Kvantefysik forklarer havstrømme, der driver Jordens vejrsystemer
more_vert
close
close

Vores nyhedsbreve

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser og accepterer, at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Kvantefysik forklarer havstrømme, der driver Jordens vejrsystemer

Forklaringen på havstrømmene i Stillehavet, der giver varmt vand ud for Sydamerikas kyst med jævne mellemrum (El Niño) skyldes, at ækvator matematisk set fungerer som en kant for Jordens to halvkugler.

Langs ækvator løber store strømme af varmt vand, der er med til at regulere Jordens klima og overordnede vejrsystemer.

De såkaldte Kelvin-bølger sender energi fra vest mod øst, og er bl.a. årsag til fænomenet El Niño ved Sydamerikas kyst, mens Yanai-bølger kan sende energien fra øst mod vest.

Disse bølger bl.a. beskrevet og forklaret af Taroh Matsuno i 1966, men i en ny artikel i Science peger Brad Marston fra Brown University i USA i samarbejde med to franske fysikere på, at årsagen til disse bølger er den samme, som giver anledning til topologiske isolatorer, som er et topaktuelt forskningsområde inden for kvantefysik.

Læs også: Eksotisk materiale til elektronik leder kun på overfladen

Ækvator er matematisk set en kant

En topologisk isolator er karakteriseret ved, at den ikke kan lede elektrisk strøm gennem sit indre, men fungerer som en elektrisk leder på sin overflade.

Der kan i visse materiale opstå en kant-fænomen, som skyldes kvante-Hall-effekten, der gav Klaus von Klitzing en Nobelpris i fysik 1985.

På Jorden fungerer ækvator på samme måde som en kant for Coriolis-kraften, der får orkaner til at rotere i modsat retning på den nordlige og sydlige halvkugle.

Til Science Magazine forklarer Marston, at de diagrammer, der beskriver elektroners opførsel i en topologisk isolator, svarer helt til det, man finder i geofysiske lærebøger for ækvatorialbølger:

»Da topologiske isolatorer blev opdaget for en halv snes år siden, blev de anset som ny fysik, men til vores overraskelse kan vi nu se, at Jorden har udnyttet princippet hele tiden,« siger Brad Marston.

I topologiske isolatorer forstyrres den elektriske strøm ikke af små uregelmæssigheder, da strømmen så at sige er topologisk beskyttet.

Det er af samme årsag, at kvantebit baseret på topologiske principper formodes at være meget stabile i forhold til andre typer af kvantebit.

»Det er også forklaringen på, at ækvatorialbølger og El Niño-oscillationer er meget stabile over for vind og vejr i øvrigt,« forklarer Brad Marston.

Geofysiker er et stort spørgsmålstegn

Hvad siger geofysikerne så til den forklaring, kan man spørge? Sciences nyhedsredaktion har spurgt fra Matthew Wheeler fra Australian Bureau of Meterology i Melbourne, som er ekspert i bl.a. Kelvin-bølger, og fik svaret:

»Jeg må indrømme, jeg forstår ikke meget af det.«

»Måske skal de to forskningsområder som de to halvkugler mødes på midten,« konkluderer skribenten fra Science.