Doktor Einstein, I presume?

  • Allmänt

Fortsättning på socker-temat:

Jag håller på och läser den här boken nu. När det passar kommer jag att dela med mig av något intressant.
Här handlar det om socker.

Einstein föddes 1879 och det dröjde till april 1905 innan han fick sin doktorsavhandling godkänd. Det tyckte han var lång tid!

Avhandlingen handlade om storleken på molekyler.

Redan seklet innan hade den italienske vetenskapsmannen Amedeo Avogadro (1776-1856)  också, korrekt, utvecklat hypotesen att lika volymer gas, sommättes vid lika temperatur och tryck, innehöll lika antal molekyler.
Men det svåra var att räkna ut exakt hur många de är.

Här kommer ett roligt exempel:

Man använder vanligtvis som volym den som upptas av en mol (molekylvikten i gram) av gasen ifråga. Den är 22,4 liter vid standardtemperatur och standardtryck.
Antal molekyler under dessa omständigheter kom senare att kallas Avogadros tal. Det är fortfarande ganska svårt att bestämma det exakt. Rådande uppskattning är ungefär 6,02214 x 1023.

Det här är ett så stort tal att man kan jämföra med lika många opoppade majskorn utspridda över USA. Det skulle lägga landet under ett femton kilometer tjockt täcke av majs.

Einsteins inledande mening i uppsatsen:
"De fysiska fenomen som observeras hos vätskor har ännu inte använts för att bestämma molekylers storlek."
De flesta mätningar som hade gjorts tidigare av molekyler, hade utförts genom att man studerat gaser.

Einsteins metod använde data om viskositet.
Viskositet handlar om hur stort motstånd en vätska erbjuder ett objekt som strävar efter att röra sig genom vätskan ifråga.
Tjära och sirap. till exempel, är i hög grad viskösa.

Om du löser upp socker i vatten kommer lösningens viskositet att öka i takt med att den blir alltmer sirapslik.

Einstein föreställde sig hur sockermolekyler gradvis spred sig bland de mindre vattenmolekylerna. Han lyckades komma på två ekvationer, som var och en innehöll de två okända variabler - storleken på nsockermolekylerna och antalet i vatten - som han försökte bestämma. Han kunde därför lösa ekvationerna för desa okända variabler. Han fick resultat för Avogadros tal 2,1 x 1023.

Det var inte ens nära!
Uppsatsen accepteras av universitetet i Zűrich och Einstein skickar den direkt till Annalen der Physik, men redaktören Paul Drude väntar med att publicera den, eftersom han hade kunskap om en del bättre data för sockerlösningars egenskaper. Nu kom Einstein fram till ett resultat som var närmare det korrekta: 4,15 x 1023.

Så småningom testas det igen, av en fransk student och en assistent i Zűrich. Einstein fann ett mindre fel och när han hade rättat till det var resultatet: 6,56 x 1023.

Senare, kanske halvt på skämt, säger Einstein att när han skickade in sin avhandling, avvisade professor Kleiner den, med motiveringen att den var för kort. Einstein lade till en mening.
Följden blev att den omedelbart accepterades.

Nu kunde han kalla sig "doktor Einstein"!
 

 

 

 

Taggar: