Hvorfor er Himmelblå?

Hvilken Film Skal Man Se?
 

F1bG18oKPlLwthzFLcNy-CwfNY4ReribpRC5SXFor7Y

Før der var en GPS-modtager (Global Positioning System) i hver bil (eller i rygsække af villfarne vandrere), var der det magnetiske kompas. Før der var biler og nylonrygsække, brugte opdagelsesrejsende og sejlere og pirater faktisk deres troværdige kompasser til at finde vej rundt i det store, uformelle hav. Selv på en overskyet nat uden stjerner til at guide dig, fortalte et lille stykke magnetiseret metal, der var monteret, så det kunne svinge frit, hvilken vej der var nord.

Hvad er så specielt ved nord? Hvis du ved, hvor nord er, ved du det hele. Vend mod nord, og syd vil være bag dig, øst på din højre og vest på din venstre side. Drej et håndholdt kompas, og nålen, underligt, drejer ikke med det.

Føler en attraktion, som vi ikke er klar over, bevæger den flydende metalnål sig selv som markøren på en uhyggelig film Ouija-tavle. Nålen ser ud til at være trukket mod et fjernt fyrtårn og mærker trækket selv gennem vægge.

Men nålen på et kompas er ikke lavet af noget gammelt metal. I stedet er det et metal, der er magnetiseret. Denne slanke, lette magnet har sine egne nord- og sydpoler, som tiltrækkes af de modsatte poler af andre magneter. I mellemtiden er magneten fri til at dreje i enhver retning.
Heldigvis for mistede rejsende (især før GPS-sporing i mobiltelefoner og biler) er den planet, vi rejser på, i sig selv en magnet. Lommekompasser reagerer på Jordens magnetisme ved at stille sig i dets magnetfelt. Så selv på en overskyet nat uden stjerner, der styrer ham, kan en sømand, der driver i et mørkt hav, finde 'nord' - og dermed syd, øst og vest.

(Jordens felt vender sig omkring hvert 500.000 år eller deromkring, men for nu er Jordens 'syd' pol i nord, dens 'nord' pol i syd. Derfor vil en magnetiseret nåls nordpol, tiltrukket af det modsatte, vil peg mod nord. For ca. 800.000 år siden ville kompassåle have peget syd.)

Mennesker har brugt kompasser til at navigere i mere end 2.000 år. De tidligste kompasser var lavet af træ, toppet med lidt lodsten, en naturligt magnetisk jernmalm. Svævet på vand eller anden væske var trækompasset frit at bevæge sig, lodstenen vendte sig, indtil det var på linje med jordens felt.

Forskere mener, at Jordens magnetfelt genereres ved at sløjfe elektriske strømme i vores planets (superhot) flydende metalkerne. Forestil dig en stangmagnet, der sidder lodret gennem midten af ​​jorden, og dens usynlige felt bøjer ud i rummet som en vandret figur 8.
Selvom vi ikke bemærker det, mærker magnetiserede objekter dets træk.

Men mens jorden er stor, er dens magnetfelt ret svagt. Vores planetariske magnet er tusindvis af svagere end magneterne i dit køleskab, som kan holde klassebilleder og indkøbslister fastgjort til metaldøren (eller få fat i en omstrejfende papirclips, hvis den kommer for nær).

Jordens magnetfelt varierer over hele planeten, men det er stærkest ved polerne. Magnetstyrke måles normalt i gauss- eller tesla-enheder. På det svageste i dele af Sydamerika er jordens feltstyrke ca. 0,3 gauss (30 mikroteslas). Nær de nordlige og sydlige magnetiske poler øges styrken til ca. 0,65 gauss (65 mikroteslas). Derimod kan den lille, koformede magnet på dit køleskab være 50 gauss (5.000 mikroteslas) stærk. Så det er ikke underligt, at Jordens svage magnetisme ikke kan få papirclips til at migrere en masse til polerne.


