Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!

Notering: vi håller på att bygga upp funktionen. Så allt är ännu inte klart. Bättre navigation och transkription är på väg.

Vi lade ut våra första episoder 1997, innan det ens fanns något som hette podcast. Sedan dess har vi lagt ut över 400 föredrag och diskussioner. 2004 sände vi vår sista avsnitt över 88,9 MHz i Stockholm. Sedan dess har podden legat i träda. Men nu är den tillbaka som arkiv.

Prenumerera via RSS Kontakta oss

Cellulära automater

Celler kan liknas vid levande mikroprocessorer. De formar komplexa mönster och lyckas med konstycket att kopiera sig själva utan några problem. Kanske döljer dessa små automater några av universums verkliga mysterier.

Transkription91 repliker · 6:14

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

När de första datorerna började konstrueras under första halvan av 1900-talet så var det ju många som slogs av hur de egentligen liknade mänskliga hjärnor.
Man kallade datorerna på 40-talet för elektronhjärnor.
Och det fanns de som började fundera över huruvida det också gick att skapa datorer som kunde reproducera sig, det vill säga bygga kopior av sig själva.
Hur tänkte man då?
Ja, en av de som tänkte på frågan var John von Neumann, en ungersk amerikansk fysiker och datavetare som var inblandad med atombombsprogrammet.
Och han hade ju intresserats mycket för vad den engelska matematikern Alan Turing hade tänkt och skrivit på ämnet.
Och han började skissera ett tänkbart system.
Vid den här tiden var det många som menade att det inte skulle kunna gå alls att bygga en maskin som förökas.
Det är ju något som bara levande vare sig gör.
Men han skissera ett matematiskt bevis som antog att om det finns ungefär 15 enkla komponenter, muskler, olika elektroniska kretsar, och han tänkte sig en sorts maskin som simma omkring i vätska med de här små byggbitarna, legobitarna, så kunde han visa att den skulle kunna bygga ihop någonting.
Problemet med beviset var ju det att man kunde inte bygga en sån här maskin. Det var alldeles för avancerat.
Så att han kunde aldrig riktigt ge en klar specifikation av hur den skulle se ut.
Vad man behövde var någonting enklare, kanske något mer abstrakt.
Just det. Och en av hans kollegor, fysiker vid namn Ullam, påpekar att man skulle kunna göra det med något han kallar för en cellulär automat.
Varför heter den så?
Ja, den består av celler och är en sorts mekanisk mekanism därav namn automat. Varje cell kan ha tillstånd. Man kan tänka sig som en färg. Det finns ett antal olika färger, kan man anta.
Och den reagerar på vad grannarna har för färger och byter sedan färg efter det här.
Så det blir lite som ett slags spel med spelregler?
Ja, det kan man säga. Fast det här är då ett solitärspel. Man spelar ensam. Man kan ju låta en dator simulera det här, vilket ju både Neumann och Ullam testade.
Och det visar sig att det händer intressanta saker.
Om man har svarta och vita celler och till exempel har regeln att om en vit cell har en svart granne så blir den svart.
Och om en svart cell har en, ja, oavsett vad den har för granne fortsätter vara svart.
Ja, då får vi att utifrån ett mönster svarta celler så sprider sig en fläck utåt.
Men inför vi till exempel regeln att en vit cell blir svart bara om den har en enda svart granne och vi har ett rutnät så upptår en koralliknande mönster istället som inte alls upprepar sig.
Som blir mycket mer komplicerat.
Hur har forskningen fortsatt på det här? Har det blivit någonting intressant över tiden?
Ja, det visade sig att von Neumann kunde ju använda det här för att bevisa att om man tänker sig en värld som fungerar som en cellulär automat.
Han kunde alltså hitta på en hypotetisk värld med mycket enkla naturlagar.
