Hvor kommer energien fra?

I dag kan du få være med på fjelltur. Den krever ingen kroppslig anstrengelse. Turen går i tankens verden. På turen vil jeg gjerne repetere og utdype noe du lærte i naturfagtimene på skolen. Kanskje ser vi også noen nye sammenhenger underveis.

Før turen spiste vi en god frokost. Vi skal bruke kreftene til å flytte kroppen, ikke minst i motbakke. Den energien vi trenger, er lagret i maten vi spiste. Når vi kjører bil, må den ha drivstoff. Energien ligger lagret som kjemisk energi i bensin, diesel eller strømkilde. En form for energi kan gå over til en annen. Når bilmotoren er i gang, går den kjemiske energien i drivstoffet over til bevegelsesenergi og varmeenergi.

Kroppen vår kan sammenliknes med en komplisert maskin, der drivstoffet er maten vi spiser. Vi er utrolig flott laget. I tarmene tar kroppen opp det den kan bruke til å vedlikeholde ulike kroppsfunksjoner. Musklene blir tilført kjemisk energi som brenner langsomt med tilførsel av oksygen fra lungene. Det er denne kjemiske energien som gir oss fart, høyde og varme mens vi vandrer mot fjelltoppen. Da kan vi undres: Hvor kommer så den kjemiske energien i maten fra?

I planter som inneholder klorofyll, skjer den såkalte fotosyntesen. Det er en biokjemisk prosess der karbondioksid fra lufta og vann omdannes til sukker. Energikilden til denne prosessen er lysstråler fra sola. Dyr spiser planter, og maten vår er tilberedt fra planter og dyr. Den energien vi gjør bruk av på turen, kommer til syvende og sist fra sola!

Det finnes mange sterke soler i verdensrommet. Men bare sola vår, som har den rette størrelsen og avstanden fra jorda, kan gi oss den energien som skal til for at det kan være liv på jorda. Tenk at denne kilden til liv befinner seg 150 millioner kilometer borte fra oss! Vi har ingen kontroll over sola, men vi er helt avhengig av den!

Vi mennesker gjør oss bruk av mange energikilder. Jorda inneholder olje og gass som stammer fra døde planter og dyr. Den energien vi henter ut fra disse energikildene, kommer derfor også fra sola. Elektrisk energi gir oss lys og varme og driver apparater og maskiner som krever strøm. I Norge har vi vannkraftverk som produserer elektrisk energi. Også denne energien kommer fra sola. La oss følge prosessen.

Solstrålene varmer opp hav, innsjøer, elver og landområder. Vann fordamper og går over til usynlig vanndamp som stiger opp i atmosfæren. Der blir den avkjølt og kondenseres til vann som faller ned som nedbør. Når luftmassene føres med vind mot fjell og stiger opp, forsterkes denne effekten. Rennende vann har bevegelsesenergi og ble i gamle dager brukt til å drive møller og sagbruk. Nå samles vann ofte i store dammer, og vannet ledes til turbiner som omdanner energien til elektrisitet. Slik blir energien, som opprinnelig kom fra sola, omdannet til elektrisitet.

Sola er den naturlige årsak til at det blir strømmer i havet og lufta. Også vindmøller, bølger og havstrømmer kan produsere elektrisk energi. Er det da slik at all energi på jorda har sin årsak i sola?

Nei! Jorda blir også varmet opp innenfra. Vi lever på et tynt skall av fast fjell. Det indre av jorda er en flytende masse med høy temperatur. Jordvarmen har to kilder. Den ene er naturlig radioaktiv stråling som kommer fra kjernen til ustabile atomer. Den andre kilden er fisjon, som skjer idet enkelte tunge kjerner er så ustabile at de deler seg to, med påfølgende utstråling av energi. Både ved radioaktiv stråling og fisjon vil massen minke og gå over til energi. Mer om dette senere.

Hittil har vi tatt for oss energiforhold på jorda. Men hvor får egentlig sola sin energi fra? Årsaken er også en atomreaksjon. På sola skjer en fusjon som innebærer at hydrogenkjerner slår seg sammen og danner heliumkjerner. Her blir det frigjort mye varmeenergi som stråler ut fra sola i alle retninger. Strålene som treffer jordatmosfæren har en effekt på 1,37 kW per kvadratmeter. Etter hvert som sola sender ut stråling, får den mindre masse. Men den har mye å ta av. Så vi trenger ikke å være bekymret.

Hvor kommer all energien fra? Det generelle og enkle svaret er at den kommer fra kjernereaksjoner der masse blir omdannet til energi. Så kommer superspørsmålet: Hvor kommer all massen i universet fra? Hvorfor finnes det noe i det hele tatt?

Vi hører om Bing Bang. Det får oss til å tenke på en stor eksplosjon. Fra denne kom alt som finnes i universet. Fra et bitte, lite område utvidet universet seg uhyre raskt. Over tid oppsto alle galakser og himmellegemer. En vanlig eksplosjon på jorden forårsaker uforutsigbar sprut i alle retninger. Med universet er det annerledes. Her skjer noe som sprenger alle våre forestillinger. Ved skapelsen oppstår alle grunnstoffene, naturlovene og de fininnstilte naturkonstantene.

Enkelte påstår at universet ble til ved en tilfeldighet. De fleste av disse har på forhånd forkastet enhver tanke om at det kan stå en Skaper bak. En slik ateistisk tro er ingen vitenskapelig sannhet. Som kristne bekjenner vi troen på Gud som skaperen til himmel og jord. Dette kan heller ikke bekreftes med vanlige vitenskapelige metoder. Men sterke indikasjoner peker i den retning. Vi kan fastholde vår tro med stor frimodighet.

Bli lys, sa Gud. Og det ble lys. Det er tillatt å la tankene gå videre på den siste strekningen mot fjelltoppen. Var «lyset» som omtales her, en utrolig kraftig strålingsenergi? Akkurat som materie kan gå over til stråling, kan stråling gå over til materie. Sammenhengen er gitt ved likningen E=mc2, der E står for energi, m for masse og c er lyshastigheten. Likningen innebærer at overføring av 1 kg masse til energi i et atomkraftverk, svarer til 3 milliarder ganger mer energi enn forbrenning av 1 kg steinkull. Da forstår vi at skapelse av et univers krever en uhyre mengde energi. Hvor kom denne energien fra? Hvis vi ser bort fra en Skaper, blir svarene bare spekulasjoner.

Når vi sitter på fjellet og tenker over hvor energien kommer fra, kan vi spore den tilbake til Guds første skaperhandling. Vi vet at jorda er skapt slik at mennesker kan leve der. Vi tror at vårt liv har sitt opphav i Gud og opprettholdes av ham. Bibelen åpenbarer: «I ham er det vi lever og rører oss og er til» (Apg 17,28).

Til deg som ble med hele veien til topps: Takk for turen! Håper du har satt pris på den vide utsikten!

(Publisert i Dagen 25. januar 2022)