SOP om Einsteins Relativitetsteori i Fysik A og Idéhistorie B

Side 1

HTX 3. år

Relativitetsteorien

Fag: Fysik A og Idéhistorie B

HTX 3. år

Side 2

2

1. Abstract

In this task, I would like to explain Einstein’s theory of special- and general relativity. The task will attempt to answer the problem formulation; which impact has Einstein's theory had on our view and interpretation of the world and universe?

I will also, explain how Einstein sees a context between science and religion, with help from his words: science without religion is blind.

Side 3

3

Indholdsfortegnelse

1. Abstract ..................................................................................................................................................... 1

2. Indledning ................................................................................................................................................. 4

3. Relativitetsteorien .................................................................................................................................... 5

3.1. Den specielle relativitetsteori ............................................................................................................ 5

3.2. Den almene relativitetsteori .............................................................................................................. 6

4. Analyse af energiudbyttet ved fissionreaktorer ...................................................................................... 9

4.1. Teorien bag fissionsenergi ................................................................................................................. 9

4.2. Analyse af energiudbyttet ved fissionreaktorer .............................................................................. 10

5. Teoriernes betydning - syn på og forståelse af verden og universet .................................................... 12

6. Konklusion ............................................................................................................................................... 13

7. Litteraturliste .......................................................................................................................................... 15

Side 4

4

2. Indledning

Opgaven tager udgangspunkt i Einsteins relativitetsteori. Opgaven vil forsøge at besvare følgende problemformulering:

Hvilken betydning har Einsteins teorier haft for vores syn og forståelse af verden og universet?

For at svare på problemformuleringen, vil opgaven i første omgang tage udgangspunkt i en redegørelse af Einsteins relativitetsteori, opdelt i den specielle relativitetsteori og den almene relativitetsteori. Herefter vil jeg analysere energiudbyttet ved fissionsreaktorer, som jeg vil perspektivere i forhold til andre reaktioner.

Til sidst vil jeg lave en diskussion af den betydning Einsteins teorier har haft for vores syn på verden og universet, og herunder komme ind på religiøse aspekter af Einsteins syn på videnskaben.

I opgaven vil der løbende være afgrænsning, og referat af udgangspunktet for hvert enkelt afsnit.

Side 5

5

3. Relativitetsteorien

Formålet med dette afsnit er, at redegøre for Einsteins relativitetsteori. Jeg vil til at starte med tage udgangspunkt i den specielle relativitetsteori, hvor jeg vil forklare teorien med brede vinkler samt Einsteins og andre fysikers bidrag til udviklingen af den. Derefter vil jeg forklare den almene relativitetsteori, hvor jeg vil redegøre for ufuldstændighederne i den specielle relativitetsteori, og hvilke bestræbelser der som resultat frembragte den almene relativitetsteori.

3.1. Den specielle relativitetsteori

Historien om relativitetsteorien kan siges at have begyndt i 1632, da den italienske filosof, fysiker og astronom Galileo Galilei formulerede princippet om, at lovende for bevægelse og mekanik var de samme i alle systemer, hvori hastighed var konstant. Dette var en tid hvor lovene for elektromagnetisme ikke var opdaget endnu. Angående de to vigtigste verdenssystemer ønskede Galilei i sin dialog, at forsvare Copernicus’ ide om, at jorden ikke er ubevægelig i universets centrum, mens alt andet kræser omkring den.

Skeptikerne mente dog at hvis jorden virkelig bevægede sig, som Copernicus sagde, ville vi kunne mærke det. Copernicus afviser dette, ved at redegøre for en lysende klar tanke eksperiment, om at være inde i en kahyt på et skib i rolig sø. Tanke eksperimentet skal foregå således:

Du er lukket inde i en kahyt, under dæk på et stort skib, med en ven. Du har taget nogle fluer, sommerfugle og andre små vingede dyr med dig. Du sørger for en stor skål vand med nogle fisk i. Du hænger en flaske op, som bliver tømt dråbe for dråbe ned i et stort kar under den. Mens skibet ligger stille, kan man bemærke omhyggeligt, hvordan de små vingede dyr flyver med samme fart imod alle kahyttens vægge. Fiskene svømmer upåvirkede i alle retninger; dråberne fra flasken falder ned i karret underneden, og hvis man så kaster noget til sin ven, skal man ikke kaste det kraftigere i nogen retninger end andre, hvis afstanden er den samme. Efter at have iagttaget disse ting omhyggeligt, skal man nu lade skibet sejle af sted med en hvilken som helst hastighed, hvori bevægelsen er jævn og ikke bølger fra side til side. Man vil ikke kunne opdage den mindste ændring i de nævnte effekter, ej heller vil man kunne afgøre, om skibet bevæger sig eller står stille.

