bloggposter_oppgave_1A8
Stjerner fødes fra store gass-skyer, såkalte molekylære gass-skyer. Skyene kan opprinnelig være enorme, flere lysår store. Gassen er tynn og kald, kun noen titalls Kelvin (altså under -200 grader Celcius)! Men Newtons gravitasjonslov funker som alltid: den totale massen fra den innerste delen av skya kan gjøre at gassen i de ytre delene faller ned mot sentrum av skya. Da blir gassen tykkere og mer kompakt med det resultat at gravitasjonskreftene blir enda større. Til slutt blir skya så tett og varm at kjernereaksjoner (såkalte fusjonsreaksjoner, at lettere atomkjerner slår seg sammen og dannere tyngre) kan starte. Disse reaksjonene produserer store mengder energi. Den kompakte gass-skya begynner å lyse og produsere energi: en stjerne har blitt født. For å bedre forstå prosessen med stjernedannelse så trenger vi å lage datasimuleringer. Her skal vi lage en forenklet datasimulering av en sky som kollapser til en stjerne. Vi skal se at problemene for å lage en fullt realistisk simulering er uoverkommelige og at vi må finne mange og store forenklinger.
Forenklinger er nøkkelen til fysikken: det er svært få systemer (hvis noen overhodet) som er så enkle at vi kan gjøre nøyaktige beregninger uten å gjøre antakelser, tilnærmelser og forenklinger. Dette er en av tingene som skiller fysikken fra matematikken. Den virkelige verden er for komplisert til at man kan regne helt nøyaktig. Samtidig trenger vi heller ikke å regne helt nøyaktig: vi trenger ikke å regne mer nøyaktig enn nøyaktigheten til måleinstrumentene våre. Hvis måleinstrumentene bare er nøyaktige til første siffer etter komma, så kan vi tillate oss å gjøre tilnærmelser som gjør gir feil svar frem til første siffer etter komma. Men vi bør ha kontroll på hvor store feil vi gjør.
Hvordan kan vi nå gjøre datasimuleringen av stjernedannelse på en vanlig liten datamaskin med de grove antakelsene vi har gjort? Først skal vi se hva vi gjør med tyngdekrafta, deretter hva vi gjør med friksjonskraften, og til slutt hvordan vi beveger partiklene i den forenkla simuleringen vår.
Endelig! Endelig skal vi begynne å se på simuleringa vår. Andre forskere har allerede laget gass-skya med posisjoner og hastigheter til de 500 partiklene som vi skal simulere. Men før vi begynner å simulere, så må vi, som gode forskere, først sjekke om disse forskerene har gjort jobben sin skikkelig. I denne bloggposten skal vi utforske gass-skya vår og finne ut om den har de egenskapene som vi forventer.