Hur fungerar din värld?

Leif Andersson September 2004

INNEHÅLL

1 Förord Meningen med världen 2 Utgångspunkt 3 Från Nirvana till Nirvana 4 Meningen med människan 5 Om verkligheten Att använda död materia 6 Koordinatsystem 7 Nu 8 Enhetskvanta, enhetshändelse, enehetslängd 9 Vad är tid? 10 Etervinden 11 Vad är energi? 12 Användbara osannolika tillstånd 13 Värde av solenergi 14 Plancks konstant 15 Partiklar och gravitation Att använda människor 16 Om att använda medmänniskor 17 Värdemynt och påbudspengar 18 Skatter 19 Om rättvisa 20 Orsak och verkan 21 Slavsamhälle, välfärdssamhälle, förmögenhetssamhälle 22 Förmögenhetssamhällets offentliga sektor Några tekniska möjligheter 23 Tekniska återvändsgränder 24 Kraftöverföring i bilar 25 Varmhållning av hus 26 Vattenförsörjning 27 Luftskepp 28 Slutord 1 Förord ========= Alla gör vi vår bild av världen. En bild som vi använder som karta för att orientera oss i tillvaron. Vi speglar vår värld till en världsbild. Men varje individ är en skrattspegel och bilden blir en blandning av individens läggning och erfarenhet med den avbildade världen. Ingen av oss har en spegel som vi vet är plan. Vi kan inte veta vilken spegel som ger minst förvrängning. Vi kan bara se om en bild innehåller motsägelser och/eller ofullkomligheter. För olika bilder eller bilddelar som inte innehåller sådana brister gäller att alla är lika tänkbara alternativ. Den ena bilden är inte mer rätt eller mer fel än den andra. Din världsbild är lika god som någon annan. Men det är viktigt att du utvecklar den genom att ta till dig och dela med dig av allt som kan eliminera motsägelser och ofullständigheter och allt som gör den mer användbar. Det fanns en tid när man trodde att det var viktigt att alla hade samma bild av världen. Kyrkan försökte komma fram till den enda rätta världsbilden som alla kunde ta till sig. Det finns en del fördelar med gemensam världsbild. På liknande sätt som ett för alla gemensamt operativsystem för datorer ger fördelar när det gäller att sprida applikationsprogram innebär en gemensam världsbild fördelar när det gäller att sprida nya rön. Om alla är överens om att Jorden är klotformad kan man beskriva ett navigationssystem utan att behöva diskutera Jordens form. Även om det finns fördelar med en gemensam världsbild är det viktigt att vi inte baserar denna på fasta dogmer. Etablerade "sanningar" är sanningar enbart så länge de är mer användbara än alternativen. I den här boken har jag försökt beskriva några delar av min världsbild. Jag har försökt ta upp sådant som fått mig att fråga: "Varför berättade ingen detta?". Men jag vet, lika lite som du, påven, Mohamed, Buddha eller Gosvami hur världen verkligen fungerar. Det är inte ens säkert att det bara finns en enda verklighet. Meningen med världen 2 Utgångspunkt =============== Dina sinnen ger dig en bild av din värld. När vi som barn upptäcker denna världsbild tolkar vi den på ett sätt som vi har medfött och som utvecklats genom att det gett god överlevnad. Vi ser att tunga föremål faller fortare än lätta, att solen och månen vandrar över himlen och att jorden är platt. Den världsbild vi ser med våra sinnen och det sätt vi tolkar den med vårt medfödda tolkningssätt är vår självklara utgångspunkt. Den har selekterats fram under årmiljoner och åstadkommit människor som visat sig ha hög överlevnadsförmåga. Det finns ingen anledning att ändra i denna världsbild såvida vi inte mycket tydligt kan visa att den är ofullständig eller motsägande. Och om vi ändrar måste vi ändra till något som ger oss bättre överlevnadsförmåga. Någon gång under människans utveckling föddes en individ som i sin medfödda tolkning av sina sinnesintryck inkluderade frågan "Varför?". Det visade sig att detta gav en dramatisk ökning av överlevnadsförmågan. Insikten att en kastad sten kunde orsaka att ett bytesdjur föll öppnade helt nya jaktmetoder. Insikten att nedpetade fröer kunde orsaka önskvärda växter öppnade möjligheter till jordbruk. Att fråga "Varför?" innebär att man bakom en viss verkan ser en orsak. För att frågan skall vara meningsfull krävs alltså att det inte bara finns den verkansvärld vi ser med våra sinnen utan också en bakomliggande orsaksvärld. Och bakom orsaksvärlden finns orsakernas orsaker o s v. Genom att svara på frågan "Varför?" fick människan en möjlighet att förutsäga och påverka vad som skulle hända. Om hon ville åstadkomma något som hon inte kunde göra direkt kunde hon söka efter en orsak eller en orsak till en orsak tills hon fann en orsakskedja som ledde fram till önskat resultat och som var lätt att starta. Om det alltid finns ett entydigt samband mellan orsak och verkan kan vem som helst åstadkomma vad som helst. Om orsakskedjor kan vara hur långa som helst går det alltid att komma fram till något som ligger inom en människas förmåga. Med en orsak ber vi om orsakens verkan och världen hör vår bön. Men kan vi verkligen följa en orsakskedja från darrning av en fjärilsvinge i Australien till en västindisk orkan? Ett sätt att begränsa människors tillgång till orsakskedjor var att införa ett gudsbegrepp. Man tänkte sig att Världen är vad den ser ut att vara Människan har tillgång till något eller några steg i några orsakskedjor Huvuddelen av orsakskedjorna hanteras av någon eller några gud(ar) När människan för c:a 10 000 år sedan uppfann jordbruket tog hon ett enormt steg mot att överta en större del av orsakskedjorna från Gud. Genom att så övertog hon Guds uppgift att bestämma vad som skulle växa på en viss plats. Övergången från jaktflockssamhälle till jordbrukssamhälle ställde stora krav på förändring av medfödda beteenden och på anpassning av den medfödda tolkningen av sinnenas bild av världen. Samhället måste organiseras så att den som sådde också kunde räkna med att få skörda (mer om detta finns i "Gamla Testamentets teknik"). Och det räckte inte längre med att känna igen ätliga växter, man måste också lära sig hur och var man kunde få dem att växa. Den överhet som växte fram i jordbrukssamhället använde religion för att legitimera sin verksamhet och efterfrågade imponerande fenomen med orsaker som var okända för gemene man. Man försökte visa sin speciella relation till Gud genom att visa att man fått del av Guds tillgång till orsakskedjor. Och genom att kombinera detta med en underkastelselära byggde man upp allt större samhällen. Jakten på nya styrbara imponerande fenomen ledde till att man såg fördelar i att förfina sinnenas bild av världen med hjälp av mätning. Till detta bidrog även jordbrukssamhällets behov av planering och fördelning. Hur mycket spannmål behövde man spara för nästa års sådd? Hur mycket skulle var och en få när man delade på en tunna vete? Med allt mer förfinade mätmetoder framträdde motsägelser och ofullkomligheter hos sinnenas världsbild samtidigt som nya samband mellan orsak och verkan blev synliga. Vi övergav föreställningen att tunga föremål faller fortare än lätta, att solen och månen vandrar över himlen och att Jorden är platt. En världsbild baserad på mätvärden har en helt annan upplösning än en världsbild baserad på direkta sinnesintryck. Dessutom ligger det nära till hands att använda mätvärden som element i ett matematiskt språk. Kepler, Newton och Maxwell visade att det faktiskt finns matematiska samband som kan användas för att beskriva fysikaliska fenomen. Man fann att världen var förutsägbar i en omfattning som man inte kunnat drömma om. Uppmätta värden stämde med beräknade värden och ju bättre man mätte ju bättre blev överensstämmelsen. Man började rent av tro att allt kunde beräknas. Att det inte skulle bli något kvar åt Gud av orsakskedjorna. Med elektronik fick man möjlighet att bygga förstärkare med obegränsad förstärkning. Man kunde alltså mäta med obegränsad noggrannhet. Men det aktualiserade frågan: "Hur noggrant existerar det vi mäter?". En radiosignal blir allt svagare ju längre från sändaren man kommer. För att kunna lyssna på den måste man alltså öka förstärkningen ju längre bort man kommer. Detta fungerar bra till en början men när man förstärker signalen förstärker man också ett slumpmässigt brus (Värme är slumpmässig molekylrörelse. Slumpmässig molekylrörelse ger en slumpmässig signal d v s ett brus. Bruset ökar med stigande temperatur.). Och när vi kommit så långt från sändaren att signalen drunknar i bruset hjälper det inte med förstärkning, vi hör ändå bara bruset. Gödel visade att man inte inom ett system kan beskriva systemet fullständigt och motsägelsefritt, Heisenberg visade att man inte samtidigt kan veta exakt vad och när man mäter och försöken att förstärka signaler visade att de till slut drunknar i brus. Det finns alltså ofrånkomliga gränser för hur långa orsakskedjor vi kan använda. Vi kan inte överta hela kedjorna. Det blir en del kvar till Gud. Vi skulle kunna byta ut Einsteins påstående "Gud spelar inte tärning" mot "Gud är tärningen och behåller en del av varje beslut". Med hjälp av Heisenbergs osäkerhetsrelation och brusteori kan du beräkna hur stor del av ett beslut som är din och hur stor del som är Guds. Däremot finns det inget sätt att avgöra hur Gud använder sin andel. Ingår den i en plan eller är den helt godtycklig? Ingår vi i en skapelseprocess som skall leda fram till något och vad är i så fall detta något? Svar på dessa frågor kan vi inte få men om det finns en plan måste dina önskemål vara en del av den. Din uppgift är då att förverkliga den värld du önskar för dig och dina medmänniskor. Om det inte finns någon plan finns det ingen anledning att avstå från att försöka förverkliga den värld du önskar för dig och dina medmänniskor. Oavsett om det finns någon gudomlig plan eller inte är alltså din uppgift att försöka föreställa dig en bättre värld och sedan försöka realisera den. Dina sinnen ger dig en bild av din värld. Denna avviker från den värld du önskar dig och skillnaden bildar en felsignal. Med hjälp av orsakskedjor kan du förändra din värld. Din uppgift är att utnyttja denna möjlighet så att felsignalen minskar. 3 Från Nirvana till Nirvana ============================ Vad finns bortom? Vad fanns före? Vad kommer efter? I vårt medfödda försök att tolka våra sinnens världsbild ingår att ställa dessa frågor. Och vi kräver svar som ligger allt längre bort. När vi som barn börjar ställa dem brukar det sluta med att vi får svaret att frågorna är meningslösa och omöjliga att besvara. Men så är det inte! Ett ändligt universum fungerar faktiskt inte på samma sätt som ett oändligt och det vi ser av universums funktionssätt stämmer väl med antagandet att rum och tid är ändliga. Universum innehåller något. Vi kan, som de gamla indierna, kalla detta något för "alluppfyllande brahma", vi kan kalla det "gudsvind" eller "eter". Av dessa begrepp är "eter" det som är minst värdeladdat och det kan därför vara lämpligt att använda det. I en jämnt fördelad eter kan inga punkter skiljas från varandra. Där finns alltså inget avstånd mellan två punkter och inget hitom eller bortom. Rum är alltså en egenskap som är knuten till en eter med störningar som splittrar den i urskiljbara punkter. Utan urskiljbara punkter inget rum. För att bli användbar måste en måttsticka graderas. Den jämna kanten måste störas av skalstreck. En oändligt lång, helt slät måttsticka är oanvändbar för avståndsmätning. Och i en jämnt fördelad eter finns varken måttsticka eller skalstreck. Att det inte går att urskilja några punkter i en jämnt fördelad eter betyder också att inga punkter kan skifta läge och skapa en händelse. En jämnt fördelad eter är alltså ett tillstånd utan avstånd och utan händelser d v s ett tillstånd utan rum och tid. I en jämnt fördelad eter saknar alltså begreppen hitom, bortom, före och efter mening. Ett universum som existerar under oändlig tid kommer att genomlöpa alla möjliga tillstånd. Ett möjligt tillstånd är att etern är jämnt fördelad. När detta inträffar förlorar begreppen rum och tid sin innebörd. Evig tid finns alltså inte. Tid är något som finns från det att den jämnt fördelade etern stördes tills etern på nytt blir jämnt fördelad. En jämnt fördelad eter innebär det totala utslocknandet av allt. I indisk tradition kallas detta tillstånd för Nirvana. Din värld har alltså en gång uppstått ur Nirvana och vad du än gör går den mot ett nytt Nirvana. Nirvana är, i viss mening ett perfekt tillstånd. Det kan beskrivas mycket kortfattat eftersom det inte innehåller någon information. Men att det är perfekt betyder inte att det är önskvärt. Världens slut i Nirvana är ett slut i total meningslöshet. För att se någon mening med din strävan måste du välja mer närliggande mål. Och nästa Nirvana ligger tillräckligt långt bort för att du skall kunna finna engagerande långsiktiga mål. Det kommande Nirvana kastar ingen skugga över de närmaste årmiljarderna. Och efter några årmiljarder är det tänkbart att mänskligheten har haft en roll i ett uppskjutande av nästa Nirvana. I en övergång från ett universum som slumpmässigt genomlöper alla möjliga tillstånd till ett universum som planmässigt utvecklas mot bestämda mål. Men vi har inga möjligheter att nu föreställa oss vad sådana mål skulle kunna vara. När det gäller kommande årmiljarder är våra möjligheter att se vad som är meningsfullt mindre än neandertalarens möjlighet att se det meningsfulla i att bekämpa modemkapning. Men för de närmaste årmiljonerna har människan en uppgift som innebär att hon skall balansera kolomsättningen på Jorden genom att, i lagom takt, återföra bundet kol från stenkol, brunkol, olja och naturgas till biosfären (se "Gamla Testamentets teknik"). Du kan alltså finna en meningsfull livsuppgift genom att föreställa dig en bättre värld där du bränner lagom mycket fossila bränslen och sedan försöka förverkliga denna värld. Ju närmare i tiden du väljer dina mål ju fler meningsfulla uppgifter ser du. Enligt judisk tradition skapade Jahve världen ofullkomlig för att människan skulle ha en uppgift med att fullkomna den. Och han slösade frikostigt med dumheter som du kan rätta till och ibland har människor spätt på med stupiditeter med rent hissnande komik som när vi tar ut skatt i ekonomier som använder påbudspengar. Eller när vi skapar nyhetsredaktioner som ägnar sig åt att rapportera om hur många människor någon lyckats slå ihjäl i tron att detta är viktiga "nyheter". Genom att se det löjliga i och skratta åt sådana dumheter kan du bidra till att förpassa dem till samma skräpkammare som inkvisitionen och överflödsförordningarna. 4 Meningen med människan ========================= Det går inte att se någon mening i en resa från Nirvana till Nirvana. Tiden är inte oändlig. Den börjar och slutar i total meningslöshet. Men det finns en viktig skillnad mellan begreppen "oändlig" och "obegränsad". Tiden är inte oändlig men obegränsad. Någon gång kommer tiden att ta slut men det är alltid möjligt att skjuta upp detta slut. En varelse med önskan om något annat än en jämnt fördelad eter och med förmåga att starta lämpliga orsakskedjor kan uppskjuta tidens slut. Man kan, som Buddha, se tiden (samsaran) som ett flöde av elände som det gäller att så snart som möjligt komma ifrån. Man kan se Nirvana som ett visserligen meningslöst men eländesfritt tillstånd som är eftersträvansvärt. Eller också kan man se tiden som ett flöde av intressanta upplevelser som det gäller att bevara så länge som möjligt. Vi kan se tiden som en rolig dag på tivoli som vi vill förlänga utan att bekymra oss om gårdagens och morgondagens meningslöshet. Du har fått möjlighet att drömma om en bättre värld än den du upplever med dina sinnen. Och du har fått möjlighet att starta orsakskedjor som medför att du närmar dig din drömda värld. Även om du ser din upplevda värld som eländes elände, som är sämre än Nirvana, ger detta dig ingen anledning att fly till Nirvana. Bara om du inte förmår tänka dig något bättre än Nirvana blir Nirvana något eftersträvansvärt. Nirvana är alltså ett lågvattenmärke för en värld att drömma om, ett lågvattenmärke som det är din uppgift att överträffa. När den gyllne morgon kommer med sin glans skall och jag då räknas såsom en av hans Skall jag vara med uti den stora kör som till lammets ära sina harpor rör Detta är naturligtvis ett löjligt synsätt. Men hur kan något så befängt bli populärt och allmänt spritt? Svaret ligger naturligtvis delvis i den medryckande melodin men om det bara var det skulle vi ju kunna sjunga melodin med en annan text. Så på något sätt tycks texten knyta an till någon föreställning i vårt undermedvetna. Till en önskan att få bli av betydelse för en framtida planmässig styrning av universum på liknande sätt som en enskild körmedlem är av betydelse för körens sound. Även om universum fortsätter att utvecklas rent slumpmässigt har det säkert många miljarder år kvar till tidens slut. Och det finns flera miljarder människor. Det talar för att ditt bidrag bara kommer att bli en liten del av utvecklingen. Men det betyder inte att det blir betydelselöst. En sandöken består av sandkorn och varje sandkorn är viktigt även om det bara är en liten del av öknen. På lång sikt är det alltså din och andra människors uppgift att drömma om och förverkliga en värld som är så mycket bättre än Nirvana att det framstår som meningsfullt att förlänga universums livslängd. Att återföra bundet kol till biosfären är ett led i uppgiften att skapa en bättre värld. Det ger mer tid för människan och hennes efterföljare att förbättra världen. Och vi tar ständigt små steg mot en bättre värld. Uppfinningen av jordbruket skapade förutsättningar för en värld utan svält. Vi har lärt oss att hantera några sjukdomar. Vi har ökat vår rörlighet i rummet. Vi har skapat en viss rörlighet i tid genom metoder för att lagra ljud och bild. Vi står på tröskeln till att ta kontroll över våra egna gener. I många tusen år har människor sökt efter en dröm om en bättre värld. Man har försökt dela upp arbetet med att skapa en sådan så att vissa grupper ägnat sig åt att producera livets nödtorft även för en grupp som fått ägna sig helt åt att försöka drömma om och skapa en bättre värld. När man i franska revolutionen högg huvudet av adelsmännen var anledningen inte att de sög ut folket. Den lilla mängd livsförnödenheter som några adelsmän kunde konsumera var naturligtvis försumbar. Men de skötte inte uppgiften att visa vägen mot en bättre värld. De lyckades inte skapa en livsstil som gick att använda som förebild. Försöket att komma ifrån ansvaret för världen genom att lägga det på en viss grupp i utbyte mot en garanterad försörjning hade misslyckats. Alla har ägaransvar för världen, ett ansvar som ingen kan avsäga sig. På samma sätt som adeln misslyckades blir det idag alltmer uppenbart att kyrkan misslyckats. Och vi ser nu hur islam alltmer desperat försöker hantera sitt misslyckande. Det finns ingen syndaförlåtelse genom ansvarsövertagande. Om du misslyckas med att föra drömmen om en bättre värld framåt kan du inte skylla ifrån dig på någon syndaförlåtare. Dina misslyckanden är dina och ingen annans. Efterfrågan på syndaförlåtelse är enorm. Syndaförlåtare som Jesus och Hitler drog till sig stora anhängarskaror. Hur skall man annars kunna bära en skuldbörda som växer med allt fler misslyckanden? Hur skall vi våga anta utmaningar om vi inte kan slippa ansvaret för att misslyckas? Hur skall vi kunna finna tröst när ansvaret blir tungt att bära? Den tröst som finns är att våra misslyckanden inte är av avgörande betydelse. Även Buddha, Jesus, Mohamed, och Hitler som vilseledde miljontals anhängare kommer att vara glömda redan inom den närmaste årmiljonen. Även om du ställer till skador som det tar tusentals år att reparera handlar det om en försumbar del av den tillgängliga tiden. Världen är alltså självförlåtande. Det du lyckas med förs vidare som en del av underlaget för en bättre värld. Det du misslyckas med glöms bort. Men även om världen förlåter dina synder känns ansvaret tungt. Det är roligare att lyckas än att misslyckas och ju mer du vet om hur världen fungerar ju större är din möjlighet att lyckas. Att förlänga universums livslängd ligger naturligtvis utanför människans förmåga. Det är inte vår uppgift. Vi är bara ett mellanstadium på vägen mot en varelse med tillräcklig förmåga. Men människan är ett mellanstadium som innebär ett antal utvecklingssteg. Människan är den första varelse som: anar att hon har en uppgift utöver överlevnad och fortplantning återför bundet kol till biosfären ser möjligheter att överta kontroll över orsakskedjor ser ett framtida behov av utomjordisk verksamhet ser möjligheter att direkt styra den genetiska utvecklingen Människan har utvecklats från sina föregångare och under kommande årmiljarder kommer efterföljare att utvecklas. Guds metod för denna utveckling är att genom kopieringsfel skapa nya livsformer och slå ut de odugliga med hjälp av det naturliga urvalet. Ju mer avancerade livsformer som kommer fram ju större blir investeringen i varje individ och ju större blir kostnaden för varje sådant försök med en ny livsform. När celler började bilda flercelliga organismer blev investeringen i varje ny individ så stor att det uppstod ett behov av förökning med färre kopieringsfel men ändå med variationer som möjliggjorde en utveckling. Lösningen blev könlig fortplantning. Genom att bygga varje individ från två förlagor blev det möjligt att, på ett tidigt stadium, sålla bort kopieringsfel som saknade förutsättningar att bli livsdugliga samtidigt som anlag som visat sig livsdugliga kunde kombineras på nya sätt och ge individer med nya egenskaper. Den könliga fortplantningen öppnade även möjligheter för en styrning genom partnerval. Hos många djur finns ett mycket välutvecklat system för partnerval som driver utvecklingen mot att framhäva de egenskaper som favoriseras vid partnervalet. I t ex en vargflock är det bara de ranghöga vargarna som fortplantar sig och för sina anlag vidare. Men även om den könliga fortplantningen kan ge en långt mer målinriktad utveckling än den enkla celldelningen medför den att många kostsamma misstag måste slås ut av det naturliga urvalet. Det börjar bli dags för en ännu effektivare styrning. Det börjar bli dags för en varelse som övertar Guds uppgift att skapa och utprova nya livsformer. Och människan tar nu de första staplande stegen på vägen mot en direkt kontroll över arvsanlagen. 