Så kunde han verkligen explicit konstruera sin maskin som kunde bygga en kopia av sig själv.
Det vill säga skapa ett likadant mönster av celler i rätt färg.
Och sedan kunde dessa två mönster i sin tur skapa nya kopior.
Han använde en fruktansvärt komplicerad cellulär automat för att genomföra beviset.
Så området låg ju ganska nere.
Man tänkte mest att det här var ju kul för von Neumann att bevisa det han ville.
Men på 70-talet höll en annan matematiker, John Conway, på funderat.
Och han hittade på en annan enkel automat.
Reglerna är mycket enkla.
Om en cell är svart och den har tre svarta grannar, eller två svarta grannar, kommer den fortsätta vara svart.
I annat fall så dör den av överbefolkning eller ensamhet.
Och har den en tom cell, har den tre svarta grannar, uppstår en ny svart cell där.
Det här kallar han för game of life.
Han tänkte det sig som små bakterier eller cellkolonier.
Och det visade sig att de här enkla reglerna gjorde att väldigt komplicerade mönster kunde uppstå av sig själva.
Man startade med lite slumpmässigt att utplacera svarta fält.
Och det uppstod mönster.
Varav en del är stabila.
En del dör ut.
En del växer till sig.
Och en del kravlar iväg.
Det gick inte att utifrån ett startmönster avgöra hur det skulle gå.
Det blev ett stort intresse för det här.
Dåtidens hacker gav sig in med liv och lust.
En av frågorna Conway ställde sig var.
Finns det mönster som alltid blir större?
Eller kommer alla mönster för det senare bli stabila och dö ut?
Och Gosper vid MIT lyckas visa att det fanns ett mönster som producerade en ständig ström av gliders.
Små kravlande mönster som rör sig diagonalt utan att förändras.
Och därmed får man en population som ständigt ökar.
Men de här reglerna som styr huruvida det ska skapas nya celler eller inte.
Och om gamla ska dö ut.
Det låter lite som om man ser den här cellulära automaten som ett litet universum.
Så det låter ungefär som naturlagarna för det universumet.
Det kan man ju säga.
Och det intressanta är ju vilka naturlagar som kan ge vilka mönster.
Lite senare på 70-talet och 80-talet så började Stephen Wolf fram experimentera med automater.
Han fann att det blev ungefär fyra möjliga resultat när man provar olika sorters regler.
I de flesta fall dör det bara ut.
Det var vad han kallar klass 1.
Den andra klassen blev allting bara stabilt i.
Det var klass 2.
I klass 3 så blir det en enda kaotisk röra som bara fortsätter.
Och så finns det den där lustiga klass 4.
Där det varken blir en röra eller inte.
Den är väldigt oförutsägbar.
Det uppstår små mönster som kan utvecklas och förändras.
Vid det här laget hade man visat att Game of Life hörde till.
Det går att konstruera mönster som motsvarar en dator.
Det går att göra beräkningar i Game of Life.
Och det visar sig att det gäller för många andra cellulärautomater också.
Av den här typen klass 4.
Men betyder det att en cellulärautomat skulle kunna utvecklas till,
Ja, om inte en tänkande varets så i alla fall någonting som funkar som en processor i en dator.
Det är tänkbart.
Man vet ju inte hur evolution skulle kunna fungera här.
Det är som att experimentera med naturlagar.
Edward Fredkin, en av forskarna som håller på mycket med cellulärautomater,
han menar ju att egentligen är ju vår fysik information på mindre än atomnivå.
Där kanske det finns någon sorts rutnät.
Kanske inte ens i tre eller fyra dimensioner.
Men någon sorts enkelt rutnät med enkla regler där celler byter till.
Så kanske lever vi i det stora Game of Life.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Kugghjul

Än idag finns det många saker som innehåller kugghjul. Denna uppfinning är en mycket viktig del av klockor, industriella maskiner och bilväxlar.

