Fysik i Rejsen til Månen 2
kap. 1,6 - 1,10.

Jespersens udgave 1909, 1922, 1933:
 


 
 

E 1,6,1

 Månedistancen sættes i gennemsnit til 377135 km , medens den rigtige værdi som før nævnt (centrum til centrum) er 384400 km. Forskellen er 7265 km, hvilket er ret tæt på summen af Jordens og Månens gennemsnitsradier (= 8105 km), men alligevel ikke stemmer særlig godt. De 27 1/3 døgn for den sideriske omløbstid stemmer derimod med den nu angivne værdi på 27,32 døgn.

Det gentages i kapitel 6 at projektilet hurtigst muligt kan slippe bort fra Jordens tiltrækningskraft, når det affyres lodret.

Påstanden om Månens tiltagende hastighed og dermed faren for, at den skal falde ned, svarer ikke til virkeligheden, hvor den bevæger sig bort fra Jorden med ca 12 cm pr år.

Afslutningen på kapitlet har profetisk karakter: alt hvad yankeerne drømmer om, er at plante stjernebanneret på Månen, og når man ser billeder fra de ret uvæsentlige månerejser, får man da også indtryk af, at dette var det vigtigste formål med Apolloprogrammet. 
 

E 1,7,1

 De tre "tekniske kapitler" viser Jules Vernes fortælleteknik med alt dens grufulde grundighed. Han er en flittig afskriver af leksikonartikler, eller vel især af den franske udgave af "Opfindelsernes Bog". I kapitel 7 om projektilets masse, materiale og form forekommer en enkelt besynderlig påstand. I sin "poetiske" tale om hastigheder omtaler Matson "elektricitetens hastighed" som 1,25 gange lysets hastighed. Vi er før Einstein og alt det der.

Begejstringen for aluminium fint beskrevet. Man kan næsten se, hvorfra Verne henter sit stof, hvis man læser i den danske "Opfindelsernes bog", 1. udgave bind 5, der udgives i 1880 altså kort tid efter "Rejsen til Månen" udkom (første danske udgave 1876). Naturligvis nævner Verne franskmanden Sainte-Claire-Devilles fremstilling af aluminium, men han "glemmer" at give Wøhler æren for opfindelsen af metoden . Det er i Vernes romaner sjældent, at tyskere opdager eller opfinder noget, 2. del af Rejsen til Månen udkommer trods alt samme år som den Fransk-Tyske krig raser. Ørsted nævnes heller ikke, men hans fremstilling af aluminium er ikke almindelig kendt på dette tidspunkt.

"Opfindelsernes bog" skriver i 1880 om aluminium: den første opblussende Begejstring for Stoffet har nu lagt sig betydeligt, men Aluminiumet har dog vakt en for stor Opmærksomhed til, at vi kunne undlade på dette Sted at beskæftige os med dets fremstilling. Og derpå nævnes, at prisen i 1856 var 900 kr pundet, men i 1880 er faldet til 36-45 kr pr pund, og at aluminiums vigtigste anvendelse er til smykker. Man kan se, at faldet i pris svarer til Vernes. Brugen af aluminium til mønter afvises, fordi de vil være for lette, og dermed vil det være let at forfalske dem ("ved at lave hule mønter af et billigere metal" !!!), og i stedet anbefales iridium-mønter, der er langt tungere end guld. Og så nævnes, at den samlede produktion i 1874 var på 3500 pund om året i alt. Projektilet kræver altså ca den samlede aluminiumproduktion på jorden i 5 år. Men det klares let af de ukuelige amerikanere, projektilet fremstilles i løbet af en måned i Albany og leveres til tiden. "Men det må dog indrømmes, at det var et pragtfuldt stykke metal, et ædelt produkt ... og den første gang, at aluminium anvendtes i så store mængder".

E 1,7,2

 Kuglens form påstås af eksperterne i ballistik ikke at have nogen betydning , hvilket igen hænger sammen med den manglende luftmodstand, ligesom kikkertens opløsning ikke bekymrer sig om lufturo. Jeg vender senere tilbage til projektilet og Vernes forhold til optik (kap. I, 24). Vi kan her se, at man ønsker at kunne skelne et projektil med en diameter på 3 meter i Månens afstand, hvilket kræver en opløsningsevne på ca. 1,5× 10-3 buesekund, eller næsten 700 gange bedre end den almindelige lufturo på ca 1’’ tillader. Man kan også sammenligne med, at man fra Jorden kun kan se genstande med en udstrækning på ca 6 km i Månens afstand med en traditionel kikkert, men mere om det i omtalen af kapitel 24 om kæmpekikkerten, og at man ikke ville have nogen glæde af en kæmpekikkert med en længde på 92 m.

E 1,8,1

 I kanonkapitlet anføres for første gang den morsomme idé om luftmodstand, der har fortjent at citeres i sin fulde ordlyd:

gnidningsmodstanden spiller ingen større rolle, Jordens atmosfære strækker sig kun 65 km ud, og med en hastighed af 11 km i sekundet vil projektilet have gennemfløjet den på fem sekunder, og det er så kort tid, at gnidningsmodstanden kan betragtes som betydningsløs. 

Det nævnes også som en kendsgerning de gamle grækere værdig, at projektilet er påvirket af 3 kræfter: omgivelsernes modstand, Jordens tiltrækning og sin egen fremdrift.