Find flere mystiske videnskabsspørgsmål i Hvordan kommer det?: Alle børns videnskabsspørgsmål forklaret. Fakta fyldt, sjov, lige så interessant for forældre som det er for børn,Hvorfor?serien er den pålidelige kilde til livlige, klare svar på børns videnskabelige forespørgsler. Nu er den klassiske serie blevet revideret, opdateret, frisk illustreret i fuld farve, suppleret med tyve helt nye spørgsmål og kombineret til et større, bedre volumen. Workman, 16,95 softcover. Alle aldre.


QzKXMKXcNyonypDH4FT4eBIt9WX8dcCRMv5u_B3GHWg

Efterårets kølige dage er trimmet med dybblå himmel og gyldent lys og strålende blade af gul, orange og rød. Blade, der skifter farve om efteråret, er et træs måde at forberede sig på den lange vinter, snarere som hvordan vi sætter stormvinduer op og trækker varme tøj og tæpper op af lageret. Om sommeren er bladene på træer som pinkeæg og sukker ahorn grønne fordi de er fyldte med det grønne pigment klorofyl.

Træer har brug for sollys for at producere klorofyl. Til gengæld bruger klorofyl sollysens energi til at opdele vand (H2O) ind i brint og ilt. I mellemtiden absorberer blade også kuldioxidgas fra luften. Slutprodukterne fra bladkemi: kulhydrater (hjemmelavet plantemad til træet) og ilt, der frigives i luften (den gas, vi har brug for at trække vejret). Hele processen kaldes 'fotosyntese'.

Sammen med grøn klorofyl indeholder de fleste blade også gule, orange og rød-orange pigmenter, carotenoiderne. Træer har ikke brug for lys for at fremstille carotenoider. Botanikere kalder dem hjælperpigmenter, fordi carotenoider absorberer noget sollys og (pænt) overfører energien til klorofyl. Vi ser ikke meget af disse stedfortrædende pigmenter (caroten, lycopen og xanthophyll) om sommeren, fordi de er maskeret af rigelig grøn klorofyl.

Men de stadigt kortere efterårsdage betyder mindre dagslys og koldere vejr. Det gennemsnitlige træ skynder sig at gemme alle næringsstoffer, det kan i vinterdvalen. Kvælstof og fosfor trækkes fra blade til opbevaring i grene. Et lag korkeceller vokser mellem bladets stilke og deres grene, hvilket reducerer bladernes tilførsel af næringsstoffer og vand.

Med formindsket sollys, vand og næringsstoffer sænkes klorofylsyntese. Men gammel, slidt klorofyl nedbrydes i den sædvanlige hastighed - ironisk nok ødelægger sollys det - så hvert blads bestand gradvist aftager. I mange træer, når de grønne falmer, kommer gule og orange pigmenter ud af skjulet. (Disse inkluderer carotener, pigmenterne, der farve gulerødder orange.)

Men røde og lilla pigmenter dannes først i blade, når vejret bliver koldt, tonede blade af nogle træer skarlagen og burgunder. (Pigmenterne er anthocyaniner, som også gør radise røde, ægplanter lilla og blåbær blå.) Botanikere har længe undret sig over, hvorfor nogle træer er genetisk programmeret til at fremstille anthocyaniner om efteråret. Ny forskning indikerer, at anthocyaniner kan være et træs egen solcreme.

Anthocyaniner er lavet i et blads sukkerholdige saft ved hjælp af masser af sol og kølige temperaturer. Botanikere tror, ​​at anthocyaniner beskytter bladernes falmende fotosyntese fabrikker mod for meget sollys, snarere som pigmentet melanin beskytter vores hud mod solen. Mens de røde pigmenter fungerer som et skjold, nedbryder træet feberisk og trækker næringsstoffer ud af bladene og ind i lemmerne og stammen, inden bladene falder eller dør.