Transkription75 repliker · 5:34

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Mekanik eller närmare bestämt kugghjul.
Vad har de haft för utveckling egentligen och vart är de på väg?
Kugghjul har ju kommit till för att lösa ett ganska grundläggande problem.
Man har en axel som snurrar för en drivstad till exempel vattenhjul eller en häst eller en vev.
Och man vill överföra den här rotationen i en annan form.
Till en annan plats till exempel eller i en annan riktning eller ett annat varvtal.
Hur ser de tidigare formerna av detta ut? Vattenhjul nämnde du bland annat.
Vattenhjul är ju då ett sätt att driva en mekanism.
Och ganska tidigt när man började industrialisera så gjorde man så att man hade en stor axel som drev en massa hjul som satt upp i taket.
Så hade man rämmar ner till hjul vid de olika maskinerna till exempel svarvar i en fabrik.
Rämmar säger du men blir det inte ett problem med att hjulen glider längs med rämmarna så att du inte får full effekt?
Det är ju ett stort problem så man skulle vilja ha att det ena hjulet driver det andra så att det inte finns minsta risk att de börjar grida.
Och vad man gjorde var att man gick tillbaka till vad urmakarna naturligtvis hade hållit på med sedan medeltiden.
Nämligen kugghjulen.
Man har ett hjul med tänder på som griper tag i varandra.
Det här gör ju att det ena hjulet inte kan gå framåt om det andra inte gör det.
Och i och med att man har två hjul bredvid varandra så, ja, två kugghjul så kan man även ändra riktningar och ändra varvtal som du sa.
Medan den här rämlösningen gör att båda hjulen reser i samma riktning.
Ja, om du har ett stort hjul kopplat till ett litet hjul så kommer när det stora hjulet går ett varv, det lilla hjulet går många varv.
Och det händer också när du använder rämmar.
Men kugghjulen har fördelen att genom att man bestämmer antalet tänder på det ena och det andra, förhållandet mellan dem avgör hur mycket man växlar upp och växlar ner.
Ett litet hjul som driver ett stort kugghjul kommer att göra att när det lilla vrider sig ett varv kommer det stora inte röra sig speciellt långt.
Men samtidigt kan man få också en större kraft i det.
Medan ett stort hjul som driver ett litet, du får högre varvtal med mindre kraft.
Men hur löste man då problemet med rämmarna bland annat?
Delvis genom kugghjul men även genom kedjor förstod jag?
Ja, man kan ju tänka en cykelkedja som ett sorts långt kugghjul som fastnar i kuggarna på ett kugghjul och överför kraften till det andra.
Därmed kan de inte hålla på att glida och det blir därmed en ganska stabil lösning.
I en cykelkedja är problemet att växla.
Det vill säga att man har ju ett antal kugghjul på samma axel som har olika antal tänder.
Och det motsvarar då de åka i formen av utväxling.
