Morgunblaðið - 31.03.2001, Blaðsíða 40

40 LAUGARDAGUR 31. MARS 2001 MORGUNBLAÐIÐ
Hvers vegna frýs vatn?
Svar: Í vatnssameindinni eru
tvær einingar af vetni (vetnisfrum-
eindir eða vetnisatóm, H) og ein ein-
ing af súrefni (O). Vatnssameindin
hefur því efnatáknið H2O. Í fljótandi
vatni eru þessar sameindir á stöð-
ugri hreyfingu en eru lauslega
tengdar hver við aðra með ákveðinni
tegund efnatengja, svokölluðum
vetnistengjum. Til einföldunar má
ímynda sér sameindirnar sem litla
veika segla sem loða hver við annan.
Tengin milli þeirra eru stöðugt að
myndast og rofna vegna hreyfingar
sameindanna. Þegar vatnið kólnar
minnkar orka sameindanna og
hreyfing þeirra verður hægari. Þær
verða því lengur að losa sig og þar
kemur að lokum að þær festast nær
allar hver við aðra og þá er einmitt
frostmarki náð.
Hegðun vatns í þessu ferli er um
margt mjög óvenjuleg og frábrugðin
öðrum efnum. Þegar til dæmis bráð-
ið járn (og nánast allir vökvar) kóln-
ar dregst það saman og eðlismassi
þess (massi deilt með rúmmáli)
hækkar. Eftir að járnið frýs (storkn-
ar) heldur það einnig áfram að drag-
ast saman eftir því sem það kólnar
meira. Rúmmál vatns, hinsvegar,
minnkar eftir því sem það kólnar þar
til hitastigið nær 4°C en eykst eftir
það þar til frostmarki er náð! Þegar
vatnið svo frýs eykst rúmmál þess
einnig í staðinn fyrir að minnka!
Þetta gerir meðal annars að verk-
um að ís flýtur í vatni eins og við öll
vitum. Önnur afleiðing þessarar út-
þenslu er sú að bræðslumark íss
lækkar eftir því sem þrýstingur
eykst en ekki öfugt eins og hjá öðr-
um vökvum.
Fræðilega séð
getum við því
brætt ís með því
að þrýsta hon-
um nógu fast á
hvassa brún en
átakið sem þarf
ræðst reyndar
af hitastigi íss-
ins. Þó er vafa-
samt að við yrð-
um vör við þetta
með berum
augum þar sem
einungis sá hluti
íssins sem snertir brúnina myndi
bráðna og frjósa svo jafnharðan aft-
ur þegar þrýstingnum yrði aflétt.
Streymi skriðjökla grundvallast til
dæmis að nokkru leyti á þessu;
vegna þrýstings við skarpar stein-
og klettabrúnir nær ísinn sumstaðar
að bráðna og losna auk þess sem
vatnið verkar sem sleipiefni sem
jöklarnir renna á.
Veltum nú aðeins fyrir okkur
áhrifum þess að rúmmál vatns er í
lágmarki við 4°C. Þegar tjarnir
kólna vegna kólnandi lofts verður
kælingin mest við yfirborðið. Meðan
eðlismassi vatnsins eykst við kóln-
unina sekkur kælda yfirborðsvatnið
til botns svo að kælingin verður í
reynd jöfn eða svipuð út í gegn frá
yfirborði til botns í tjörninnni. Þegar
hitastig vatnsyfirborðsins fer hins
vegar undir 4°C hættir eðlismassi
þess að aukast og fer að minnka í
staðinn. Kalda vatnið hættir þá að
sökkva til botns en flýtur ofan á heit-
ara vatninu, nema þá að vatnið væri
á mikilli hreyfingu. Þetta gerir það
að verkum að vatnið frýs fyrst við
yfirborðið og nær að einangra heit-
ara vatnið frá frekari kólnun. Án
þessara áhrifa mundu öll vötn botn-
frjósa í frostum og dýralíf í þeim
yrði lítið.
Hver er svo skýringin á þessari
hegðun vatnsins? Vatnssameindir
raðast í sexhyrninga þegar þær
frjósa. Hér á undan var sagt frá því
að vatnssameindirnar hægðu á sér
þegar vatnið kólnar. Þær eiga því
ekki eins auðvelt með að slíta sig
hver frá annarri og tíminn sem þær
loða hver við aðra lengist. Við 4°C er
pökkunin best og rúmmálið í lág-
marki en við enn lægra hitastig
byrja sameindirnar að raða sér upp í
sexhyrninga á svipaðan hátt og í ís-
kristalli. Við það að mynda sexhyrn-
inga verður til mikið autt rúmmál
inni í miðju þeirra og ísinn hefur því
meira rúmmál en vatnið eða sem
svarar tæpum 10%. Frá 4°C og niður
í frostmark eru þessir sexhyrningar
mjög skammlífir og eru til í aðeins
brot af sekúndu. Við frostmark er
samt svo komið að hraði sameind-
anna er orðinn of lítill til að þær geti
losað sig frá nálægum sameindum
og þær sitja því fastar og geta ekki
lengur ferðast um – kristallur hefur
myndast.