5 Om verkligheten ================== Vi kan skapa logiska system som utgår från ett antal grundläggande påståenden och en uppsättning regler som anger hur vi skapar nya påståenden som bygger på de grundläggande påståendena. Ett system är motsägelsefritt om det inte går att från de grundläggande påståendena med hjälp av systemets regler härleda att påstående A är lika med icke-A. Och det är fullständigt om alla påståenden som kan förekomma kan härledas från de grundläggande påståendena med hjälp av systemets regler. Euklides beskrev geometri som ett sådant logiskt system med grundläggande påståenden (axiom) och regler för att skapa nya påståenden. Kan vi skapa ett motsägelsefritt och fullständigt system som omfattar hela vår verklighet? Gödel visade att svaret på den frågan är: Nej! Hur vi än försöker skapa ett motsägelsefritt logiskt system som beskriver hela verkligheten kommer vi alltid till att det innehåller påståenden som är oavgörbara d v s omöjliga att härleda från de grundläggande påståendena. Vi måste lägga till nya påståenden som vi hämtar utanför systemet. Vi kan kalla detta för att vi skapar ett gudsbegrepp som står till tjänst med de kompletteringar som vi behöver. Men denna möjlighet tar vi till när det inte finns någon annan möjlighet. Vi kan alltså inte avgöra om den ena gudsegenskapen är mera rätt än den andra. Verkligheten blir alltså mångtydig. Vi kan använda många olika gudar som ger oss olika verkligheter och det finns ingen möjlighet att avgöra vilka av dessa som vi bör tro på. Kanske av det skälet att verkligheten inte är entydig, att alla olika möjliga verkligheter finns. Vi kan se på olika sätt på den verklighet som omger oss. Man talar ibland om fysisk struktur och innebördsstruktur. En sedels fysiska struktur är papper och trycksvärta. Dess innebördsstruktur är dess värde som betalningsmedel. Antag att ett gäng utomjordingar har fått tag på en CD-skiva med en uppläsning och försöker förstå vad det är. De börjar med den fysiska strukturen. Rund, platt, slät, något böjlig. I mikroskopet kan de se att ytan är täckt av punkter med olika ljusreflektion. När de ser på punkterna på skivan förefaller de, åtminstone vid första påseende, vara helt slumpvisa. Så småningom kanske de kan ana att de bildar något slags mönster men hur detta skall läsas och tolkas framgår inte av skivan. Att skivan skall avläsas längs en spirallinje är något som de inte kan komma fram till genom att studera skivan. Inte heller om den skall läsas inifrån och ut eller utifrån och in. Inte heller hur snabbt den skall avläsas. Inte heller att punkterna skall tolkas som digitalisering av en akustisk signal. Och skulle de på något sätt få reda på allt detta så att de skulle kunna spela skivan finns det ingen anledning att tro att de skulle förstå vad de hör. De skulle inte veta vad mänskligt tal är och de skulle inte förstå språket. De skulle kunna komma till olika slutsatser om vad skivan använts till. Någon skulle kunna hävda att den använts till att lyssna på och någon skulle kunna hävda att den använts till att skrämma bort rådjur och fåglar från körsbärsträd. Skivan i sig innehåller ingenting som kan användas för att utesluta något av dessa alternativ. Faktum är att den mycket väl kan ha använts för båda dessa ändamål. Den verklighet som skivan utgör kan alltså ha helt olika innebörd beroende på antaganden om användning som ligger helt utanför det stycke verklighet som är skivan. De båda förståsigpåarna kan skapa var sin religion som misslyckas med att visa att den andre har fel av det enkla skälet att båda har rätt. Kanske kan någon förstå att det är irrelevant att fråga sig vad CD:n har använts till. Den relevanta frågan är: "Vad kan vi utomjordingar använda CD:n till?". Deras behov kanske är att göra solkatter och signalera till varandra och för detta är CD:n utmärkt. På samma sätt är det irrelevant att vi frågar oss om Allah bokför våra gärningar i Sidjin eller Illijun. Eller om karma är en väg till att födas i en högre kast. Eller vilka plågor vi kommer att möta i skärselden. Vår uppgift är att göra världen bättre för de människor som lever i den. Och dina möjligheter att förbättra världen för dig och dina medmänniskor är enorma. Du kan ju börja med att använda din förmåga till att undanröja det som hindrar dig att helt utnyttja din förmåga. Och någon brist på dumheter som du kan göra något åt har vi inte. Att använda död materia 6 Koordinatsystem ============== Det första som hände när din värld föddes ur Nirvana var att den jämnt fördelade etern stördes så att en punkt kunde urskiljas från sin omgivning. Men en enda punkt räcker inte för att skapa avstånd och händelser. Även i ett enpunktsuniversum sakna begreppen rum och tid innebörd. Nästa steg i skapelsen var att ytterligare en punkt avvek från sin omgivning. Två punkter definierar en rät linje som kan användas som koordinataxel i ett rätlinjigt koordinatsystem. Och mellan två punkter finns ett avstånd. För att fullständigt ange den nya punktens läge behöver man ange ett enda avstånd nämligen avståndet till den första punkten. Detta avstånd kan man ta som avståndsenhet. Punkt nummer två definierade alltså ett endimensionellt rum där läge kunde anges fullständigt med ett enda avståndsvärde. Punkt nummer tre kunde naturligtvis dyka upp på den räta linje som de två första punkterna definierade. Om den gjorde det förblev världen endimensionell. Läget hos den nya punkten kunde fullständigt anges med ett enda värde, d v s med avståndet till första punkten. Dök den inte upp inom det endimensionella rummet definierade de tre punkterna en yta, d v s ett tvådimensionellt rum. I det tvådimensionella rummet kan man lägga in två vinkelräta räta linjer genom den första punkten. Genom att ange en punkts avstånd till dessa linjer kan man entydigt ange punktens läge. För varje punkt anges alltså läget fullständigt med hjälp av två tal. Om man kallar de två linjerna för x-axeln och y-axeln kallas avståndet till y-axeln för x-koordinat och avståndet till x-axeln för y-koordinat. Om man endast anger en av koordinaterna t ex x-koordinaten säger vi att vi anger projektionen på x-axeln. Om den fjärde punkten inte dök upp i samma plan som de tre första definierade den en volym d v s ett tredimensionellt rum. För att ange läge i detta rum kan man lägga in ytterligare en axel genom den första punkten och lägga den vinkelrät mot de båda första axlarna. Vi kan kalla denna tredje axel för z-axeln och vi kan ange läge med hjälp av tre koordinater, x-koordinat, y-koordinat och z- koordinat. x-koordinaten anger då avståndet till y-z-ytan, y-koordinaten anger avståndet till x-z-ytan och z-koordinaten anger avståndet till x-y-ytan. Om man tar bort en koordinat, t ex z-koordinaten säger vi att vi anger punktens projektion på x-y-ytan. Om den femte punkten inte dök upp i samma rum som de fyra första definierade den en rum-tid d v s en fyrdimensionell rymd. För att ange läge kan vi då lägga in ytterligare en axel genom den första punkten och lägga den vinkelrät mot de tre tidigare axlarna (vår förmåga räcker inte för att hantera fyrdimensionella bilder och vi kan alltså inte skapa en bild av de fyra axlarna men det hindrar inte att fyraxliga system finns). Vi kan kalla denna axel för t-axeln och vi kan ange läge med fyra koordinater, x-koordinaten, y-koordinaten, z-koordinaten och t-koordinaten. Om man tar bort en koordinat, t ex t-koordinaten säger vi att vi anger punktens projektion i det tredimensionella rummet. Det är tydligen så att varje ny punkt kan, men behöver inte, definiera ytterligare en dimension. En värld med n punkter kan alltså ha upp till n-1 dimensioner. Vår värld med alla dess urskiljbara punkter skulle alltså kunna vara, minst sagt, mångdimensionell. Men för att kunna se på denna värld måste vi avbilda den genom att projicera den på en bild som inte har fler dimensioner än att vi kan hantera den. Normalt tänker vi i tre dimensioner och anar en fjärde. Redan stenåldersmänniskan som kastade en sten mot ett byte visste att den måste komma varken framom eller bakom varken till höger eller till vänster varken över eller under varken före eller efter Den måste alltså träffa rätt i fyra dimensioner och, märkligt nog, är fyra dimensioner alltid tillräckligt. Ett viktigt krav vi har på vår bild av världen är att vi skall kunna ange punkters läge så att vi kan dra slutsatser om hur de påverkar varandra. För att vi skall kunna uppfatta ett koordinatsystem som fullständigt måste det omfatta så många dimensioner att två punkter inte kan ha alla koordinater lika utan att växelverka. Ett tredimensionellt koordinatsystem är uppenbart ofullständigt. Två bilar kan köra genom samma korsning utan minsta antydan till växelverkan men de kan inte göra det samtidigt. Lägger man till en tidsaxel och anger fyra koordinater i rum-tiden får vi alltid en påtaglig växelverkan mellan sammanfallande punkter. Att vår värld med dess stora mängd av urskiljbara punkter kan projiceras på en fyrdimensionell rum-tid till en bild som är fullständig i den meningen att sammanfallande punkter alltid växelverkar är ett av de största mysterierna. Varför just fyra dimensioner? Däremot ligger det inget förvånande i att vår tankeförmåga anpassats till att arbeta med enklast möjliga bilder. Förmåga att tänka i fem dimensioner ställer mycket högre krav på minne och databehandling utan att ge bättre överlevnadsförmåga. En människa som kan tänka i fyra dimensioner är minst lika bra på att träffa sitt byte som en som kan tänka i fem. Och det naturliga urvalet selekterar bort kostsamma och onödiga egenskaper. 7 Nu ===== Din bild av världen bygger helt på vad du lagrat i ditt minne och på de signaler som dina sinnen förmedlar. För att du skall kunna bearbeta bilden måste du kunna ta in den i någon typ av processor som har full tillgång till ett visst utrymme i rum-tiden. Vi kan kalla detta utrymme för ditt observationsrum eller för ditt nu. Strängt taget vet du ingenting alls om det som händer utanför ditt nu. Och inte ens dina sinnessignaler är helt pålitliga. För många av våra sinnen gäller att de inte känner av omvärlden utan bara förändringar i omvärlden. När vi tar på oss en skjorta känner vi skjortan mot huden men snart försvinner känslan. När vinden slår om och för in lukten från en sulfatfabrik känner vi lukten men snart försvinner den. Våra sinnen visar oss alltså inte omvärlden utan omvärldens tidsderivata. För att få en bild av omvärlden måste vi integrera denna tidsderivata men derivatan innehåller inte all information som fanns i den deriverade funktionen. Skillnaden visar sig som en obestämbar integrationskonstant. Ditt nu arbetar alltså med ofullständiga sinnessignaler. Och det omfattar ett mycket litet utrymme i rum-tiden. Vissa av dina sinnen ger signaler som du kan tolka som budskap från den omvärld som ligger utanför ditt nu. När regndroppar träffar din utsträckta hand drar du slutsatsen att det regnar runt omkring dig. När du hör en koltrast drar du slutsatsen att det sitter en svart fågel inom hörhåll. När du känner syrendoft drar du slutsatsen att du är nära en buske med lila blommor. När du ser en stjärna drar du slutsatsen att en himlakropp för många år sedan sände ut ljus som nu når ditt nu. Det är svårt att på en pappersyta rita en bild av den fyrdimensionella rum-tiden men en viss uppfattning kan man få genom att se på projektionen på x-t-planet. Nu bildar där en "farkost" som rör sig längs t-axeln. Och som morrhår utgår de kanaler som mottar indirekt information via syn, hörsel, lukt och känsel. Framför ditt nu ligger din framtid som du inte kan veta något om. Bakom ditt nu ligger din dåtid som du inte heller kan veta något om. Vi föreställer oss ofta att vi vet något om vår dåtid men vad vi vet något om är det minne av dåtiden som vi lagrat minnesdelen av vårt nu. När nu med sina morrhår sveper fram genom rum-tiden sorterar vi ut det vi finner väsentligt och lagrar det i nus minne. 8 Enhetskvanta enhetshändelse och enhetslängd ============================================== Vi kan se en störning av den jämnt fördelade etern som en partikel eller som en våg. Båda synsätten är lika giltiga och för att få veta något om verkligheten kan vi välja vilket synsätt vi vill använda. Oberoende av vilket sätt vi väljer att se med är det vi ser verkligt. När vi ser på en störning som en våg gäller att vi måste betrakta den under en påtaglig del av periodtiden innan vi kan avgöra om det verkligen är en våg vi ser på. För att beskriva något, t ex för att beskriva hela universum, kan vi dela upp det i smådelar och betrakta det som en summa av dessa delar. Ett sätt att göra en sådan uppdelning är att dela upp i en summa av vågor. Ju mer lågfrekventa vågor vi delar upp i ju mer detaljerad blir uppdelningen. Men om universums ålder är begränsad finns det en gräns för hur långt man kan driva en sådan uppdelning. Om vi försöker dela upp i vågor med periodtid som är väsentligt större än universums ålder hamnar vi i problemet att vi försöker göra en uppdelning av det som finns i delar som ännu inte manifesterat sig som vågor. Om universums ålder är begränsad finns det alltså en gräns för hur små delar vi kan dela in det i. Vi kan kalla en sådan minsta del för ett enhetskvanta (på engelska Unit-Quanta) och beteckna det UQ. Om vi delar upp universum i UQ kommer varje UQ att ta ett visst utrymme. Om universum är ändligt kommer det då att bestå av ett ändligt antal upptagna kvantalägen och ett antal tomma kvantalägen. För att tillståndet i detta universum skall förändras d v s för att en händelse skall inträffa krävs att något kvanta flyttas från ett upptaget till ett tomt läge. När ett enda kvanta gör detta genom att flytta till ett angränsande tomt läge inträffar den minsta detekterbara händelsen. Vi kan kalla en sådan minsta detekterbara händelse för en enhetshändelse (på engelska Unit-Event) och beteckna den UE. Den längd som ett UQ förflyttas under en UE kan vi kalla för enhetslängd (på engelska Unit-Length) och beteckna UL. Vi kan alltså se världen som en fyrdimensionell rymd fylld med ettor och nollor där en etta betyder ett UQ och en nolla betyder ett möjligt men tomt kvantaläge. Dessa ettor och nollor bildar ett binärt tal. När en etta byter plats med en nolla ändras detta tal vilket innebär att en händelse inträffar. UQ, UE och UL är för små för att direkt användas som enheter för praktiska mätningar. Det handlar om prefix för hundratals tiopotenser för att komma till praktiskt användbara enheter. Dessutom kan vi inte bestämma dem med rimlig noggrannhet. I stället för UQ använder vi kilogram som är ett stort antal UQ. I stället för UE använder vi sekund som är ett stort antal UE. I stället för UL använder vi meter som är ett stort antal UL. 9 Vad är tid ============= Ordet tid används i två olika betydelser. Tid är En förändringsparameter (parametertid) En koordinat i rum-tiden (koordinattid) Parametertid: Varje gång en enhetshändelse inträffar förändras världen. Det innebär att arametertiden inkrementeras. Absolut tid är totala antalet enhetshändelser som inträffat sedan tidens början. Tiden mellan händelse A och händelse B är absolut tid för händelse B minus absolut tid för händelse A. Koordinattid: Av alla enhetshändelser som inträffar i världen är det en mycket liten del som inträffar inom ditt nu. De allra flesta inträffar i din omgivning vilket innebär att ditt läge i rum-tiden ändras. När ditt läge i rum-tiden ändras kan du välja att lägga ditt koordinatsystem så att du enbart förflyttar dig längs t-axeln. Varje gång en enhetshändelse inträffar utanför ditt nu ökar alltså din t-koordinat. Det kan förefalla egendomligt att vi inte brukar skilja mellan parametertid och koordinattid. Parametertiden är ju ett enkelt siffervärde, d v s en skalar och koordinattiden är en koordinat d v s en ortsvektor. Men eftersom endast en försumbar del av alla UE inträffar inom vårt nu växer beloppet av koordinattiden praktiskt taget i samma takt som parametertiden. Och när vi skall ange parametertid och koordinattid för något får vi alltså samma siffra för båda. Men det finns bland annat ett fall där det är viktigt att skilja mellan parametertid och koordinattid och det är när man diskuterar möjligheter till tidsresor. Att åstadkomma hopp i parametertiden är nog omöjligt men hur är det med förflyttningar i koordinattid? Och vad innebär en förflyttning i koordinattid? Ditt nu rusar med ljushastighet fram i t-riktningen. Men hur är det med de områden som ligger i din framtid och i din dåtid? Finns de i någon mening? Är de "bara" oåtkomliga för ditt nu? Vad skulle hända om man vid två olika värden på parametertiden kunde komma till samma punkt i rum-tiden? 1945 bodde jag på Brogatan i Värnamo. Hur skulle det se ut om jag vid nuvarande parametertid kunde komma till Brogatan i Värnamo vid koordinattiden 1945? 