Jaha, men om vi går tillbaka till kugghjul.
Man kan även från sitt att vända rörelse och så vidare så kan man vrida den bland annat 90 grader.
Ett problem man har med de vanliga kugghjulen, de som liknar de som sitter i klockor, är att tänderna är ganska små.
De tål inte så stor kraft.
Så en lösning är att man gör dem bredare.
Men då kom man också på att om man tog kuggar som var både breda och snea så grep de in i varandra.
Man fick spiral i en kugghjul.
Och de här kan man om man gör dem i 45 grader riktning sätta två kugghjul i 90 grader riktning mot varandra.
Där det ena driver det andra.
Och dessutom så blev det bättre hållfastighet på dem.
Just det, det är därför man använder dem i växellådor i bilar.
Efterhand så börjar man utveckla många andra tillämpningar.
Till exempel konformiga kugghjul.
Där den ena driver ett annat som är i en annan vinkel.
Ja, en så kallad fjäder eller vad den är.
Ja, du tänker nog vad man kallar för snäckhjul på den svenska.
Det är alltså en skruvliknande kugghjul som driver ett annat kugghjul.
Så när den skruvliknande vrides i ett varv så har andra flyttats fram en kugge.
Ja, precis.
Det intressanta med den var ju att kraften enbart kunde gå i ena riktningen.
Att enbart snäckhjulet kunde driva det stora kugghjulet.
Inte tvärtom.
Det här används till exempel i elvispar eller i vindrutetorkar.
Och efterhand börjar man utveckla bättre och bättre metoder att göra de här.
Man hittade kuggar som hade rätt form så att de alltid gick med samma hastighet.
Ett kugghjul som är utformat på fel sätt.
Man håller på att klicka och har sig.
Man utvecklade många speciella legeringar och precisionsmetoder.
Och nu är vi på väg mot allt mindre och snabbare kugghjul.
Det kanske inte är något man tänker på i dagens elektroniska värld.
Men i de flesta mekanismer finns det något kugghjul gömt någonstans.
Precis. Man lyckades ju även överföra med att ändra den svenska formen lite.
Till bland annat snigelformen, päromformen och så vidare.
Ja, du tänker nog på sådana här konstruktioner där man har ett kugghjul.
Som har en oregelbundet form som driver något annat som det börjar röra sig.
Vi har ju sett sådant på teknisk magasin.
För de som är gamla nog kommer ihåg deras berömda vignett.
Den står ju fortfarande utställd på tekniska museet.
Kugghjul behöver ju inte vara runda.
Och som NASA har visat i datorsimuleringar, de behöver ju inte vara gjorda av metall heller.
De har gjort datorsimulationer av kugghjul på molekylär skala.
Där det är alltså enstaka kolatomer som driver varandra.
Än så länge är det långt bortom vad kemisterna kan göra.
Men de skulle kunna rotera med ett varvetal på miljarder varv i sekunden.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Oscilloskop