Ingen bedre beskrivelse for relativiteten findes, eller i det mindste af, hvordan dens princip gælder for systemer, som bevæger sig med konstant hastighed relativt til hinanden.

Det er let at føre en samtale på Galileis skib, fordi den luft, som overfører lydbølgerne, bevæger sig jævnt af sted sammen med folk i kahytten. I den klassiske mekanik er lydbølger og vandbølger lette at forklare. De er simpelthen bare en dynamisk forstyrrelse i en eller anden medium. Dybt nede i Galileis skib opfører

Side 6

6 lydbølger og vandbølger præcis på samme måde som på land, fordi luften i kahytten og vandet i skålene bevæger sig med samme hastighed som passagererne. Men hvis man forestiller sig, at man går på dækket og ser på bølgerne ude i havet, eller at man måler hastigheden af lydbølger fra et andet skibs tågehorn. Den fart, som disse bølger kommer imod personen på dækket, afhænger af din bevægelse, relativt til det medium, som bærer dem, det vil sige vandet eller luften. Vi kan hermed konkludere at; den fart, hvormed en bølge ankommer til en person, afhænger af hvor hurtigt man bevæger sig gennem vandet mod eller fra bølgekilden. En lydbølges hastighed i forhold til en person vil på samme måde afhænge af personens bevægelse i forhold til den luft, som formidler lydbølgen. Alt dette førte til et spørgsmål, som Einstein havde grublet over: opførte lys sig på samme måde?

Svaret var, at lysbølger var en forstyrrelse af et uset medium, som blev kaldt æter. Det æteren var for

                                       1
lysbølger, svarede til det luften var for lydbølger.

3.2. Den almene relativitetsteori

Einstein indså han at den specielle relativitetsteori på mindst to måder var ufuldstændig. For det første påstod den, at ingen fysisk vekselvirkning kan udbrede sig hurtigere end med lysets hastighed. Dette var en strid mod Newtons gravitationsteori, der opfattede gravitationen som en kraft med øjeblikke virkning mellem fjerne legemer. For det andet var det kun for bevægelse med konstant hastighed, den gjalde. Så Einstein var i de næste ti år beskæftiget med en indsats for at finde en ny feltteori for gravitationen, og for at generaliserer relativitetsteorien, så den også gjaldt for accelereret bevægelse.

Som tidligere bemærket førte et tankeeksperiment om et frit faldende iagttagers oplevelse ham til at tage det princip til sig. Dette omhandlede det faktum, at de lokale virkninger af at være accelereret og af at befinde sig i et gravitationsfelt ikke kan skelnes fra hinanden. Hvis en person står i et lukket kammer uden vinduer og døre, og som mærker sine fødder presset mod gulvet, vil personen ikke kunne afgøre, om kammeret befinder sig i det ydre rum eller i hvile i et gravitationsfelt. Hvis han tager en mønt, som han giver slip på i kammeret, vil den i begge tilfælde falde mod gulvet med accelererende fart. På samme måde vil en person, der svæver i det lukkede kammer, ikke kunne danne sig en ide, om kammeret er i frit fald i et gravitationsfelt eller er ophængt i et område, uden gravitation i det ydre rum.

Einstein skulle vise vej mod en teori for gravitationen og lede hans bestræbelser på at generalisere relativitetsteorien, dette gjorde han ved at formulere hans ækvivalensprincip. Han forklarede senere at han ville være i stand til at udvide eller generalisere relativitetsprincippet til at gælde for accelererede systemer

1

Walter Isaacson, Einstein - hans liv og univers, 2007 – Afsnit: 6. den specielle relativitetsteori

Side 7

7 ved siden af dem, som bevæger sig med jævn hastighed, og at han på samme tid forventede, at kunne løse problemet om gravitationen.

