Svarta hål, Mörk materia

Det händer, givetvis, att barn och unga ställer enkla elementära frågor om världsrymden. Det är också rätt vanligt att man får frågor om svarta hål, mörk materia, maskhål och universums (o)ändlighet. Hur ska man då förhålla sig till dessa frågor?

Att ge enkla svar på frågor som Stephen Hawking och Vera Rubin brottats med under hela deras livsgärningar är naturligtvis inte möjligt. Det finns det heller ingen orsak till. Frågorna har ett egenvärde. De ger nyfikenheten näring. Därtill är det viktigt att visa på luckorna i mänsklighetens samlade kunskap. De elever som ställer frågor till sin lärare idag kan mycket väl vara de som skriver artiklar om sin banbrytande forskning inom ett antal år. Kanske har de då funnit några av de svar vi söker idag. Säkert är dock att de funnit nya frågor.

Att begränsa frågor om världsrymden till sådant som frågeställaren kan förstå med hänsyn till sin ålder är ingen god idé. En del elever kommer till skolan med en hel del kunskaper om världsrymden i bagaget. För andra är rymden ointressant. Det finns också dem som är rädda för sådant som är stort och okänt. Situationen på ett kafé kunde vara precis likadan som i första klass i skolan. En pensionär som kommer in för sitt morgonkaffe kanske har haft en rymdrelaterad hobby under stora delar av sitt liv. I ett hörn pågår inledningen till en affärsförbindelse kring rymdteknologi och tvivelsutan finns det där någon som anser rymdforskningen vara bortkastade pengar vilka kunde användas till att täcka stigande vårdkostnader. Ålder är alltså inte någon avgörande faktor.

Flera stora vetenskapsmän, bland andra Lawrence Krauss i den här videon, är skeptiska till skolornas tillrättalagda undervisning inom naturvetenskaperna. Tanken på att kunskaper och färdigheter ska ökas i jämna steg så att man förstår alla grundläggande bitar innan man börjar bruka färdigheterna till att lösa verklighetens frågor, och också utvidga sin verklighet, kan medföra att endast de som studerar vidare på universiteten förstår vad de en gång lärt sig – och varför de gjort det.

Vi återvänder sakta mot det svarta hål och den mörka materia som nämndes i början. Anta att en ivrig ung människa som kommer in och exiterad ställer frågor och berättar om det program om svarta hål hen såg kvällen innan. Hur är reaktionen då om läraren säger: ”Det där är för svårt för dig. Idag ska vi göra planeter i papier maché”?

Det går rätt bra att bruka grundskolmatematik för att komma fram till att ett föremål med ljusets hastighet kring en himlakropp med jordens massa har en banradie under 9mm. Med andra ord kan jorden klassificeras som ett svart hål om den pressas ihop till en kula med en radie under 17mm.

Vera Rubins noggranna observationer över lång tid och dito anteckningar över sina iakttagelser visade helt andra än de förväntade rörelsemönstren i galaxers rotationsmönster. Hennes upptäckt ledde till beräkningar och datorsimuleringar som födde teorin om att något finns, i fem gånger så hög grad som synlig materia, av vilket vi endast ser spår. Vera själv är inte beredd att fullt acceptera att mörk materia är det som skulle förklara hennes upptäckter. Här är en kosmisk gåta, väntande på sin lösning. En galaktisk handske är kastad.

Som lärare måste vi också kunna gå utanför det bekväma. Vi har inte svar på elevernas alla frågor men med levnadsåren kommer förhoppningsvis tillräckligt med erfarenheter för att vi ska kunna visa var det kan löna sig att leta. Kom ihåg att fysiker inte är gamla när de gör sina upptäckter. De tar bara lång tid att verifiera.

Jan är lärare i matematik och vetenskapliga tillvalsämnen på Sursik skola i Pedersöre, Finland, samt resursperson på skolresurs.fi. Att ta in världsrymden i klassrummet ger ofta, åtminstone, ett delsvar på frågan ”Varför?”. När fysiker frågar så menar de vanligtvis ”Hur?” och den frågan är god att peta i. Att dryfta stora frågor ger nyfikenheten näring, vilket i sin tur är en av nyckelingredienserna till framgång.