10 Etervinden ============= Din värld är en ändlig fyrdimensionell rymd fylld med en eter med störningar. Dina sinnen informerar ditt nu om ändringar av dessa störningar. När störningar utanför ditt nu ändrar läge ändras även läget för ditt nu i förhållande till resten av världen. Du kan lägga ditt koordinatsystem så att lägesförändringar för ditt nu sker i t-riktningen. Ditt nu sveper då fram genom världen som en farkost som rör sig i koordinattidens riktning. När du ser dig omkring finner du att inte bara ditt nu utan även din närmaste omgivning vanligtvis följer med på färden i koordinattidsriktningen. Ett sätt att se detta är att tänka sig en eter som blåser som en etervind i koordinattidsriktningen. Ditt nu svävar då som en ballong i etern och följer etervinden mot växande koordinattid. Ombord på en ballong blåser det aldrig. Om du försöker mäta hur snabbt ditt nu rör sig i förhållande till etern finner du att hastigheten är noll av det enkla skälet att ditt nu följer med etern när etervinden blåser. Vanligtvis ser du din omgivning följa med i etervinden som andra ballonger eller moln. Avståndet från ditt nu till andra störningar ändras långsamt men det är inte konstant. Tydligen är etern, liksom luft, kompressibel så att vindriktningen kan variera något. Det finns också en typ av störningar som inte följer med etervinden utan utbreder sig tvärs vindriktningen. Som alltså rör sig i rumsled i stället för i koordinattidsled. Vi kallar sådana störningar för ljus. Ljus är alltså fotoner som faller genom etervinden och rör sig tvärs vindriktningen på liknande sätt som regndroppar som faller genom en luftvind men utan den friktion som medför att luftvinden drar med sig regndropparna. Eterstörningar i din omgivning bildar ett föränderligt mönster på liknande sätt som molnen på himlen bildar ett föränderligt mönster. Molnmönstret varierar med vädret. På liknande sätt skulle vi kunna tala om ett eterväder som påverkar mönstret i omgivningen. Läran om etervädret kallar vi fysik. Ditt nu svävar i en etervind som blåser med ljushastighet i koordinattidens riktning. Det gäller för dig att utnyttja denna vind till att segla mot hägrande mål. 11 Vad är energi? ================== Vi ser på vår värld och jämför den med den värld vi önskar oss. Skillnaden bildar en felsignal. Vi försöker ändra världen så att denna felsignal minskar. Världen ändras ständigt. Dessa ändringar bildar ett ändringsflöde som vi kallar tid, samsara eller parametertid. Men av alla dessa ändringar är det bara en del som är användbara för att minska felsignalen. Vi behöver ett ord för den användbara delen av tiden. Vi kallar användbara förändringar för "energi". Det finns ett nära samband mellan begreppen "användbar" och "förutsägbar". En förutsägbar förändring kan du infoga i en orsakskedja som leder till en användbar verkan. Energi är alltså förutsägbara och därmed användbara förändringar. Om du finner ett tillstånd som på något sätt är osannolikt kan du förutse att det kommer att övergå i ett mer sannolikt tillstånd. Osannolika tillstånd kan alltså ge förutsägbara förändringar. De är alltså potentiell energi. Vi kan beskriva världen som ett tal med ettor och nollor. Detta tal kan förändras genom att ettor byter plats med nollor. Däremot gäller för alla förändringar vi observerat att antalet ettor och antalet nollor förblir det samma. Vi kan tydligen (ännu) varken skapa eller förinta en etta, bara flytta den. Avvikelsen från en jämnt fördelad eter förblir alltså konstant. Vi kan se en jämnt fördelad eter som det mest sannolika tillståndet. Varje störning av detta, d v s varje etta, innebär alltså en avvikelse från det mest sannolika tillståndet. Varje etta är alltså energi. Att vi inte kan skapa eller förinta, bara flytta, ettor innebär att energin alltid är konstant. Detta kallas för termodynamikens första huvudsats. Man kan spela roulette och markera rött med en etta och svart med en nolla. Om det inte är något fel på rouletten är det osannolikt att man skulle få väsentligt fler ettor än nollor. Men det kan vara obalans i bordet som t ex gör att ettorna klumpar ihop sig i grupper. På liknande sätt klumpar ettorna i det tal som beskriver världe ihop sig och bildar mönster som vi kallar elementarpartiklar, atomer, molekyler o s v. Men när vi vant oss vid det vanliga mönstret kan vi känna igen en osannolik sekvens. Betrakta ett tillstånd A och en förändring av detta till A'. Betrakta även ett tillstånd B och en förändring av detta till B'. Låt P(A) vara sannolikheten för A och P(A+B) sannolikheten för A och B. Hur skall vi kunna åstadkomma A' om det har lägre sannolikhet än A? Ett osannolikt tillstånd kan spontant övergå i ett mer sannolikt. Om P(A'+B') är högre än P(A+B) kan A+B spontant gå över i A'+B'. Vi kan alltså utnyttja att B går till det mer sannolika tillståndet B' för att driva A till det osannolika tillståndet A' men för att det skall vara möjligt krävs att P(A'+B') är större än P(A+B). Detta kallas termodynamikens andra huvudsats. Termodynamikens huvudsatser gör processer förutsägbara. Om vi vill värma ett rum genom att elda ved kan vi använda första huvudsatsen för att beräkna hur mycket ved vi behöver. Den säger att vi får lika mycket värme som den kemiska energi som är lagrad i veden. Och andra huvudsatsen säger att om vi tänder veden kommer den att omvandlas till koldioxid, vatten, aska och värme. Det är tack vare andra huvudsatsen vi kan lita på att inte koldioxid, vatten, aska och värme omvandlas till ved. I praktiken går vi sällan tillbaka till världens ettor och nollor. Vi använder andra begrepp för de mönster vi ser i världen. I stället för att tala om osannolikt många ettor talar vi om osannolik täthet eller osannolikt tryck. Vi identifierar egendomligheter i världens mönster som olika energiformer. Vi talar om lägesenergi, rörelseenergi, hydraulisk energi, pneumatisk energi, värme, elektricitet m m. När vi funnit ett osannolikt tillstånd kan vi beskriva det närmare genom att ange hur stor mängd det omfattar och hur mycket varje mängdenhet avviker från det mest sannolika tillståndet. Vi uppfattar energi E som en produkt av en mängdfaktor S och en intensitetsfaktor T E = S T Vi använder följande uppdelning Energiform Mängd Intensitet Lägesenergi Tyngd Höjdskillnad Rörelseenergi Impuls Hastighet Värme Entropi Temeraturskillnad Elektricitet Laddning Spänning Materia Massa x ljushastighet Ljushastighet När vi anger intensitet kan vi välja att utgå från ett referenstillstånd. Vi kan t ex ange alla höjder som höjdskillnad från havsytan och alla temperaturer som temperaturskillnad från absoluta nollpunkten. När vi på det sättet anger intensitet från ett referenstillstånd kallas intensitet för potential. Sänkt potential innebär att energi kan omvandlas till annan energiform. Om vi har mängden S och potentialen T1 har vi energin E1 = S T1. Om potentialen sjunker till T2 kan energin E12 = S (T1 - T2) = S T12 omvandlas till annan energiform så att E2 = S T2 kvarstår oförändrad. T12 = T1 - T2 är intensiteten mätt som skillnaden mellan de båda tillstånden. 12 Användbara osannolika tillstånd =================================== Neandertalsmänniskans rörlighet i rum-tiden var praktiskt taget tvådimensionell. Hon kunde bara röra sig på markytan. Visserligen kunde marken slutta och medge en viss rörlighet i höjdled men detta var inte något som hon kunde påverka. Först med hjälp av ballonger, luftskepp och flygplan fick vi möjlighet att röra oss i höjdled. Och vid rymdfärder är alla tre rumsriktningar lika tillgängliga. För en neandertalsmänniska måste fri rörlighet i höjdled ha framstått som något helt omöjligt. Även om hon kunde se flygande fåglar och själv göra små skutt i höjdled måste hon ha känt en ofrånkomlig markbundenhet. Vi har nu vidgat vårt synsätt så att vi ser rörlighet i alla tre rumsriktningarna som något självklart men för oss är fri rörlighet i tidsled lika omöjlig som fri rörlighet i höjdled var för neandertalsmänniskan. Neandertalsmänniskan kunde antagligen inte närmare analysera de två sätt att ändra höjd som hon såg Höjdändring genom att flyga Höjdändring genom att hennes markbundna koordinatsystem vreds av sluttningar På liknande sätt saknar vi möjligheter att närmare analysera förflyttningar i tid. Det är inte mer än ett århundrade sedan vi upptäckte att hastighet innebär en vridning av rum-tiden. Och vi står på tröskeln till att förstå skillnaden mellan parametertid och koordinattid. Etervinden blåser med ljushastighet i koordinattidsriktningen och vi svävar i denna etervind. Vi börjar ana att det är möjligt att segla i etervinden, att som en segelbåt i vind kunna färdas vart vi vill. Antag att en seglare färdas nedströms på en bred flod. Ena dagen är det vindstilla, andra dagen har han en medvind med samma hastighet som strömmen. När det är vindstilla kommer han fortare fram för då får han en motvind som han kan kryssa mot. På samma sätt gäller att vi kan utnyttja skillnader i eterhastighet. Ljus, masspartiklar, svarta hål är exempel på företeelser där etern står stilla i koordinattidsled. Ljus, masspartiklar och svarta hål är eterstörningar som bildar mönster som vi sammanfogar till vår bild av världen. Vi har funnit att detta mönster ändras och att ändringarna följer vissa regler som gör dem användbara. Vi anar att det finns ett "språk" som den döda materien förstår. När det gäller att behärska detta språk har vi hunnit till samma stadium som en invandrare i Sverige som lärt sig att säga "God dag", "Får jag?", "Var så god" och "Tack!". Med det kommer han långt men han har åtskilligt kvar att lära. Vi har funnit att vissa mönster är osannolika och att vi kan förutse att de kommer att övergå till mer sannolika med övergångar som vi kan använda. Betrakta ett hus med två lika rum. Stäng dörren mellan rummen. Om det finns fler luftmolekyler i det ena rummet får vi en tryckskillnad mellan dem som vi kan använda för att driva en maskin. Öppna dörren så utjämnas tryckskillnaden genom att en vind blåser genom dörren. Luftmolekylerna får olika medelhastighet i rummen, en hastighetsskillnad som vi kan utnyttja till att driva en vindsnurra i dörröppningen. Vi kan alltså använda avvikelser i luftmolekylernas läge. Hastighet är första tidsderivatan av läget och även avvikelser i hastighet kan vi använda. Men avvikelser i högre tidsderivator har vi inte ens försökt att använda. Vind är molekylhastighetens medelvärde. Skillnad i molekylhastighetens medelvärde är alltså användbar. Temperatur är molekylhastighetens varians. Skillnad i molekylhastighetens varians är också användbar även om det bara är ett par hundra år som vi förstått detta och funnit metoder att tillvarata den. Medelvärde och varians är ett par enkla fördelningsmått men förutom dessa finns mängder av andra fördelningsmått som kan användas på ett stort antal element som t ex molekylerna i en gas. Vad skillnader i dessa olika mått innebär och om de kan bli praktiskt användbara har vi inte ens försökt fundera över. Det är visserligen sant att vi inte har den blekaste aning om hur vi skulle kunna använda högre tidsderivator eller andra fördelningsmått. Men om man bortser från Elias försök med eldvagnen (se "Gamla Testamentets teknik"), som genomfördes flera tusen år före sin tid, hade vi för ett par hundra år sedan inte den blekaste aning om att temperaturändringar hos gaser kunde användas för att driva fordon. Så varför skulle vi inte kunna finna nya möjligheter som vi idag inte har den blekaste aning om? 13 Värde av solenergi ====================== Genom att stå på marken som inte följer med vinden kan man använda en vind till att segla med drakar. Genom att en segelbåt ligger i vatten som inte följer med vinden kan man använda vind för att segla mot det mål man har valt. En vind är alltså användbar om man har tillgång till något som inte följer med vinden. Ombord på en friflygande ballong finns det aldrig någon användbar vind. Att sätta upp en vindsnurra i ballongkorgen är meningslöst. Ballongen driver med vinden men man kan se hur marken rör sig i förhållande till ballongkorgen och om man släpper ner ett rep till marken kan vinden ge en dragkraft när man förankrar repet. Andrees försök att nå Nordpolen med ballongen Örnen byggde på att ballongen skulle kunna styras med hjälp av släplinor som bromsade mot marken. Man försökte alltså göra vindarna användbara för att segla mot de mål man valt genom att utnyttja att marken inte följde med vindarna. Genom att bromsa mot den mark som inte följde med vinden gjorde man ballongen styrbar och därmed blev vinden användbar. Att det hela sedan gick galet är en annan historia. På samma sätt gäller att vi måste finna något som inte följer med om vi skall kunna använda etervinden. Etervinden blåser med ljushastighet i koordinattidsriktningen. Ljus är fotoner som står stilla i koordinattidsriktningen men rör sig med ljushastighet i någon rumsriktning. Fotonerna rör sig alltså tvärs etervinden i stället för att följa med den. Ljus är alltså ett flöde av fotoner med osannolik rörelseriktning. När dessa växelverkar med t ex molekyler eller elektroner kan vi förutse att resultatet blir rörelse som ligger närmare koordinattidsriktningen. Ljuset omvandlas till t ex värme, kemisk energi eller el. All energiomsättning på Jorden förutom geoenergi och kärnenergi bygger, direkt eller indirekt, på det ljus som når oss från solen. I solen har vi en stor kärnreaktor som vräker över oss användbar energi i form av ljus. En liten del av denna har vi lärt oss att använda. För miljarder år sedan uppstod en organism som använde solljuset för att omvandla atmosfärens koldioxid och amoniak till syre och kväve. Resultatet blev den största miljökatastrofen hittills men livet anpassade sig till förändringen och fortsatte att använda solljuset. En del av det solljus som når Jorden speglas direkt tillbaka ut i rymden. En del tas upp, omvandlas till värme och strålar ut i rymden som långvågig värmestrålning. För att Jorden skall hålla konstant temperatur måste utstrålningen vara lika stor som instrålningen men ingenting hindrar att vi använder andra mellanformer av energi på vägen från ljus till värme. Ljus kan t ex omvandlas till kemisk energi som vi kan använda och avge som värme. Jordbruk innebar att vi med hjälp av växter kunde ta vara på någon promille av det ljus som föll på en åker och omvandla det till användbar kemisk energi. Vi lärde oss att ta vara på en liten del av det ljus som föll på en liten del av jordytan. Vi är nu på väg mot solceller som omvandlar upp mot 20 % av infallande ljus till användbar el. Och det finns ideer om hur man skulle kunna gå vidare mot att utnyttja ännu större del av ljuset. Det solljus som varje dag når oss är alltså användbart och därmed värdefullt. Ju mer vi lär oss om konsten att omvandla ljus till andra energiformer ju mer användbart blir det. Men hur stora värden är det fråga om? Vad är det solljus som varje år faller på en villatomt värt? För att svara på denna fråga kan man räkna på många olika sätt som ger olika resultat men för en första uppskattning kan man använda följande grova överslag Tomtyta 1 000 m Max instrålning 1 kW/ Tid för max instrålning 1 000 tim/år Pris för distribuerad energi 1 Kr/kWh Värde 1 miljon kronor per år När det regnar välling har den fattige ingen sked. Och visst är det så¨att du saknar möjligheter att ta vara på all den solenergi som du har tillgång till. Men det ankommer på dig att skaffa sked, att finna sätt att ta vara på det solljus som flödar i din omgivning. Om du har en villatomt kan du knappast påstå att du är fattig, möjligen kan du hävda att du är dålig på att ta vara på det du har. 14 Plancks konstant ==================== Detta kapitel är hämtat från "Världen - Ägarens handbok". Språket i detta kapitel är lite mer matematiskt och om du tycker det är svårt att följa resonemanget kan du hoppa över det här kapitlet. Kontentan av det är att Plancks konstant helt enkelt är antalet urskiljbara kvanta i universum. Betrakta ett universum som innehåller h stycken urskiljbara kvanta. Varje sådant kvanta är så litet att det inte går att dela. Det kan bara finnas eller inte finnas. Vi kan kalla ett sådant kvanta för enhetskvanta eller på engelska unit-quanta och beteckna det med UQ. Sorten för h blir alltså UQ Den minsta händelse som kan inträffa i detta universum är minsta detekterbara lägesförändring för ett enhetskvanta i förhållande till övriga kvanta. En sådan händelse kan vi kalla för enhetshändelse eller på engelska unit-event och beteckna med UE. Alla händelser kan delas upp i enhetshändelser men en enhetshändelse kan inte delas upp. Den 'inträffar' eller 'inträffar icke'. Något däremellan finns inte. Totala antalet enhetshändelser som någonsin inträffat i vårt universum kallas för absolut tid ( egentligen absolut parametertid). Tidpunkten för en viss händelse är totala antalet enhetshändelser som inträffat före händelsen. Tiden mellan händelse A och händelse B är tidpunkten för händelse B minus tidpunkten för händelse A. Tid betecknas med τ och sorten för tid blir alltså UE. Antag att vi intresserar oss för en viss del av vårt universum, t ex av en kula. Av alla kvanta i universumet avgränsar vi då några som utgör kulan. Vi kan beteckna dessa kvanta med E. Med E menar vi alltså ett visst antal enhetskvanta och sorten för E blir alltså UQ. Då gäller att E/h anger hur stor del av universum som kulan utgör. Om det så inträffar en enhetshändelse är sannolikheten E/h att denna enhetshändelse består i att något av de kvanta som utgör kulan ändrar läge. På tiden τ inträffar τ enhetshändelser och varje gång är sannolikheten E/h att något av de kvanta som utgör kulan ändrar läge. I uttrycket τ E a = ----- h är alltså a det antal gånger som ett enhetskvanta som ingår i E ändrar läge under tiden τ. Om man minskar τ och/eller E så att a blir mindre än ett övergår a till att ange sannolikheten att något kvanta inom E ändrar läge under tiden τ. τ E UE UQ Sorten för a = ----- blir ----------- d v s UE. h UQ Om vi avgränsar en så liten mängd kvanta ΔE och observerar den under så kort tid Δτ att ΔτΔE = h/2 kommer endast en halv enhetshändelse att beröra ΔE d v s sannolikheten att någon händelse inträffar som berör ΔE blir 0,5. Detta är gränsen för att vi skall kunna se att något händer med ΔE. (Heisenbergs osäkerhetsrelation). Låt oss se på ett litet universum med h = 1000 UQ där vi avgränsar en kula med E = 10 UQ. Det är då bara var hundrade UQ som tillhör E. Det är alltså bara var hundrade enhetshändelse som innebär att något kvanta i E har flyttats. Efter en förändring av E går det alltså 100 UE innan det på nytt är dags för en förändring av E. Vi säger att E:s periodtid är 100 UE. Periodtid betecknas T och har sorten UE. För att bestämma periodtiden sätter vi a = 1 i uttrycket τ = a h/E och får alltså T = h/E. Egentligen är alltså T = 1 h/E där 1 har sorten UE så att även T får sorten UE. Inverterade värdet av periodtiden kallas för frekvens. Frekvens betecknas f och har sorten UE-1. Frekvensen för E är f = E/h alltså egentligen f = E/(1 h) där ettan har sorten UE. h är alltså antalet enhetskvanta i hela universum. Sorten för h är alltså UQ. Men h är också det antal enhetshändelser som erfordras för att rubba samtliga enhetskvanta i universum. Ser vi det så har h sorten UE. Och om en viss enhetshändelse inträffar är h det antal enhetshändelser som troligen inträffar innan den upprepas. Även om vi ser h på det viset blir sorten UE. Även om alltså sorten för h inte är helt entydig är värdet entydigt för ett visst universum. För alla i vårt universum har h samma värde. Men trots det har vi ingen bra metod att fastställa detta värde. Vi vet inte exakt hur stort vårt universum är och därmed vet vi inte heller det exakta värdet på h. Vi har alltså inget bra värde på h varken i sorten UQ eller UE. Om vi vill kan vi emellertid vända på resonemanget och säga att vi mycket väl vet värdet på h men vi vet inte hur stort ett enhetskvanta är och därför kan vi inte uttrycka h i sorten UQ. Vi använder inte enheterna UQ ch UE för att ange kvantamängder och tider. Detta beror dels på att det skulle bli svårhanterligt stora tal dels på att vi inte exakt kan fastställa storleken på ett UQ och på en UE. Vi använder i stället sorter som Joule och sekund som är ett stort antal UQ resp UE. På en sekund går det ett visst antal ks enhetshändelser. På en Joule går det ett visst antal kJ enhetskvanta. För att avgöra vad som händer med värdet på h om vi övergår till att ange ? i sekunder och E i Joule kan vi utgå från uttrycket ? E = a h. Om vi övergår till sekunder och Joule får vi τ ks E kJ = a h a h τ E = --- --- ks kJ Vi bibehåller sorten UE för a och får då h i Js lika med (h i UQ)/(ks kJ) Sorten för h är inte entydig eftersom ett enhetskvanta under vissa omständigheter motsvaras av en enhetshändelse. h får då samma värde oberoende av om vi använder sorten UQ eller UE. Men använder vi i stället sekund och Joule måste omräkningsfaktorerna komma på rätt plats och vi får då entydigt sorten Js för h. h kallas för Plancks konstant. 15 Partiklar och gravitation ============================= Detta kapitel är hämtat från "Världen - Ägarens handbok". Det förutsätter kännedom om vektoranalys. Om du finner resonemanget svårt att följa kan du hoppa över det här kapitlet. Det innehåller ingenting som är nödvändigt för förståelse av resten av boken. Betrakta två partiklar A och B på avståndet ab. I fig 2 anger den blå ytan alla punkter som ligger närmare A än vad B gör. Och den gula ytan anger punkter som ligger längre ifrån A än vad B gör. Om nu B rör sig helt slumpmässigt i förhållande till A finns det uppenbarligen många fler punkter dit B kan gå för att öka avståndet till A än punkter dit B kan gå för att minska avståndet. Fig 2 Sannolikheten att avståndet ökar är alltså större än sannolikheten att det minskar. Partiklarna kommer alltså att uppföra sig som om de stötte bort varandra. Vi kan uppfatta detta som en utåtriktad gravitation. Vi har alla sett att ljuset bryts vid en vattenyta eller vid en glasyta i t ex en lins. Detta kan förklaras med att ljushastigheten är lägre i vatten och glas än den är i luft. Det förefaller alltså som om ljushastigheten c är lägre i områden med större antal ettor. Om vi använder bilden av en eter som strömmar i tidsled i en fyrdimensionell rymd skulle detta innebära att etern släpar efter i områden med förhållandevis många ettor. En stor massa innebär alltså en etereftersläpning som medför att runt massan kröks eterns strömningsriktning inåt mot massan. Eterns strömningsriktning får alltså här en komposant i rumsriktning. En partikel som svävar fritt i etern kommer alltså att dras in mot massan. Michelson-Morleys spegelförsök visade att jorden inte rör sig i förhållande till en omgivande eter. Eftersom föremål kan röra sig i förhållande till varandra ansåg man att de inte alla kunde vara i vila i förhållande till omgivande eter. Man tolkade därför försöket som att det inte kan finnas någon eter. I ett medium som i det närmaste är inkompressibelt, som vatten, gäller att mediets strömningsriktning blir praktiskt taget densamma i närliggande punkter. Men redan med den kompressibilitet som luft har kan man ha närliggande vindbyar med olika riktning. Ombord på en ballong blåser det aldrig trots att man kan ha betydande hastighet i förhållande till andra ballonger inom synhåll. Luftens kompressibilitet gör att ballonger som alla befinner sig i vila i förhållande till omgivande luft ändå kan röra sig i förhållande till varandra. Och varför skulle etern vara inkompressibel? Är inte föreställningen att jorden faktiskt befinner sig i vila i förhållande till omgivande eter på samma sätt som en ballong är i vila i förhållande till omgivande luft en mer näraliggande tolkning av Michelson-Morleys spegelförsök? Runt massor får vi alltså en "etervind" in mot dem. Om man befinner sig tillräckligt nära en tillräckligt stor massa kommer denna etervind att dominera över den utåtriktade gravitationen och vi får en inåtriktad gravitation. Gravitation är alltså utåtriktad men lokalt kring en massa inåtriktad. Världen innehåller något. Detta "något" kan vi naturligtvis ge ett namn. Vi kan kalla det gud, alluppfyllande Brahma, världseter eller något annat. Vi har