Kvifor er vi her? Kvar kjem vi frå?
Dette er dei store, evige spørsmåla.
Og det ligg til menneskenaturen å ville finne svara.
Vi kan spore opphavet vårt hundretusenvis av år tilbake, til menneskeslektas morgon.
Men historia vår går eigentleg mykje lenger tilbake i tida.
Ho begynner med universets morgon.
Universet tok til for 13,7 mrd. år sidan.
l dag har det over 100 mrd. galaksar, som kvar har hundrevis av mrd. stjerner.
l denne serien vil eg fortelje den historia, for vi er ein del av universet.
Så universets historie er vår historie.
Krafta som ligg til grunn for denne historia, er gravitasjonen, tyngdekrafta.
Denne grunnleggjande naturkrafta har bygd alt det vi ser.
Ho skaper form og orden og dannar mønster som går igjen i universet.
Men tyngdekrafta skaper òg nokre av dei mest framandarta klodane i kosmos.
Klodar som ikkje er til å fatte.
Strevet med å forstå denne naturkrafta har utløyst ein gullalder av kreativitet, -
- utforsking og oppdagingar.
Og det har ført til ei mykje djupare forståing av vår plass i universet.
UNlVERSETS MYSTERlUM
ALT FELL
Heile tida opplever vi ei kraft vi verken kan sjå eller ta på.
Men denne krafta held oss trygt forankra i bakken.
Det er sjølvsagt gravitasjonen, tyngdekrafta.
Men sjølv om ho er uhandgripeleg, veit vi alltid at ho er med oss.
Om eg spurde korleis de veit at det finst tyngdekraft her, -
- då kunne de seie: "Det er innlysande. Eg kan vise det ved å sleppe noko."
Ja, men tyngdekrafta er litt meir subtil enn som så.
For verkeleg å oppleve kva det er, må ein gjere noko drastisk.
Dette flyet er bygd om slik at eg kan oppleve tyngdekrafta.
Det følgjer ein parabelbane og blir kalla ''Vomit Comet'': spyflyet.
Når vi er oppe i 15 000 m høgd, gjer flyet noko vanlege fly ikkje gjer.
Motorkrafta blir redusert, og flyet fell mot jorda.
Då skjer det noko forbløffande.
Eg rasar mot jorda, som om nokon hadde kutta kabelen i ein heis.
Eg rører meg ikkje i forhold til "Einstein" . Vi berre svevar.
Ved å falle med same fart som flyet -
- opplever vi at tyngdekrafta slepper taket i nokre sekund.
Men dette er ikkje berre ein heisatur.
Det skjer noko svært interessant her.
Sjølv om eg fell mot bakken ...
Tyngdekrafta er oppheva!
Ho er borte!
Eg har nøytralisert tyngdekrafta berre ved å falle.
Skjønar du det, så skjønar du kva tyngdekrafta er.
Så det er mogleg, berre ved å falle, å få ei annleis oppleving av tyngdekrafta.
Men denne naturkrafta gjer meir enn å få oss ned på jorda igjen.
Tyngdekrafta speler òg ei rolle på den største scenen.
l heile universet, frå det minste støvgrannet til den største stjerna, -
- er tyngdekrafta den store skulptøren som skapte orden av kaos.
Frå tidenes morgon har tyngdekrafta vore i aksjon i universet.
Av urskya av gass og kosmisk støv skapte ho stjernene.
Ho forma planetane og månane og sette dei i bane rundt dei nydanna solene.
Og tyngdekrafta bind desse stjerne- systema saman i veldige galaksar -
- og styrer dei på ferda gjennom det grenselause rommet.
Strevet for å forstå tyngdekrafta har ført til at vi kan forklare -
- nokre av dei store undera i universet.
Men det har òg gjort at vi kan stille spørsmål om opphavet og utviklinga -
- til sjølve universet.
For å forstå korleis tyngdekreftene verkar i universet, -
- er det nok å sjå på bakken under oss.
