Fjortonåringen som kom ridande på en stråle

Albert Einstein

Om man skickar ut en semla i världsrymden med ljusets hastighet, så kommer denna semla inom kort att förlora all sin massa men också merparten av sin grädde.

Att denna tes skulle vara Albert Einsteins (1879–1955) viktigaste bidrag till det mänskliga vetandet är inte korrekt. Intuitionen säger mig att semlaskämtet är knyckt från ett äldre nummer av Blandaren.

I alla händelser lär den skönlockige Albert E ifrån Ulm i Tyskland redan i 14-årsåldern ha grubblat natt och dag över ett ytterst intrikat problem – nämligen hur vår tillvaro gestaltar sig för den som kommer ridande på en ljusstråle. Senare i livet, 1905, fullföljde Einstein denna tankegång och lanserade då sin speciella relativitetsteori. Eftersom ljusets hastighet är konstant – och således antar samma värde för alla fartdårar och fartvidunder i likformig rörelse relativt varann – så kommer, visade Einstein, fysiska krafter såväl som massor, längder, farter och inte minst tider och samtidigheter att förefalla olika för olika aktörer och observatörer, posterade på olika ställen.

Förenklat uttryckt: i likhet med de fysikaliska lagarna är ljushastigheten absolut, men sedan är ”allting annat” relativt.

Låt oss belysa en av relativitetsteorins många sidor med följande konkreta och vardagliga exempel:

Ebba och Niklas Busch Thor precis före avfärd…

Vi föreställer oss kort och gott att någon, förslagsvis Kristdemokraternas partiordförande Ebba Busch Thor, fattar det djärva beslutet att semestra på dubbelstjärnan Alfa Centauri, belägen i Centauren på södra stjärnhimlen, där hon aldrig tidigare satt sin fot. Näst efter solen är hennes tilltänkta resmål vår närmsta stjärna i universum och ligger på 4,3 ljusårs avstånd från Uppsala. Det innebär att ljuset, som även i mörka stunder forsar fram 299.793 kilometer varje sekund, behöver en sammanlagd tid på just 4,3 år från Ebbas och hennes makes bostad till de tempererade havsbassängerna på Alfa Centauri.

Dessutom tänker vi oss att fru Busch Thor och hennes äkta hälft, den vänsterfotade och 82 kilo tunge mittfältsspindeln Niklas, inför avresan konstruerar en rymdfarkost – som de givetvis döper till Sirius – med enorm prestanda: en genomsnittlig marschfart på smått otroliga 99,9 procent av ljushastigheten och inga bränslestopp under resans gång. Slutligen utgår vi från att Ebba & Niklas drabbas av solsting vid ankomsten till sina drömmars mål och därför väljer att ögonaböj återvända hem med första bästa lägenhet – Sirius.

När paret Busch Thor vid återkomsten tas emot av nästan 80 släktingar ute vid Storvretas ansiktslyfta flygflottilj, konstaterar dessa – samstämmigt – att det förflutit något mer än 8,6 år (=4,3+4,3) sedan de båda rymdfararna senast vistades på fosterjorden. Ett obetydligt resetillägg på drygt tre dygn (3,1) får tillskrivas det faktum att Sirius marschfart ”bara” är 99,9 procent av ljushastigheten och inte 100.

Det intressanta är nu att Ebba & Niklas inte alls är av samma uppfattning som deras tjocka släktingar. Enligt Ebbas grundade mening – och enligt hennes pålitliga urverk – har utflykten klarats av på något mindre än fem månader, närmare bestämt på 140,6 dygn. För första gången i sitt liv har Ebba faktiskt helt rätt. Men alla hennes släktingar har precis lika rätt och äger minst lika vederhäftiga kronometrar och almanackor som hon. Totala restiden har varit såväl 8,6 år som 140,6 dygn. Tid är inte ett absolut begrepp; tid är någonting relativt.

Men en och samma resa kan väl inte ta både 8,6 år och knappa fem månader i anspråk! Mellan dessa bägge tal är ju skillnaden enorm, och åtminstone en av parterna måste rimligen ha fått det mesta om bakfötterna. Nej, ett sådant resonemang vore fördomsfullt och slentrianmässigt. Båda parterna råkar som sagt ha rätt. Tid är möjligen pengar, men icke desto mindre är tiden relativ.

Sant är dock att vi oftast inte tänker i banor som de ovan antydda.

1922 var det år då Albert Einstein inte fick Nobelpriset i fysik för sin speciella relativitetsteori. Samma år fick han inte heller något pris för den allmänna, och än mer sofistikerade, relativitetsteori som han förde till torgs 1915. I stället blev 1922 det år, då Einstein tillerkändes 1921 års fysikpris för vad som i allmänhet benämns den fotoelektriska effekten: upptäckten att ljuset har dubbla egenskaper och kan förstås som både vågrörelse och partikelström.