Sameindirnar hafa þó enn hreyfi-
orku sem kemur fram sem titringur
þeirra í kristallinum. Ef frostið
eykst hægir á þessum titringi og
þannig lækkar orka þeirra.
Halldór Svavarsson, eðlisfræðingur við
Raunvísindastofnun HÍ.
Hvenær varð fyrst vart við
rottur á Íslandi?
Svar: Við fornleifagröft á Bessa-
stöðum á Álftanesi hafa fundist
rottubein í mannvistarlagi sem talið
er frá 17. öld, og mun þó ekki öruggt
að það sé eldra en frá 18. öld. Á viss-
an hátt er líklegra að þessi rotta sé
frá 18. öld, því að hún er brúnrotta
(Rattus norvegicus), og þeirra verð-
ur tæpast vart í Evrópu fyrr en þá.
Þetta er einstök rotta á einstökum
stað, nærri höfnum þar sem skip frá
útlöndum lögðu að, svo að engan
veginn verður ályktað af beinum
hennar að rottur hafi verið land-
lægar á þessum tíma.
Skriflegar heimildir benda ekki til
þess heldur. Á síðari hluta 17. aldar
skrifaði Þórður biskup Þorláksson í
Brúnrotta og ungviði. Vatnssameind.
Af frosnu vatni og
fyrstu rottum á Íslandi
Undanfarna viku hafa birst yfir 30 svör
á Vísindavefnum. Mörg hafa verið á
sviði jarðfræði, um Vatnsdalshóla, hveri, jarðolíu, íslenskar berg-
tegundir, jaði, ölkelduvatn, aldur Vestmannaeyja og hvilftina á Urð-
arhálsi. Að auki má m.a. nefna svör um Breiðafjarðareyjar, þús-
undfætlur, ættarnöfn, mataræði katta, óendanlegt í öðru veldi,
stjörnukerfi, DHEA-fæðubótarefnið, af hverju tölvur byggjast upp á
0 og 1, sólstafi, möguleikann á að skoða erfðaefni úr skinn-
handritum, dýr með innrauða sjón, kakkalakka, litaskynjun apa,
verðþróun á Íslandi á 20. öld, hraða ljóssins og mælingar á eðl-
ismassa.
VÍSINDI
ÉG FÓR í leikhús raunveruleikans
og sá „Laufin í Toscana“ eftir
sænska leikskáldajöfurinn Lars
Norén. Þar með var ég dottinn inn í
lifandi draum um sænska fjölskyldu
sem fer í sumarhús sitt í skerja-
garðinum og húsið virðist vera það
eina sem bindur fjölskylduna bönd-
um. Allir aðrir þræðir eru sérsaum-
aðir í sál hvers og eins og óskiljan-
legir öðrum. Persónur leiksins
sníður Norén af mikilli fimi úr leik-
feldi sínum og töfrar fram sýnilegt
yfirborð, undirlag og dýpt í hlut-
verkin sem auðvelt er að sjá og
skoða og því gat ég auðveldlega séð
sjálfan mig frá öllum hliðum í per-
sónum leiksins. Þarna sá ég sjálfan
mig öruggan, efagjarnan, agaðan,
hræddan, undirförulan, sjálf-
umglaðan, fáskiptinn, kaldan og
hranalegan eða heitan og ástleitinn.
Ég gat gengið þarna úr sæti mínu
inn og út um dyr eigin sjálfs á öllum
tímum, verið ungur og graður, mið-
aldra og breyskur eða gamall og ön-
ugur. Þá gat ég ígrundað vini og
kunningja jafnt og fólkið sem ég er
„á hatti“ við og hlegið dátt að öllum
þeirra snúnu töktum. Mér leið eins
og ég væri kominn með lifandi
draumaráðningarbók á knén og læsi
þarna „allt sem ég ef alltaf viljað
vita um drauma mína, tákn þeirra
og merkingar en aldrei fengið svar
við“ svo hnyttilega eru „Laufin“
ræktuð og gróska þeirra mikil.
Draumar „Hallberu“
Mig dreymdi í nótt einn eða tvo
drauma sem ég skil ekki, en ég tel
að hafi einhverja merkingu. Mig
hefur alltaf dreymt mjög mikið og
getað ráðið nokkuð í mína drauma,
en nú finnst mér táknin vera að
breytast og ég skil ekkert í þeim
lengur.
