Miten Aurinko voi olla niin kirkas?

[@kimmosuomalainen9945]

Kiitos videosta. Täällä yksi katsoja odottaa arvoituksen ratkaisua. Minulle jäi epäselväksi mitä kirjan kirjoittaja tarkoitti kirkkaudella. Yritin selventää asiaa itselleni googlaamalla, mutta ei ihan selvinnyt. Tässä hapuilua aiheen tiimoilta. Ensiksi perusoletus (joka tietysti voi olla väärä) että a) kirkkaudella tarkoitetaan valovirtaa (lm) ja se on b) verrannollinen hehkuvan kappaleen lämpötilaan (Stefanin-Bolzmannin laki, eli säteilyteho pinta-alaa kohti on verrannollinen lämpötilan neljänteen potenssiin). Tällä oletuksella jonkin pinta-alan tuottama lumen-määrä on verrannollinen kuumuuteen. Kirjoittaja kertoo että kirkkain valo saadaan polttamalla kalkkia hapen ja vedyn seoksessa. Kuukkeli kertoo että valokaari keksittiin 1800-luvun alussa, eli ennen kirjan kirjoittamista, ja sen lämpötila voi olla 20 000 - 30 000 C (puikkohitsaus n. 6 000 C, virranjakokeskusvalmistaja mainitsee 20 000 C ja salaman lämpötila voinee olla noin 30 000 C). Tuon kirjassa mainitun polton lämpötilaa en löytänyt nopealla googlaamisella. Kun auringon pintalämpötila on luokkaa 5 600 C, niin S-B lain mukaan auringon kirkkaus ei ole kovin suuri, ainakaan verrattuna valokaareen. Kuukkeli kertoo että Magnesiumin (joka on löydetty 1700-luvun lopussa) palamislämpötila on noin 3100 C, josta saataisiin suhdeluku (5600/3100)^4 = 11. Oleellisesti vähemmän kuin 146. (Netti kertoo että disyanoasetyleenia otsonissa polttamalla päästään normaalipaineessa luokkaan 5 000 C). Kysymys. Vaikuttaako kappaleen tiheys, tai tuolla pinta-alalla olevien atomien määrä tai alkuaine (eli energiatasoa vaihtavien elektronien määrä) valovirtaan? Auringon näkyvä pintakerros on hyvin harvaa kaasua, paljon harvempaa kuin kalkkipallo maan päällä. Jos tuolla on vaikutusta, niin vaikutus on kalkkipallon eduksi. Mistä tuo vertailuluku 146 tulee, ja mitä suuretta siinä verrataan? Mustan kappaleen spektri keksittiin kirjan kirjoittamisen jälkeen, eli kyse lienee näkyvän valon alueesta (ja sitä myötä kyse olisi luminositeetista). Jos kyse on näkyvän valon alueen tai maanpinnalle tulevan säteilyn tehosta, niin kalkkipallo, tai Magnesium voittanee tehokisan lyhyellä (minuutti- tai tunti- tai päiväluokan) aikavälillä kunnes se pienenee ja jossain vaiheessa palaa loppuun. Vai miten tämä nyt menee?

[@Samuntiedekanava]

Hyvät kysymykset! Tuon populaaritekstin fysiikan tarkkuus ei riitä kunnolla selvittämään, miten se 146 on laskettu. Itse ajattelen aika suoraviivaisesti niin, että kemiallinen palaminen ei mitenkään voi tuottaa niin paljon energiaa kuin ydinfuusio. Siitä syystä Auringon kokoinen fuusioreaktorimötikkä suoltaa energiaa enemmän kuin saman kokoisen asian palaminen.

[@kimmosuomalainen9945]

Katsoja on yhä hämillään. Kyse ei ilmeisesti ollut energian tuotosta. Me ymmärrämme auringon energiantuoton perusteet nykytiedoilla. Kirjassa kuitenkin puhuttiin kirkkaudesta, ja lukuarvo 146 on ilmeisesti saatu jollain 1800-luvulla käytössä olleella tavalla mittaamalla. Mitä tekniikoita oli käytössä? Linssejä, silmämääräinen vertailu ja valokuvauslevy. Voisin arvella että (näkyvää) valoa on kerätty noista kahdesta lähteestä valokuvauslevylle ja vertailtu samaan tulokseen tarvittavaa valotusaikaa tai aukkoa, ja siitä laskettu vertailuarvo 146. Mutta ihan arvailua tämäkin, varsinkin kun ottaa huomioon että jo 1800-luvun lopulla saatiin aikaan noin 3000 C palolämpötiloja.

[@leopiipponen7693]

Kirkkaus on oikeestaan kummallinen, jos mukaan otetaan vielä suhteelline kirkkaus :) Fuusion aikaansaaminen ei ole oikeesti vaikeaa, mut sen hallinta on ja tätä ei osata vieläkään. Perinteisesti hommaa on yritetty suprajohtavilla magneeteilla ja hetken tuo onnistuu, kunnes laitteiston rakenne pettää. Muutamia muita reaktori ideoita on, niistä ei vaan ole hirmusesti testejä, jos oikeen olen asioita seurannut, simulaatioita tietty löytyy. SItten ehkä isompi ongelma on sitten energian talteenotto. Fuusiossa syntyy järjettämästi energiaa joka pitäs muuttaa käyttökelpoiseksi, eikä tähän ole helppoja keinoja.

[@Samuntiedekanava]

Niinpä! Viime vuosina on syntynyt kymmeniä yksityisiä firmoja fuusioenergian saralle, ja Englannissa siihen sijoitettiin just miljardeja. Kova pöhinä on alalla käynnissä!

[@leopiipponen7693]

Voi hyvin olla, et nää uudet yritykset voivat lopulta ratkasta ongelmat tavalla jota ei ees osattu aatella... Halpaa homma ei ole :)

[@Samuntiedekanava]

@@leopiipponen7693 ei todellakaan! 🤣

[@nikomanty7085]

Onko tähtitieteeseen ja sun muuhun astrofysiikkaan liittyvissä kirjoissa paljon tietoa? Esimerkiksi olen silmäillyt Neil deGrasse Tysonin kirjoja kirjastossa ja ihan mielenkiintoisilta noin silmäilyn perustella näyttää. Saako tällaisista kirjoista irti oikein mitään tietoa astrofysiikasta vai onko nämä suunnattu vain esikatseluun jostain suuremmasta. Näin lukion kolmannella vuodella olevalla opiskelijalla riittääkö minulla tietämys lukea näitä vai meneekö ihan yli? Onko sinulla suosituksia tähtitieteeseen liittyvistä kirjoista, koska en itse tiedä oikein mistä aloittaa. Tekisi mieli lukea tai kuunnella näitä ja näin "hieman" enemmän kirjoja lukeneelta ajattelin kysäistä. Vielä tähän, että tosi mielenkiintoisia videoita teet ja osaat selittää näistä aiheista nopeasti, mutta tavalla, jolla katsoja ymmärtää. Tosi viihdyttäviä!

[@Samuntiedekanava]

Neil deGrass Tyson on aivan loistava! Hänellä on mainio tili TikTokissakin. Kirjoja kannattaa etsiä esim. Ursan listalta: kauppa.ursa.fi/kauppa/kirjakauppa/ Mahtavaa kuulla, että tykkäät mun videoista! Olinkin toivonut, että suomeksi kerrotulle tiedeviihteelle olisi kysyntää. 😃

[@hetuman]

Tähdet & Avaruus -lehti on ainakin mukavaa lueskeltavaa.