Vid den här tidpunkten hade Einstein många belackare. ’Relativiteten’ var ett mycket känsligt kapitel, och i andefattiga kretsar beskyllde man den fiolspelande excentrikern för att stödja allmän relativism med samhällelig anarki och moralupplösning i kölvattnet. En högt uppburen jurist och amatörfysiker, Sten Lothigius, fördömde Einsteins ”bondfångeri”. Till detta kom en rad antisemitiska utfall från olika håll.

År ut och år in pläderade det internationella fysikersamfundet för Einstein och framhöll med änglalikt tålamod att relativitetsteorin inte längre kunde negligeras av den svenska Nobelpris-kommittén. Men kommittén kunde. Till sist blev läget så inflammerat och infekterat att något pris inte utdelades 1921. Därefter följde 1922 års fotoelektriska kompromiss.

Varvid ”Ljuset från Ulm” räckte ut tungan, log outgrundligt och susade vidare med 299.793 kilometer i sekunden…


PS: Jag har varken undervisat i eller än mindre studerat fysik och törs inte gå i god för att allting i den ovanstående texten är hundraprocentigt korrekt. Men ”en gör så gôtt en kan”, som en känd fotbolls-ikon har påpekat – dock en annan ikon än Sirius-kaptenen Niklas Busch Thor, som passande nog firar vårens ankomst 2018 med att fylla 32 år nu på onsdag (21 februari). DS.

Dela detta inlägg...
  •  
  •  
  •  
  •  

  5 kommentarer for “Fjortonåringen som kom ridande på en stråle

  1. Leif Strandberg
    2018-02-20 kl. 9:24

    Tack Mats! Det var ett väldigt intressant och svårt ämnesområde. Jag förstår att Ebba BT är svår att åldersbestämma (lillgammal som hon är) och jag förstår att både mandel-massan och grädden tar stryk av rymdfärder, men jag undrar vad som hände med själva bullen!

  2. Bo Persson
    2018-02-20 kl. 11:40

    Alltsedan den experimentella naturvetenskapens uppkomst på 1600-talet så har dess matematiska formler – dessa prognosinstrument – för “folket” skrivits om till världsbilder. Först var det Newtons mekaniska världsbild och idag är det Einsteins relativistiska. Vad det blir i morgon vet vi inte, men att den kommer kan vi nog vara ganska säkra på. För vilka dessa världsbilder som avlöser varandra än är, så verkar den språkmetafysik som de förutsätter vara orubblig.

    2folket
    2

  3. Lars Jansson
    2018-02-20 kl. 12:58

    Så återstår bara frågan hur en färd till Alfa Centauri kan förflytta Uppsalas flygflottilj, där jag gjorde min värnplikt, från Ärna till Storvreta.

  4. 2018-02-20 kl. 16:40

    Undrar bara om inte grädden blir härsken och sur innan de når Syrius varma källor och äntligen får sin fetsemla serverad. Politiker generellt verkar ha en helt annat tidsuppfattning än vanligt folk om man ska se på alla naiva uttalanden. Massan är inte konstant i vårt land eftersom allt fler illegala invandrare tillåts vara kvar utan krav på verkställighet i utvisningar innan nya riktiga asylsökande välkomnas till Sverige, varför kan Polis och hela vårt rättsväsende bortse från det uppdrag om lag och ordning som stipuleras i vår grundlag?

  5. Mats Larsson
    2018-02-22 kl. 9:18

    Mats Parners beskrivning av Einsteins Nobelpris är nästan helt korrekt. Vad man ibland glömmer bort är emellertid att motiveringen för Einsteins pris var “för hans förtjänster om den teoretiska fysiken, särskilt hans upptäckt av lagen för den fotoelektriska effekten”. Detta var den formulering som Nobelkommittén för fysik la fram som förslag till Kungl. Vetenskapsakademien (KVA) år 1922 (för utdelning av 1921 års pris).

    Men KVA garderade sig med en brasklapp; Einsteins diplom innehöll formuleringen “oberoende utav om relativitetsteorin kommer att visa sig sann eller falsk så utses Albert Einstein till nobelpristagare”. Brasklappen är såvitt jag vet unik.

    Mats Parner gav ett exempel på ett så kallat tankeexperiment (gedankenexperiment på tyska), något av Einsteins specialgren. Den som vill höra mer om detta kan gå till Sören Holsts videofilmade öppna föreläsning om just Einstein (filmen är open access; ingen registrering krävs).

Kommentera

Denna webbplats använder Akismet för att minska skräppost. Lär dig hur din kommentardata bearbetas.