Marcus Rosenlund har plockat fram några av publikens frågor i veckans avsnitt av Kvanthopp.
Om man dimmar ner en 5W Led-lampa till 20 procent av sin effekt, drar lampan då endast 1W, eller förbrukar den fortfarande 5W?
Den här frågan kommer från Erik Sumelius. Han jämför alltså med glödlampan, som drar lika mycket energi också om den kopplas till en dimmer och därmed lyser svagare.
När du ”dimmar” en Led-lampa, alltså dämpar dess ljus, då minskar du för en gångs skull faktiskt energiförbrukningen, något som alltså inte kan sägas om glödlampor.
En dimmer kopplad till en glödlampa skickade fortfarande samma mängd el till lampan när den var dämpad, men använde en så kallad potentiometer för att ”slösa bort” en del av strömmen som värme istället för ljus. Därför använde glödlampor fortfarande mer eller mindre samma mängd energi, oavsett om de var dämpade de eller inte.
Men en modern Led-dimmer fungerar annorlunda. Den använder en teknik som kallas pulsbreddsmodulering, vilket innebär att den snabbt slår på och av strömmen till lampan. När du dämpar ljuset, är lampan faktiskt släckt en större del av tiden, vilket sparar energi.
Så, om du dämpar en 5W Led-lampa till 20 procent av sin effekt, kommer den faktiskt att konsumera nära 1W.
Skulle vi kunna upptäcka rymdskepp via gravitationsvågor?
Nästa fråga kommer från Liisa Honkanen. Hon citerar från den brittiska kändisfysikern och professorn Brian Cox inlägg på meddelandeplattformen X.
Vad Cox skriver om i entusiastiska ordalag är det faktum att det numera finns utsikter för att kunna upptäcka utomjordiska civilisationers rymdskepp med hjälp av detektorer för gravitationsvågor.
”Om Starship Enterprise kör omkring där ute i Vintergatan, då är vi inte alltför långt ifrån att kunna upptäcka den”, skriver han.
Och det här är ju faktiskt superspännande. Men för det första, vilken sorts rymdskepp snackar vi om då? För det skulle inte gå att upptäcka vanliga rymdraketer med metoden som Brian Cox snackar om, utan han nämner specifikt Starship Enterprise.
Och vad för slags rymdskepp är Enterprise, det fiktiva rymdskeppet från Star Trek-serien? Vilken teknik använder Captain Kirk sig av för att resa mellan stjärnorna mer eller mindre lika kvickt som Helsingfors metro tar sig från en station till följande?
Stjärnorna är ju åtskilda av enorma avstånd. Med vår tids snabbaste rymdfarkoster skulle det ta tiotals eller hundratusentals år bara att nå de närmaste stjärnorna sett från solen.
Kapten Kirk, Mr. Spock och de övriga ombord på Enterprise behöver alltså, i praktiken, något sätt att färdas fortare än ljuset – utan att bryta mot fysikens lag som säger att inget kan färdas fortare än ljuset.
Det här är inte så galet som det låter. Det fiktiva Starship Enterprise använder sig faktiskt av en teknik som självaste Albert Einstein nickar godkännande åt – i teorin. Jag talar om någonting kallat Warp drive eller warpdrift.
Det handlar alltså om ett sätt att kringgå förbudet mot att färdas snabbare än ljuset genom att knyckla till själva rymden runt rymdskeppet.
I mitten av 1990-talet skissade den mexikanska teoretiska fysikern Miguel Alcubierre upp en teoretisk mekanism för hur det kunde gå till.
Du kan illustrera det med en pappersservett. Rita ett kryss på ena kanten av servetten och ett annat på den motsatta kanten. Ditt mål är att ta dig från det ena krysset till det andra. Alcubierredriften går ut på att man knycklar ihop mitten av servetten så de två kryssen närmar sig varandra.
I Alcubierres modell skapar man en bubbla av ”normal” rumtid runt rymdfarkosten. Inuti den förflyter tiden normalt och allting ser rätt ut. Det här medan utsikten i färdriktningen tycks tryckas samman och allt ser ut att hända mycket fortare där ute. Det här beror på att man trycker ihop rymden framför bubblan med farkosten inuti, och tänjer ut rymden bakom den.
På det här sättet kunde man alltså i teorin färdas till andra solsystem på betydligt kortare tider än de tusentals år som det skulle ta med dagens rymdfarkoster.
I praktiken har det här hittills fallit på den teknologi som skulle krävas för att göra det möjligt. Men låt oss säga att det finns utomjordiska civilisationer som har lyckats med det här.
Det är nu vi kommer in på Brian Cox X-inlägg som Liisa bad mig förklara. Om det är någon som redan nu använder den här tekniken där ute i galaxen, då borde vi i princip kunna upptäcka det med redskap som vi redan nu besitter.
Nämligen: om man knycklar till rumtiden så som warpdriften förutsätter, skapar man samtidigt gravitationsvågor. Ett fenomen vars existens Albert Einsteins ekvationer förutsåg redan för mer än hundra år sedan, men som vi har kunnat bekräfta bara under det senaste årtiondet.
Att använda den här tekniken till att upptäcka eventuella utomjordingar som kör med warpdrift är inte alls långsökt. Den enorma mängd energi som behövs för att knyckla till rumtiden skapar rejält med gravitationsvågor, inte minst när rymdskeppet ”bromsar in” och Warp-bubblan kollapsar.
Våra känsligaste gravitationsvågsdetektorer just nu räcker ändå knappast till för att registrera den här sortens avlägsna händelser. Men flera nya, ännu skarpare detektorer är på väg, så vi kan få lov att återkomma.
Vinner noll över oändligt?
Till sist blir det lite matematik. Ben Mustelin, nio år, undrar vilket som är starkare, noll eller oändligt? Tar man oändligt gånger noll, då vinner väl noll?
Om vi utgår från en term som storlek, är oändligheten ”starkare” än noll eftersom den representerar en obegränsad mängd, medan noll representerar – ingenting alls.
Men snackar vi om multiplikation, som du nämner, blir det mer komplicerat. Oändlighet gånger noll är faktiskt inte definierat i traditionell matematik, eftersom det kan leda till paradoxer och råddigheter.
Till exempel, om du tänker på oändlighet som ”ett tal som är större än alla andra tal” och noll som ”talet som du får när du subtraherar ett tal från sig själv”, då skulle oändlighet gånger noll kunna tolkas som både noll, eftersom vilket som helst tal gånger noll är noll, och oändlighet, eftersom oändligt gånger vilket tal som helst alltid är oändligt.
Sanningen är i praktiken att det inte finns något svar, eftersom oändligt inte är ett riktigt tal. Det är mera av ett filosofiskt koncept. Därför säger matematikerna vanligtvis att oändlighet gånger noll är ”obestämt” eller ”inte definierat”.
Men jag är glad ifall du inte nöjer dig med det här svaret, Ben, utan fortsätter ställa matematikerna till svars. Vi förtjänar ett vettigt svar!