Einstein indså at der er ækvivalens mellem alle inertiale effekter, såsom modstand mod acceleration, og gravitationelle effekter, såsom vægt. Han erkendte, at de begge var manifestationer af den samme struktur, hvilket vi nu iblandt kalder det inertial-gravitationelle felt. En af konsekvenserne af denne ækvivalens er, at gravitationen afbøjer lysstråler, hvilket er let at indse ved hjælp af tankeeksperimentet med kammeret. Vi siger, at kammeret accelererer opad. En laserstråle kommer ind gennem et hul i den ene væg. Det tidspunkt lysstrålen når at komme til den modsatte væg, er den lidt tættere på gulvet, da kammeret har bevæget sig opad. Hvis man derefter kunne indtegne strålens bane gennem kammeret, ville den på grund af den opad rettede acceleration være krum. Ækvivalensprincippet siger, at denne effekt vil være den samme, uanset om kammeret accelerere opad som nu, eller i stedet er i hvile i et gravitationsfelt.

                                                           2
Derfor burde lyset, når den passerer gennem et gravitationsfelt, afbøjes.

kortlink.dk/m2c4

Figur 1: Lysets afbøjning – den almene relativitetsteori

Einstein indså straks at hans at hans redegørelse for tyngdekraftens påvirkning af lyset var en meget betydningsfuld opdagelse, men mente samtidig at det ikke var muligt at eftervise dette. Einstein blev derefter klar over, at solens tyngdefelt var så kraftigt, at man ville kunne observere lyset der bliver bøjet, når det passerer tæt på solen. Der er dog et lille men overgående problem, at man ikke kan observere de bagvedliggende stjerner på grund af, at solen lyser for kraftigt. En solformørkelse var dog en mulighed, hvor månen dækker hele solen. Einstein skule bare få nogle astronomer til, at observere stjernerne i nærheden af solformørkelsen, og sammenligne med astronomiske observationer uden tyngdepåvirkning fra solen.

Billede 2: http://universer.dk/hidden.htm

Figur 2: Tyngdekraftens påvirkning af lyset - den almene relativitetsteori

2

Walter Isaacson, Einstein - hans liv og univers, 2007 – Afsnit: 9. Den almene relativitetsteori

Side 8

8

Arthur Eddington og Frank Dyson var to astronomer, der observerede solformørkelsen i 1919. Det overskyede vejr på det tidspunkt drillede begge steder, men der blev dog taget billeder. På trods af dårligt vejr kunne Eddington og Dyson afgøre sagen i Einsteins fordel. Einsteins havde nu, ud fra teoriens forudsigelser, eksperimentelt eftervist hans redegørelse for tyngdekraftens påvirkning af lyset. Denne

                                             3
opdagelse gjorde Einstein til en verdensberømt fysiker.

3

John Rosendal Nielsen og Michael Cramer Andersen, Kvantespring i det 20. århundrede – astronomi og fysik mod det nye årtusinde, 2007 – Afsnit: Einsteins relativitetsteori

Side 9

9

4. Analyse af energiudbyttet ved fissionreaktorer

I denne del af opgaven vi jeg redegør for teorien bag fissionsenergi. Samtidig vil jeg analysere energiudbyttet ved fissionsreaktorer, og forsøge at perspektivere det i forhold til andre reaktioner.

4.1. Teorien bag fissionsenergi

Den danske fysiker Niels Bohr har bidraget afgørende til forståelsen af atomets struktur og udviklingen af kvantemekanikken. Niels Bohr blev klar over Johan Jakob Balmers (schweizisk skolelærer) formel for udregning af linjespektrum:

𝑓 = = 𝑐 ∙ 𝑅 ∙ ( −)

𝑐 1 1

𝜆 2^{2} 𝑛^{2}

Balmer forudsagde derefter eksistensen af flere linjer, og generaliserede formlen til det mere almene udtryk:

𝑓 = 𝑐 ∙ 𝑅 ∙ ( −)

1 1

𝑚^{2} 𝑛^{2}

Bohr var som sagt klar over disse formler, og indså straks at det var nøglen til at forstå brintspektret. Bohr indledte en artikel der omhandlede brintatomet og dets spektrallinjer. Han indledte sin artikel med et postulat af helt almen natur:

Ved at skifte fra en stationær tilstand til en anden, kan atomet diskontinuert ændre sin tilstand. Går

det fra tilstanden n til den lavere tilstand n , vil energiforskellen udsendes i form af monokromatisk
                2                  1

lys med frekvens givet ved:

𝑓 =

𝐸^{2} − 𝐸^{1}

ℎ

Vedrørende dette postulat bemærkede Bohr, at det indlysende er i strid med elektrodynamikkens almindelige ideer, men synes nødvendig for, at kunne redegøre for de eksperimentelle fakta.