Den første vitskapsmannen som verkeleg grunna på det, var lsaac Newton i 1680-åra.
Han sa følgjande: Tyngdekrafta er ei tiltrekkingskraft mellom alle objekt.
Tiltrekkingskrafta mellom desse steinane er svært lita, nesten uråd å måle.
Det er fordi krafta står i forhold til massen til objekta.
Desse er ikkje særleg massive.
Men det finst ein stein med større masse her. Den eg står på. Jorda.
Massen til jorda skaper ei tiltrekkingskraft sterk nok til å forme heile planetoverflata.
Ho gjer at vatn grev ut veldige kløfter.
Ho set grenser for kor høge fjell kan bli.
Og ho formar heile kontinent.
Men denne usynlege krafta gjer meir enn å forme vår klode.
Himmelen er heile tida i endring.
Stjernebileta stig og sig på ulike stader kvar natt.
Og planetane vandrar mot bakgrunnen av fiksstjernene.
Men i heile menneskehistoria har vi hatt éin trufast følgjesvein.
Alle menneske som har levd på jorda, har skoda opp på månen -
- og sett éi side skine mot oss.
Grunnen til at vi aldri ser ''skuggesida'' av månen, -
- er måten tyngdekrafta fungerer på.
For millionar av år sidan roterte månen i stor fart.
Men frå første stund kjende følgje- sveinen vår at tyngdekreftene drog i han.
Liksom månen skaper tidevatn i hava, -
- skapte jorda ei veldig tidebølgje som feia over måneoverflata.
Men dette var ikkje ei bølgje av vatn, men av stein.
Tenk deg at månen er her, og jorda der.
Tyngdekrafta til jorda verkar på månen og strekkjer han ut i rugbyballfasong.
Den "tidebulken" mot jorda er ca. sju meter høg - i stein.
Og etter som månen roterer, feiar den bulken bortover overflata.
Her ville vi sett ei tidebølgje feie over landskapet, -
- der steingrunnen steig og fall med sju meter.
Denne bølgja fungerte som ein brems og saktna farten på månen.
Til slutt kom tidebulken på linje med jorda og låste rotasjonsfarten til månen.
Så tida det tek månen å rotere éin gong, -
- er nesten like lang som den tida han treng på å gå rundt jorda.
Så månen har inga skuggeside.
Berre ei side tyngdekrafta skjuler for oss.
Bandet som tyngdekrafta skaper mellom jorda og månen, -
- går igjen i heile kosmos.
Tyngdekrafta er limet som held planetane i bane rundt sola.
Og ho bind solsystemet vårt og tallause andre solsystem saman i galaksar -
- som vår eigen Mjølkeveg.
Men tyngdekrafta gjer seg gjeldande i endå sterkare grad.
For ho styrer lagnaden til galaksane.
Når du ser opp på nattehimmelen, ser du universet slik det ser ut i synleg lys, -
- med lysande stjerner og galaksar.
Men universet er også fullt av støv og gass, som ikkje kan sjåast med vanlege teleskop.
Men vi kan sjå det med teleskop som dette.
Radioteleskop, som VLA i New Mexico, kan sjå langt ut i rommet -
- og avsløre den ufattelege trekkrafta til gravitasjonen.
Dette er Andromeda, ein spiralgalakse med same storleik og masse som Mjølkevegen.
Denne øya med over 1 billion stjerner er over 2,5 mill. lysår unna.
Men kvar time minskar avstanden med 500 000 kilometer.
Dei fleste galaksane har rasa vekk frå kvarandre etter at dei vart danna.
Men nokre vart danna så nær kvarandre at dei er låste i eit tyngdekraftsfamntak.
Mjølkevegen og Andromeda er to slike galaksar.
Datasimuleringar viser at dei vil tørne saman om ca. 3 mrd. år.
Dette er ei simulering av kollisjonen mellom Mjølkevegen og Andromeda.