här valt att kalla det för "Eter". När vi bestämt oss för namnet är det dags att fastställa eterns egenskaper, att finna egenskaper som liknar sådant som vi känner igen från den bild av världen som våra sinnen ger oss. I en värld med absolut jämnt fördelad eter kan inga punkter urskiljas i rummet och inga händelser kan inträffa och ordnas i tid. Rum och tid saknar mening i en sådan värld. Etern måste alltså ha egenskapen att den kan störas så att den avviker från omgivningen. Det är sådana störningar som ger begreppen "rum" och "tid" innebörd. Om vi projicerar vår värld på ett koordinatsystem med tre rumsaxlar och en koordinattidsaxel får vi en bild som är fullständig i den meningen att två eterstörningar alltid växelverkar om de har samtliga koordinater lika med varandra. I en värld som står stilla, d v s som rör sig på samma sätt som observatören växer koordinattiden i samma takt som parametertiden. Etern flödar alltså i koordinattidsriktningen. Vår värld är alltså en etervind som (huvudsakligen) blåser i koordinattidsriktningen. Etervind kan beskrivas som en fyrdimensionell vektor c. Vi kan alltså se världen som ett vektorfält där varje punkt tilldelas en fyrdimensionell vektor som anger etervinden i punkten. Vi har svårt att tänka i fyra dimensioner och projicerar därför ofta den fyrdimensionella världsbilden på en tredimensionell bild med enbart rumskoordinater. Vi uppfattar alltså en tredimensionell bild av en fyrdimensionell etervind. Det vi uppfattar i denna är störningar som svävar i vinden som ballonger eller moln i luft. I den fyrdimensionella rymden kan vi lägga in ett cartesianskt koordinatsystem med axlarna x , y , z och t. I det tredimensionella rummet kan vi lägga in ett cartesianskt koordinatsystem med axlarna x , y och z. För att skilja mellan den fyrdimensionella vektorn c och dess tredimensionella projektion kan vi använda beteckningarna c4 och c3. Så här kan vi naturligtvis göra men för att det skall vara någon mening med det måste c4 och/eller c3 ha någon egenskap som är bekväm att hantera. En sådan skulle kunna vara att det fyrdimensionella vektorfältet är källfritt d v s att div c4 = 0 En annan tänkbar egenskap skulle kunna vara att en störning av etern innebär att div c3 ≠ 0 Låt oss anta att det är så. En eterstörning kallas "partikel". För en vanlig partikel är div c3 < 0. En sådan partikel är alltså en sänka för etervinden. Den är en uppvind i koordinattidsled som medför att etervinden runt om den viker av in mot partikelcentrum. Denna inströmning mot centrum kallas för gravitation. Beloppet av c4 kallas för ljushastighet. Den ostörda etern strömmar alltså med ljushastighet i koordinattidsled. Vid en partikel avlänkas strömningsriktningen så att vi får en hastighetskomposant i rumsled samtidigt som hastigheten i koordinattidsled minskar. Om inströmningen mot partikelcentrum sker i form av en virvel blir rot c4 ≠ 0. I vanliga fall blir rot c4 en vektor i koordinattidsriktning, d v s inströmningen sker i en virvel kring koordinattidsaxeln. Detta kallas elektrisk laddning. Ballonger och moln som flyter omkring i atmosfären rör sig slumpmässigt i förhållande till varandra. Men inte bara slumpmässigt. Luftrörelser har en tendens att samordna sig till vindilar. På liknande sätt gäller att partiklar som svävar i etern inte bara rör sig slumpmässigt i förhållande till varandra. De har en tendens att ordna sig i mönster, ofta i mönster som upprepas likt tapetmönster eller fjädermoln. Små partiklar slår sig samman till större t ex till elektroner eller till ännu större som protoner och neutroner. Dessa slår sig i sin tur samman till atomer som slår sig samman till molekyler som i sin tur bildat materia. Sådan sammanslagning sker efter mycket säregna mönster. Uppenbarligen följer mönsterbildningen mycket strikta och enkla regler men vi vet mycket lite om dessa. Vi kan t ex observera att förhållandet mellan protonens massa och elektronens massa alltid är 1800 men vi kan inte, med utgångspunkt från andra kända egenskaper hos etern komma fram till detta förhållande. Bildade mönster har (ibland) en viss stabilitet. I ett stycke koppar ligger kopparatomerna ordnade på bestämda platser som blommorna på en blommig tapet. Detta mönster ändras inte även om vi förflyttar kopparstycket. För att bryta mönstret får vi ta till verktyg med ännu stabilare mönster t ex smältdegel, plåtsax eller såg. Reglerna för mönsterbildning innefattar även regler för samband mellan orsak och verkan. Vi kan t ex ha ett mönster A där ett område med enbart kolatomer omges av syremolekyler. Vi kan också ha ett mönster B där alla kolatomer ingår i koldioxidmolekyler. Mönster A har en viss stabilitet och det kan bestå trots att mönster B har större sannolikhet. Men om vi kan starta en övergång från A till B i ett litet hörn av kolstycket kan vi få en spontan fortsättning så att hela A övergår till B. Att tända på ett kolstycke i ett hörn är alltså en orsak till en verkan som består i att hela kolstycket brinner upp. De regler som gäller för övergång från A till B innehåller alltså information om hur man kan orsaka d v s starta övergången. Termodynamikens huvudsatser ger oss vissa regler för övergång mellan olika mönster. Vi har funnit att befintliga mönster kan ha en viss stabilitet men om denna stabilitet bryts övergår de till mer sannolika mönster. Vår förmåga inskränker sig till att störa stabiliteten i befintliga system och därigenom orsaka förändringar. Men med det kan vi komma långt. Om vi bara vet vad som är ett mer sannolikt mönster kan vi arrangera förändringar så att de motsvarar våra önskemål. Att använda människor 16 Om att använda medmänniskor =============================== Du ser på din värld och inser att du kan tänka dig en bättre värld. Med hjälp av naturlagarna, bl a termodynamikens huvudsatser, kan du förutsäga hur världen kommer att förändras och du kan foga in dessa förändringar i orsakskedjor som leder till att världen närmar sig din tänkta bättre värld. Och kan du inte direkt utnyttja sådana orsakskedjor kan du ta hjälp av dina medmänniskor. Antag att du sitter i ett rum som är så kallt att du fryser. Din direkta bild av en bättre värld är då en värld med ett varmare rum. För att förändra världen så att den blir bättre gäller det då att informera luftmolekylerna att de skall öka sin hastighet. Det kan du åstadkomma med en orsakskedja som börjar med att du drar en tändsticka mot lådans plån och tänder en brasa i spisen. Luften hör din bön, luftmolekylerna ökar sin hastighet, det blir varmare i rummet. I stället för att du själv tänder brasan kan du be din betjänt tända den. Och han kan göra det av två skäl: Han lyder order Han delar din önskan om ett varmare rum Din värld gör allt du ber om. Det enda krav som du måste uppfylla är att du uttrycker din önskan på ett språk som världen förstår. När du sitter i det kalla rummet är det ingen mening med att skrika "Varmare!". Luften förstår inte talat språk. Det hjälper inte om du svär eller talar latin, luften förstår ändå inte vad du vill. Men när du använder ritualen med ved i spisen och tändstickan mot asken uttrycker du dig på ett språk som luften förstår och det blir varmare i rummet. Död materia har fördelen att den mycket sällan trilskas. Uttrycker du dig på ett språk som den "förstår" gör den vad du ber om. Men den har nackdelen att den inte förstår talat språk utan kräver uttryckssätt som vi bara delvis känner till. Trots miljontals år av utveckling är vi fortfarande som invandrare i den döda materiens värld där vi hankar oss fram med ett pidginspråk som består av ett fåtal ritualer som världen förstår. Att, i stället för att vända sig direkt till död materia, vända sig till andra människor har fördelen att andra människor förstår talat språk. Du kan alltså mycket enklare förklara vad du vill ha gjort. Men, å andra sidan, har andra människor sina egna viljor vilket kan medföra att de trilskas. Det räcker inte med att överföra din vilja som ett enkelt värde du behöver en tvåvärd överföringsvektor som förutom beskrivning av din vilja även innehåller en argumentdel som får mottagaren att anta din vilja som sin egen. När du ber din betjänt att tända brasan kan du antingen använda argumentet att han får sparken om han inte lyder eller argumentet att han också kommer att få det bättre om det blir varmare i rummet. Det första av dessa argument har fördelen att det är enkelt, lättfattligt och invändningsfritt. Det andra argumentet har fördelen att det säkerställer att båda era världar förbättras av brasan och att han bemödar sig att åstadkomma en bra brasa men det har nackdelen att det ger betjänten tillfälle att trilskas. Han kan t ex hävda att han vill ha det kallt i rummet, att han inte tycker om när det är varmt. Och hur skall ni hantera era olika önskemål om rumstemperatur? Vilken värld är bäst, den där du inte fryser eller den där din betjänt finner rummet behagligt svalt? Vi behöver system där vi kan komma fram till beslut som tar hänsyn till allas önskemål utan att det leder till ändlösa diskussioner. Vi har t ex försökt bygga samhällen med rangordning där de ranghögas önskemål går före dem som har lägre rang. Det senaste årtusendet har inneburit en dramatisk ökning av vår förmåga att direkt hantera död materia. Behovet av ranglåga slavar har därmed minskat. Varför skall man ha mjölkpigor när man kan använda en mjölkmaskin? Varför skall man ha skördearbetare med liar, räfsor och slagor när man kan använda en skördetröska? Varför skall man ha skrivmaskinsflickor när man kan skriva direkt på ordbehandlare med skrivare? Varför skall man ha skogshuggare när man kan använda en skogsprocessor? Varför skall man bära laster vid omlastning när man kan använda truckar? Varför skall man ha tjänstemän som adderar banktransaktioner när man kan lägga in dem i en dator? Varför skall man ha en betjänt som tänder brasan när det är enklare att tända än att beordra tändning? För några tusen år sedan måste många fler sysslor utföras för hand. En ranghög person hade behov av hjälp från många ranglåga för att kunna genomföra sina önskemål. Man organiserade samhällen efter slavprincipen. I ett läge där man inte kunde tillgodose alla önskemål valde man att låta vissa människor bli slavägare med rätt att sätta sina önskemål före slavarnas. Ännu vid mitten av 1900-talet trodde många att arbete kunde indelas i gripa-flytta-släppa. Men när man väl gjort det insåg man att detta kunde tas om hand av en robot. Problemet försköts från att ge slavägarna tillräckligt många slavar för att verkställa alla önskemål till att finna arbetsuppgifter för någon slav. När Kronblom skaffar sig en dräng går de första dagen ut med ett spett för att se om tjälen gått ur jorden. När de skall gå hem frågar drängen om de inte skall ta med spettet varpå Kronblom svarar: "Nej! Låt det stå så hämtar vi det i morgon. Vi skall ha något att göra i morgon också." För att underlätta uppbyggnad av slavsamhällen skapade man underkastelseläror som utvecklades till religioner. Men redan för tusen år sedan fick de religiösa systemen problem med överkapacitet. Överkapacitet är ett allvarligt problem. Hur skall man använda en produktionsvilja som man inte behöver? Det vanliga har varit att man använt överkapacitet till att ge sig ut på plundringståg. De religiösa systemen, bl a påvekyrkan, försökte skapa nya sätt att sysselsätta människor utan att det bidrog till överkapaciteten. Man försökte bygga upp kloster där munkar och nunnor ägnade sig åt helt meningslösa aktiviteter som tideböner. Även om detta fungerade i princip blev det ingen riktig succe. Myten om den materiella bristen ledde till att man byggde upp allt större överskott som användes till allt större krig. Men trots att förstörelsekapaciteten har vuxit har uppbyggnadskapaciteten växt ännu snabbare och vi står idag med en överkapacitet på allt vår fantasi kan föreställa sig. Det blir allt tydligare att vi måste överge slavsamhällets ide att en liten grupp skall skapa uppgifter för alla. I dag krävs det nio miljoner uppdragsgivare för att skapa uppgifter för nio miljoner människor. Vårt nuvarande samhälle är uppbyggt som ett lekis med regeringen som lektant. Men vi har tröttnat på lekarna och lektanten har inga nya. Hon känner att hon håller på att tappa kontrollen och i sin förtvivlan vänder hon sig till EU som lockar med nya lekar -- för lektanter. Hon försöker ägna sig åt dessa för att kunna glömma sin uppgift att ge oss möjlighet att, i ordnade former, hitta på nya egna lekar. Med eller utan hjälp av det etablerade samhället måste vi finna vägar för att utnyttja vår överkapacitet till att skapa en bättre värld. Vi måste överge myten om den materiella bristen. Vi måste inse att vi inte behöver ett rangbaserat slavsystem för att kunna samla resurser för stora uppgifter. Vi måste inse att vi behöver kreativitet och initiativförmåga, inte underkastelse. Vi har alla en instinkt att vi vill vara till nytta för våra medmänniskor. Vår högsta önskan är att någon skall ta emot och visa uppskattning för det vi gör. Vad vi behöver är inte ett kommandosystem som kan undertrycka nya ideer utan ett system som ger oss möjlighet att styra varandra genom att visa uppskattning. Det system vi skapat för att visa varandra uppskattning är en penningbaserad marknadsekonomi. Denna bygger på en utmärkt grundide som visat sig överlägsen de alternativ som vi prövat men till stor del har vi förstört den med en överbyggnad som skapats för att bevara underkastelse. 17 Värdemynt och påbudspengar ============================= Den penningbaserade marknadsekonomin växte fram ur en bytesekonomi som i sin tur baserades på iden om den privata äganderätten. På iden att var och en förfogar fritt över resultatet av sitt arbete. I stället för att köpa en människa som slav med allt vad det innebar av ägaransvar kunde man då köpa resultatet av hennes arbete. Det visade sig att marknadsekonomin var överlägsen slavsystemet. Det gav fler och bättre produkter och minst lika goda möjligheter att samordna resurser för stora projekt. I nazisternas vision av Tredje Riket ingick en slavstat öster om Tyskland och man började prova slavproduktion i koncentrationslägren. Antagligen kom det som en chock för de nazistiska ledarna att det inte fanns någon efterfrågan på slavprodukter. Det var praktiskt taget bara Wehrmacht som kunde beordras att acceptera den kvalite som slavproduktion gav. Genom att, i stället för att beordra slavar, visa uppskattning genom att lämna något i utbyte kan man skapa arbetsglädje och innovationer. Men det gällde att finna något som lämpade sig som bytesobjekt. Det som låg närmast till hands var att använda ädla metaller. De kunde ganska enkelt formas till vilken form som helst och resultatet blev mycket beständigt. I en bytesekonomi måste den som vill byta en tunna vete mot en griskulting inte bara hitta en grisägare utan en grisägare som vill ha en tunna vete. Genom att använda t ex silver som allmänt bytesobjekt kunde han sälja vetetunnan till vem som helst och sedan för det silver han då fick köpa en griskulting av vilken grisägare som helst. Ännu enklare blev hanteringen när man började använda färdiga metallstycken med en garantistämpel för mängd och renhet. Några som åtnjöt stort förtroende, vanligen kungar, började prägla mynt och vi fick en handel baserad på sådana värdemynt. Så småningom försköts värdet av ett mynt alltmer från metallvärdet till den påstämplade valören. När allt större andel av den tillgängliga mängden ädelmetall bands i cirkulerande mynt blev det myntens påstämplade valörer som bestämde metallvärdet snarare än metallvärdet som gav mynten värde. När handeln ökade växte behovet av mynt och därmed behovet av myntmetall. Kolonisationen av Sydamerika handlade i stor utsträckning om ett plundringståg med syfte att stjäla myntmetall. Alkemisterna drömde om en metod att göra guld trots att det även då måste ha varit uppenbart att en metod att göra billigt guld skulle ha förstört möjligheten att använda guld som värdemetall. Alkemisternas dröm om billiga mynt fick, så småningom, en helt annan lösning. Under Karl XII försökte man på baron Görtz' inrådan att ge ut, praktiskt taget, värdelösa mynttecken med ett påstämplat värde. Försöket blev misslyckat och det brukar anföras som ett exempel på att ökad penningmängd ger inflation. Men att mynttecknen tappade värde berodde inte på att penningmängden ökade utan på att man försökte använda dem till att köpa nyttigheter som inte fanns. Karl XII tycks inte ens ha förstått det mest elementära. Tydligen insåg han inte att en nationell arme är överskottskapacitet som försörjer sig genom att plundra i andra länder. Norge, liksom Sverige, har varit för fattigt för att försörja en plundrande arme och Karl XII försökte genomföra sitt norska fälttåg genom försörjning med förnödenheter som köptes i Sverige. Och han försökte skapa en pommersk arme genom att ta ut mer än överskottet av produktionskapacitet ur ett svältande Sverige. Resultatet blev att Karl XII lämnade ett konkursbo efter sig, ett konkursbo där stämningen inte var den rätta för att man skulle se det geniala i Görtz' ide. Sverige hade under Karl XII ont om guld och silver men gott om koppar. Det fanns alltså skäl att använda en kopparmyntfot i stället för silvermyntfot eller guldmyntfot. Det betydde visserligen stora och tunga mynt men man kunde naturligtvis prägla värdemynt även i koppar. Men vid större affärer blev det tungt och besvärligt att släpa med sig tillräckligt många kopparmynt. Det låg nära till hands att deponera mynten i en bank och få en sedel som depositionskvitto. I stället för att betala med de tunga mynten kunde man då betala med sedeln. Sedlar på, praktiskt taget, värdelöst papper fick värde av påskriven text. Sedlarna blev populära och de otympliga mynten blev liggande i banker. Vad var det för mening med att ge ut nya värdemynt och fylla på bankernas kassavalv när man ville öka penningmängden? Man kunde ju nöja sig med att ge ut mera sedlar. Man började alltmer övergå från värdemynt med ett metallvärde som man kunde utvinna genom att smälta ner mynten till påbudspengar som fick det värde utgivaren angett på dem. Man började förstå att skuldsedlar kunde användas som pengar. Om bara mottagaren hade förtroende för utställaren kunde man lika gärna betala med en skuldsedel som med värdemynt. Och så länge alla hade förtroende för Riksbanken kunde Riksbankens sedlar användas i stället för värdemynt. Vi har idag praktiskt taget helt övergett användningen av värdemynt till förmån för påbudspengar som får värde av en sorts consensus kring värdet av en valutaenhet. Vi håller t o m på att överge användningen av sedlar till förmån för elektroniska pengar i form av kontoställningar. Övergången till påbudspengar medförde att brist på myntmetall inte längre var ett problem. Om någon alkemist idag skulle lyckas göra billigt guld skulle det bli billigare att förgylla reläkontakter men det skulle knappast påverka penningmarknaden. I en ekonomi som använder påbudspengar är den möjliga penningmängden obegränsad. Man kan ge ut sedlar med hur hög valör som helst. Men hur stor bör penningmängden vara? Antag att en krona används en gång varje år och då möjliggör köp av två nyttigheter (i någon sorts "nyttighetsmått"). En krona representerar då ett nyttighetsflöde på två nyttigheter per år. Penningvärdet är två nyttigheter per krona och omsättningshastigheten är en krona per år. Antag i stället att man använder en krona två gånger varje år och att den varje gång medger köp av en nyttighet. En krona representerar då ett nyttighetsflöde på två nyttigheter per år (oförändrat). Penningvärdet är en nyttighet per krona (halverat) och omsättningshastigheten är två kronor per år (fördubblad). Låt oss utgå från att Sveriges BNP är det nyttighetsflöde som Sveriges medborgare behöver. Det skall då representeras av ett lämpligt flöde av påbudspengar. Vi börjar med att ge ut en enda sedel på en krona. Om man omsätter denna en gång per år blir penningvärdet hela BNP per krona. Detta är naturligtvis opraktiskt eftersom vi är många som vill handla i småposter. Det är alltså lämpligt att vi ökar både penningmängd och omloppshastighet. Om vi omsätter den enda enkronassedeln en biljon gånger per år blir penningvärdet ungefär som idag. Det ger oss möjlighet att dela upp affärer i småposter. Men det blir opraktiskt av två skäl. Dels måste vi dela upp varje affär i enkronasaffärer dels måste sedeln byta ägare med orimligt korta mellanrum. Ett år består av 31,5 miljoner sekunder. Sedeln måste alltså byta ägare närmare 32 tusen gånger per sekund. Med dagens datateknik är varken uppdelningen i enkronasaffärer eller omsättningshastigheten något omöjligt men det är knappast lämpligt att bara ha en sedel. Om vi ger ut två likadana sedlar kan vi vid samma nyttighetsflöde och samma penningvärde halvera omsättningshastigheten. Genom att ge ut flera sedlar, d v s genom att öka penningmängden kan vi alltså komma till ett lämpligt penningvärde vid en rimlig omsättningshastighet. Om penningutgivaren ökar penningmängden kan vi, om vi vill, behålla penningvärdet genom att öka nyttighetsflödet och/eller minska pengarnas omsättningshastighet. Det finns inget skäl som talar för att vi skulle vilja hålla nyttighetsflödet och pengarnas omsättningshastighet konstanta. Det innebär att det inte behöver finnas något samband mellan penningmängd och penningvärde. Om penningutgivaren ger ut för liten penningmängd ökar vi omsättningshastigheten och penningmängden genom att byta pengar snabbare och genom att skriva ut egna skuldsedlar. Om penningutgivaren ger ut för mycket pengar minskar vi omsättningshastigheten och tar dem ur cirkulation genom att lägga dem på kistbotten som reservpengar. Påbudspengar är skuldsedlar som penningutgivaren (Riksbanken) ger ut utan ränta och utan inlösenåtagande. Utgivning av nya påbudspengar ökar penningmängden som utgör en del av statsskulden. Nya påbudspengar sätts i cirkulation genom att staten köper nyttigheter på marknaden. Här finns en risk att detta ger inflation genom att staten kan trissa upp priser genom att bjuda över för att komma åt knappa resurser. Men om de används för att köpa outnyttjad produktionskapacitet kan denna tas i anspråk för att öka nyttighetsflödet så att penningvärdet och omsättningshastigheten kan bli oförändrade. Kan inte nyttighetsflödet öka kommer penningvärdet och/eller omsättningshastigheten att minska. På våra sedlar skulle vi kunna ha en text som beskriver vad sedeln egentligen står för. Vi skulle kunna skriva: Medborgarna i Sverige har enats om att hjälpa dig i utbyte mot denna sedel. Hur mycket hjälp du kan påräkna beror på sedelns valör och på penningvärdet som beror på tillgång och efterfråga samt på mottagarens vilja att hjälpa dig. Du kan endast påräkna hjälp för den del av sedelns valör som inte går bort i skatt. En sådan text skulle (kanske) undanröja en del missförstånd när det gäller pengar och pengars användning. I princip är penningmängden alltid obegränsad. Du kan naturligtvis alltid skriva ut en skuldsedel på hur stort belopp som helst. Om du kan finna någon som har tillräckligt förtroende för dig för att ta emot den som betalning har den blivit en form av påbudspengar. Du kan alltså öka den cirkulerande penningmängden genom att skriva ut och betala med skuldsedlar eller minska den cirkulerande penningmängden genom att låta sedlar och mottagna skuldsedlar ligga kvar i din plånbok eller på din kistbotten. 