Bohr antog, at for energien i en stationær tilstand med baneradius r_{n}, svarede til en kvantisering af

impulsmomentet efter:

𝐿_{𝑛} = 𝑟_{𝑛} ∙ 𝑚 ∙ 𝑣 = 𝑛 ∙ = 𝑛∙ ℎ

ℎ

2𝜋

hvor n = 1, 2, … og hvor v er banehastigheden. Der fås heraf et tilsvarende udtryk for energien og radierne i

de stationære tilstande:

Side 10

10

𝐸_{𝑛} =

2𝜋^{2} ∙ 𝐾 ∙ 𝑍^{2} ∙ 𝑒^{4} ∙ 𝑚
ℎ^{2} ∙ 𝑛^{2}

og

𝑟_{𝑛} = − ∙ 𝑛^{2}

ℎ^{2}
4𝜋^{2} ∙ 𝑚 ∙ 𝐾 ∙ 𝑍∙ 𝑐^{2}

Her er K konstanten i Coulombs lov, der afhænger af enhedssystemet og i SI systemet er K = 1/(4€𝜋ε_{0}), Z
betegner kærneladningen, det vil sige Z = 1 for brintatomet og Z = 2 for heliumionen. Der indses ved, at

talværdierne indsættes, at den elektronbane, der er tættest ved brintkernen, har en radius på r ≅ 0,05 nm.
                                                                             1

I grundtilstanden betegnes denne værdi for atomets radius som Bohr-radien.

Ifølge postulatet er frekvens af det udsendte lys ikke et udtryk for elektronens omløbsfrekvens, men givet

ved energiforskellen E – E . Der fås da:
                  2  1

𝑓 = ∙ ( −)

2𝜋^{2} ∙ 𝐾 ∙ 𝑍^{2} ∙ 𝑒^{4} ∙ 𝑚 1 1
ℎ^{3} 𝑛_{1}^{2} 𝑛_{2}^{2}

Størrelsen foran parentesen identificeres med 𝑐 ∙ 𝑅, hvilket giver et udtryk for Rydbergs (svensk fysiker)

konstant på 𝑅 = 2𝜋^{2} ∙ 𝐾 ∙ 𝑍^{2} ∙ 𝑒^{4} ∙ 𝑚 / (ℎ^{3} ∙ 𝑐). Hvis man indsætter Z = 1 og værdierne for konstanterne,

fås en talværdi for R i god overensstemmelse med den spektroskopisk målte værdi. Bohr havde på denne måde givet en forklaring fra A - Z på den generaliserede Balmer-formel, og tilmed har han, til en kombination af kendte naturkonstanter, reduceret den empiriske Rydberg-konstant.

Nu kunne Bohr straks beregne ioniseringsenergien for atomar brint. Han angav talværdien til ca. 13eV, mens den eksperimentelle værdi i 1913 kun var bestemt til at være omkring 11eV. Ioniseringsenergien af

brintatomets moderne værdi er 13,6eV.^{4}

4.2. Analyse af energiudbyttet ved fissionreaktorer

En fissionsreaktor er som en ovn, hvori der udvikles energi ved fissionsprocesser. Brændstoffet befinder sig i en gas lignende tilstand, der kaldes plasma, da den skal have en meget høj temperatur. De enkelte partikler udsættes jævnligt for kraftige stød mod andre partikler, ved at bevæge sig rundt i plasmaet med høje termiske hastigheder, dette er nødvendigt for processens forløb. Fissionsprocessen kan finde sted, ved en blanding af hydrogenisotoperne deuterium (D) og tritium (T) som brændstof. Det svarer til at en D-atomkerne og T-atomkerne støder sammen, og skaber følgende reaktion:

4

Helge Kragh, Kvantespring i det 20. århundrede – astronomi og fysik mod det nye årtusinde, 2007 - Afsnit: Atomteori og kvantemekanik

Side 11

11

𝐷 + 𝑇 = 4_{𝐻𝑒} + 𝑛 + 17,6 𝑀𝑒𝑉

Denne proces kan kun fremskride, når den termiske energi i de positivt ladede D- og T-kerner er tilstrækkeligt høje til at overvinde den elektriske frastødning mellem dem; det kræver en temperatur over

100 mio. grader celsius.