Anthocyaniner kan også virke som vitamin C eller E, idet de fjerner såkaldte frie radikaler, før de kan gøre oxiderende skader på et faldblades skrøbelige struktur.

Øvre og ydre blade har tendens til at være rødeste, da de er mest udsat for sollys og kulde. I nogle træer, som sukker ahorn, er de røde af anthocyaninerne kombineret med de gule af carotenoiderne specielt strålende orange blade.

Farven, der efterlader, er for det meste arvet, ligesom vores hårfarve. Men om disse farver er kedelige eller lyse, afhænger af vejret.

De dybeste, mest strålende nuancer udvikler sig efter uges køligt, solrigt efterårsvejr. For eksempel, når temperaturen falder til mellem 32 ° F og 45 ° F (0 ° C og 7 ° C), dannes der flere anthocyaniner. I USA findes det ideelle vejr til fantastisk løv på steder som Vermont.

Når efteråret falmer til vinter, falmer også farverne, og bladene løsner fra deres fortøjninger. Bladene holdes til grene ved deres stilke. Når vejret afkøles, falder cellerne i slutningen af ​​hver stilk fra hinanden. Til sidst holdes hvert blad kun ved sin gren af ​​de tynde vener, gennem hvilke vand og næringsstoffer engang strømmede. En let vind eller regn kan bryde disse spinkle tråde og sende bladene til jorden i et tæppe af farve.

De gule og røde pigmenter kan blive i bladene i flere dage, efter at de er faldet til jorden. Men efterhånden går de farverige pigmenter i opløsning. Det eneste, der er tilbage, er tanninerne - brune kemikalier, der også farve te.

De nu brune blade, afskåret fra deres vandforsyning, tørrer op. Opfanget af vinden hvirvler de gennem luften i grønne cykloner og knitrer under fødderne på Halloween.


Find flere mystiske videnskabsspørgsmål i Hvordan kommer det?: Alle børns videnskabsspørgsmål forklaret. Fakta fyldt, sjov, lige så interessant for forældre som det er for børn,Hvorfor?serien er den pålidelige kilde til livlige, klare svar på børns videnskabelige forespørgsler. Nu er den klassiske serie blevet revideret, opdateret, frisk illustreret i fuld farve, suppleret med tyve helt nye spørgsmål og kombineret til et større, bedre volumen. Workman, 16,95 softcover. Alle aldre.


X9yR-3ImHdfl_WC34otNZbLlToY-KUnZF4tN8gfNEMQ

I modsætning til mennesker passer kameler til tørre lande som en hånd i en handske.

En kamellegeme er ideel til ekstrem tørhed og ekstreme temperaturudsving i ørkenens levende: dagtidsvarme, natkoldt, voldsomt blæser sand og ringe adgang til vand.

Vi tænker på kameler som pludselig gennem ørkenen i lande som Saudi-Arabien. Men overraskende nok udviklede forfædrene (kaninstørrelse) til moderne kameler i Nordamerika for omkring 45 millioner år siden. I løbet af millioner af år udviklede sig kamestørrelser på ged og større. Kameler boede overalt i Nordamerika, fra Canada til Mexico.

Faktisk boede otte forskellige slags kameler i det, der nu er Californien. En af disse var den tårnhøje Titanotylopus, som stod 11,5 meter høj ved skulderen og blev søgt efter mad langs Californiens kystlinje for 3 millioner år siden. Forskere har også opdaget fossiler fra en anden kæmpe kamel, der boede i de arktiske skove i det nordlige Canada.

Kameler spredte sig fra Nordamerika til Sydamerika og over Bering Land Bridge, som derefter forbandt Nordamerika med Asien. For 7 millioner år siden havde kameler spredt sig helt til det, der nu er Spanien.

Men for 10.000 år siden var kameler i Nordamerika uddøde, måske som et resultat af skiftende habitat, menneskelige bosættelser og jagt.