Alle desse remsene som blir kasta ut, er stjerner.
Stjernesystem som blir rivne av galaksen og slengde ut i rommet.
Desse to øyane med milliardar av soler har floge gjennom kvarandre, -
- og tyngdekreftene har drege dei tilbake igjen.
Hugs på at vi er ein av dei prikkane.
Sola, jorda og heile solsystemet blir anten slengde ut i rommet, -
- eller dei hamnar i denne malstraumen med fleire milliardar soler -
- som spinn rundt kvarandre og dannar kjernen i ein ny galakse.
Tenk deg korleis det ville vere å sjå opp på himmelen når Andromeda nærmar seg.
Himmelen ville vere opplyst av fleire hundre milliardar soler.
Og kollisjonen ville skape energi nok -
- til at det vart født hundrevis av millionar fleire.
For eit praktfullt syn det ville vere!
Men endå meir praktfull er den enorme rekkjevidda famntaket til tyngdekrafta har.
Det held galaksar saman over fleire hundre milliardar kilometer.
Og det skaper fantastiske strukturar.
Vår eigen Mjølkeveg er ein del av ein slik struktur: Virgohopen.
Lyspunkta på dette biletet er ikkje stjerner, men galaksar.
Det er 2000 galaksar i denne hopen. Dei er bundne saman av tyngdekreftene -
- og dannar den største strukturen i det intergalaktiske nabolaget vårt.
Det er inga grense for rekkjevidda eller styrken til tyngdekrafta.
Ho gjer seg gjeldande over enorme avstandar i tid og rom.
Likevel er tyngdekrafta den langt svakaste naturkrafta.
Eg kan lyfte opp denne steinen -
- sjølv om ein heil planet, jorda, prøver å dra han til seg.
Men dersom tyngdekrafta er så svak, korleis kan ho ha så stor verknad?
Tyngdekrafta er svak her på jorda, men ho er ikkje så svak i heile kosmos.
Denne usynlege krafta varierer på alle planetane i solsystemet, -
- og på eksoplanetane vi har oppdaga rundt andre soler.
For å oppleve korleis tyngdekrafta kjennest på desse klodane, må eg gå i spinn ...
Dette er ein sentrifuge som vart bygd på 1950-talet -
- for å teste om jagarflygarane hadde det som skulle til.
l denne skal eg få kjenne korleis det ville vere å stå på planetar i solsystemet -
- som er større enn jorda.
Og korleis det ville vere å stå på planetar vi har funne rundt fjerne stjerner.
Eg skal først spenne deg fast.
Dette er ein nødbrytar i fall det skulle skje noko.
F-16-flygaren som var før meg, -
- sa at det er hundre gonger verre enn å sitje i eit jagarfly.
Eg har vore med i jagarfly og syntest ikkje det var så ille.
Men dette er visst hundre gonger verre!
Dørene er stengde. Legen er klar.
No startar vi sentrifugen, Brian, og sender deg opp i bane.
Om 3, 2, 1 sekund frå no.
Den første planeten eg reiser til, er Neptun.
Der er tyngdekrafta berre ørlite sterkare enn på jorda.
Dette er tyngdefeltet på Neptun. Dette kan eg venje meg til.
Eg kunne nok leve på Neptun.
Lyft hendene. Og ned.
Det er faktisk ganske slitsamt. Det er merkbart tyngre.
Som å halde ein ganske tung manual.
-Er du klar for 2,5 g? -Ja, no reiser eg frå Neptun til Jupiter.
Jupiter er 1300 gonger større enn jorda. Men fordi han er ein gassplanet, -
- er tyngdekrafta berre så vidt over det doble på overflata.
No er det ganske tungt å lyfte handa.
Det er 2,5 g. Eg vil ikkje sitje her i ein halv time.
Lyft begge hendene over hovudet.
Det er så vidt eg klarer det. Det er innmari tungt.
-Det ville bli tøft å bu på Jupiter. -Då går vi til 4 g.