Den dannede^{4} He-kerne, ved fissionsprocessen, er en positivt ladet kerne af det velkendte og uskadelige

grundstof helium. Neutronen (n) er en atomar partikel. Den indgår som bestanddel i atomkerner, og er elektrisk neutral. Energien på 17,6MeV er mere end 1 mio. gange større end den energi, der frigøres ved en almindelig forbrændingsreaktion mellem f.eks. ilt og kulstof. Det samme gælder for andre reaktioner, der frigiver energi som bl.a. kemisk energi, strålingsenergi og termisk energi. De 17,6MeV forekommer som

bevægelsesenergi på, de to dannede partikler^{4} He, som får 3,5MeV, og neutronen, som får 14,1MeV.

Et fissionsbrændstof siges at være antændt, hvis den høje temperatur opretholdes ved den energi, som heliumpartiklerne afsætter det i. Det svarer til en almindelig kendt forbrænding. F.eks. vil et stearinlys, når det er antændt, blive ved med at brænde, og på denne måde selv producere den varmeenergi, som er nødvendig for at opretholde forbrændingen.

Man antænder en almindelig forbrænding ved, at opvarme brændstoffet udefra til antændelsestemperaturen. En tændstik antændes f.eks. på samme måde ved, at den gnides mod tændstikæskens side, hvorved varmen fra gnidningen opvarmer svovlet til antænding. På samme måde antændes et fissionsbrændstof ved, at det opvarmes til antændingstemperaturen på ca. 100 mio. grader celsius ved varme tilført udefra.

Hovedopgaven i fissionsforskning er derfor, at finde metoder til opvarmning, af blandingen bestående af deuterium og tritium, til 100 mio. grader celsius, og samtidig holde varmetabene fra blandingen så lave, at

antænding opnås. Kravet for små varmetab, for D+T processen, udtrykkes ved følgende formel:

𝑛 ∙ 𝑇_{𝐸} ≥ 5 ∙ 10^{20} 𝑠 ∙ 𝑚^{−3}

Her er n antallet af brændstofkerner pr. m^{3} i fissionsplasmaet, og T_{E} er den tid i sekunder, som

                                           5
varmeenergien kan holdes indesluttet i brændstoffet.

5

http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Plasmafysik_og_elektrisk_udladning/fusionsene
rgi/fusionsenergi_(Fusionsreaktor)

Side 12

12

5. Teoriernes betydning - syn på og forståelse af verden og universet

I dette afsnit, vil jeg lave en behandling af relativitetsteorien, hvor jeg vil forklare hvilken betydning teorien har haft for vores syn og forståelse af verden og universet. Jeg vil bl.a. tage udgangspunkt i relativitetsteoriens forudsigelser og konsekvenser. Og jeg vil redegøre for religiøse aspekter af Einsteins syn på videnskaben.

Efter præsentation af sin teori begyndte Einstein allerede med, at overveje konsekvenserne af teorien.

Under disse overvejelser opdagede han, at universet ifølge teorien vil være i stadig forandring. Einstein mente, at universet var stationært, hvilket også var det, som de fleste andre fysikere mente i starten af det

20. århundrede. Dette syn på universet kom af, at man ikke kunne observere nogen form for udvidelse eller sammenstrækning.

Einstein introducerede derfor i 1917 en kosmologisk konstant, som under de rette betingelser ville opretholde et statisk univers. En hollandsk astronom ved navn Willem de Sitter efterviste en løsning til Einsteins feltligninger med den kosmologiske konstant, der beskrev et fuldstændigt tomt univers. Selvom det kunne virke lidt absurd at have en model for et tomt univers, var det alligevel tættere på sandheden, end man skule tro. Trods alt er universet på trods af stjerner, planeter og galakser så godt som tomt.

Senere bestemte Edwin Powell Hubble universets ekspansion, hvilket gjorde at Einstein opgav den kosmologiske konstant. Sitters model og den kosmologiske konstant har oplevet en renæssance med de nyere inflationsteorier for det meget tidligere univers, samt den observerede accelererede udvidelse, på grund af den mørke energi, hvilket sandsynligvis udgør det meste af universets energi.