18 Skatter ========== Övergången från jaktflock till jordbrukssamhälle medförde ett behov av en överhet som kunde garantera en ny typ av revirgränser (se "Gamla Testamentets teknik") Samhället delades upp i små enheter som vi kan kalla hushåll eller gårdar. Den gamla jaktflocksgemenskapen bibehölls inom dessa enheter och överheten fick till uppgift att reglera förhållandet mellan enheterna. Jordbruket medförde en dramatisk ökning av produktionsförmågan och därmed en möjlighet för varje hushåll att producera ett betydande överskott. Men hur skulle man kunna använda en del av detta överskott för att försörja en överhet? Hur skulle kungen kunna lita på att han fick mat även om han använde så mycket tid till att bilägga tvister att han inte hann odla sin egen mat? Ett sätt att lösa detta var det som användes i Sverige. Kungen fick ingå i det hushåll som disponerade Uppsala Öd, d v s en gård som producerade ett ganska stort överskott. Metoden fungerade bra och man byggde upp en överhetshierarki som försörjdes genom att infogas i hushåll som gav bra överskott. Det gav trygghet för myndighetsutövare. Skulle det bli missväxt ingick de i hushåll som var beredda att dela bördorna med dem. De riskerade inte att komma i andra hand när maten inte räckte för alla. Byråkratin växte och man byggde upp en nationell arme som togs ut från hushållen. För att reglera detta och begränsa belastningen på gårdarna införde Karl XI det s k Indelningsverket. Gårdsgrupper, s k rotar, fick uppgiften att tillhandahålla var sin soldat. Soldaten fick disponera ett torp och fick rätt att få ut vissa förnödenheter från roten. Den kyrkliga byråkratin försökte ta ut tionde och skaffa sig inkomster genom att sälja syndernas förlåtelse och evig salighet i form av avlat eller genom att ta emot donationer via testamenten. Men även kyrkan kom att inlemmas i systemet med ämbetsmän som försörjdes av något hushålls överskott. Man avsatte prästgårdar som skulle ge basförsörjning för socknens präst och kompletterade med att ge prästen rätt att kräva vissa förnödenheter från sockenborna. Metoden fungerade bra i ett bondesamhälle byggt på självförsörjning även om den kunde ge allvarliga problem vid generationsskiften och vid avsättningar. Övergången till industrisamhället innebar emellertid att man övergav självförsörjningen och därmed fungerade metoden allt sämre. Med en växande penningekonomi behövde även byråkrater och soldater alltmer pengar. Systemet med tjänsteboställen ersattes med penninglön. Men varifrån skulle man ta pengarna? En penningutgivare som ger ut påbudspengar har naturligtvis alltid tillgång till pengar men här fanns en möjlighet att skapa ett kontrollsamhälle av aldrig skådad omfattning. Genom att lansera myten att ökning av penningmängd alltid ger inflation fick man möjlighet att bygga upp ett system med penningskatter. Redan Karl XII hade från sin exil i Turkiet skrivit att han ville införa en skatt baserad på självdeklaration men Riksrådet fann iden så befängd att man låtsade att brevet kommit bort. När man sätter nya påbudspengar i cirkulation genom att köpa nyttigheter tar man produktionskapacitet i anspråk. Om det inte finns outnyttjad kapacitet tas denna kapacitet från marknadssektorn så att marknadens nyttighetsflöde minskar. Om inte pengarnas omloppshastighet minskar ger även ökningen av penningmängden ett ökat penningflöde. Minskat nyttighetsflöde och ökat penningflöde innebär sänkt penningvärde. Att öka penningmängden kan alltså sänka penningvärdet men behöver inte göra det om det finns outnyttjad kapacitet och om vi minskar pengarnas omloppshastighet genom att lägga pengar på våra kistbottnar. När man köper nyttigheter för skattepengar tar man på samma sätt produktionskapacitet i anspråk och genom att dra in skatterna och ge ut pengarna ökar man pengarnas omloppshastighet så att penningvärdet sjunker. Dessutom måste alla skatter tas ut via höjda priser vilket direkt sänker penningvärdet. Skatter är alltså långt mer inflationsdrivande än ökning av penningmängd. Det är helt otroligt att vi kunnat föra en ekonomisk debatt som helt bortsett från detta självklara faktum. Ekonomi arbetar med storheter som har många olika samband mellan varandra. Det blir därför svårt att samtidigt se på alla samband som påverkar en viss storhet. För att kunna se skogen bland alla träd behöver man förenkla och bortse från det som skymmer sikten. Man brukar då visa på samband mellan två storheter genom att studera dem under antagandet "allt annat lika" (jfr begreppet partiell derivata). Detta är visserligen ett vanligtvis helt verklighetsfrämmande antagande men i vissa fall kan det vara användbart. Om man studerar sambandet mellan penningmängd och penningvärde "allt annat lika" d v s vid konstant produktion och konstant omloppshastighet för pengarna finner man att ökad penningmängd ger minskat penningvärde. Om man i stället studerar sambandet mellan penningmängd och produktion "allt annat lika" d v s vid konstant penningvärde och konstant omloppshastighet finner man att ökad penningmängd ger ökad produktion. Och om man studerar sambandet mellan penningmängd och omloppshastighet "allt annat lika" d v s vid konstant penningvärde och konstant produktion finner man att ökad penningmängd ger minskad omloppshastighet. Om man studerar sambandet mellan skatter och penningvärde "allt annat lika" finner man att ökade skatter ger minskat penningvärde dels för att vi direkt räknar om våra inkomster genom att från bruttoinkomsten dra bort skattedelen och enbart betrakta nettoinkomsten som inkomst, dels genom att alla skatter tas ut via priser och alltså läggs på priserna. Skatter påverkar alltså direkt penningvärde och dessutom andra storheter, t ex omloppshastighet, på sådant sätt att begreppet "allt annat lika" inte blir meningsfullt. Skatter sänker alltså penningvärdet. Ökad penningmängd kan, men behöver inte, ge sänkt penningvärde. Skatter urholkar även själva basen för marknadsekonomi, d v s uppfattningen att varje människa fritt förfogar över resultatet av sitt arbete. Och de strider mot den grundläggande principen att lika arbetsresultat skall kunna bytas mot varandra. Om jag får 500 kr för att klippa grannens gräsmatta i en timme skall jag av honom kunna köpa en timmes gräsklippning för de 500 kr jag fick. Det får inte vara så att jag försöker ge honom 200 kr för att jag betalt 300 kr i skatt. Men skatter ger fantastiska möjligheter till övervakning och repression. Det finns en föreställning att om jag kan hindra andra från att äta blir det mer mat över till mig. Om jag redan nu äter mig mätt kan jag visserligen inte äta nämnvärt mer men det finns ändå en vanlig känsla av att jag måste få det bättre om jag kan försämra för någon annan. Oscar Wilde lär ha uttryckt detta som: "Egna framgångar är bäst men andras misstag är heller inte att förakta". Och så godtar vi med jubel system som tar ifrån andra deras pengar. Vi accepterar till och med att själva bli fråntagna pengar bara vi tror att andra blir fråntagna mer. Men pengar ger inte bara rätt att konsumera. De ger även rätt att producera. Vi kan köpa verktyg, råvaror och konsulthjälp för att förverkliga vår dröm om en bättre värld. Om man går runt och frågar människor: "Vad skulle du göra om du fick behålla mer pengar?" blir standardsvaret: "Resa jorden runt.". Om man då fullföljer frågan med: "Jaha! Det tar några månader. Och sedan?" brukar resultatet bli en stunds tystnad och sedan en dröm om att få producera något som skulle göra världen bättre. Med skatter har vi alltså bara tagit ifrån dem en obetydlig konsumtion som frigjorts för annan användning men framför allt har vi tagit ifrån dem möjligheten att bidra till en bättre värld för oss alla. Skatter är ett exempel på en företeelse som är till men för någon utan att vara till gagn för någon. Även om vi kan ta det lugnt för att det finns många miljarder år kvar av tiden borde vi kunna göra oss av med sådana dumheter. Fast det är klart att det finns ett visst värde i det löjets skimer som ligger över vår ekonomiska debatt. Det är få komiker som kan mäta sig med våra gravallvarliga debattörer som diskuterar frågor av samma vikt som när Lilliput och Blefuscu går till krig för att avgöra vilken ända av frukostägget man skall knacka hål på. När du ser det så får du många roliga och underhållande stunder framför TV och radio. 19 Om rättvisa ============== Det finns ett gammalt talesätt som säger: "När jag har fått mitt och väl det och andra har fått sitt och snött det - Då är det rättvist". Världen är inte rättvis. Den är inte orättvis heller. Över årmiljarder spelar rättvisa helt enkelt ingen roll. Inget begrepp har vållat så mycket meningslöst elände som "rättvisa" men under obegränsad tid repareras alla skador. Världen uppfyller alla dina önskemål förutsatt att du uttrycker dem klart och tydligt på ett språk som världen "förstår" och att du använder dig av tydliga orsakskedjor. Om du får allt du vill ha har du inget behov av rättvisa. Men vår kunskap om världens språk är mycket bristfällig och det kan hända att signal/brus-förhållandet blir dåligt någon stans på vägen från önskemål till verkan. Det kan hända att Gud tar hand om en påtaglig del av ditt önskemål. Hur använder Gud sin del av orsakskedjorna? Finns det en gudomlig rättvisa? Tar Gud hänsyn till moraliska argument? Trots att vi i tusentals år har försökt ta reda på om det finns ett medvetet moraliskt gudsagerande har vi inte kunnat påvisa något. Varje ny situation är unik och vi får aldrig veta vad som kunde ha inträffat om vi handlat annorlunda. Ett av de bäst genomförda försök som genomförts var när Elia gjorde upp med Baal-prästerna. Genom att med en elektrisk gnista tända den bensin som åskådarna trodde var vatten visade han på ett övertygande sätt sin kontakt med Jahve. Med dagens kunskap ser vi emellertid inte detta som något gudsagerande utan bara som ett sätt att använda välkända orsakskedjor. Ju mer vi lär oss om det språk som världen förstår ju mindre blir behovet av gudsingripanden. När vi gör en analog ljudinspelning, t ex på lackskiva, adderas ett brus till signalen, bl a beroende på en grynighet hos lackmaterialet. Kopierar vi inspelningen genom att spela upp den och spela in den uppspelade signalen lägger vi på nytt till brus. Efter några kopieringar har bruset ökat så att det dränker signalen. Gud har tagit över spelemannens låt. Och vi kan inte se något meningsfullt i det. På den första inspelningen ligger signalen högt över bruset. Detta kan vi använda för att beskriva signalen digitalt med tydliga ettor och nollor. Genom att kopiera dessa ettor och nollor till en kopia med tydliga ettor och nollor kan vi åstadkomma en felfri kopia som kan kopieras utan att Gud tar över signalen. Din uppgift är att bidra till en bättre värld. Till en värld där vi människor tar över allt mer av Guds uppgifter och fogar in dem i en planmässig utveckling. Om överheten förmår skapa hägrande och engagerande mål kan du ta till dig dessa. Överheten behöver då inga andra argument än själva målen för att legitimera sin verksamhet. Om överheten börjar kräva underkastelse i utbyte mot gudomlig rättvisa har något blivit fel. Och om man tar till löften om evig salighet, d v s ett kort som inte går att syna, finns det all anledning att du frågar dig vad som ligger bakom. Starve and pray, live on hay You get pie in the sky when you die eller den svenska varianten av Joe Hill sången Svält förnöjd oh vad fröjd du får kalvstek i himmelens höjd Vanligen är det inte så svårt att se att sådan underkastelse inte leder till en bättre värld, inte ens för predikanterna. Och du kan aldrig komma ifrån ditt ansvar för att granska och välja dina mål. Vi har aldrig kunnat visa att Gud har någon moral, att han har någon skamkänsla. Vi kan föreställa oss vilken moral han borde ha men alla försök att undersöka om han följer den visar att han struntar helt i den. Att han kan använda sin del av orsakskedjorna på sätt som är så nedriga att de ligger bortom vad de elakaste människor skulle kunna tänka sig. Gudomlig rättvisa är alltså oanvändbar och troligen finns den inte. Men hur är det med mänsklig rättvisa? Det som ger oss mening i tillvaron är vår ambition att nå hägrande mål. Men det finns två slags ambition, överklassambition och underklassambition. Överklassambition är en strävan att bli bra bortom all jämförelse. Att bli bättre än bäst. Den som väljer överklassambition kräver inte rättvisa. Underklassambition är en strävan att inte bli sämst. Ett sätt att uppnå detta är att kräva rättvisa. En människa som kräver rättvisa för egen del säger alltså att hon spelar i B-laget men har ändå svårt att hänga med. En människa som kräver rättvisa för andra tror att hon är så mycket bättre än andra att hon måste ta hand om dem för att de inte skall behöva vara sämst. Hon tror att det finns värdelösa människor som behöver bli omhändertagna. Hon ser lika lite som missionären bland "de okunniga infödingarna" att alla har förmåga att förbättra världen och att det finns skäl att lyssna på dem, inte att omhänderta dem. Den som är sämst kan skapa rättvisa genom att be om hjälp eller genom att hindra dem som är bättre. När alla svälter lika mycket då är det rättvist. Givetvis skall vi hjälpa varandra och vi skall hjälpa dem som behöver hjälp för att vi trivs bättre i ett samhälle där ingen far illa. Men det har ingenting med rättvisa att göra. Din uppgift är att sträva mot en bättre värld men en rättvis värld behöver inte vara bättre. Att hjälpa den som har det sämst kan göra världen bättre men att försämra för den som har det bäst gör inte världen bättre bara mer rättvis. 20 Orsak och verkan =================== I många sammanhang kan det vara svårt att avgöra vad som är orsak till en viss verkan. Om händelse B alltid följer efter händelse A är A orsak till B. Men om händelse B en gång följer efter händelse A behöver det inte betyda att A är orsak till B. De båda händelserna A och B kan ha en annan gemensam orsak C eller orsaker som råkar inträffa så att B inträffar efter A. Storheter kan alltså samvariera utan att det finns något orsakssamband mellan dem. Om A är orsak till B kan vi åstadkomma B genom att åstadkomma A men om A och B samvarierar utan något orsakssamband kan vi inte påverka B via A. I politik använder man ofta otydliga mål och oklara samband. Det verkliga målet för enskilda politiker är ofta att bevara sitt uppdrag. Att formulera mål som låter bra och kan dra till sig röster blir då viktigare än att försöka förbättra världen. När det gäller att finna orsaker som kan användas för att förverkliga formulerade mål arbetar politiker med komplexa sammanhang där det ofta är svårt att göra reproducerbara försök. Resultatet blir därför många gånger att man vidtar åtgärder som har rakt motsatt effekt mot vad man avsett. Men många gånger är målen så otydliga att motsatsen är lika bra. Och i ett samhälle som gör framsteg av andra skäl kan politikerna finna förbättringar som de kan ta åt sig äran för. Och vi kan aldrig få veta vad som skulle ha hänt med andra politiska beslut. Om du vill bli en berömd politiker kan du använda följande recept: 1 Leta upp ett föga uppmärksammat problem 2 Utmåla problemet som början på världens undergång eller ännu värre Lyckas du väcka uppmärksamhet med detta har du kommit halvvägs. Den som beskrivit ett problem brukar uppfattas som den som löst det. Men för säkerhets skull bör du fortsätta med följande åtgärder: 3 Genomdriv någon åtgärd som verkar ha någon anknytning till problemet 4 Du är omgiven av duktiga människor och du kan lita på att de löser alla problem. När de löst ditt problem kan du tala om att det var din åtgärd som var lösningen. Vilket oftast är omöjligt att motbevisa. Under 1900-talet förbättrades mycket i Sverige. Det är inte många som skulle vilja byta dagens situation mot det förra sekelskiftets. Men vad orsakade dessa förbättringar? Vilken politik skapar förutsättningar för fortsatta framsteg? Under början av 1900-talet sammanföll vissa förbättringar med politiska beslut som därigenom kom att betraktas som lyckade och efterföljansvärda. Och vi har fortsatt på den inslagna vägen och sett den som lyckad eftersom den inte helt omöjliggjort alla framsteg. 1938 genomförde Ludvig (Lubbe) Nordström en reportageresa för att studera hur det moderna Villa-Sverige med avundsjukan som hävstång växte fram ur det gamla Lort-Sverige. Denna beskrev han i boken "Lort-Sverige" som fick stor betydelse för den fortsatta politiska utvecklingen. Man hade tagit politiska beslut som innebar möjlighet att få 50 eller 40 % av kostnaderna för om- eller tillbyggnad som bidrag. Skulle det ge en omställning till ett bättre Sverige? Som vi vet fick vi en snabb förbättring av bostäderna under början av 1900-talet och den förda politiken fick äran för detta men var det verkligen så att den orsakade förbättringarna eller hade de andra orsaker? Varför fick vi Lort-Sverige och varför övergav vi det? Det gamla bondesamhället utvecklades mot en enorm överkapacitet. En gård kunde försörja fler människor än den kunde sysselsätta. Det fanns inget behov av rationalisering när man hade gott om människor som sökte sysslor som bot mot långtråkighet. Varför skaffa en vattenledning när man hade en piga som bar in vatten? Varför lägga in en avloppsledning när pigan kunde kasta ut slaskhinken? Industrialiseringen öppnade möjligheter för pigan att sy kläder på textilfabriken och för drängen att bli svarvare. Dessutom öppnades möjligheten att emigrera till Amerika. Plötsligt stod man utan pigan som bar in och ut vatten och utan drängen som högg ved. Dessutom tog massaindustrin och träkolsbaserade masugnar hand om den råvara man tidigare eldat med. Det blev smutsigt och kallt i stugorna. I "Lort-Sverige" kommer det gång på gång fram att lorten beror på att det inte går att få tag på tjänstefolk. Hus som byggts för att skötas med hjälp av tjänstefolk skulle plötsligt skötas utan hjälp. Att det inte fungerade är knappast förvånande. Men egentligen visste alla hur problemet skulle lösas. Man hade utvecklat vattenledning, diskbänk, varmvattenberedare, centralvärme, täta och dragfria hus, garderober. elspis, WC, dusch och så småningom även dammsugare. Det var bara att bygga med allt detta och bli ett avundsvärt exempel som resulterade i att allt fler följde efter. Men vilken roll spelade om- och tillbyggnadsbidragen? Min mor berättade om en dag när två av hennes kusiner var ensamma hemma. De hade blivit så stora att föräldrarna ansåg att de skulle kunna klara sig själva en dag. När de blivit ensamma började de fundera över frågan hur de skulle använda en dag utan föräldrarnas vakande ögon. Och de fick en, som de tyckte, lysande ide. De skulle slakta en kalv! Så de gick till ladugården och gjorde det. Men när föräldrarna kom hem visade det sig att detta var inte riktigt vad de menat med "klara sig själva". Detta hände långt innan ett agaförbud var påtänkt och den äldre fick först och mest men till slut tyckte han att nu hade han fått sin andel så han snyftade fram "Erik hoggde svansen å han. Han dödde allt möe å dä og". Om- och tillbyggnadsbidragen påverkade på liknande sätt Lort-Sveriges död. Något gjorde de väl men om de gjorde nytta eller skada är svårt att säga. De som inte hade råd att betala hela kostnaden hade, i de flesta fall, inte heller råd att betala halva kostnaden. För dem innebar inte bidragen någon hjälp. De som hade råd att betala hela kostnaden ville trots det få bidrag och avvaktade med att göra något i väntan på att deras bidragsansökan skulle behandlas. För dessa innebar bidrag en försening och ett tillskott i kassan som kunde användas för andra ändamål. I stället för att låta husägare använda sin förmåga att ta till sig av, själva förbättra goda exempel och själva avgöra vilka förbättringar de ansåg viktigast försökte man med bidrag skapa ett omhändertagande som skulle kunna framtvinga de förbättringar som överheten ansåg vara viktigast. Mycket talar för att omställningen skulle ha gått snabbare och gett fler intressanta ideer om man inte använt några bidrag Men det går naturligtvis inte att bevisa. Vi kan inte komma tillbaka och genomföra omställningen med andra politiska beslut. Och det blev ju trots allt bättre så politikerna tog åt sig äran och betraktade bidragen som en succe. Principen "Hjälp till självhjälp" blev politiskt gångbar. Och fortfarande försöker våra politiker tillämpa samma metod, inte bara nationellt utan även inom EU:s bidragssystem. 