För att mäta spänningar använder man en voltmeter. Men för att se hur spänningarna ser ut under ett interval måste man använda ett oscilloskop som ritar upp snygga kurvor av förloppen.

Transkription67 repliker · 5:15

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Många har i alla fall under sin livstillkommit i kontakt med ett oscilloskop, om inte annat så under fysiklaborationer i högstadiet och liknande.
Men de flesta vet nog inte vad det egentligen är. Det kanske du kan svara på.
Ett oscilloskop är i praktiken en stor voltmeter, det vill säga den mäter spänningen över någon punkt i en krets.
Sen är det en stor apparat som har en massa rattar och knappar och en skärm på vilken den ritar ut spänningen och hur den varierar med tiden.
Men vad används den till egentligen?
Den används då som sagt till att mäta spänningen men det är egentligen mer än så man kan göra med det.
För genom att göra det kan man mäta en massa olika saker.
Man kan mäta frekvensen i en periodisk signal, man kan mäta resistans och strömstyrka och egentligen det mesta som finns att veta om en elektrisk krets.
Det där låter nästan lite tekniskt. Rent praktiskt sett, vad kan man använda den till?
Om du håller på att designa något som är elektriskt, oberoende vad det är, så är ett oscilloskop ditt absolut bästa verktyg för att hitta fel.
Det kan också användas om du inte vet vad du har att vänta av en signal någonstans i en elkrets.
Då kan du koppla in ett oscilloskop och se på skärmen hur signalen faktiskt ser ut.
Okej. Men hur fungerar den i så fall?
Det finns två sorters oscilloskop som på ytan ser likadana ut men inuti fungerar helt olika.
Och det är då analoga och digitala oscilloskop.
Okej. Och vad är skillnaden mellan dem?
Ja, de analoga, det var de ursprungliga.
Där fungerar det så att det finns ett katodstrålerör, vilket är samma sak som vi har i en vanlig tv, som med hjälp av en elektronstråle ritar upp en bild på skärmen.
Och det analoga oscilloskopet fungerar så att den signal som kommer in, det är den som direkt styr var på skärmen punkten ska hamna, hur högt eller hur lågt.
De digitala däremot gör så att de, som det heter, samplar signalen många, många gånger per sekund så känner det av vad är spänningen just nu.
Och sen finns det en analog till digitala omvandlare som tar och gör om det här till massa ettor och nollor, stoppar in det i ett minne.
Och sen på samma sätt som en vanlig dator ritar upp skärmbilden från något som finns i minnet så tar de digitala oscilloskopet och plockar informationen ur minnet och ritar upp bilden.
Men vilket av dem fungerar bäst då?
Ja, förr i tiden så var de digitala oscilloskopen jätte, jätte, jätte, jättedyra.
Och dessutom så var de analoga snabbare.
De ritar ju ut signalen direkt när den kommer i realtid.
Men de digitala var tvungna att plocka in informationen, lägga den i minnet, bearbeta och så vidare innan de kunde rita upp.
Då fick man en fördröjning.
Och det var också svårt vid väldigt, väldigt höga frekvenser.
Därför då klarar inte det digitala oscilloskopet av att mäta tillräckligt ofta för att man skulle få en korrekt bild.
Men idag då?
Ja, idag så har utvecklingen kommit längre.
De digitala oscilloskopen är nu bara marginellt dyrare än de analoga.
Och de är så snabba och så avancerade att de klarar i praktiken allt som de analoga klarar.
Det finns ingen anledning att köpa ett analogt.
Och ja, de digitala är helt enkelt bättre.
De borde ju vara praktiska också i och med att de lägger i minnet.
Precis, det är det som de största fördelarna kommer ifrån.
Dels är det ju så att medan det analoga och oscilloskopet bara ritar upp signalen och sedan är den glömd för all framtid.
Så kan man bara studera så kallade periodiska förlopp.
Det vill säga sådana som upprepas och ser likadana ut.
Medan det digitala, det kommer ihåg vad som har hänt.
Och då kan du titta på ett engångsförlopp.
Något som bara händer en gång och sedan är borta.
Sen det faktum att du har alla mätvärden lagrade någonstans gör också att du kan göra massa beräkningar direkt i oscilloskopet som du annars skulle vara tvungen att göra för hand.
De kan visa information som strömstyrka, resistans och massa konstiga saker som stigtid och falltid och periodvängd och frekvens och sånt där.
Som man nog måste känna till lite mer för att förstå.
Precis.
Men hur är det? Utvecklas oscilloskåpen fortfarande idag?
Ja, det gör de.
Framförallt det här med utveckling av de digitala oscilloskåpen.
Där man inte måste ha katodstråleröret gör att man till exempel kan använda platta skärmar.
Så man kan ha ett litet handburet oscilloskop med en platt skärm på.
Så man kan koppla in vad man vill i något stort elnät.
Ja, för normalt sett är det väl en rätt otimplig låda.
Precis, och den ska gärna stå på ett bord.
Men varför heter det oscilloskop just?
Det kommer från ordet att oscillera.
Vilket i praktiken betyder att svänga fram och tillbaka runt en punkt.
Vilket är vad de flesta periodiska signaler gör.
Jag har hört alla möjliga konstiga sorter uttal på det också.
Men det är väl inte ovanligt?
Nej, det är inte ovanligt.
Men man kan ha hört många olika.
Men det finns på svenska, så vitt jag vet, två korrekta uttal.
Och det är oscilloskop samt oscilloskop.
Båda går precis lika bra.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Hur fungerar Epost?

Postlådan hemma sköts av din brevbärare, men i den elektroniska världen är det din dator själv som får knata till postkontoret och hämta din post.