E 1,8,2

 Kanonens længde bliver på 300 m. I dette rør skal man opnå en hastighed på 11 km/sek, med en ujævn acceleration efterhånden som rumfanget bag projektilet øges. Dette vil jeg se på i næste afsnit, men hvis vi regner accelerationen konstant, kan man se at der er tale om en middelacceleration på over 20000 × g , hvilket må siges at være en ret kraftig påvirkning af de tre astronauter. 

E 1,9,1

 I dette kapitel om krudt fremturer Verne i sin ufrivilligt komiske franske egocentrisme, som franskmænd nu engang gør. Nitrocellulosens opdagelse og opdagelsen af dets omdannelse til et kolloid gøres til en (næsten) ren fransk opdagelse, og for at sætte trumf på, lader Verne Barbicane misforstå navnet på det sidstes opfinder. Så har han en undskyldning til at få nævnt endnu en "fremragende fransk personlighed" , der intet har med krudt at gøre. Det er også morsomt, at han slet ikke nævner en farverig personlighed som Sir Benjamin Thompson Graf vom Heiligen Römischen Reiche Deutscher Nation Rumford, der jo ellers forskede meget i udboring af kanoner, sprængstof m.v.

E 1,9,2

 Men tilbage til hans mange tal. Det er vanskeligt at vurdere nyttevirkningen af denne kanon, og jeg har ikke fundet nyttevirkningstal for store kanoner til sammenligning. Kanonen lades med 200.000 kg skydebomuld, der ifølge Storborgs bog "Krudt og fyrværkerikemi" har en eksplosionsvarme på 826 GJ. Projektilet skal veje 9625 kg og have en starthastighed på 11 km/sek. Dette svarer til en kinetisk energi på 582 GJ, eller til at kanonen skal have en nyttevirkning på 70%. Det lyder højt.

E 1,9,3

 Vi kan få et indtryk af temperaturen i kanonløbet ved at se på den ønskede acceleration. Accelerationsvejen anslås nu til 230 m, hvilket giver en middelacceleration i røret på 2,6 × 105 m/s2 (= 26000 × g). Forestiller vi os, at den velvoksne franskmand i projektilet vejer 90 kg, skal hans krop kunne klare at få lagt en sten på sig, der vejer over 2 millioner kg. Alligevel vågner den "modige franskmand" op efter et par minutter og er blot lidt svimmel "på grund af det stærke blodtryk, han havde været udsat for".

Accelerationstiden vil kun være 0,04 sekund, så tankegangen er vel igen, at man nemt kan tåle at få 2 millioner kg i hovedet, blot de bliver flyttet hurtigt igen.

E 1,9,4

 Ifølge Storborg udvikler nitrocellulosen 875 L gas pr kg (specifikt) svarende til omkring 40 mol. Ser man på hans proces side 110 skulle 1 kg skydebomuld give 43,6 mol gas, så det passer fint. Eksplosionen burde så i alt give 8 M mol. Hvis vi antager, at accelerationen er konstant, skal trykket bag projektilet være 1,25 G Pa, og regner vi dette tryk for en realistisk værdi, når projektilet er midt i røret, vil tilstandsligningen kræve en temperatur i gassen på ret tæt på 20000 grader. Vi er altså langt over aluminiums smeltepunkt (faktisk 8 gange så højt som aluminiums kogepunkt), men igen, det er jo kun en ganske kort påvirkning.

E 1,9,5

 Kanonklubbens eksperter har et besynderligt forhold til videnskab. Når de vil lade kanonen med almindeligt krudt følger de fire medlemmer nogle ret tilfældige gæt: 
1 , 2, 4 ,8 x 105 kg, og selv majoren, der har været chef for ammunitionen under krigen og omtales som en fremragende kemiker, foreslår altså en krudtmængde, der kun giver en eksplosionsenergi på 550 GJ, der selv med en nyttevirkning på 100% er mindre end projektilets ønskede energi.

Men som disse tre tekniske kapitler slutter: tilbage er kun at føre projektet ud i livet, og det er blot en praktisk detalje.

E 1,10,1

 Der er i kapitel 10-18 om kanonens støbning ikke megen fysik. To nye galninge indføres: den skeptiske kaptajn Nicholl og den dristige (naturligvis franske) vovehals Michel Ardan (navnet er et anagram for Vernes ven ballonskipperen Nadar).

Verne bygger smukt op til dannelsen af måneturens tremandsgruppe (kvinder forekommer overhovedet ikke i denne roman, og næsten ikke i hele Vernes enorme forfatterskab til forskel fra filmatiseringerne, hvor der f.eks. i Rejsen til Jordens indre, naturligvis slæbes en kvinde med ned under jorden, der kan snuble på de rigtige tidspunkter).

Det er en vigtig pointe, at Nicholl stort set har ret i, at projektets beregninger er helt hen i vejret, samt at Ardan, der er "den fuldkomne ignorant med stor foragt for videnskabsmænd" (sin tids Anders Fogh), får gennemført sine ideer. Projektilet er ikke støbt endnu, men brikkerne er stillet på plads til den næste gang "videnskabelig" drøftelse af projektet ved det store teltmøde i kapitel 19-20.

Tilbage til Rejsen til Månen                                videre til kap. 1, 11 - 15