28 oktober 2017

Hur går det till när solen lyser?

Fusion, det är när små atomkärnor slås ihop till större, och en liten mängd massa omvandlas till stora mängder energi enligt Einsteins berömda ekvation. I skolboksmodellen så räcker det att solen är väldigt stor så blir det så högt tryck att fusion sker. Det är främst vätekärnor, dvs protoner, som slås ihop till helium (dvs två protoner och två neutroner)  med flera mellansteg och under avgivande av fotoner och neutriner. Trycket måste övervinna den repellerande kraften mellan två positivt laddade protoner. Men i solen krävs inte så högt tryck som i en vätebomb. Det beror på att solen består av ett stort antal protoner, och det ökar sannolikheten för att kvanttunnel-effekter ska ha betydelse.
Återigen har vi ett bildspråk som ställer till problem. En kvant-tunnel är inget magiskt hål i en vägg. Utan ordet avser att fast det finns en potentialbarriär för två positiva protoner att slås ihop så finns en sannolikhet att det sker utan att partiklarna har den energi som krävs enligt klassisk fysik för att detta ska ske. Det är ingen stor sannolikhet, bara 1 på 10 upphöjt till 28, men utan tunneleffekten skulle sannolikheten för fusion i solen vara noll. Med 10 upphöjt i 56 protoner bara i solens kärna så räcker det för att solen ska tändas. Räcker med råge, även mindre stjärnor än solen, som röda dvärgstjärnor, lyser tack vare denna kvant-effekt som på svenska fått det fula namnet tunnling.
Så på partikelnivå pågår kvanteffekter i solen samtidigt som dessa partiklar också stöter på varandra i den betydelse som jag beskrev i förra inlägget - sammanstötningar som leder till dekorens och kollaps för våg-partikel-tillståndet. Vilket är uppenbart, solen finns i den klassiska världen på samma vis som månen. Men för en okunnig man som jag är detta inte lätt att begripa. På något vis måste det finnas en beräkning som visar när kvant-egenskaperna bevaras och när de kollapsar inne i solen. Och på alla andra ställen. Eller är det det som är osäkerheten?




Inga kommentarer:

Skicka en kommentar