I dag er der kun to levende arter af ægte kameler. Tohumpede baktriere bor i Centralasien. Enhumpede dromedarer strejfer rundt i Afrikas Horn og Mellemøsten.

Alle kameler har lange, tykke krøllede øjenvipper, ingen mascara kræves. Frynsen fanger pænt blæser sand og holder den ude af en kameles store brune øjne. Kameler har også et tredje øjenlåg, som glider lukket fra siden. I luft fuld af blæsende sand kan en kamel lukke hendes (meget tynde) tredje låg og stadig se godt nok til at trænge på.

En kamels skarpe pandeben og buskede øjenbryn skygger hendes øjne for blændende ørkensol. Hendes blussende næsebor kan lukkes tæt mod vindbårent sand. Og hendes små, lodne ører hjælper med at holde irriterende øresand ud.

Derefter tilpasser en kamel temperatur sig automatisk til lufttemperaturen, falder så lavt som 93 ° F i kolde ørkennætter og stiger derefter til næsten 106 ° F i løbet af de skære dage (når temperaturen kan stige til mere end 125 ° F). Med forskellen mellem krop og lufttemperatur minimeret, opvarmes luften ikke en kamelkrop så meget som en køligere krop som vores.

Vand er vigtigt for alt liv på jorden, og kameler kan ikke overleve uden det. Blod er 91 procent vand. Hvis vand går tabt - f.eks. Ved sveden og vandladningen - og ikke erstattes, bliver blodet tykkere. I stedet for at strømme gennem blodkarrene bevæger den sig som melasse.

Det er farligt, fordi hurtigt flydende blod hjælper med at afkøle kroppen. Hvordan? Når kroppen omdanner mad til energi, produceres der varme. Blod varmer op fra disse reaktioner dybt i kroppen og bærer denne varme, når den strømmer op til og gennem huden. Presto: Huden udstråler varmen i luften. Resultat: Kroppen forbliver kølig. Men honningtyk, dehydreret blod kan ikke komme til huden hurtigt nok. Varme ophobes; døden kan følge.

Selv i det køligste vejr kan mennesker kun leve et par dage uden vand. Kameler kan dog overleve i op til 17 dage mellem drinks.

En kamel stofskifte - den hastighed, hvormed kroppen forbrænder mad - aftager under varmt vejr, hvilket giver mindre kropsvarme.

Kameler har også udviklet sig til en måde at genbruge vand fra deres nyrer på, ved at trække det til et af tre maverum og derefter tilbage i blodet. Men der er mere: Hvis du ser på et kamelblod under et mikroskop, vil du se, at de røde blodlegemer er ovale snarere end runde som andre pattedyrs. Den strømlinede form tillader iltbærende celler at lette gennem karret - selv når en kamel er dehydreret.

Endelig er der disse pukler. Selvom en kamelbuk ikke faktisk er fuld af vand, holder den en kamel køligere i varmt vejr. Pakket inde i pukklerne er fede, op til 80 pund i en enkelt bunke. Hvordan hjælper al den ekstra polstring en eftermiddag, når det er 120 ° F? Pukklen fungerer som en beskyttende hætte. Bagning i ørkensolen absorberer fedtbunken og fanger varmen og bremser nedstigningen til kamelens vitale indre organer. I mellemtiden udstråler resten af ​​en kamelkrop - især de tynde, spindelige ben - varme i luften.

Men frem for alt er pukkel en kameles nødforsyning med mad, som en vandrerygsæk fyldt med trail mix, kalkun rykkende og energibarer. En pukkel (eller to) gør det muligt for en kamel at overleve i flere uger uden at spise. Når fedtet forbrændes til energi, krymper pukkel gradvist og bliver slapp og floppy.