No er eg på veg til ein planet som heiter Ogle 2TRL9b, -
- som går rundt ei stjerne i stjernebiletet Carina.
Ein av eksoplanetane vi har oppdaga.
No begynner det å bli ganske ubehageleg.
-Kva kjenner du? -Andletet er svært tungt. Hovudet òg.
-Korleis er det å puste? -Det er mykje tyngre.
Eg klarer ikkje å lyfte hendene frå låra.
-Dette er 4 g? -Ja.
Både hovudet og andletet kjennest svært tunge. Svært ubehageleg.
Vi går til 5 g. Sei frå om du får synsforstyrringar.
No er eg på veg til ein nyoppdaga eksoplanet, WASP-8b.
Han er i den vesle og lyssvake konstellasjonen Bilethoggaren.
Vanskeleg å snakke.
Tyngdekrafta er fem gonger sterkare enn på jorda.
-Vi går til 5 g. -Veldig tåkete.
Veldig tåkete.
-Tåkete enno? -Ja.
Vi gir oss.
-Svært interessant. -Ja, ikkje sant?
-Andletet kjendest litt nedsige. -Du såg litt annleis ut, ja.
Det var ganske ubehageleg. Det gjekk fort opp til 5 g, -
- og då fekk eg tåkesyn. Alt vart veldig utydeleg.
Så vi er perfekt skapte -
- til å bu på ein planet der tyngdeakselerasjonen er 1 g.
Når vi kjem til 2 g, er det vanskeleg, ved 3 g og 4 g er det ubehageleg.
Og ved 5 g var eg på grensa til å svime av.
Sjølv om tyngdekrafta kjennest svak på jorda, så er ho ikkje svak overalt i universet.
Det er fordi det er ei kraft som aukar med massen.
Di massivare planeten eller stjerna er, di sterkare er tyngdekrafta.
Den lekamen som har sterkast tyngdekraft i solsystemet vårt, er sola.
Ho har så mykje masse pakka saman på eit relativt lite volum -
- at tyngdekrafta på overflata er 28 gonger sterkare enn på jorda.
Kunne eg stå på sola, ville alt blodet bli drege ut av overkroppen min.
Og eg ville døy innan eit minutt.
Men tyngdekrafta på sola er ingenting mot den ekstreme tyngdekrafta på overflata -
- til ein av dei merkelegaste stadene i universet.
Tenk deg tyngdekrafta på ein klode med større masse enn sola -
- pakka inn i ei kule på 20 km i diameter.
Vi oppdaga eit slikt under for 40 år sidan.
Men historia om oppdaginga byrjar over tusen år tidlegare.
Dette er Chaco Canyon i New Mexico sørvest i USA.
Her heldt Chaco-kulturen til.
Dette er Pueblo Benito, eit av dei store Chaco-husa.
På 1100-talet hadde dette huset over 600 rom.
Vi trur det må ha vore ein religiøs bygning, ein katedral.
Bygningane er retta inn mot interessante objekt på himmelen, -
- som punkta der sola og månen står opp til viktige tider på året.
Så ved å byggje desse storslåtte bygningane -
- plasserte dei seg ikkje berre i hjartet av den lokale kulturen.
Men òg i hjartet av kosmos.
Vi veit lite om Chaco-kulturen, for det finst ingen skriftlege kjelder.
Men i ein annan del av canyonen er det eit vitnemål om ei storslått hending -
- som dei såg på himmelen i 1054.
Eg har visst om denne staden sidan eg var 12-13 år.
Grunnen er denne boka og tv-serien "Kosmos" , Carl Sagans meisterverk.
Som vekte mi interesse for astronomi.
På side 232 er det eit bilete som alltid har fascinert meg.
Det er eit fotografi av den bergveggen der.
Særleg eit måleri på overhenget.
Vi trur det er ei skildring av ei av dei mest spektakulære hendingane i kosmos.