Mér fannst að kötturinn okkar
væri að koma inn um gluggann og
leit út, en þá var þar risastór hund-
ur. Ég ætlaði að stoppa hann þegar
ég sá að með honum var fólk sem ég
þekkti. Það var kona sem ég þekkti í
bernsku og heitir Helga, maðurinn
hennar, eitthvað af börnunum og
þessi svaka hundur og þau voru að
koma í heimsókn fannst mér. Þau
koma öll inn (hundurinn inn um
gluggann sem hann hefði ekki getað
í raunveruleikanum) og var mikið
um að vera, fjör í kringum börnin
sem hlupu um og léku sér við hund-
inn. Maðurinn kom með hvalkjöt
sem við suðum og bárum á borð í
rosastórum bitum, kjötið var fallega
rautt og með mikilli fiturönd yst.
Borðið var fullt af þessu kjöti í
stórum stöflum og ekkert annað
borið fram. Ég tók eftir að hárið á
Helgu var allt öðruvísi en venjulega,
það var dökkt, stutt, allt í litlum
krullum og sá í hársvörðinn á milli.
Síðan var hún komin með pínulítið
tagl í hnakkanum og ég hugsaði að
þetta þyrfti ég að prófa, ég hlyti að
geta það með allt mitt hár, fyrst hún
gat það með svona stutt! Ég tók líka
eftir því að maðurinn hennar var
frekar feitur en með mjög hreinan
og fallegan svip.
2. Síðan fannst mér að maðurinn
minn segði mér að hár hans væri
farið að spretta (missti það fyrir
mörgum árum) og hann sýndi mér
að vinstra megin á enninu var kom-
in ný hársrót og ég samgladdist
honum innilega. Þá fannst mér
koma til okkar systursonur minn
sem heitir Ísak og hann var að biðja
mig að pensla yfir sár eftir tann-
missi, eitthvað sem þurfti að gera til
að græða áður en ný tönn yrði sett.
Hann sýndi mér sárið sem var rautt
og ljótt og þá sá ég að hann var með
þríhyrningslaga stálplötu yfir
hægra auganu og var henni haldið
með vírum utan um höfuðið og hann
var einnig með einskonar hlífðar-
gleraugu úr þykku plasti, stór og
áberandi. Mér brá nú nokkuð við
þessa sjón og fannst hann ekki
frýnilegur. Ég sagði strax „já já en
ég þarf að tannbursta mig fyrst“,
fannst ég vera mjög andfúl og vildi
ekki koma nálægt honum þannig.
Síðan bursta ég tennurnar vel og
lengi!
Ráðning
Tákn drauma breytast líkt og annað
í tímans rás en það sem breytist
kannski mest í draumaferlinu á
hverjum tíma er uppröðun tákn-
anna og samsetning. Þar koma til
breyttar ytri aðstæður sem breyta
þeim innri líkt og tölvan sem hefur
nú í einu vetfangi hent öllum
heiminum inn á gafl hjá
manni og áreitin breytast,
nýir straumar mynda nýjar
fléttur og draumarnir vefa
sig á nýjum brautum.
Við fyrstu sýn virðist
draumur þinn beina táknum
sínum að einhverjum erf-
iðleikum sem séu á ferðinni
en svo skýrist myndin og
nokkuð annað kemur í ljós.
Fyrri hlutinn með hundinn,
fjölskylduna og Helgu legg-
ur grunninn að draumi sem
snýst ekki eingöngu um þig
heldur fleiri manns. Þar er
það gleði, hlýja og jákvæðni
sem snertir trúarlega
strengi og áhrifin sem fylgja
eða „það sem liggur í loftinu“
verða hvalreki á fjörur
margra og ágóðinn eftir því.
Stíllinn á hárinu gefur í skyn
að ólíkir kynþættir eigi hlut að máli.
Seinni hlutinn vísar til aukningar og
vaxtar en að auki verði krafturinn
svo mikill að menn grípi til varna,
ekki til að bægja hættu frá heldur til
að missa ekki sjónar á þeim fögnuði
sem berst tandurhreinn „eins og
hvítur stormsveipur“ í fangið.
Í leikhúsi draumsins
Draumstafir Kristjáns Frímanns
 Þeir lesendur sem vilja fá drauma sína birta
og ráðna sendi þá með fullu nafni, fæðing-
ardegi og ári ásamt heimilisfangi og dul-
nefni til birtingar til:
Draumstafir
Kringlunni 1
103 Reykjavík
eða á heimasíðu Draumalandsins
http://www.dreamland.is.
Hugsun, tilfinning, tal og hreyfing.
Mynd/Kristján Kristjánsson