Find flere mystiske videnskabsspørgsmål i Hvordan kommer det?: Alle børns videnskabsspørgsmål forklaret. Fakta fyldt, sjov, lige så interessant for forældre som det er for børn,Hvorfor?serien er den pålidelige kilde til livlige, klare svar på børns videnskabelige forespørgsler. Nu er den klassiske serie blevet revideret, opdateret, frisk illustreret i fuld farve, suppleret med tyve helt nye spørgsmål og kombineret til et større, bedre volumen. Workman, 16,95 softcover. Alle aldre.


akShGG0RMWMoDfQ0tGywLrJ3oDglvX8QXjYaOnPDMMc

Næste gang du kommer op i en elevator i lobbyen til en høj bygning, skal du lukke øjnene. Når kassen, du kører i, jævnt stiger op, kan du føle, at du slet ikke bevæger dig - i det mindste, indtil den sænkes til et stop ved dit gulv. Tænk over det, og du vil indse, at du har haft den samme oplevelse i et tog eller en bil. Eller endda på et jetfly, der rejser gennem skyerne mere end 500 miles i timen.

Vi rejser også på vores planet, cirkler rundt om solen og rejser gennem rummet med resten af ​​solsystemet, alt sammen mens Jorden spinder på sin akse som en top.

Faktisk er vores planets rotationshastighed ved ækvator højere end en kommerciel jet's marshastighed. Jorden måler omkring 24.900 miles rundt på sit bredeste. Del det med de 24 timer, det tager at dreje en gang, og vi får Jordens hastighed ved ækvator: svimlende 1.040 miles i timen.

Men da afstanden rundt om planeten krymper, når vi bevæger os mod polerne, ændres den relative hastighed også. Så på breddegraden i New York City er jordens rotationshastighed cirka 783 miles i timen. Hvilket betyder, at hvert sekund (“en flodhest, to flodhest”) har du rejst 1.148 fod frem på din planetariske karusell. Og som i et fly med konstant hastighed, føler du det bare ikke.

Fysikere opdagede dette princip for århundreder siden: I en lukket kasse, ingen vinduer at kigge fra, er der ingen måde at fortælle, om vi er stille stille eller bevæger os i en uændret hastighed.

Men hvis 'kassen' (eller elevatoren eller flyet) fremskynder eller bremser, vises følelsen af ​​bevægelse pludselig også. Vi oplever bevægelse, når den ændrer sig.

Da Jordens rotationshastighed er så konstant, kan vi (heldigvis) ikke føle, hvor hurtigt vi virkelig drejer. Det samme gælder for vores 365-dages tur rundt om solen, som vores hurtige planet suser igennem med 67.000 miles i timen.

Selvom du bliver centrifugeret mod øst ved f.eks. Næsten 800 miles i timen, er sagen i din krop stærkt tiltrukket af den meget større masse af stof på planeten. Den centrifugale, udadgående 'kraft' skabt ved rotation er en lille brøkdel af styrken af ​​vores planets nedadrettede tyngdekraft.

Men hvis Jordens rotationshastighed ændrede sig pludselig, ville vi indse, at vi bevæger os i en voldsom hastighed. Hvis Jorden pludselig bremsede, siger forskere, ville vi tumle fremad; hvis det kom hurtigere, ville vi falde bagud.

Og hvis Jordens rotationshastighed ved ækvator steg til mere end 18.000 miles i timen med en dag, der kun varede 80 minutter, kunne tyngdekraften ikke længere holde os trygt plantet til jorden. Og vi flyver faktisk ud i mørket.


Find flere mystiske videnskabsspørgsmål i Hvordan kommer det?: Alle børns videnskabsspørgsmål forklaret. Fakta fyldt, sjov, lige så interessant for forældre som det er for børn,Hvorfor?serien er den pålidelige kilde til livlige, klare svar på børns videnskabelige forespørgsler. Nu er den klassiske serie blevet revideret, opdateret, frisk illustreret i fuld farve, suppleret med tyve helt nye spørgsmål og kombineret til et større, bedre volumen. Workman, 16,95 softcover. Alle aldre.