4. juli i 1054 kom ei lyssterk ny stjerne til syne.
Ho lyste sterkare enn alle dei andre på nattehimmelen i over tre veker.
Ho var synleg også på dagtid.
Vi trur at dette måleriet er Chaco-folket sin dokumentasjon av den hendinga.
Grunnen til at vi trur det, er at vi med moderne datateknikk -
- kan spole tilbake nattehimmelen og spørje: "Kvar var månen og stjernene då?"
Vi finn at månen må ha stått opp der og gått slik over himmelen, -
- og at den nye stjerna må ha vore svært nær halvmånen.
No veit vi at den nye stjerna var dødsstunda til ei gammal stjerne.
Ein supernovaeksplosjon, ei stjerne som sprengde seg sjølv i filler.
l ei stjerne er det ein kamp mellom energi som pressar utover, og tyngdekrafta, -
- som pressar innover.
Så lenge stjerna brenn, utliknar dei to kreftene kvarandre.
Men når ho går tom for brensel, vinn tyngdekrafta, -
- og stjerna kollapsar og eksploderer. Dette lyser like sterkt som 1 mrd. soler.
Vi ser ikkje lenger supernovaen som Chaco-folket såg.
Men vi kan enno undre oss over det han lét etter seg.
Dette er Krabbetåka, leivningane av supernovaen som Chaco-folket såg -
- for tusen år sidan.
Det er ei ekspanderande sky av gass og støv, restane av den døyande stjerna.
Og fargane er kjemiske grunnstoff. Oransje er hydrogen, raudt er nitrogen.
Og dei grøne trådane er oksygen.
Eksplosjonen slyngde det meste av stjerne- materialet ut i kosmos i ei veldig tåke.
Men vi veit no at det ikkje var slutten på historia.
l sentrum av tåka ligg det som er att av stjerna:
Kjernen, samanpressa av tyngdekreftene.
Det er ei nøytronstjerne. Biletet er teke av romteleskopet Chandra.
Prikken i midten er berre 20 km i diameter.
Men han er like masserik som sola vår. Ei stjerne på storleik med ein by.
Ho snurrar rundt med ein fart på 30 rundar i sekundet.
1800 rundar i minuttet. Dette er ein utruleg framandarta klode.
Medan nøytronstjerna spinn rundt, sprutar det partiklar ut frå polane -
- i ein fart tilnærma lysfarten.
Desse straumane skaper kraftige strålar som sveipar rundt medan stjerna roterer.
Når strålane sveipar over jorda, kan vi høyre dei som jamne pulsar.
Derfor kallar vi slike stjerner for pulsarar.
Men det er ikkje denne rytmiske lyden som gjer Krabbepulsaren til eit underverk.
Det er tyngdekrafta på denne framande kloden.
Om eg stod på den stjerna, -
- ville tyngdekreftene som trekkjer på meg, vere 100 000 mill. gonger større enn her.
Om eg hoppa frå toppen av lerretet der, -
- ville eg ha ein fart på 6,5 mill. km/t idet eg tok bakken. Det er tyngdekraft, det.
Pulsarane har slik ekstrem tyngdekraft fordi dei består av ufatteleg tett materie.
For å forstå kvifor må vi sjå på kva tyngdekrafta kan gjere med materie -
- i mykje mindre målestokk.
Alt i universet består av atom.
lnntil ca. 1900 trudde vi det var dei minste byggjesteinane i materien.
Ordet kjem av det greske "atomos" , som betyr "udeleleg" .
Men no veit vi at atom består av mykje mindre saker.
Dei består av ein atomkjerne omgitt av ei sky av elektron.
Og sjølv om nesten all massen er i kjernen, så er kjernen ørliten i forhold til atomet.
Om dette var kjernen, ville elektronskya strekkje seg ca. 1 km utover.
Herfrå til det fjellet der.
Elektrona er ufatteleg små. Som støvgrann, og det er få av dei.