21 Slavsamhälle, välfärdssamhälle, förmögenhetssamhälle ======================================================== I ett hushåll fungerar vanligen någon som beslutsfattare. Någon bestämmer när det är dags att så, att skörda, att röja ny mark och övriga hushållsmedlemmar rättar sig efter dessa beslut. Slavsamhället bygger på denna uppdelning i beslutsfattare och genomförare. Det är slavägarens uppgift att formulera engagerande mål som slavarna kan hjälpa till att förverkliga. Det är också slavägarens uppgift att se till att slavarna har tillgång till allt som behövs för deras produktion. Dit hör verktyg, lokaler, råvaror och mark samt allt som behövs för att hålla slavarna i arbetsfört skick d v s mat, kläder, sovplats, hälsovård o s v. Ju mer vi lärt oss om hur vi kommunicerar direkt med död materia ju mindre har behovet blivit att engagera människor för målförverkligande. Slavägarna fick allt svårare att finna mål som gav användning för slavarnas produktionskapacitet. Allt fler slavägare började drömma om ett samhälle där man kunde köpa mänskligt arbete utan att behöva ta ansvar för den människa som utförde det. Slavägarna avlastades en del av ansvaret och begreppet slavägare ersattes med begreppet "arbetsgivare". Och arbetsgivarna övertog slavägarnas målformuleringsmonopol genom att behålla kontrollen över produktionsmedlen. Bl a genom att ta ut skatt på mänskligt arbete säkerställde man att de frigivna slavarna inte kunde köpa tjänster, verktyg, lokaler och råvaror för att förverkliga sina egna mål. De frigivna slavarna hamnade alltså i en besvärlig situation. De blev inte längre omhändertagna av någon slavägare och de fick inte möjlighet att skapa sina egna arbetsuppgifter. Man började skapa samhällsinstitutioner som skulle överta de gamla slavägarnas omhändertagande. Man började bygga upp ett välfärdssamhälle som skulle tillhandahålla omhändertagande i utbyte mot underkastelse. Samhället i sin helhet skulle ta hand om alla som visade sin underkastelse genom att "stå till arbetsmarknadens förfogande". I välfärdssamhället övertog en grupp politiker och tjänstemän det omhändertagandeansvar som tidigare hade legat på hushåll och slavägare. Man gjorde t o m försök att inte bara överföra omhändertagandeansvaret utan även målformuleringsmonopolet till politiker och tjänstemän. Men det visade sig att styrning av samhället via femårsplaner o dyl fungerade dåligt och organ som Gosplan förmådde inte styra produktionen efter efterfrågan. Genom att luckra upp målformuleringsmonopolet lyckades vissa länder bättre i sitt samhällsbygge. I Sverige insåg man, så småningom, att överflödsförordningar och skråväsen kostade mer än de smakade och man släppte fram nya ideer som växte, i några fall till stora internationella företag. Tillgång till råvaror som malm och skog medförde att det i Sverige växte fram en brukskultur vid sidan av den gamla bondekulturen. Svenska storföretag övertog många traditioner från de gamla bruken. Vid slutet av andra världskriget hade Sverige råvaror och en helt oskadd produktionsförmåga som kunde användas för Europas återuppbyggnad. Det medförde en period där det fanns gott om mål att arbeta mot för stora företag som tagit till sig omhändertagartraditioner från bondesamhället och bruksmiljön. Dessa omhändertagartraditioner kunde med, i stort sett, samma organisation flyttas över till den offentliga sektorn. Vi fick den symbios mellan storföretag och offentlig sektor som brukar kallas för "folkhemmet". Politiker lovade trygghet för alla som avstod från att försöka förverkliga sina egna ideer. Anställningstrygghet och arbetslöshetskassa blev viktigare än formulering av nya mål. Sverige, och vissa andra länder, har alltså haft möjlighet att bygga upp ett välfärdssamhälle som kunnat ta hand om alla som underkastat sig de mål som en elit formulerat. Detta har medfört ett invandringstryck från andra, mindre lyckligt lottade, länder. Vi har fått människor som flyr från länder som varken tar hand om dem eller låter dem skapa sina egna uppgifter till länder som tar hand om sina medborgare även om de hindrar dem från att skapa och förverkliga egna mål. Sakta, sakta börjar det gå upp för oss att återuppbyggnaden av Europa är avslutad. Att de mål som formulerades efter krigsslutet behöver förnyas. Att varken våra politiker eller ledarna för våra storföretag är några idesprutor när det gäller nya mål. Vi har (kanske) insett att ett stort företag som byggts upp kring en ide om handvevade räknesnurror och som just kommit på iden att sätta en elmotor på veven, inte är särskilt bra på att se elektronikens möjligheter inom räknemaskinbranschen. När det till slut står klart att vi kört långt in i en teknisk återvändsgränd gäller det att så snart som möjligt söka nya mål. Att inte klamra oss fast vid det gamla. Att inte se uppsägningar som en katastrof utan som en inkörsport till nya och spännande mål. Som direktörn sa: "Pettersson skall få sitt livs chans. Pettersson är uppsagd!" Det viktiga vid företagsnedläggelser är inte att vi tar hand om de anställda. Det viktiga är att de får möjlighet att utnyttja sin förmåga. Att tillräckligt många har möjlighet att anlita dem så att de får hjälpa till med det som de är bäst på. Det börjar bli dags att vi tar steget från välfärdssamhället till förmögenhetssamhället. Från ett omhändertagande välfärdssamhälle till ett förmögenhetssamhälle som ger alla möjlighet att utnyttja hela sin förmåga. Det finns ingen anledning att du accepterar underkastelse och pliktuppfyllelse som din livsuppgift. Att gå i skola och att utföra beordrade arbetsuppgifter är inte din livsuppgift, bara ett sätt att inhämta underlag för formulering av dina mål. För att formulera egna mål behöver du veta vad vi redan uppnått. Det är idag ingen mening med att du använder din förmåga till att uppfinna hjulet. I princip skulle vi kunna dela in livet i fyra perioder: 0 - 30 Utbildning 30 - 60 Anställning 60 - 90 Egen verksamhet 90 - -- Erfarenhetsöverföring Indelningen bör naturligtvis anpassas efter individuella egenskaper men det normala bör vara att en utbildning med växande praktikinslag går över i förverkligande av mål som andra formulerat. Men vi bör inte se detta som att vi går in i ett livslångt yrke utan som en fortsättning på en utbildning mot att ge kompetens för egen målformulering och köp av tjänster. En gedigen kunskap är en viktig grund för förbättring av världen. Att som Don Quijote anfalla första bästa väderkvarn gör mer skada än nytta. Det är ingen mening med att upprepa redan gjorda misstag utan att veta varför de misslyckades och utan någon ide om hur de skulle kunna vändas till att lyckas. Många dumheter har skapats med gott uppsåt. Fascism, nazism, kommunism och socialism har alla tillkommit som försök att skapa en bättre värld. Nazisternas Tredje Rike skulle bli ett tusenårigt lyckorike. Man skapade en dröm om en värld som man fann så eftersträvansvärd att man ansåg att den legitimerade att man satte sig över gamla moralregler utan att bry sig om att försöka förstå hur de tillkommit och vilken roll de spelade. Tredje Riket blev inget lyckorike. Det blev ett exempel på vart en dröm som bygger på bristande kunskap kan leda. Och de kommunistiska försöken följde samma mönster. Försöken att ersätta en marknadsekonomi med planekonomi utan att förstå hur marknaden fungerade ledde till en utveckling som till slut inte ens gynnade den styrande eliten. Så vi spolade ut barnet med badvattnet. I stället för att försöka förstå och lära oss av gjorda misstag införde vi en meningslös tabubeläggning där det blev förbjudet att kalla negerbollar för negerbollar. Det finns ingen genväg förbi ett mödosamt kunskapsinhämtande. Devisen "Ändamålen helgar medlen" fungerar inte. Medel som vanhelgar ändamålen leder inte mot målen. Att drömma om och förverkliga en bättre värld är alltså en svår uppgift som kräver att du samlar på dig livserfarenhet och testar dina ideer. Men att uppgiften är svår gör den inte mindre lockande. Det är mycket roligare att klara av svåra uppgifter än att klara av lätta. 22 Förmögenhetssamhällets offentliga sektor =========================================== Den offentliga sektorn kan delas in i två delar Utommarknadsverksamhet Omfördelning En penningbaserad marknad har visat sig vara ett bra sätt att styra en stor del av ett samhälles verksamhet. Men det finns några verksamhetsdelar som är svåra att helt hantera via marknaden. Hit hör polis, domstolar, försvar, utbildning och viss infrastruktur som t ex vägar. Människor som ägnar sig åt sådan verksamhet måste på något sätt få pengar som gör att de kan köpa livsförnödenheter på marknaden. En offentlig sektor som enbart omfattar en minimal sådan utommarknadsverksamhet kallas ibland för ”Nattväktarstat”. Omfördelning används för att ”korrigera” marknadens fördelning. Med vårt nuvarande politiska system är omfördelning ett sätt att köpa röster. Genom att lova en stor grupp fördelar på en liten grupps bekostnad kan man dra till sig många röster. Detta fungerar så länge det inte är uppenbart att den lilla drabbade gruppen måste lämnas i fred för att inte samhället skall drabbas av en katastrof. Till fördelar för en stor grupp hör också att slippa utsättas för tiggeri och även löften om en viss fattigvård kan alltså användas för röstköp. Bakom iden om röstköp genom omfördelning ligger en föreställning att ett samhälle blir bättre om majoriteterna kan sko sig på minoriteternas bekostnad. Och det kanske ligger något i detta så länge det inte förkväver viktiga förbättringar som minoriteterna skulle kunna bidra med. Men när de hägrande samhällsmålen tryter har vi inte längre råd att ignorera de galenskaper som minoriteterna kan erbjuda. Det är ur dessa vi kan hoppas på att nya hägrande mål skall växa fram. Och det kräver att vi även släpper fram ovanliga förmågor. Att vi låter alla använda hela sin förmåga. Hur skall man då finansiera en nattväktarstat och en fördelnings-politik som ger alla möjlighet att utnyttja sin förmåga? I en ekonomi som är baserad på påbudspengar kan naturligtvis penningutställaren alltid finansiera allt genom att öka penning-mängden. Men det förutsätter att penningutställaren åtnjuter förtroende och våra politiker har ägnat föga intresse åt att bygga upp något sådant. Det är idag knappast realistiskt att anförtro en sådan uppgift åt politikerna utan någon begränsning av besluts-rätten. Vi har prövat att finansiera en nattväktarstat med överskottet från Uppsala Öd. Vi har prövat att låsa in vinster i företag med hjälp av hårt beskattad utdelning vilket medfört stort intresse för att använda inlåsta vinster till forskning och utveckling. Och det finns naturligtvis en mängd andra möjligheter. En sådan är att införa en medborgarkredit. Värdet av svenska påbudspengar vilar ytterst på förtroendet för svenska medborgare. När Riksbanken ger ut en sedel är det en skuldsedel som du som svensk förväntas vara beredd att lösa in mot någon sorts nyttighet. Om vi alltså skall lösa in Riksbankens sedlar är det inte mer än rimligt att vi också får använda dem när vi behöver. Vi skulle kunna införa ett system som bygger på att alla medborgare har rätt att låna upp till ett visst belopp med enbart medborgarskapet som säkerhet, t ex en miljon kronor. Riksbankens rätt att ge ut nya pengar kan då begränsas till att enbart ge ut pengar till sådana medborgarlån. Det skulle innebära att det bakom varje krona skulle finnas en svensk gäldenär som åtagit sig inlösen. Medborgarlån skulle kunna ges mot 10 % ränta första året och därefter fallande ränta. Ränteinkomsterna skulle kunna användas för att finansiera nattväktarstaten och lånemöjligheten skulle öppna möjligheter att realisera nya ideer. Den som förbrukat sin lånerätt får under ledning av en förmyndare lägga upp en skuldavvecklingsplan. En viktig konsekvens av en medborgarkredit är att alla får möjlighet att fatta ekonomiska beslut. Att förstå vad sådana beslut innebär blir därmed lika viktigt som att kunna räkna och skriva. Skolan får därmed en viktig uppgift att förbereda eleverna för det ansvar de måste ta som beslutsfattare. (Mer om medborgarkredit finns i ”Sagor för finansministrar, barn och medborgare”.) Svårare än så är det inte men många som funnit en födkrok inom administrationen av dagens system måste, liksom pigan som bar ut slaskhinken, söka sig till nya uppgifter. Att tro att vår beslutsfattande elit skulle förstå och leda en sådan utveckling är nog ett fåfängt hopp. En förändring måste komma ”underifrån” genom att vi vägrar ägna oss åt meningslösa uppgifter. Genom att det inte går att rekrytera personal till skatte- och bidrags-hantering. Det är dags att flytta lågstatusstämpeln från pig- och drängsysslor till skatteadministration. Några tekniska möjligheter 23 Tekniska återvändsgränder ============================ Antag att en myra startar vid A i fig 3 med ambitionen att komma så högt som möjligt Fig 3 På vägen mellan A och B innebär varje nytt steg varken förbättring eller försämring men hon travar på i förhoppning om att marken skall börja stiga. På vägen mellan B och C innebär varje steg en förbättring och det är bara att fortsätta framåt. Vid C har hon nått en punkt där varje steg, oavsett om hon går framåt eller bakåt, innebär en försämring. Hon kan alltså konstatera att hon inte med ett steg kan komma högre. Om hon går vidare mot D går det utför. Hon kommer till och med att komma under startpunkten men om hon lyckas ta sig fram till E kommer hon väsentligt högre än C. Om hon bara kan se ett steg framåt måste hon vara galen för att lämna C. Bara myror som är tokiga nog att ta en säker försämring för att kanske nå en osäker förbättring kan nå E. Men för ett myrsamhälle räcker det om någon myra når E och kan komma tillbaka och berätta om E. Det är viktigt att ett samhälle tillåter en sund galenskap. Att man låter några söka efter förbättringar även om de metoder som man använder är ”tillräckligt bra” och ”bästa möjliga”. Det finns en gammal skröna om hur det gick till när man, under andra världskriget, utvecklade radar. Både tyskar och engelsmän försökte göra magnetroner till radarsändare. Tyskarna centrerade katoden så exakt att oscillationen inte startade men engelsmännen slarvade och lyckades. Så fungerar knappast magnetronen men skrönan handlar om att vi måste testa våra ideer mot en verklighet som inte alltid stämmer med vad vi trodde. Jag har deltagit i långa diskussioner om hur man kan ordna ett linjärt samband mellan gaspedalnedtryckning och vridmoment på drivhjulen i en hybridbil, trots att alla vet att motsvarande samband i en vanlig bil är långt ifrån linjärt. Och trots att alla har upplevt att vi snabbt anpassar oss till variationer i sambandet, till exempel vid kall motor. Och när man till slut gjorde praktiska försök visade det sig att man försökt lösa ett obefintligt problem. Det är inte så länge sedan det var självklart att ett tyngre fordon måste ha något dragdjur. Man såg knappast de galningar som studerade allmänna gaslagen som konkurrenter till dem som sysslade med hästavel. Och de första hästlösa vagnarna såg knappast ut som realistiska alternativ till anspända fordon. Det är viktigt att vi provar även galna ideer mot verkligheten. Att vi lär oss den svåra konsten att göra fel så det blir bättre än rätt. Att vi behåller vårt leklynne och vår nyfikenhet. Att vi inte ser begreppet ”Lekstuga” som ett skällsord utan som ett honnörsord. Att vi inte nöjer oss med ” Tillräckligt bra” utan alltid söker efter något ännu bättre. Lathet är människans adelsmärke. Det var lathet som fick Eva att peta ner frön i närheten av boplatsen (se ”Gamla testamentets teknik”). Det var lathet som fick människan att övergå från stenverktyg till arbetsbesparande verktyg av lättbearbetad metall. Det var lathet som låg bakom uppfinningen av hjulet. Mycket av det som en gång i tiden krävde hårt kroppsarbete kan vi idag åstadkomma genom att trycka på en knapp som startar en orsakskedja som ger önskat resultat. Vi lär oss alltmer och förbättrar våra metoder och ibland händer det att framsteg inom ett område öppnar nya möjligheter inom andra områden. Just nu ser vi till exempel hur möjligheter att lagra data öppnat bättre möjligheter till bildlagring än lagring på film. Men ibland tar det tid innan vi ser sådana nya möjligheter. Innan vi är beredda att överge de metoder vi mödosamt utvecklat mot ”Tillräckligt bra” till förmån för något som kanske kan utvecklas till något ännu bättre. Vi fastnar i tekniska återvändsgränder som vi inte kan komma ur om vi inte överger mycket av dagens teknik. När metalltekniken kom övergav vi det mesta vi lärt oss om att slå verktyg ur flinta. När halvledar- tekniken kom övergav vi det mesta av det vi lärt oss om att göra elektronrör. Just nu överger vi det mesta av det vi lärt oss om filmteknik. Några exempel på områden där vi ännu inte tagit vara på nya möjligheter är Kraftöverföring i bilar Varmhållning av hus Vattenförsörjning Luftskepp 24 Kraftöverföring i bilar ========================== En bil måste bära med sig tillräckligt med energi för en rimlig körsträcka. Med dagens bilar och dagens vägar behöver en bilförare ta en rast efter c:a 40 mil. Ofta handlar en rast om en tidsperiod på 15 – 20 minuter. En bil bör klara av vad föraren orkar med. Den bör alltså med god marginal klara en körsträcka på 40 mil. Och den bör kunna tankas på mindre än 15 minuter för en lika lång körsträcka. Så länge energilagrets vikt och volym är försumbara i förhållande till resten av bilen gäller att man får dubbelt så lång körsträcka om man fördubblar energilagret. Om däremot resten av bilen är försumbar jämfört med energilagrets vikt och volym innebär en fördubbling av energilagret inte bara att man får med sig dubbelt så mycket energi. Bilen blir också större och tyngre så att det går åt mer energi per körsträcka för att driva den. Man kommer då knappast något längre genom att öka energilagret. Den ökade energimängd man fått med sig går åt för att driva fram det stora och tunga energilagret. Energilagret i en bil måste alltså ha så hög specifik energi och så hög energitäthet att ett lager som utgör en försumbar del av bilen räcker för mer än 40 mils körning. Att lagret är en försumbar del av bilen innebär också att det är en hanterlig mängd som skall hanteras vid tankning. De enda möjligheter som finns att uppfylla dessa krav på energilager är att använda kemisk energi i något lätthanterligt bränsle eller kanske i framtiden någon form av kärnenergi. Däremot är energilagring i laddningsbara batterier helt utesluten. Batterier kan användas som buffert för att utjämna belastnings-toppar och för kortresor men inte som primärt energilager. För ett hjul som rullar på ett ojämnt underlag gäller att påfrestningarna ökar med ökad hastighet och ökad vikt. För att möjliggöra körning med rimlig hastighet på dagens vägar lägger man en fjädrad kaross på hjulaxlarna. Även om man redan i däcken har en viss fjädring kan man tala om två delar av fordonsvikten, en ofjädrad som utgörs av hjul och axlar och en fjädrad som utgörs av karossen. Fjädringen har alltså två uppgifter, dels att hindra vägstötar att nå passagerare och last dels att minska påkänningarna på hjul och axlar. En motor som omvandlar ett bränsles kemiska energi till mekanisk energi i form av rotation blir så tung att man inte kan låta den ingå i den ofjädrade vikten. Man kan alltså inte lägga den med direkt anslutning till drivhjul utan man