Tidsperspektiv på vår kosmiska kunskap

Låt oss för enkelhetens skull anta att människan som kulturell varelse har funnits i hundratusen år.  Vi kan på goda grunder förmoda att våra forna släktingar gärna tittade upp på stjärnhimlen för att undra över och beundra ljuspunkterna där.

Stjaernehimmel1
Vintergatan, fotograferad nära Mammoth Hot Springs, Yellowstone nationalpark. Bild: Neal Herbert.

För att få perspektiv på tiden låter vi mänsklighetens historia hittills utspela sig under en arbetsvecka. Vi börjar på måndag morgon klockan sju och ger på i tre skift fram till fredag klockan 16. Hundratusen år på 105 timmar.

Under de första fyra dagarna hände inte mycket som gett spår in till modern tid. Den första markören hamnar på arbetsveckans näst sista arbetsskift:

För 11 000 år sedan. På fredag, 04:30 i vår arbetsvecka: För första gången har människor valt sin plats på jorden och bestämt att bruka den. Jordbruken tar form i Bördiga Halvmånen och i Nildalen. Vi kan anta att de, utifrån det de kunde se med blotta ögat, kunde beräkna årstidernas växlingar för att kunna planera jordbruket därefter.

800px-Summer_Solstice_Sunrise_over_Stonehenge_2005
Sommarsolståndets soluppgång över Stonehenge. Bild: Andrew Dunn, 21 June 2005

För 4 500 år sedan, fredag, 11:15 i vår arbetsvecka: Stonehenge, som man länge trodde var ett tempel (sic), tar form. Många frågor om Stonehenge återstår men markörer för solstånd och dagjämningar är så noggrant utplacerade att det är osannoligt att de skulle vara där av en tillfällighet. Stonehenge är åtminstone en kalender – eventuellt kan det anses vara ett observatorium.

För ungefär 2240 år sedan. På fredag, 13:40 under vår arbetsvecka: Eratosthenes beräknade Jordens lutning mot planet i solsystemet. Därtill kunde han bestämma Jordens omkrets (!) genom att mäta skuggan av en obelisk i dagens Alexandria samtidigt som solljuset nådde ner i en djup brunn i nuvarande Assuan. En löpning senare hade han också den sträcka han behövde för att kunna tillämpa sin trigonometri.

Eratosthenes

Kring år 1600, på fredag, 15:34 under arbetsveckan inföll den ”vetenskapliga revolutionen”. Copernicus hade lagt grunden. Kepler förfinade matematiken och Galileo kunde med sitt förbättrade teleskop slutgiltigt fastslå att Jorden, likt de andra planeterna, rörde sig kring solen.

GalileosTeleskop
Gelileos teleskop fotograferade i Galileomuséet i Florens.

På 1700-talet dök galaxer för första gången upp i hypoteser. Vi har då knappa 20 minuter kvar av vår arbetsvecka.

1769, På fredag, 15:44:19 i vår modell ger den första egentliga internationella vetenskapskampanjen resultat. Mätningarna under Venuspassagen är tillräckligt många, tillräckligt noggranna och uppmätta tillräckligt långt från varandra för att man ska kunna fastslå avstånden i vårt solsystem.

Den runda pricken uppe till höger är planeten venus. De "små" fläckarna är solfläckar.
Venuspassagen 6 juni 2012 fotograferad av Jonas Thomén

1838, på fredag, 15:48:40 under vår arbetsvecka bestäms för första gången avståndet till en stjärna. Metoden är densamma som när avstånden i solsystemet bestämdes; Parallax.

Under åren 1922 och 1923, på fredag, 15:53:57 i vår vecka kan Edwin Hubble slutligen fastslå att stjärnor i bl.a. Andromedagalaxen och Triangelgalaxen var så långt borta att de omöjligt kunde tillhöra vår galax.

1930, under vår arbetsveckas fredag, 15:54:27,  upptäcks Pluto. Då antar man att den har i det närmaste samma storlek och samma massa som Jorden. (!)

Det kan hända att någon på fredag, från 15:58:12 till 15:58:14 redan skiftat fokus till det som kommer att ske i helgen. Andra jobbar febrilt för att hinna bli klara. Som tur är lever båda dessa grupper av människor vidare, men det är faktiskt mindre än två minuter kvar av arbetsveckan när rymdteleskopet  Hubble placeras i sin bana, när upptäckten av den första exoplaneten bekräftas och när den internationella rymdstationen börjar monteras ihop.

pluto
Till vänster ser vi en bild av Pluto som konstruerades 2010 baserat på data från rymdteleskopet Hubble. Till höger har fyra bilder tagna av New Horizons’ LORRI, kombinerats med färgdata från Ralph-instrumentet för att skapa en bild av Pluto ”i helfigur”. Bild: NASA/JHUAPL/SwRI

När det är bara 45 sekunder kvar av arbetsveckan har vi insett att Pluto inte alls är lika stor som Jorden. Nu beräknas dvärgplaneten volymmässigt vara 0,6% så stor som Jorden och ha en massa som motsvarar 0,2% av Jordens. 13 sekunder innan arbetsveckan är slut får vi de första riktiga bilderna av Pluto via NASA‘s sond New Horizons.

Två frågor pockar på uppmärksamhet efter en titt på en undersökning om unga människors kunskaper om rymden där det framgick att högstadieelever och lärarstuderande inte visste vad som var större – stjärna eller planet, galax eller solsystem, där 60% av de tillfrågade eleverna trodde att Polstjärnan finns i vårt solsystem:

Är det svårt att inse att inse att de kunskaper vi har om vår kosmiska miljö är rätt ny? Komprimerar vi människornas tid på Jorden till 105 timmar, måndag  0700 till fredag 16:00, skulle det återstå ynka 25 minuter när någon på allvar förklarade att vi cirklade kring Solen, en kvart när vi vet hur stort solsystemet är och sex minuter när vi med säkerhet vet att det finns andra galaxer.

L06
Christophe GalfardChristophe Galfard sitter på scenkanten, besvarar frågor och samtalar med eleverna som fått ta del av hans föreläsning ”The Universe in Your Hand” Han tar sig tid för morgondagens forskare.

Klockan är 16:00. Nu – i slutet av 2018. Perspektivet kommer småning om att dras ut vartefter tiden går. Hur de som tar itu med arbetet under kommande måndagar uppfattar sin situation kommer att påverkas av hur vi handlar nu. Breddar vi arbetsstyrkan och tar i eller resignerar vi och hoppas det finns nån som under helgen (för)bereder nästa veckas arbete?

 


JanJan är lärare i matematik och vetenskapliga tillvalsämnen på Sursik skola i Pedersöre, Finland, samt resursperson på skolresurs.fi. Inom rymdfysiken och astronomin stöter man ofta 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 i framgångsberättelser. 

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut /  Ändra )

Google+-foto

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut /  Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut /  Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut /  Ändra )

Ansluter till %s