Tenk deg ei diger kule rundt denne kjernen -
- som går heilt bort til det fjellet, med berre nokre få støvgrann i.
Det er eit atom.
Det betyr at materien nesten berre består av tomrom.
Eg er full av tomrom, jorda òg. Alt du ser i universet, er stort sett tomrom.
Så om alt i universet består av atom, og atoma er 99,9999 % tomrom, -
- då er det meste av universet tomt.
Men i Krabbepulsaren er tyngdekrafta så ekstrem -
- at tomrommet i atoma er klemt vekk.
Så det einaste som er att, er ufatteleg tett materie.
Tenk deg at denne er materie frå ei nøytronstjerne.
Då ville han vege meir enn Mount Everest. Eller:
Om eg tok alle menneska på jorda og klemde dei saman -
- så dei vart like tette som nøytronstjernematerie, -
- då ville alle få plass inne i denne.
Og om eg sleppte nøytronstjerne- materien min ned på bakken, -
- ville han skjere seg rett gjennom jorda som ein kniv gjennom smør.
Overalt i universet er tyngdekrafta i arbeid. Ho skaper form og struktur.
Ho styrer banane til alle planetar, stjerner og galaksar -
- på måtar vi trudde vi kunne føreseie.
Men det var ein feil i forståinga vår av denne krafta.
Og den vart avdekt av ein av dei nære naboane våre.
Dette er Merkur.
l tusenvis av år har vi undra oss når denne planeten hastar over solskiva.
Men for 150 år sidan oppdaga astronomane noko merkeleg ved banen til Merkur.
Tenk deg at denne steinen er sola, og denne Merkur.
Merkur har ein kompleks bane. Han er ikkje heilt rund, han er elliptisk.
Når han er nærmast sola, er avstanden 46 mill. km.
Så driv han ut til nesten 70 mill. km.
Men vi kan rekne ut banen nokså nøyaktig berre med Newtons tyngdelov.
Så astronomane føresa nøyaktig når vi kunne sjå vesle Merkur -
- passere over solskiva.
Problemet var at det aldri vart heilt rett.
Dei føresa det igjen og igjen, og kvar gong vart det litt feil.
Det var svært pinleg for dei.
Så i staden for å tvile på Newton, fann dei opp ein annan planet: Vulkan.
Dei sa at det måtte vere ein planet til som alltid er usynleg frå jorda, -
- men som forstyrra banen til Merkur. Og derfor vart utrekningane feil.
l fleire tiår leitte astronomane etter Vulkan.
Men dei fann han ikkje, for Vulkan eksisterte ikkje.
Den verkelege forklaringa var endå meir interessant enn oppfinninga av Vulkan.
For det kravde ei endring, ei fullstendig omskriving av Newtons tyngdelov.
Tyngdekrafta er ikkje ei kraft som dreg oss mot sentrum av jorda som ein magnet.
På ein måte er ho ikkje eigentleg noka kraft.
Å beskrive tyngdekrafta vart ei av dei store intellektuelle utfordringane.
Men nesten 200 år etter Newtons død kom det ein ny teori.
Den generelle relativitetsteorien vart publisert i 1915 av Einstein etter ti års arbeid.
Og han står enno som ei av dei største bragdene i fysikken.
lkkje berre kunne han forklare heilt nøyaktig den underlege banen til Merkur.
Men han kan enno forklare alt det vi ser i universet som har med tyngdekrafta å gjere.
Og viktigast av alt: Han forklarer korleis tyngdekrafta faktisk fungerer.
Tyngdekrafta er den verknaden stjerner, planetar og galaksar har -
- på sjølve rommet som omgir dei.
lfølgje Einstein er ikkje rommet berre ein tom scene, -
- men eit ''stoff'' han kalla tidrommet.
Dette stoffet kan bli vridd, bøygd og krumma -
- av den enorme massen til planetane, stjernene og galaksane.