Transkription47 repliker · 2:45

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

När man skickar ett e-mail då går det vixst snabbt.
Men hur går det egentligen till? Hur kommer mailet fram?
Jo, i sitt e-mailprogram så ställer man in en så kallad SMTP-server.
SMTP står för Simple Mail Transport Protocol.
Och det är det språk som datorer pratar med varandra när de ska skicka mail.
Och den här servern står oftast hos din internetleverantör eller liknande.
Och när du trycker på skicka-knappen då pratar programmet SMTP med servern och skickar upp mailet dit.
Och sen är din dator egentligen klar.
Den blandar sig inte i veken längre utan allt händer ute på det stora internet.
Servern hos din leverantör skickar då vidare mailet till en annan server.
Men hur vet den vart?
Jo, den tittar på domännamnet i e-mailadressen.
Alltså det som står till höger om snabelat.
Sen står den upp i Domain Name System, DNS som är internets telefonkatalog.
Vart mail ämnade för den här domänen ska gå.
Sen kopplar den upp sig mot den servern och skickar vidare mailet.
Den datorn där kan i sin tur vara ännu en mellanhand.
Som har mer information om vart mailet ska skickas vidare.
Och skickar det vidare.
Och sen fortsätter det så tills det slutligen kommer fram till sin slutdestination.
När det gör det så tar datorn emot det och sparar ner det i mottagarens e-mailkatalog.
Mottagaren ja.
Han vill ju läsa mailet men det har ju fortfarande inte kommit fram till honom.
Vad gör han då?
Jo, han kopplar upp sig mot internet och använder ett annat protokoll.
POP, Post Office Protocol.
Det är det som används när man vill hämta e-mail.
Till skillnad från SMTP som används när man vill skicka det.
Kopplar upp sig mot servern och ber att få de mail som finns.
Då skickas de ner.
Och mottagaren kan läsa mailet.
Men ja, sen finns det ju de som har webmailtjänster som Yahoo, Hotmail och så vidare.
De märker ju inte av allt det här.
Men det beror på att allting sköts i bakgrunden.
Och man får helt enkelt ett fint, smidigt interface via sin webbläsare.
Men allt det här händer egentligen i bakgrunden.
Ja, e-mailet kommer fram vixst snabbt sa vi.
Men gör du verkligen det?
Ja, det kan ju finnas många länkar i kedjan från sändare till mottagare.
Och det är fullt möjligt att någon av dem går sönder.
En dator kan tappa sin koppling mot internet.
Eller så kan den helt enkelt krascha.
Och då kommer ju inte mailet vidare.
Men de här serverna, det är ena ihärliga rackare.
Så de fortsätter och fortsätter i flera dagar och försöker skicka mailet ända tills det lyckas.
Och förr eller senare så kommer ju datorn upp igen.
Och då går mailet vidare och kommer till slut fram till sin slutdestination.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

DNS - Hur fungerar det?

När du första gången skrev in en webadress, var det också första gången du tog hjälp av DNS, Domain Name Service. Internets telefonkatalog, DNS, är det som gör det möjligt att hitta fram på bland annat webben.