måste lägga den i den fjädrande karossen med någon typ av kraftöverföring till drivhjulen. När man började använda drivande och drivna maskiner utvecklade man en standard för koppling mellan dessa. En drivande maskin skulle avslutas med en roterande axel och en driven maskin skulle börja med en roterande axel. Genom att fixera drivande och driven maskin med axlarna exakt i linje och koppla ihop axlarna kunde man då åstadkomma en förlustfri överföring. I dagens bilar använder vi förbränningsmotorer som avslutas med roterande axel och drivhjul som sitter på roterande axel. Men det är inte möjligt att linjera och koppla ihop dessa axlar. Vi måste använda en kraftöverföring med differential, kardanaxel, växellåda och koppling mellan motor och drivhjul. Utvecklingen av elektroteknik och elektronik har öppnat nya möjligheter för kraftöverföring. I stället för att avsluta en drivande maskin med en roterande axel kan man avsluta den med ett eluttag. Och en driven maskin kan börja med en elanslutning. Elektrisk kraftöverföring kan visserligen inte, som roterande axlar, bli förlustfri men den kräver inte någon exakt positionering och den kan användas för stora överföringsavstånd. Några komponenter som, helt eller delvis, ingår i den ofjädrade vikten är bromsar, differential, drivaxlar och kardanaxel. De funktioner som dessa komponenter svarar för kan, helt eller delvis, ersättas av elektriska motorer i hjulen. Motorer som inte behöver bli tyngre än de komponenter de ersätter. Genom att bromsa elektriskt och använda elektrisk stötdämpning får man möjlighet att återmata den upptagna energin till framdrivningen och slipper problemet att kyla bort den. Man slipper också slitage och bromsklotsar. I en konventionell bil måste motorns varvtal och moment hela tiden anpassas till de krav som trafiksituationen ställer. Motorn måste alltså konstrueras för att fungera och snabbt kunna regleras inom ett brett varvtals- och momentområde. Med elektrisk kraftöverföring med ett buffertbatteri skall motorgeneratorn avge medeleffekt. Den kan alltså konstrueras för ett enda varvtal och ett enda vridmoment. Det finns inte heller något behov av att använda rotation. Om man inte har behov av sinusformad ström kan man lika gärna använda en linjär maskin som en roterande. En fördel med att låta en förbränningsmotor gå till rotation var att man kunde använda ett svänghjul för att driva maskinen över icke arbetande takter. För en motorgenerator kan man emellertid ersätta svänghjulsdrivningen med elektrisk drivning. Fig 4 Exempel på linjär maskin I en konventionell bil måste motorn dimensioneras för att kunna avge toppeffekt (c:a 100 kW). Med en elektrisk kraftöverföring med buffertbatteri som kan hantera effekttoppar behöver den kemoelektriska omvandlaren (= motorgeneratorn) bara dimensioneras för medeleffekt (c:a 15 kW). Använder man en linjär motorgenerator utan vevparti och svänghjul kan den bli så liten och lätt att den kan lyftas i och ur bilen ungefär som en mindre resväska. Den behöver inte heller fixeras i bilen, bara spännas fast så att den inte flyttar sig vid accelerationer. Kraftöverföringen sker genom att man sätter i en stickkontakt. Detta innebär också att man enkelt kan byta kemoelektrisk omvandlare t ex sätta in en bränslecell i stället för en motorgenerator. Elektrisk kraftöverföring öppnar även möjligheter att bygga bilar med helt annan livslängd än idag. En vanlig elmotor för industribruk går 50 000 timmar mellan lagerbyten. Med en genomsnittshastighet på 60 km/h blir det 300 000 mil. Om man kör 2 000 mil/år blir det 150 år mellan servicetillfällen. Elektrisk kraftöverföring öppnar också nya möjligheter till samordning mellan bil, hus och elnät. När solceller blir det billigaste taktäckningsalternativet kommer du en solig sommardag att få mer än 10 kW el från ditt tak. Samtidigt är ditt elbehov mycket lågt. Du kan naturligtvis sälja ditt elöverskott via nätet och möjliggöra en besparing av vattenkraft. Men samtidigt som du har överskott kommer dina grannar att ha överskott och elpriset blir lågt. Ett bättre alternativ är då att använda elöverskottet till att ladda bilens buffertbatteri och använda det för kortresor till exempel för att åka och handla. Har du ingen användning för kortresor kan du tömma batteriet mot nätet när solen gått ner eller i moln så att elpriset blivit högre. En kall och mörk vinternatt när elpriset är högt kan du starta din kemoelektriska omvandlare och sälja el till nätet samtidigt som du tar vara på spillvärme för att hålla varmt i huset. Ett elnät med bilar som kan ta upp lastvariationer får en helt annan stabilitet än dagens nät. Och det är inte bara fråga om en marginell skillnad. Tre miljoner bilar med kemoelektriska omvandlare på vardera 15 kW kan producera 45 GW. Den installerade effekten i dagens elnät är c:a 30 GW. Även om all central elproduktion skulle slås ut skulle vi alltså, med våra bilar, kunna hålla nätet igång. En bil med elektrisk kraftöverföring ger även tillgång till el vid avbrott på nätet och när man befinner sig på platser som saknar nätanslutning. På liknande sätt som mobiltelefoner har minskat behovet att ansluta sommarstugor och dylikt till det fasta telenätet kan bilarna minska behovet av att ansluta sommarstugor och dylikt till elnätet. En anledning till att vi inte använder elektrisk kraftöverföring i våra bilar är att när det nuvarande bilkonceptet blev allmänt accepterat hade man bara möjlighet att åstadkomma en snabbt reglerbar elektrisk kraftöverföring med hjälp av likströms-maskiner. Verkniknsgraden för dessa låg kring 80 % och resulterande verkningsgrad för generator – motor blev alltså c:a 65 %. För att ha tillgång till en snabb momentökning vid acceleration och dylikt kör vi normalt våra bilar med nedstrypt motor. Antag att vi kör med 3 000 rpm och behöver 40 Nm för att hålla konstant fart men har satt in en motor som, vid behov, kan ge 170 Nm. Vi stryper då ner motorn med gasspjället till arbetspunkten A i fig 5. Fig 5 Typiskt musseldiagram för bilmotor (varvtal på x-axel vridmoment på y-axel) I punkt A är verkningsgraden bara 17 % men om vi trampar ner gasen och ökar momentet för att komma upp till högre verkningsgrad kommer bilen att accelerera. Med en elektrisk kraftöverföring med buffertbatteri kan vi däremot låta batteriet ta upp effektöverskottet tills det är fulladdat och då kan vi tömma det genom att stänga förbränningsmotorn och enbart köra på batteriet till det är lagom urladdat. Det innebär att vi hela tiden kan köra förbränningsmotorn med 33 % verkningsgrad. Men om den elektriska kraftöverföringen bara har 64 % verkningsgrad kommer 100x0,33x0,64 = 20 % av bränslets brännvärde ut som mekanisk energi vid drivhjulen. Den elektriska kraftöverföringen ger då ingen nämnvärd förbättring av verkningsgraden vid normal körning. Utvecklingen av halvledare, databehandling och magnetmaterial har emellertid medfört att man idag kan åstadkomma elmaskiner med mer än 90 % verkningsgrad. Det ger då mer än 80 % verkningsgrad för hela överföringen. Verkningsgradsmässigt närmar sig nu den elektriska kraftöverföringen den mekaniska. Man skulle kunna se den elektriska kraftöverföringen som en steglös automatväxel. Och jämfört med automatlåda är verkningsgraden för överföringen ungefär densamma. Möjligheten att köra förbränningsmotorn vid maximal verkningsgrad ger då en påtaglig minskning av bränsleförbrukningen. Elektrisk drivning i varje hjul ger med dagens datateknik möjlighet att övervaka och styra varje hjuls position. Det innebär att man kan styra vridmomentet så att inget hjul slirar om inte alla fyra hjul samtidigt förlorar väggreppet. Och med den kommande utvecklingen av navigationssystem skulle man kunna lägga in momentstyrningsprogram även för det fall att samtliga hjul förlorat väggreppet. Individuell hjulpositionering ger även möjlighet till en sorts servostyrning. Om en rattvridning inte bara vrider styrhjulen utan också ger ökat vridmoment på de hjul som går i ytterkurva kommer framdrivningen att underlätta kurvtagning. En invändning mot elektrisk kraftöverföring, det vill säga mot seriehybrider, är att de blir dyrare att tillverka. De har ju både förbränningsmotor och elmotor(er). Och det låter ju bestickande så länge man inte synar argumentet närmare. De komponenter som förändras när man övergår från konventionell bil till seriehybrid är Förbränningsmotor Generator Batteri Elmotor(er) Bromsar Stötdämpare Koppling Växellåda Kardanaxel Differential Drivaxlar För dessa gäller följande: Förbränningsmotor: En stor förbränningsmotor dimensionerad för toppeffekt (100 kW) och ett brett område för varvtal och moment ersätts med en liten förbränningsmotor dimensionerad för medeleffekt (15 kW) och för en enda lastpunkt. Eventuellt kan man använda en linjärmaskin utan vevparti och svänghjul. Förbränningsmotorn blir alltså väsentligt mindre, enklare och billigare att tillverka. Generator: Generatorn i dagens bilar är dimensionerad för att ge god laddning redan vid lågt varvtal. Vid högre varvtal drar man ner spänningen genom att minska magnetiseringen. Om man inte drar ner magnetiseringen kan man vid högre varvtal ta ut c:a 12 kW ur en vanlig bilgenerator. Dessutom är en vanlig bilgenerator en roterande trefasmaskin för sinusformad ström. Om man konstruerade den för den aktuella användningen skulle man kunna ta ut något högre effekt. Seriehybridens generator blir alltså ungefär lika stor som generatorn i den konventionella bilen. Den kan också användas som startmotor för seriehybridens lilla förbränningsmotor. Batteri: Seriehybriden kräver ett större batteri än den konventionella bilen. Hur stort batteri man behöver beror bland annat på vilken spänning man väljer. Om man använder ett 48 V system kan man använda fyra vanliga bilbatterier. Det innebär att batteriet kan lagra upp till 2 kWh vilket räcker för c:a en mils körsträcka. En mil räcker väl för att klara körning genom miljökänsligt område, körning genom tunnlar, omkörning, backtagning m m. Det större batteriet är det enda som blir uppenbart dyrare i seriehybriden. Fyra vanliga bilbatterier kostar direkt över disk inkl moms 4x500 = 2 000 kronor. Merkostnaden blir alltså 1 500 kronor det vill säga en liten del av kostnaden för de komponenter som bortfaller. Med den storleken på batteriet och med vanliga bilbatterier blir den effekt som batteriet kan ta emot och avge i minsta laget för att ge god acceleration och backtagning. Den som vill ha bättre prestanda kan då sätta in ett något större batteri. Även med ett dubbelt så stort batteri blir batterivikten så liten att den kan anses försumbar i förhållande till fordonsvikten. Elmotor: I en modern bil finns många elmotorer för fönsterhissar, vindrutetorkare, vindrutespolare och dylikt. I grundkonceptet finns emellertid bara en elmotor (startmotorn). Denna bortfaller i seriehybriden (se ovan under Generator) men ersätta av fyra hjulmotorer. Seriehybriden har alltså fler elmotorer än den konventionella bilen. Beträffande utrymme, vikt och kostnad för dessa se nedan under Bromsar. Bromsar: Den kopnventionella bilen har två bromssystem, parkeringsbroms och färdbroms. Parkeringsbromsen bör bibehållas oförändrad. Färdbromsen däremot ersätts av drivmotorerna. Normalt bromsar man då genom återmatning till batteriet vilket ger ett underhållsfritt bromssystem utan några bromsklotsar som slits. Vid låg hastighet och i nödsituationer kan man använda så kallad pluggbromsning som i princip innebär att man bromsar genom att lägga in backen. Utrymme vikt och kostnad för drivmotorerna bör bli ungefär samma som för färdbromsarna. Stötdämpare: En elmotors vridmoment kan styras mycket snabbare än en förbränningsmotors. Om man hänger upp karossen så att höjden över mark blir beroende av drivhjulens vridmoment kan man styra drivmotorerna så att en gungande kaross dämpas och gungningsenergin utnyttjas för framdrivningen. Detta blir inte mycket billigare vid tillverkningen men det eliminerar stötdämparslitage och ger en liten besparing av drivmedel vid körning på gropig väg. Och vill man inte utnyttja denna möjlighet kan man naturligtvis förse seriehybriden med samma sorts stötdämpare som den konventionella bilen använder. Stötdämparna innebär alltså ingen merkostnad. Koppling: Kopplingen bortfaller Växellåda: Växellådan bortfaller Kardanaxel: Kardanaxeln bortfaller Differential: Differentialen bortfaller Drivaxlar: Drivaxlarna bortfaller Seriehybriden är alltså betydligt enklare och betydligt billigare att tillverka. Men man kan naturligtvis inte jämföra kostnader för prototyper av seriehybrider med kostnader för massproducerade konventionella bilar. Takytan på en bil är drygt fem kvadratmeter. Om du lägger solceller på taket kan du, en solig sommardag, med dagens solcellsteknik, få ut ett par ”gratismil” från dessa. En motorgenerator kan lätt lyftas ur bilen och den kan enkelt anslutas till annan belastning och till annan bränsleförsörjning. Eventuellt kan man även utforma kylsystemet så att det enkelt kan kopplas om och till exempel anslutas till värmesystemet i ett hus. Vare sig man väljer att lyfta ur motorgeneratorn eller låter den stå kvar i bilen kan man alltså använda den för andra ändamål än framdrivning. Våra skogar producerar sly som vi, i stor utsträckning, röjer utan att ta vara på. På hyggen och andra öppna ytor frodas ormbunkar och annan växtlighet. Vi klipper våra gräsmattor och låter gräsklippet ruttna bort. Våra åkrar ger halm som vi bara delvis tar vara på. Vi har alltså kemisk energi som vi inte tar vara på. Och orsaken är att vi inte lyckats få lönsamhet i omvandling till användbar energi hos slutanvändaren. Odling av energiskog har under åtskilliga år balanserat på gränsen till lönsamhet utan att bli någon succe som möjliggjort uppbyggnad av en rationell infrastruktur. Det som hittills fungerat är att gårdar använt den urgamla metoden att värma hus med spillved, en metod som överlevt genom att den hittills fått vara ifred för klåfingrig och förödande beskattning. Man kan dela in omvandling av kemisk energi i växtdelar till användbar energi hos slutanvändare i tre steg Transport till omvandlare Omvandling till användbar energi (el eller värme) Transport till slutanvändare Transporten till omvandlingsanläggningen gör i många fall hanteringen olönsam. En stor omvandlingsanläggning kan ge låg anläggningskostnad per omvandlad energienhet men den kräver stort upptagningsområde och därmed höga transportkostnader fram till anläggningen. En seriehybrid innebär att man har tillgång till halva omvandlingsanläggningen i bilen. För att omvandla till värme för eget bruk och el för distribution via elnätet behöver en gård komplettera med en reaktor för vedförgasning. Det kan innebära att man får rimlig kostnad för en anläggning som är så liten att den kan arbeta med ett upptagningsområde som inte är större än en enskild gård. Och därmed kan transportkostnaderna fram till anläggningen, liksom de totala kostnaderna, bli rimliga. Under andra världskriget samlade vi en betydande kunskap om gengasdrift. Mycket av denna har idag gått förlorat och utvecklingen inom andra områden har öppnat nya möjligheter. Vedförgasning bör alltså idag ske med något annorlunda metoder men för den som vill studera dessa möjligheter finns mycket att hämta i gammal litteratur. På sin tid blev gengasutveckling något av en folkrörelse. Många intressanta konstruktioner kom från kluriga bysmeder. Den plötsliga frånvaron av möjligheten att tillhandahålla bensin till ett pris som omöjliggjorde utveckling av alternativ öppnade möjligheter för enskilda människor att utnyttja sin förmåga. Ett problem med gengasen var att man förgasade i luft vilket medförde att en stor del av gengasen var inert kväve som spädde ut den brännbara gasen. I en del andra sammanhang, till exempel vid järnsvampstillverkning och vid tillverkning av bensinersättning har man använt så kallad vattengas det vill säga gas som framställts genom förgasning i vattenånga i stället för i luft. Detta ger en gas med högre brännvärde än gengas och det finns anledning att se närmare på sådana möjligheter för framtida gasgeneratorer. Vi använder våra bilar på sådant sätt att de flesta resor är korta, så korta att vi skulle kunna klara dem med en seriehybrids buffertbatteri som ger ett par mils körsträcka. Att många resor är korta har ibland anförts som skäl för att vi skulle kunna använda elbilar med enbart batteri. Så är det emellertid inte. Även om vi bara gör ett par långresor per år är det för långa semesterresor vi köper bil. Det är dessa resor som styr bilvalet. För alla kortresor använder vi den bil vi har men vi tänker inte på dessa när vi skall köpa bil. Och har man någon gång försökt använda en batteribil vet man att den inte är ett användbart alternativ. Jag har kört vilse med batteribil och upptäckt att körsträckan inte räcker för att komma hem, jag har kört till en butik för att upptäcka att den flyttat utom räckhåll för min bil och jag har kommit hem med tomt batteri för att upptäcka att jag omedelbart behöver göra ännu en resa. Men en seriehybrid klarar alla dess situationer och den gör det möjligt att klara en mycket stor del av transprotarbetet med solcellsel och stationär motorgeneratordrift med förgasad spillved. När det gäller länder med bristfälligt utbyggt elnät öppnar seriehybriden helt nya möjligheter att bygga upp en elförsörjning med distala tryckpunkter och med försörjningstryggheten i bilar snarare än i centrala kraftverk och kraftledningar. I vissa områden kan det vara lämpligt att dimensionera upp bilens luftkonditionering och utforma bil och boningshus så att man kan ta husets tilluft via bilen. I ökenartade områden kan man även lägga in möjlighet att kondensera ut vatten ur luften. Vid dynamisk isolering i vårt klimat tar man tilluften via väggarna vilket innebär problem om man vill ta tilluften via en bil. I varmt klimat där det gäller att hålla luften i huset sval kan det i stället vara lämpligt att föra ut frånluften genom väggarna. Den går då mot stigande temperatur och ger ingen fuktutfällning. Med en sådan konstruktion blir det möjligt att ta tilluft via en bil. Kanske skulle seriehybrider kunna bli avundsvärda exempel som stimulerade en ekonomisk utveckling i många länder på liknande sätt som avundsvärda exempel en gång i tiden stimulerade övergången från Lort-Sverige till Villa-Sverige. 