For all materie i universet bøyer sjølve stoffet i universet.
Materien bøyer rommet. Eg bøyer rommet, dei fjella òg.
Men berre ørande lite.
Men når vi kjem opp til planetar, stjerner og galaksar, -
- så bøyer og krummar dei universstoffet svært mykje.
Her er den sentrale tanken:
Alt beveger seg i rett linje over det krumma landskapet i tidrommet.
Så det vi ser som banen til ein planet, -
- er planeten som fell ned i det krumma tidrommet skapt av massen til ei stjerne.
Dette kan forklare den ujamne banen til Merkur.
Fordi Merkur er så nær sola, -
- har krumminga av tidrommet mykje større verknad på han -
- enn på dei andre planetane i solsystemet.
Denne tanken om eit krumma rom er vanskeleg å fatte.
Men kunne vi gå utanfor tidrommet, sveve over det og sjå ned på det, -
- så ville universet sjå slik ut.
Vi ville sjå fjella og dalane.
Vi ville sjå dei små tindane og søkka skapte av planetar og månar.
Og dei veldige, djupe dalane skapte av galaksane.
Og vi ville sjå planetar, månar og stjerner runde tindane på den rettlinja banen sin -
- gjennom det krumma landskapet i tidrommet.
Så éin måte å tenkje seg tyngdekrafta på, er at alt i universet fell gjennom tidrommet.
Månen fell ned i dalen skapt av jordmassen.
Jorda fell ned i dalen skapt av sola, -
- og solsystemet fell ned i dalen i tidrommet skapt av galaksen vår.
Og galaksen vår fell mot andre galaksar i universet.
Einsteins generelle relativitetsteori er så djup, så vakker -
- at han kan skildre strukturen og forma på sjølve universet.
Men teorien kan òg føreseie sitt eige sluttpunkt.
For han føreseier at det finst objekt så tette og kraftige -
- at dei krummar, strekkjer og bøyer strukturen i tidrommet så kraftig -
- at dei kan stanse tida, at dei kan sluke lyset.
Objekt så kraftige at dei kan rive alle dei andre undera i universet i filler.
Sidan sivilisasjonens morgon har vi skoda opp mot stjernene -
- og følgt rørslene til planetane.
Vi ser at desse kjende mønstra går att i heile universet.
Men når vi rettar teleskopa inn mot stjernene i sentrum av Mjølkevegen, -
- ser vi noko svært uvanleg.
Dette er ein av dei viktigaste filmane laga i astronomien dei siste 10-20 åra.
Dette er verkelege data. Kvart lyspunkt i denne filmen er ei stjerne -
- som krinsar rundt sentrum av Mjølkevegen. Dei blir kalla S-stjerner.
Sola treng 200 mill. år på å gå éin runde i Mjølkevegen.
Ei av S-stjernene treng berre 15 år på å gå ein runde rundt sentrum av galaksen.
Farten er 3000-4000 km per sekund.
Ved å følgje banane kan vi rekne ut massen på det som er i sentrum.
Svaret forbløffa astronomane.
For objektet i sentrum av galaksen har 4 mill. gonger større masse enn sola.
Og det får plass på eit område som er mindre enn solsystemet.
Det er berre éin ting vi veit om som kan vere så lite og likevel så massivt.
Og det er eit svart hòl.
Så det vi ser her, er stjerner som svermar som bier -
- rundt eit supermassivt svart hòl i sentrum av Mjølkevegen.
Vi trur at svarte hòl kan vere mindre enn eit atom, -
- eller 1 mrd. gonger større enn sola vår.
Nokre blir til når ei stjerne døyr.
Når ei stjerne med 15 gonger større masse enn sola kollapsar...
... blir all materien i kjernen pressa saman til eit svart hòl.
Svarte hòl er dei mest ekstreme døma på krumma tidrom.
Dei har slik enorm masse pakka saman på så liten plass -
- at dei krummar tidrommet meir enn noko anna objekt i universet.