Derefter blev der udtænkt alternative modeller af den russiske videnskabsmand Alexander Friedmann.

Friedmann lever op til følgende antagelser, kendt som det kosmologiske princip: Universet er homogent

(dvs. jævn fordeling af stoffer) og universet er isotropt (dvs. ens i alle retninger).

Som sagt er relativitetsteorien stadig ikke den endelige teori, med den er stadig den bedste teori til at beskrive tyngdekraftloven, og den har haft veldokumenterede eksperimentelle bekræftelser. Og man har lavet afprøvninger af relativitetsteoriens forudsigelser og konsekvenser.

En af dem var en afprøvning, der blev lavet i 1971, da amerikanerne Kreating og Hafale afprøvede det såkaldte tvillingeparadoks. Tvillingeparadokset går ud på, at den ene tvilling rejser ud til en stjerne med en rumraket med meget høj hastighed for derefter at returnere yngre end sin tvillingebror. Amerikanerne undersøgte om det var muligt, at et ur i bevægelse går langsommere end ure i hvile i forhold til jorden. De

Side 13

13 sendte atomure af sted, hvilket er de mest præcise ure. De sendte dem af sted med rutefly, og kom frem til, at urene bliver påvirket ligesom relativitetsteorien forudsagde.

Man har også observeret tyngdebølger i dobbeltpulsaren, hvilket er en roterende neutronstjerne, PSR

1913+16. Energitabet i denne dobbeltpulsar var det, som relativitetsteorien forudsagde. Denne opdagelse
vandt nobelprisen i 1993.^{6}

Einstein mente selv at hans videnskabelige opdagelser ikke havde en betydning for religion. Men han sagde

dog at ”videnskab uden religion er lam”^{7}. Den smukkeste følelse, vi kan opleve ifølge Einstein, er den

mystiske. Det er den fundamentale følelse, som er starten for al sand kunst og videnskab. At fornemme, at der bag alt som kan opleves, ligger noget som vores tanke ikke kan fatte, hvis skønhed og ophøjethed kun indirekte når frem til os. Sådan forklarer han, at videnskab kommer fra noget, der er ubevidst, som vi fantasere os imod. Religion er altså en indirekte vejviser for videnskaben, men hans videnskabelige

                                                                               8
opdagelser og teorier havde som sagt ikke nogen bestemt eller præciseret betydning for religion.

6. Konklusion

Relativitet er et simpelt begreb. Det går ud, at uanset din bevægelsestilstand, er fysikken fundamentale love det samme. I det specielle tilfælde, hvor iagttagerne bevæger sig med konstant hastighed, er dette begreb nogenlunde let at accepterer. Relativitetsteorien deler sig op i to, den specielle relativitetsteori og den almene relativitetsteori. Den specielle relativitets teori som Einstein udviklede, gælder kun for dette specielle tilfælde, beskrevet på følgende måde: en situation, hvori observatørerne bevæger sig med konstant hastighed relativt til hinanden og relativt til resten af universet, ad rette linjer og med konstant fart.

Den almene relativitetsteori er en videreudvikling for den specielle relativitetsteori, som Einstein opdagede, var ufuldstændig. I den almene relativitetsteori arbejde Einstein om tyngdekræftens påvirkning af lyset, hvor lyset bliver afbøjet når det passerer gennem et gravitationsfelt. Einsteins fik eksperimentelt eftervist hans redegørelse for tyngdekraftens påvirkning af lyset, hvilket var en opdagelse der gjorde ham til en verdensberømt fysiker.

6

John Rosendal Nielsen og Michael Cramer Andersen, Kvantespring i det 20. århundrede – astronomi og fysik mod det

nye årtusinde, 2007 – Afsnit: Atomteori og kvantemekanik
7

http://www.lundskov.dk/menu/citat.htm, 2009

8

Walter Isaacson, Einstein - hans liv og univers, 2007 – Afsnit: 17. Einsteins gud

Side 14

14

Jeg har også redegjort for teorien bag fissionsenergi. Her kom, den danske fysiker Niels Bohr frem til formlen, man kunne benyttet til at udregne ioniseringsenergien i atomar brint, ved at give en forklaring fra på den generaliserede Balmer-formel, og reducere den empiriske Rydberg-konstant, til en kombination af kendte naturkonstanter.

