Alle indlæg af Robert Jensen

På vej mod billigere protoner til kræftbehandling

Hvis man i dag er så uheldig at få en kræftsygdom, som kræver strålebehandling, vil man typisk blive behandlet med kraftig røntgenstråling. Denne stråling dræber forhåbenligvis kræftsvulsten, men desværre også alt det raske væv rundt omkring det syge område. Røntgenstrålingen skelner nemlig ikke mellem forskelligt slags væv, men afsætter blot energi udefra og ind gennem vævet.

Det har længe været kendt, at det ultimative våben mod kræft ville være behandling med antiprotoner frem for røntgenstråling. Med en stråle af antiprotoner, kan man afsætte energi langt mere nøjagtigt og derved kun ramme kræftknuden og skåne det raske væv. Helge Knudsen, Niels Bassler, Søren Pape Møller og Ulrik Uggerhøj har skrevet en fin artikel om dette emne i Aktuel Naturvidenskab.

Af artiklen fremgår det også, at selvom antiprotoner formentlig vil være det ultimative våben mod kræft, så vil selv helt almindelige protoner være langt mere effektive end den nuværende røntgenstråling. Desværre er anlæg til behandling med protoner (for slet ikke at tale om antiprotoner) urealistisk dyre og desuden umådeligt pladskrævende.
Det er en gruppe forskere fra Lawrence Livermore National Laboratory nu ved at lave om på. I følge Technology Review er forskerne i fuld sving med at udvikle en protonaccelerator som både fylder og koster en femtedel af de kendte typer og vil derfor være et kæmpe skridt mod langt mere effektiv strålebehandling.

Læs videre På vej mod billigere protoner til kræftbehandling

Trådløs strøm

Lige siden Nikola Tesla første gang demonstrerede, at det er muligt at overføre strøm gennem luften, har dette koncept optaget såvel forskere som el-forbrugere verden over. Desværre var Teslas oprindelige koncept ikke specielt nyttigt, da det involverede at overføre strømmen gennem elektriske felter (typisk i form af lyn), hvilket naturligvis er en kende farligt…

NikolaTesla

Siden Teslas tid har man ikke set seriøse bud på en sikker måde at overføre strøm på. Eller, faktisk har man gjort det i mere end 100 år i form af radiobølger – det er derfor vi kan høre radio eller se tv uden at være afhængige af andet en elektrisk strøm.

Desværre er effektiviteten af denne form for transmission uhyre ringe, og den anvendes derfor i praksis kun til at overføre selve signalet – den nødvendige effekt for at drive højtaleren eller tv’et har hidtil være forsynet fra stikkontakten. Men nu har en forsker fra MIT måske fået hul på problemet. Metoden bruger præcis samme princip som den simple radio, man måske selv har prøvet at lave i fysiktimerne; en spole til at generere et magnetfelt, og en anden spole til at induktivt at samle signalet op igen.

Ifølge Technology Review har man simpelthen opdaget at sådan en opstilling med to spoler har en ganske bestemt resonansfrekvens, og hvis signalet udsendes ved denne frekvens, vil effektiviteten stige med omtrent en faktor million i forhold til den almindelige opstilling fra fysiklokalet. På denne måde, er forskerne i stand til at få en elektrisk pære til at lyse på 8 meters afstand med en effektivitet på 40% – i sandhed imponerende! Faktisk så imponerende at præstationen slap igennem TV-Avisens nåleøje.

Inden man for alvor går i gang med at smide sine stikdåser og forlængerledninger i skraldespanden, skal det dog siges, at der er meget, meget lang vej tilbage, før dette for alvor kan benyttes i praksis. Eksempelvis findes der endnu ingen dokumentation for, at der ikke kan induceres strøm i andre objekter, end modtagerspolen – en pacemaker for eksempel. Desuden er der endnu også begrænsninger for, hvor stor effekt, der kan overføres, så den trådløse mikrobølgeovn bliver nok ikke det første produkt på markedet.

Verdens bedste tegneserie

Hvis man går og tror, at vi fysikere ikke laver andet end fysik, så tager man skam ganske fejl. Der er jo mange andre vigtige ting i livet, tegneserier for eksempel. Personligt synes jeg, at den her er ret sjov:

the_difference.png

Det er bedste er endda, at der er mange af dem! Serien hedder xkcd og er skrevet af Randall Munroe. Der findes allerede mere end 200 striber, og der kommer nye til hver uge, så der rigeligt basis for at peppe et par kedelige dage på kontoret op med et godt grin.

Global opvarmning – nu på Mars!

Mens debatten forsat kører omkring årsager og konsekvenser af den opvarmning vi i øjeblikket ser på jorden, har andre forskere rettet blikket længere ud i solsystemet.

Her har man som bekendt i mange år udforsket mars i efterhånden meget stor detalje og det har længe været kendt at temperaturen på den røde planet har været stigende. Faktisk 0,65 grader siden Viking-sonden ankom til planeten i 1976.

Mekanismen for denne opvarmning har ikke været forstået før nu, hvor et hold forskere via en model af marsatmosfæren har fundet frem til, at stigningen skyldes, at støvstorme langsomt har ændret farven af planeten. Mars er simpelthen blevet en smule mørkere og derfor optager den en større del af det sollys, den modtager. Forskerne mener i øvrigt også at kunne vise, at dette skaber et positivt feedback, hvor den forøgede temperatur øger mængden af vind, som derved yderligere gør planeten mørkere og derved eskalerer hele processen.