Transkription52 repliker · 5:31

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

www.radiongaforskare.com, det är vår internetadress just nu.
Men varför ser den ut som den gör egentligen?
Ja, det är ett system som heter DNS, Domain Name System, som är lite som internets telefonkatalog.
Telefonkatalog, men hur funkar det då? Vad är telefonnummerna?
Ja, på samma sätt som i verkligheten så står vi upp en persons namn eller ett företags namn i telefonkatalogen och får deras telefonnummer.
Så slår datorerna i DNS upp ett namn som www.radiongaforskare.com och får då ut ett så kallat IP-nummer som är telefonnumret.
IP-nummer, vad är det egentligen då?
Ja, det är de adresserna som datorerna egentligen har. Det är bara en lång serie med nummer som är väldigt svår att komma ihåg och lära sig utan till.
Men det är de enda som datorerna egentligen förstår och det är de som måste användas för att de ska kunna hitta varandra.
Har alla datorer en IP-adress?
Ja, absolut. Det måste alla som finns på internet vill säga.
Och precis som telefonnummer har landsnummer och riktnummer för att man ska kunna hitta rätt så är också IP-adresserna indelade så att först finns det en del som visar vilket nätverk man ska leta efter.
Och när man väl har hittat dit så visar nästa del vilken dator på det nätverket är som adressen pekar på.
Så man kan alltså alltid ringa upp datorn man har där hemma över internet på något vis?
På sätt och vis, ja. Sen är det inte säkert att det finns ett program på datorn som kommer svara och låta det göra någonting.
Men finns en dator ute på internet så har den en adress.
Däremot så brukar de datorer som vi har hemma och sitter och surfar på de har inte nödvändigtvis samma adress hela tiden utan om man ringer upp med ett modem eller kopplar upp sig till sin bredbandsleverantör så kanske man får en ny adress varje gång.
Medan de stora servrarna ute på internet de byter väldigt sällan adress.
Nu heter ju vår internetadress www.radiongraforskare.com.
Men varför ser den ut sådär? Vad betyder egentligen de olika sakerna?
Ja, längst bak i adressen, i vårt fall då .com, så finns det som kallas toppdomänen.
Det är den högsta nivån som finns i domännamnet.
Och .com betyder då, eller det är en internationell domän som vem som helst kan registrera någonting under.
Det säger ingenting om vilket land man finns eller så.
Det finns andra som .net, .org och liknande som också är internationella.
Och sen finns det landstoppdomäner, till exempel .se som är bara för Sverige och .dk som är bara för Danmark.
Där under kommer sen vår underdomän www.radiongraforskare.com.
Under den kan vi sätta vilka namn vi vill.
Varför ser man aldrig O, I och Ö i adresser egentligen?
Ja, det är för att ursprungligen fanns ju internet bara i USA och allting utvecklades med engelskan som det språk.
Och man använde.
Och därför funkade inga andra tecken än A-Z, 0-9 och bindsträck får man ha också.
Men nu ser det ut som att det här håller på att bli ändring på.
Man håller på att utarbetarstandarder för att man ska kunna ha inte bara O, Ö utan också arabiska, hebriska och kinesiska tecken.
Vilka är det som bestämmer vad man får ha för domännamn egentligen?
Ja, det är olika organisationer som då är ansvariga för de respektive toppdomänerna.
I USA finns företaget Verisign som har hand om .com och .net till exempel.
Och de bestämmer då huruvida de vill dela ut en domän eller inte.
I Sverige har vi vår egen organisation som har satt ganska stränga regler som att inte vem som helst får registrera en domän under .se.
Och sen i olika länder finns det då sådana här organisationer som sätter sina egna regler för vilka domäner som är tillåtna och vilka som inte är det.
Hur ser framtiden ut med det här egentligen? Kommer jag kunna få per.söderman som min egen lilla domän så småningom?
Nej, du kommer nog aldrig kunna få Söderman som din egen toppdomän.
Utan det kommer nog alltid finnas .org, .com, .se eller som dom här nya .bis och .museum.
Det behövs helt enkelt för att man ska behålla den här strukturen där det finns någonting längst upp som man vet var man ska börja veta.
Men däremot så är det fullt möjligt att du kommer få ha ett ö i din adress.
Det är på gång.
Sen kommer DNS att kunna börja användas till en massa andra saker.
Det kan användas för att distribuera kryptografiska nycklar och berätta var särskilda tjänster finns och massor med häftiga saker.
Men ingenting av det här är färdigt. Det får framtiden utvisa.
Sen kommer ju en intressant sak att hända framöver när internetprotokoll version 6 kommer.
Det kommer göra att det finns de här IP-adresserna kommer bli ännu längre och ha ännu fler siffror i sig och helt omöjligt att komma ihåg.
Och då kommer DNS bli ännu viktigare för då kommer det vara absolut nödvändigt för att man ska hitta en viss dator.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Hur man reparerade Fuse

Nasa skickade 1999 upp en satellit som skulle användas för att studera hur universum kunde tänkas ha sett ut efter Big Bang. Den fungerade bra tills november 2001 då ett styrhjul gick sönder. En månad senare rasade ännu ett styrhjul och satelliten blev obrukbar. Forskarna kom dock på ett sätt använda magnetismen för att återigen kunna styra satelliten.