Hvorfor er Himmelblå?

xPHSmD-emqxY79LJVWC1p8c_6A1bcsLiu5E2-4yvKhA

Sollyset, der lyser op om dagen, er hvidt. Så hvorfor er himlen ikke strålende hvid? For at himlen skal se blå ud, skal der ske noget med lyset, når det passerer gennem Jordens atmosfære.

Når hvidt lys strømmer ind fra solen, lynlåser det fra det nærmeste vakuum i rummet ind i den gasagtige atmosfære, der dækker vores planet. Mens jordens luft indeholder spor af mange gasser, fra kuldioxid til argon, udgør nitrogen (med 78 procent) og ilt (21 procent) det meste af atmosfæren. Og når fotoner af sollys støder på gasmolekylerne i Jordens luft, ændres de af mødet.

Hvor kommer det blå fra? Faktisk var den blå i sollys hele tiden. Hvidt lys er lavet af en skjult regnbue af farver, afsløret når en solstråle passerer gennem et prisme. Så ser vi det velkendte regnbuespektrum: rød, orange, gul, grøn, blå, indigo, violet. Hver farve har en anden energi og bølgelængde.

Luftens gasser driller disse farver ud af hvidt lys. Noget sollys lynlåser simpelthen gennem de tomme rum mellem gasmolekyler og når jorden intakt. Men lys, der har et indløb med gasmolekyler, absorberes, opdeles i sine sande farver og spredes derefter alle veje.

Hvordan virker det? Et gasmolekyls medlemsatomer ophidses af lysets fotoner (partikler) og udsender fotoner i forskellige bølgelængder - fra rød til gul til violet. Lyset går derefter mod jorden eller sendes sidelæns ud på himlen. Afhængigt af vinklen zoomer noget lys endda tilbage i rummet.

Og her er hvordan himlen bliver blå: Den kortere bølgelængde blå til violette ende af solspektret er spredt meget mere end de røde og gule. Så vi ser blåt lys fra alle retninger på himlen, overvældende svagere rød, gul og orange.

Interessant nok er violet lys spredt af gasmolekyler endnu stærkere end blåt. Så hvorfor ser vi ikke en himmel flyde i purpur? Ifølge fysiker Jearl Walker fra Cleveland State University er der to forklaringer: Den violette del af sollys er svagere end den blå, og menneskelige øjne er mindre følsomme over for violet med kortere bølgelængde.

Det kan være en anden historie for andre, der bor på jorden. Da dyrs øjne er følsomme over for forskellige bølgelængder af lys, er det sandsynligt, at mange dyr opfatter Jordens himmel i forskellige nuancer. Honningbier kan for eksempel se helt ind i spektrumets usynlige ultraviolette for os. For en bi kan himlen være tonet lilla.

For os mennesker, i løbet af dagen, skiller det blå sig ud, forstærket af den sorte baggrund af rummet bag den solbelyste atmosfære. Men hvor går den blå om natten? Mens solen er under horisonten, er jordens himmel stadig lige så fuld af gas og spreder det lys, der er tilbage. Ifølge Walker er nattehimlen faktisk stadig blå. Men det blå er simpelthen for svagt til vores øjne og hjerne til at opfatte. Et kamera, der er indstillet til lang eksponering - samler lys i flere minutter til flere timer - kan imidlertid afsløre en dyb, ægte blå stjernehimmel.


Find flere mystiske videnskabsspørgsmål i Hvordan kommer det?: Alle børns videnskabsspørgsmål forklaret. Fakta fyldt, sjov, lige så interessant for forældre som det er for børn,Hvorfor?serien er den pålidelige kilde til livlige, klare svar på børns videnskabelige forespørgsler. Nu er den klassiske serie blevet revideret, opdateret, frisk illustreret i fuld farve, suppleret med tyve helt nye spørgsmål og kombineret til et større, bedre volumen. Workman, 16,95 softcover. Alle aldre.