Dei enorme tyngdekreftene til desse monstra kan rive ei stjerne i fillebitar.
Dei røskar materie av overflata og dreg han ut i bane.
Denne superheite materien spinn rundt opninga til hòlet, -
- og stråling sprutar ut frå kjernen.
Sjølv om desse strålane kan sjåast gjennom kosmos, -
- er kjernen ei gåte.
Svarte hòl krummar tidrommet så kraftig -
- at ingenting, ikkje eingong lyset, kan sleppe unna.
Derfor er innsida skjult for oss til evig tid.
Men fordi vi forstår korleis materien krummar romstoffet, -
- er det mogleg å tenkje seg kva som skjer.
Like ved eit svart hòl skjer det merkelege ting med rommet og tida.
For svarte hòl er truleg dei villaste stadene vi veit om i universet.
Vi kan bruke denne elva til å vise kva som skjer med tid og rom -
- når ein nærmar seg eit svart hòl.
Her oppe renn vatnet ganske sakte.
La oss seie farten er 3 km/t, og eg kan symje i 4 km/t.
Då kan eg symje fortare enn straumen og lett komme meg unna.
Men når vi nærmar oss fossen, renn elva fortare og fortare.
Sett at eg hoppa uti elva ved kanten av fossen.
Der renn vatnet mykje fortare enn eg kan symje.
Same kva eg hadde gjort, ville eg aldri klart å symje mot straumen.
Eg ville blitt ført mot kanten av fossen og utfor.
Slik er det like ved eit svart hòl.
For rommet renn fortare og fortare inn mot det svarte hòlet.
Bokstaveleg talt vil rommet eg er i, fare over kanten og ned i hòlet.
Og på eit bestemt punkt som vi kallar hendingshorisonten, -
- renn rommet med lysfarten ned i det svarte hòlet.
lkkje eingong lyset, med ein fart på 300 000 km/sek, -
- er raskt nok til å sleppe unna straumen. Så tilmed lyset styrtar ned i hòlet.
Når du fell ned i eit svart hòl, over hendingshorisonten, med føtene først, -
- då vil føtene få større fart enn hovudet, så du vil bli strekt ut i spagettifasong.
Når ein kjem nær sentrum, bryt forståinga vår av fysikklovene saman.
Den beste teorien, Einsteins generelle relativitetsteori, seier -
- at tidrommet blir uendeleg krumma, og at sentrum i hòlet blir uendeleg tett.
Det blir kalla singulariteten.
Staden der vår forståing av universet tek slutt.
Tyngdekrafta er den store skaparen, klodebyggjaren.
Det er fordi dette er den einaste krafta i universet som verkar over heile rommet -
- og dreg materien saman til planetar, månar, stjerner og galaksar.
Men tyngdekrafta er òg den store øydeleggjaren, for ho er nådelaus.
Og i dei mest massive objekta i universet, dei største stjernene og galaksekjernane, -
- vil tyngdekreftene til slutt smadre materien fullstendig og utslette han.
Ordet ''vakkert'' er truleg for mykje brukt i fysikken.
Eg bruker det sikkert for mykje.
Men det finst neppe nokon forskar som er imot at det blir brukt -
- om Einsteins teori om tyngdekrafta.
For det er ein teori som beskriv eit univers som er bøygd og krumma -
- av kvar måne, kvar stjerne og kvar galakse på himmelen.
Og alt i universet må følgje dei kurvene, frå det mest massive svarte hòlet -
- til dei minste støvgranna. Ja, tilmed lysstrålar.
Men det mest spennande ved teorien er at vi veit at han ikkje er fullstendig.
Vi veit at det ikkje er den endelege skildringa av strukturen og forma til universet.
For ein forskar er det den vakraste staden å vere:
På grensa mellom det kjende og det ukjende.
Det er det verkelege underet ved universet: Det er så mykje meir att å utforske.
Norske tekstar: Anne Margrethe Standal