25 Varmhållning av hus (2009-03-05) ============================ Ett hus är en klimatskärm som vi använder för att isolera vårt inomhusklimat från en omgivning som kan vara obehaglig att vistas i. Naturligtvis kan vi göra väggar, tak och golv så tjocka att de praktiskt taget helt eliminerar omgivningens inverkan på inomhusklimatet. Det handlar då om att finna billiga byggnadsmaterial som medger att man kan göra en tjock skärm. Det har till exempel byggts hus av halm och hus nedgrävda i marken så att omgivande jord fått fungera som klimatskärm. Och redan våra tidiga förfäder sökte sig till grottor med tjocka stenväggar. Men tjocka väggar är inte bara en kostnadsfråga. Vi vill ha hus där vi snabbt och enkelt kan gå ut och in. Och vi vill släppa in dagsljus. Så vi bygger hus med ganska tunna väggar där vi sätter in dörrar och fönster. Vilket medför att vi tvingas vidta andra åtgärder för att hålla inomhusklimatet drägligt. I Sverige handlar det framför allt om att vi behöver varmhålla husen om vintern och i många andra länder är det framför allt en fråga om att ordna en luftkonditionering som ger ett svalt inomhusklimat. I nästa kapitel finns några synpunkter på frågan om lämplig luftkonditione-ring. Resten av detta kapitel handlar enbart om varmhållning. För att hålla varmt i ett tunnväggigt hus kan man naturligtvis helt enkelt tillföra lika mycket värme som det värme som läcker ut från huset. Och det värmet kan man åstadkomma genom att elda ett bränsle i huset, genom att dra in ledningar med varmvatten i huset eller genom att dra el genom elektriska värmeelement. Men allt sådant kostar och det gäller därför att inte behöva använda mer än nödvändigt. En kall vinterdag förlorar ett hus värme på två sätt. Dels leds värme genom väggar, tak och golv dels byter vi luft i huset genom att ta in kall omgiv- ningsluft och blåsa ut den gamla inomhusluften. I ett vanligt hus är dessa båda poster ungefär lika stora. Men en del av detta värme går att återvinna. Om man låter den utgående frånluften gå genom en värmeväxlare som överför värme till den ingående tilluften kan man återvinna en del av ventilationsvärmet. En annan möjlighet är att använda tilluften för att återföra det värme som läcker ut via väggarna. Om man gör väggarna porösa kan man suga in tilluften genom väggarna. Den kalla tilluften möter då det värme som leds ut genom väggen och värms av detta. På det sättet kan man återföra allt utläckande värme och få en helt värmetät vägg. Men tilluften blir då inte längre tillgänglig för värmeväxling mot frånluften. Denna metod kallas för dynamisk isolering. Den uppfanns av Torgny Thoren som på 1970-talet gjorde försök att lansera metoden. Det byggdes några provhus som fungerade utmärkt. Bland annat uppskattades de av allergiker eftersom väggarna fungerade som stora filter som gav en praktiskt taget partikelfri inomhusluft. Men försöken med dynamisk isolering stannade med provhusen. Man konstaterade att så här borde man bygga hus och sedan fortsatte man att bygga som man hade gjort förut. Hur skall man då tillföra det värme som går bort till omgivningen? Värme är entropi gånger temperatur. Q = S T där S är entropin alltså antalet molekylfrihetsgrader och T är den absoluta temperaturen alltså temperaturen i Kelvin. Om man har förlorat värme- mängden Q kan man naturligtvis ersätta denna med motsvarande mängd arbete eller motsvarande mängd elenergi. Q = S T = W = U I t En annan möjlighet är att man från den kalla omgivningen med temperatu- ren T0 hämtar värmemängden Q0 = S T0 och höjer temperaturen hos denna till T. För det åtgår arbetet W = S T - S T0 = S (T - T0 ) Om inomhustemperaturen är 293 K och omgivningen har temperaturen 273 K behöver man då tillföra 20xS i stället för 293xS. En anordning som arbetar på det sättet kallas för en värmepump. I stället för att hämta värme från omgivningen kan man hämta värme från frånluften. I ett hus med dynamisk isolering innehåller frånluften tillräckligt med värme för att helt återföra förlorat värme. I ett hus med konventionell isolering måste man sänka frånluftens temperatur under omgivnings- temperaturen för att få ut tillräckligt med värme för att täcka allt som gått förlorat. I många fall kan detta vara motiverat men man bör väga fördelarna med en enkel anordning mot de vinster man kan göra genom att hämta en del värme även från omgivningen. Fig 6 visar ett sätt att göra en värmepump som återför frånluftvärme till huset. En sådan värmepump kan lämpligen kombineras med dynamisk isolering i ett tunnväggigt hus med god värmeekonomi. Fig 6 26 Vattenförsörjning (2009-03-05) ========================== 26.1 Bakgrund ------------------- Vatten är en nödvändig förutsättning för allt liv. På Jorden finns salt vatten i haven. Drickbart vatten finns i sjöar och vattendrag. Inom många områden finns också drickbart grundvatten i marken. Men det vatten som alltid finns tillgängligt överallt på Jorden är det vatten som finns i luften. Ibland faller detta ut spontant som regn men det finns områden där detta sällan inträffar. Det betyder emellertid inte att det inte finns något vatten i luften över dessa områden. Det betyder bara att lufttemperaturen är högre än daggpunkten. Mer än 10 % av Jordens landyta (mer än ett helt Europa) har ansetts praktiskt taget obeboelig på grund av att där endast finns vatten i form av luftfuktighet. Och i många områden är de använda vattentillgångarna instabila vilket ger svåra problem vid torka. Ytterligare ett problem är att man på många håll använder vatten som inte är tillräckligt rent för att fungera som godtagbart dricksvatten. Och ännu ett problem är att man på många håll använder arbetskrävande metoder för att hämta vatten. Det förekommer att man bär vatten långa sträckor från källa till hem. Om man kyler luft så att temperaturen understiger daggpunkten faller vatten ut i form av dimma, regn eller dagg. Detta är välkänt sedan tusentals år. I Domareboken i Bibeln berättas om hur Gideon gör ett försök med daggutfällning. I den gamla kinesiska läran om de fem elementen anses metall orsaka vatten vilket antagligen bygger på observationen att ett kallt metallstycke överdras med dagg. Mayaindianerna använde stenkummel som fick bli kalla under natten för att kondensera ut vatten ur den fuktiga morgonvinden. Och i Skottland finns daggropar som under den romerska tiden användes för att försörja fåren med vatten. Vi övergår nu i stor omfattning till att varmhålla våra hus med luft-luft- värmepumpar. Det ger oss en praktisk erfarenhet av vattenutfällning ur luft. Ju kallare det är ju mindre vatten kan luften innehålla. Den absoluta fukthalten i luft vid 0 0C är alltså liten, lika liten som i extremt torr luft över en varm öken. Trots det fäller våra värmepumpar ut betydande mängder vatten som vi måste få bort för att slippa isavlagringar under värmepumpens utomhusdel. En vinterdag när temperaturen ligger kring nollstrecket tömmer många villaägare en hink med dagens skörd av kondensvatten från värmepumpen. Ofta omkring 10 liter. Eftersom vi i Sverige har ordnat vattenförsörjningen på annat sätt är detta kondensvatten bara ett problem. De värmepumpar vi använder körs för att ge så lite kondensvatten som möjligt. Och det finns naturligtvis sätt att bli av med vattnet. Man kan leda ner det i marken, man kan leda ner det i avloppssystemet, man kan leda ner det i dräneringen kring huset, man kan koka bort det eller spreja ut det som dimma i luften från utomhusdelens fläkt. Men även om vi inte använder vattnet är det användbart vatten vi gör oss av med. En vanlig värmepump kan köras omvänt för att en het sommardag ge kyla, det vill säga fungera som luftkonditioneringsanläggning. Om man gör det hamnar den kalla delen inomhus vilket medför att man får vattenkondensationen inomhus. De vanliga värmepumparna på dagens marknad har därför en kondensuppsamling inomhus och ett rör för kondensvatten som ofta dras ut så att detta vatten leds ut ur huset. I vissa utrymmen, till exempel tvättstugor, har man problem med att luftfuktigheten lätt blir för hög. Man kan då använda en avfuktare som kyler luften så att vatten kondenserar och ger torrare luft som kan återföras till rummet. Sådana avfuktare har utvecklats till hanterliga apparater till priser som ligger inom räckvidden för en normal hushållsekonomi. De kan ge några liter per dygn men med Sveriges goda vattentillgångar anses detta vatten vara värdelöst. Det är den torra luften man vill ha, inte vattnet. Globalt sett pågår nu en omställning där allt fler människor ställer krav på att få leva ett liv på normal västerländsk medelklassnivå. Det betyder bland annat att man kräver dräglig inomhustemperatur och tillgång till bra vatten. Och här finns en möjlighet att tillgodose dessa krav med samma tekniska lösning. Det är nästan oundvikligt att en luftkonditioneringsanläggning kommer att ge kondensvatten i en omfattning som ungefär motsvarar ett hushålls behov av dricksvatten. Vår teknik för kylning och värmepumpning bygger nästan helt på användning av ett kondenserande arbetsmedium. I början av 1900-talet utvecklades absorptionskylskåpet och det fick under några årtionden en viss användning (Electrolux-kylskåpet) och i små kyllådor för mobilt bruk använder man Peltier-element men i övrigt har tekniken med kondenserande arbetmedium blivit helt dominerande. Om man komprimerar en lämplig gas till högt tryck blir den varm. Man kan då låta den avge värme till omgivningen så att man får sval gas vid högt tryck. Har man valt en lämplig gas kommer den då att kondensera och avge ännu mer värme till omgivningen. Det kärl där detta sker kallas för kondensor. Kondensorn blir alltså varm. Flyttar man den bildade vätskan till ett annat kärl där man sänker trycket tillräckligt mycket börjar vätskan koka, alltså förångas. När vätskan förångas tar den upp värme från omgivningen. Det kärl där detta sker kallas för förångare. Förångaren blir alltså kall. En gaskompressor suger in gas på inloppssidan och trycker ut den på utloppssidan. Den kan alltså både sänka trycket i förångaren och höja det i kondensorn när den pumpar gas från förångaren till kondensorn. Och om man sätter en ledning med en strypning där vätska kan rinna från kondensorn tillbaka till förångaren får man arbetsmediet att gå runt i systemet. När vätskan rinner tillbaka till förångare förlorar man visserligen en energimängd som är vätskevolymen gånger tryckskillnanden med eftersom vätskans volym är mycket mindre än gasvolymen blir denna energimängd försumbar. När den nuvarande kyltekniken utvecklades utgick man från kompressorer och elmotorer som utvecklats för andra ändamål. Enligt den på 1800-talet fastslagna principen att en drivande maskin avslutas med roterande axel och en driven maskin drivs av en roterande axel använde man roterande maskiner. En kolvmaskin som skall använda rotation blir stor tung och dyr eftersom den måste ha ett vevparti. Men denna teknik var väl utvecklad och beprövad. Det finns kylskåp med frisvängande kompressor men dessa har bara lanserats som specialprodukter för båtar och dylikt. Eftersom man använde dyra och komplicerade maskiner såg vid denna tid en stor fördel med ett kondenserande arbetsmedium eftersom man klarade sig med enbart en kompressor och en elmotor för att driva denna. Ett problem med att använda ett kondenserande arbetsmedium är att man måste kapsla in systemet så att ingenting läcker ut. När det gäller kylskåp, frysskåp och stationära värmepumpar har vi lyckats ganska bra med detta. Däremot är läckage ett vanligt problem för luftkonditionering i bilar. Ett slutet system innebär att man inte kommer åt systemets delar och därmed inte kan reparera fel utan att bryta inneslutningen. Kravet på slutet system innebar att man måste utveckla maskiner som kunde gå i årtionden utan något underhåll. I början av 1900-talet var det bara växelströmsmotorer som klarade dessa krav på livslängd. Och en roterande växelströmsmotor kan göras något enklare än en fram- och återgående. I den fram- och återgående måste ju magnetdelen ("rotorn") delvis skjuta ut utanför lindningarna (eller tvärtom). Kylskåp, frysboxar, luftkonditionering och värmepumpar introducerades under en tid när man inte såg några problem med utsläpp av arbetsmedium. Man använde ogiftiga, luktfria freoner som man hanterade i öppna hinkar. Men mycket förändras under hundra år. En teknik som skall kunna introduceras i områden som saknar en inrastruktur för hantering av teknisk apparatur måste vara enkel att handha och reparera. Det duger inte med slutna system som inte får öppnas. Vi har lärt oss att hantera elektrisk ström via halvledarteknik och vi har fått fram nya magnetmaterial som gör det möjligt att bygga elektriska maskiner på nya sätt. Vi har lärt oss hur man åstadkommer billiga och långlivade gastäta glidytor. Det finns idag förutsättningar för att använda en annan teknik för vattenutvinning ur luft än den gamla kyltekniken. En teknik som kan bli betydligt enklare och billigare. 26.2 Luft som arbetsmedium -------------------------------------- Om man komprimerar luft stiger dess tryck och temperatur. Låter man den trycksatta luften avge värme till omgivningen får man mindre het trycksatt luft. När man komprimerar luft komprimerar man även den vattenånga som ingår i luften. I den trycksatta luften har alltså även vattenångan fått högre tryck. När temperaturn sjunker kan den då redan innan den nått ner till omgivningstemperatur passera daggpunkten så att vatten faller ut i trycktanken där den trycksatta luften finns. Om man bortser från alla förluster och använder helt torr luft gäller att om man kyler den trycksatta luften till omgivningstemperatur avger den lika mycket värme som det arbete som åtgick för att driva kompressorn. Man skulle alltså kunna använda trycktanken som ett värmeelement och liksom för ett vanligt elelement få ut lika mycket värmeenergi som den elenergi man tillför. Men den trycksatta luften finns ju kvar i tryckbehållaren. Visserligen har den minskat i volym genom avkylningen men det är fortfarande tryckluft som kan användas för att driva ett tryckluftverktyg. Tar vi in den i tryckluftmotor kan vi låta denna hjälpa till att driva kompressorn. Resultatet blir att vi behöver tillföra mindre el till den elmotor som driver kompressorn. Vi får alltså ut mer värmeenergi än den elenergi vi tillför. Och skillnaden tas från luften när den går igenom tryckluftmotorn. Det innebär att den luft som blåser ut från tryckluftmotorn blir kall. Att det fungerar på detta sätt är väl känt från tryckluftanläggningar som används i verkstäder, gruvor och liknande. Där låter man kompressorn hålla uppe trycket i en lufttank och eftersom luften inte alltid förbrukas omedelbart kommer den att stanna så länge i tanken att den hinner svalna. Det medför att man får vattenutfällning och för att slippa få in vattnet i verktygen brukar man sätta in någon typ av vattenavskiljare. Och när sedan tryckluften används i arbetande verktyg blir den kall och blåser ut som kalluft. Om man använder ett kondenserande arbetsmedium behöver man en elmaskin, en kompressor och två värmeväxlare (kondensor och förångare). Om man använder luften som arbetmedium behöver man en elmaskin, en kompressor, en tryckluftsmotor och en värmeväxlare (trycktanken). Med dagens teknik blir kostnaden för en luftmotor ungefär jämförbar med kostnaden för en värmeväxlare. Man kan naturligtvis ta en kompressor med roterande axel, en tryckluftmotor med roterande axel och en elmotor med roterande axel. Allt detta är färdigutvecklade komponenter som kan köpas direkt på marknaden eventuellt med obetydliga ändringar. Genom att koppla samman axlarna får man då ett komplett aggregat. Man kan ta en tvåcylindrig kompressor och byta ut ventilerna på den ena cylindern så att den kan arbeta som tryckluftmotor. Det innebär att kompressorn och tryckluftsmotorn kopplas samman via ett gemensamt vevparti. Men i vissa lägen kan värmeöver- föring mellan cylindrarna innebära ett problem. När man funderar på hur man skulle kunna arrangera kompressor och tryckluftmotor kommer man snart till den självklara frågan:"Varför skall man ha någon rotation?". Fig 7 Lika lite som man behöver någon rotation i en motorgenerator behöver man i detta fall någon rotation. Man kan använda en maskin enligt fig 6. Denna blir nästan likadan som en motorgenerator. Skillnaden är bara att inlopp och utlopp placerats på andra sätt. Även när det gäller storlek blir en motorgenerator för en hybridbil och en maskin för vattenutvinning/luft- konditionering ungefär lika. Man kan alltså tillverka en universalmaskin där man bestämmer användningen först när man sätter dit inlopp och utlopp. 27 Luftskepp ============ Fig 8 Hindenburgkatastrofen innebar dödsstöten för luftskepp. Minnet sitter så djupt att det idag är praktiskt taget omöjligt att ens diskutera annat än heliumfyllda luftskepp.Men det innebär att man helt förbiser en del av det vätgasfyllda luftskeppets fördelar.Och det finns idag möjligheter att utforma vätgasfyllda skepp så att säkerheten blir mycket hög,faktiskt betydligt bättre än för de flygbränslefyllda brandbomber som idag används som flygplan. En viktig fördel med ett vätgasfyllt skepp är att det förutom nyttolasten även transporterar väte.Ett skepp som transporterar last utan att ha någon returlast kan samtidigt med att det lossar lasten även lämna en del av vätgasen.Denna vätgas kan användas för att ge energi och vatten. I ett ökenområde,t ex i Sahara,kan man sätta upp solceller och dra en kraftledning ut till kusten.Den el som överförs via denna ledning kan dels säljas,dels användas för att elektrolysera vatten till vätgas.Vätgasen kan användas till ett luftskepp som transporterar förnödenheter till bosättningen och samtidigt lämnar av vätgas.Vätgasen kan man bränna för att få vatten. och mera el.På detta sätt transporterar skeppet ungefär lika mycket vatten som nyttolast.Man får på det sättet ett komplement till det vatten man tar ur luften i samband med luftkonditionering. En annan fördel med ett vätgasskepp är att man kan driva det med vätgas. En impulsmotor med vätgas är troligen den enklaste motor man kan tänka sig.För en höghastighetsfarkost som ett flygplan är impulsmotorn olämplig eftersom lufttrycket vid utblåset blir lågt men på en långsam- gående farkost som ett luftskepp kan den vara intressant. Ett luftskepp har en betydande yta.När vi lär oss tekniken att göra tunna solceller kan man klä överdelen med solceller.Ett sådant skepp kan an- vända sin solcellsel för att elektrolysera vatten till vätgas för lyftkraft och framdrivning.Och om det är mulet kan man ju helt enkelt gå upp ovan molnen.Och skulle vattnet ta slut kan man gå lågt (lägre än 10 m) över hav eller sjö,sticka ut en slang och suga upp vatten. Flygplan har fördelen att de går med hög hastighet.Och det finns trans- porter där hög hastighet är viktig.Men i många fall är hastigheten ointressant. I vissa fall,t ex nöjesresor över Atlanten,kan låg hastighet rent av vara en fördel.Man hinner njuta av resan. För transporter där tiden inte är så viktig kan luftskepp erbjuda ett mycket miljövänligt alternativ.I många fall kan man utnyttja vindar.Man kan välja höjd och tidpunkt så att man får så god medvind som möjligt.Och i den mån man behöver ta till vätgasmotorn för drivning släpper man bara ut vatten som motsvarar det vatten som åtgick när man elektrolyserade fram vätgasen. Kan luftskepp ge ett användbart tillskott till vår energiförsörjning? Ett skepp med 150 m längd och diameter 35 m får en solfångande yta på c:a 4 500 m2.Om man drar ner solceller även på skeppets sidor (eller åtminstone på en sida) och håller sig ovan molnen vid mulet väder kan man få ut 100 W/m2 i 4 000 timmar/år d v s 1,8 GWh/år. Med ett energipris på 0,3 kr/kWh ger detta 540 000 kr/år. Detta är naturligtvis inte tillräckligt för att finansiera skeppet men det räcker för att avlöna ett par besättningsmän. Ett skepp i den storleken bör kunna ta c:a 100 ton nyttolast.Man kan då lasta,lossa,ta in vatten och lämna vätgas på natten.På dagen kan man så flyga ovan moln. En lämplig transportsträcka per dag kan vara 50 mil vilket ger en medel- hastighet som man ofta kan nå med vinden och i de fall där man måste driva skeppet kan det gå med måttligt luftmotstånd. På sträckor runt 50 mil kan alltså skeppet konkurera med långtradare. Det är även möjligt att utveckla metoder för lastning och lossning som gör att luftskeppstransport kan bli ännu mer dörr-till-dörr-anpassad än lastbilstransport.Man behöver inte ens ha farbara vägar till ändstationerna. Natten mellan lossning och lastning kan man ha nattklubb ombord med 100 gäster som var och en bidrar med en klubbhyra på 100 kr/natt.Om man kan räkna med 300 nätter per år ger det 3 Mkr/år. Om man offrar en del av nyttolasten kan man ta passagerare på dagen. Offrar man 20 ton kan man ta 100 passagerare som betalar 400:- för en dags resa t ex mellan Stockholm och Göteborg.Av dessa 400:- går kanske 300:- bort på måltider o dyl vilket ger 100:- till skeppet d v s 3 Mkr/år. Skeppets undersida är oanvändbar för solfångning och den kan användas för att sälja reklamplats.Dagar med klart väder kan man gå så lågt att sådan reklam blir läsbar från marken.Åtminstone i ett inledningsskede kommer många att läsa sådan reklam och värdet bör därför vara jämförbart med helsidor i stora dagstidningar.Men eftersom man inte alltid kommer att gå så att reklamen blir läslig kanske man kan uppskatta möjlig intäkt till 5 Mkr/år. Sammantaget handlar alltså årsintäkterna på mellan 10 och 20 Mkr/år. Kan man bygga ett skepp för under 100 Mkr kan det alltså bli en rimlig affär.Om man uppskattar tomvikten till 30 ton (ren gissning) blir kilopriset 3 000:-.(För bilar ligger kilopriset kring 100 - 200 kr. anm 2000-04-15) Skeppet blir visserligen stort men det kan byggas med enkel teknik och skalet skall inte bära upp några tyngder som belastar det uppifrån.Största påkänningarna får man antagligen om man förankrar skeppet i hård vind. Men om man räknar med att antingen låta det följa med vinden eller gå in i lä vid extrem vind kan man göra ett enkelt och lätt skal.3 000:-/kg låter då som rimligt. Ett luftskepp kan alltså vara ett ekonomiskt intressant investeringsobjekt för att inte tala om att det skulle kunna bli en rolig verksamhet som skulle kunna ge många människor en intressant upplevelse. 28 Slutord ======== Du äger din värld med ett ägaransvar som du inte kan frånsäga dig. Din uppgift är att drömma om en bättre värld och, med hjälp av orsakskedjor, försöka förverkliga din drömda värld. Din värld ger dig allt du ber om. Det enda kravet är att du ber på ett sätt som världen "förstår". För den del av världen som består av andra människor måste din bön innehålla två komponenter, en beskrivningsdel och en argumentdel som får mottagaren att ta till sig ditt önskemål som sitt eget. Om din bön är otydlig förtydligar världen den och resultatet blir oförutsägbart. Med en otydlig bön överlåter du delbeslut till slumpen eller, om du så vill kalla det, till Gud. Ingen har kunnat visa att det innebär någon förbättring och det fritar dig inte från någon del av ditt ansvar. Världen är störningar i en etervind som blåser med ljushastighet i koordinattidsriktninen. Ditt nu och föremål i din omgivning svävar som moln i etervinden och som moln ändras det mönster de bildar. Ökad kunskap om det språk som död materia förstår har medfört minskad efterfråga på slavisk underkastelse. Välfärdssamhällets ide att köpa underkastelse i utbyte mot omhändertagande har blivit förlegad. Vi behöver inte längre skapa svält för att skrämma till underkastelse. Vi kan överge myten om den materiells bristen. Det har blivit dags att påbörja färden mot förmögenhetssamhället, mot ett samhälle där alla får möjlighet att använda sin förmåga till att förbättra världen. Lycka till med din uppgift som världsägare!!!

Till http://www.lexsup.se