Og hvad betyder alt dette nu for vores egen situation? Den viser i hvertfald, at klimaforandringer kan være ganske alvorlige, netop fordi de kan have denne selvforstærkende effekt, et fænomen som jo også kendes fra istiderne på jorden.

Omvendt lærer vi også, at hele planeter altså sagtens kan skifte temperatur, uden at der har været indblanding fra intelligent liv. Dette sætter med andre ord fokus på et af de emner, som jeg personligt mener ikke bliver belyst nok i den nuværende debat; alle er enige om, at temperaturen stiger, men der er er ikke enighed om, at det entydigt skulle være CO2, som forårsager denne effekt.

Indledende termodynamik

Efter at have læst Klaus’ indlæg om TV2’s nye evighedsmaskine blev jeg så deprimeret, at jeg begyndte at lede på nettet for, om der dog ikke er bare en lille-bitte introduktion til selv basal termodynamik på nettet.

Og sørme jo. Aktuel Naturvidenskab kommer os til redning med denne artikel om termodynamik og evighedsmaskiner af Jens Morten Hansen- læs den før du retter tv’et ind på TV2 igen!

Ps. Skulle man have mod på mere, har Wikipedia naturligvis også en fin artikel om evighedsmaskiner, som dog er på engelsk.

Energiopbevaring – det er cool

Et nyt project, The Night Wind Project, er kommet op med en helt ny løsning på det kendte problem med opbevaring af vedvarende energi. Normalt går forslagene på opbevaring af vindmøllernes overskudsstrøm på traditionelle løsninger såsom brændselsceller, batterier, svinghjul eller andre konventionelle ting, men det nye projekt har fået en genial idé.

Man vil simpelthen lade europas frysehuse regulere temperaturen efter energipriserne, og derved efter produktionen af vedvarende energi. Er der således en periode med overproduktion på nettet (typisk om natten, hvor energiforbruget er lavt) skal frysehusene simpelthen skrue ned for termostaten og således ophobe et overskud af kulde, som gør, at man kan slukke for køleanlæget om dagen, hvor mange andre kan bruge strømmen. Godt tænkt!

Super-fysik

James Kakalios er en mand, som er meget glad for superhelte. Som så mange af os andre kan han simpelthen ikke få nok at af farverige personer med ekstraordinære evner og underbukserne uden på tøjet.

Men heldigvis for os andre er James Kakalios også professor i fysik ved universitetet i Minnesota. Derfor har valgt at skrive det lille mesterværk “The Physics of Superheroes” (isbn: 0-7156-3549-2). Jeg var så heldig at få bogen i julegave, og den er en sand guldgruppe af viden om superhelte og (især) fysik.

Kun med brug af folkeskolematematik introduceres kapitel for kapitel vigtige koncepter indenfor stort set alle områder af fysikken med farverige eksempler fra superheltenes verden. Med forfatterens hjælp regner vi for eksempel let ud, hvor tung Supermands fødeplanet, Krypton, var. Ja, vi finder faktisk ud af, at den var så tung, at den må have hafte en kerne af stof fra en hvid dværgstjerne – og så er det jo faktisk ikke så mærkeligt, at den sprang i luften!

Bogen indeholder en perlerække af sjove forklaringer på, hvordan superheltene må fungere, hvis de skulle overholde fysikken love (hvem vidste for eksempel, at Lynet nødvendigvis må spise 150 millioner cheeseburgere, før han har energi nok til at bevæge sig ud på en løbetur), men den slår med lige så usvigelig sikkerhed fast, når et superheltetrick ganske enkelt er umuligt.

Som en sidste vigtig ting giver bogen en mænge inspiration til opgavestillere i fysik til en gang i mellem at krydre et opgavesæt med en lille superhelteopgave i ny og næ. Jeg har i hvertfald personligt svært ved at se et opgavesæt i mekanik, som ikke ville blive en kende sjovere ved at inkludere Kakalios beregning over, hvorfor Spidermans kæreste, Gwen Stacy, døde, selvom hun blev grebet af et heltens net lige før hun ramte jorden.

Der er plads nok nedad

Nu om dage, hvor man snart ikke kan købe en hotdog, uden at den er forbedret med såkaldt nanoteknologi, kan det være meget godt at få lidt perspektiv på tilværelsen. Som i så mange andre tilfælde kan man også denne gang vende sig mod gode gamle Richard Feynman i nødens stund.

Allerede i talen There’s Plenty of Room at the Bottom fra 1959 forudså han nemlig meget af den udvikling, som nanoteknologien i dag faktisk har realiseret. Talen er en spændende gennemgang af dengang science-fiction agtige idéer om manipulering af atomer, opbevaring af data og super hurtige computere.

Så skulle man i et svagt øjeblik have mistet lidt af sin nano-entusiasme på grund af alt for meget forretningssnak og endnu flere frygtelige buzz-words, er ingen bedre end Feynman til at minde os om de mange spændende teknologiske og forskningsmæssige muligheder der faktisk findes dybt nede i atomernes verden!