I min analyse af energiudbyttet ved fissionsreaktorer, forklarede jeg at hovedopgaven i fissionsforskning er, at finde metoder til opvarmning, af blandingen bestående af deuterium og tritium, til 100 mio. grader celsius, og samtidig holde varmetabene fra blandingen så lave, at antænding opnås. Dette fører til produktion af fissionsenergi. Reaktionen der sker i fissionsprocessen, frigiver en energiladning på 17,6 mio.

eV, dette er energiudbyttet af fissionsreaktorer. I mit forsøg på at perspektiverer det i forhold til andre reaktioner, kunne jeg ikke komme frem til et konkret svar, da andre reaktioners energiudbytte ikke, var muligt at undersøge, efter min mening, på grund af mangel på kilder i internettet og bøger, der henviser til dette, eftersom jeg har udspurgt bøger der omhandler dette og søgt efter viden på nettet. Dog var, det tætteste svar jeg kom på; energien på 17,6MeV, fra fissionsreaktorer, er mere end 1 mio. gange større end den energi, der frigøres ved en almindelig forbrændingsreaktion mellem f.eks. ilt og kulstof og andre reaktioner, der frigiver energi, som bl.a. kemisk energi, strålingsenergi og termisk energi.

I mit forsøg på at svarer på problemformuleringen: Hvilken betydning har Einsteins teorier haft for vores syn og forståelse af verden og universet? Er jeg kommet frem til, at universet, ifølge Einsteins relativitetsteori, vil være i stadig forandring. Men da man ikke kunne observere nogen form for udvidelse eller sammenstrækning i universet, mente Einstein og de fleste andre fysikere, i starten af det 20. århundrede, at universet var stationært. Den hollandske fysiker Willem de Sitter efterviste dog en løsning til Einsteins feltligninger med den kosmologiske konstant, der beskrev et fuldstændigt tomt univers. Hvilket ændrede vores syn på universet til at gå fra, at være stationært til at være i stadig forandring og ende med, at eftervises til at være fuldstændig tomt.

Einstein mente at hans videnskabelige opdagelser ikke havde en betydning for religion. I gamle dage havde kirken f.eks. deres egne meninger omkring universet. Man mente at jorden var universets centrum, og alt kræser rundt om den. Derefter ændrede kirken sine meninger, eftersom filosofer og fysikere bevidste, at det ikke var sådan. Længe før det 20. århundrede, hvori Einstein levede, havde kirken allerede accepteret de videnskabelige opdagelser omkring universet, og jeg mener, at Einsteins relativitetsteori igen bare var en opdagelse, som kirken accepterede, eller ikke havde et syn på eller mening om overhovedet. Derfor var der ikke tale om en modsigelse til dette fra kirkens side, da kirkens meninger omkring universet alligevel ikke spillede en stor rolle i det 20. århundrede.

Side 15

15

Einsteins udtalelse; videnskab uden religion er blind, er dog et citat, hvor han mener at religion indirekte er vejviser for videnskaben, da det er det ubevidste, som vi fantasere os imod.

7. Citater

Einsteins citat; Videnskab uden religion er lam, betyder, præcis som forklaret i afsnit 5, at videnskab kommer fra noget, der er ubevidst, som vi fantasere os imod. Det er den mystiske og fundamentale følelse, som i religion, der er starten på alt kunst og videnskab. På denne måde skaber han en sammenhæng mellem religion og videnskab.

8. Litteraturliste

BØGER:

WALTER ISAACSON, EINSTEIN – HANS LIV OG UNIVERS, NORDISK FORLAG A/S, 2007

HELGE KRAGH, JOHN ROSENDAL NIELSEN, MICHAEL CRAMER ANDERSEN, SIMON OLLING REBSDORF, ASBJØRN

PETERSEN, PETER HANSEN OG LARS LINDBERG CHRISTENSEN, KVANTESPRING I DET 20. ÅRHUNDREDE – ASTRONOMI OG FYSIK MOD DET NYE ÅRTUSINDE, FYSIKFORLAGET, 2007

HJEMMESIDER:

http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Fysik/Plasmafysik_og_elektrisk_udladning/f
usionsenergi/fusionsenergi_(Fusionsreaktor), 2009

http://www.lundskov.dk/menu/citat.htm, 2009