Av Anders Persson
I inledningsscenerna till Stanley Kubrick:s berömda och sevärda film ”2001 ett rymdäventyr” får man njuta av Straussmusik och den harmoniska dansen av roterande rymdstationer.
Stanley Kubrick
Det är jättelika hjul som roterar för att genom centrifugalkraften skapar artificiell tyngdkraft. Människor som arbetar inne i hjulet skulle nämligen få benstommen söndervittrad om de inte var utsatta för en konstant tyngdkraft. Idén till dessa rymdhjul skapades av den tysk-amerikanske rymdpionjären Werner von Braun.
Men dessa rymdstationer kom aldrig till utförande och rymdteknikerna kämpar än i denna dag med problemet hur man skapar artificiell tyngdkraft.
Ty omkring 1969, när ”2001” hade premiär, upptäckte både amerikanska och sovjetryska rymdtekniker att det inte skulle fungera med roterande rymdstationer. Jo, det skulle gå bra om personalen stod stilla, men om de rörde sig så skulle de komma under inflytande av corioliskrafter som var 100-1000 gånger starkare än på jorden.
De skulle ha problem att gå rakt, deras inre balanssystem skulle störas och, vad värre var, maskiner eller instrument med roterande delar skulle bryta samman.
Förklaringen gick faktiskt tillbaka på den förklaringen till ”sin” effekt som Gaspard Gustave Coriolis (1792-1843) själv hade givit 1835. Han var inte intresserad av vädret, vindarna eller ens atmosfären. Nej, hans intresse låg i att förbättra franska maskiner i kapplöpningen med britterna under den Industriella Revolutionen.
Man visste sedan 1600-talet hur man i maskiner med roterande delar ur hållfasthetssynpunkt tog hänsyn till centrifugaleffekter. Men maskinerna blev mer sofistikerade och frågan var nu: -Hur påverkades enskilda komponenter som rörde sig inom maskinen samtidigt som de roterade med den. Vilken centrifugaleffekt skulle de påverkas av?
Coriolis fann då att beräkningarna av den traditionella centrifugalkraften behövde modifieras en aning. Det var med en liten kraftkomponent som vi sedan cirka 100 år tillbaka kallar ”Corioliskraften”.
Eftersom Corioliskraften i Coriolis tillämpningar oftast var mycket mindre än centrifugalkraften hade den ingen avgörande betydelse i de sammanhangen.
På planeten Jorden däremot är det i princip tvärt om: Jordens form får till följd att centrifugalkraften ”försvinner” som horisontell kraftkomponent. Men även om corioliskraften är liten så är den större än noll. Därför spelar corioliskraften en avgörande roll både i praktiken i naturen och i vår förståelse av hur vatten och luft rör sig på planeten.
Gott nytt år.
/Anders