Transkription30 repliker · 3:43

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Nyligen så utförde man reparationer på rymdteleskopet Hubble.
Det fick mycket uppmärksamhet i media när astronauterna var ute och arbetade och bytte solpaneler och annat.
Det här var ju väldigt viktigt för NASA för de fick så mycket uppmärksamhet.
Men i bakgrunden så har deras ingenjörer gjort vad många anser är en betydligt större bedrift.
NASA sköt den 24 juni 1999 upp teleskopet FUSE.
FUSE står för Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer och det är faktiskt en relativt liten satellit.
Den var planerad att fungera i tre års tid och studerar bland annat hur universum såg ut efter Big Bang.
Den har möjlighet att bestämma kemiska beståndsdelar i avlägsna galaxer och ta bilder av de gasmoln som bildar stjärnor.
När de här tre åren då hade gått vid sommaren 2001 så började man planera att man skulle utöka den.
Så man bestämde sig att utöka hela projektet två år då satelliten fungerade väldigt bra fortfarande.
Dock så fallerade först i november ett av de fyra styrhjulen som styr satelliten.
Ett styrhjul det är en skiva som roterar i en hög hastighet och som utnyttjar den gyroeffekten för att vrida satelliten så man kan peka den åt olika håll.
Dock hade man ett reservhjul som kunde startas och hålla satelliten gående men i december fallerade ytterligare ett hjul och satelliten blev helt obrukbar.
Då konstaterade man att man antingen kunde avbryta projektet och låta satelliten dala ner mot jorden och krascha.
Eller se om man kunde rädda den på något vis.
Ett antal forskare vid Hopkins University i USA fick en möjlighet då att studera satelliten och se om de kunde hitta en lösning på problemet.
De upptäckte att man hade kraftiga elektromagneter ombord och utvecklade en programvara för att styra satelliten med hjälp av elektromagneterna.
Elektromagneterna kan nämligen generera ett elektromagnetiskt fält kring satelliten som verkar mot det jordmagnetiska fältet.
På det viset kan man få en visserligen ganska svag men dock tillräcklig kraft för att trycka eller dra i satelliten mot jorden.
Med de två återstående styrhjulen så kunde man vrida satelliten i alla riktningar.
Det här krävde dock en helt ny programvara och dessutom så varierar det jordmagnetiska fältet.
Det varierar med tidpunkten.
Det varierar beroende på var kring jorden man befinner sig och med det att satelliten kretsar.
Och det varierar dessutom med vilken vinkel satelliten har mot jorden.
Vilket skapade ett väldigt stort beräkningsproblem.
Man lyckades dock uppnå ganska acceptabla lösningar bland annat genom att utnyttja de elektromagnetiska sonder som fanns ombord.
Och kunde till slut rikta in den med en 40 000-dels grads noggrannhet.
En 40 000-dels grad är tillräckligt för att kunna ta mycket exakta vetenskapliga observationer och ta bilder av mycket avlägsna objekt som fortfarande blir skarpa.
Efter den här nya uppgraderingen kan man väl kalla det av satelliten så tror man att den kommer kunna verka hela sin tid ut.
Och har besparat NASA ett antal miljarder samtidigt som det ger forskarna en möjlighet att fortsätta sin utforskning av universum.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Varför brummar kraftledningar?

Har du någon gång gått i närheten av en högspännings-ledning när det regnar? Då kanske du har märkt att den brummar. Vad beror detta på? Och varför låter transformator-stationer som de gör?

Transkription32 repliker · 2:50

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Varför brummar kraftledningar?
Växelström oscillerar med 50 Hz, det vill säga den byter riktning 50 gånger i sekunden.
Det är ett sätt att minska de förluster som inträffar när man sänder genom kraftledningar.
Men det här producerar också en del av de märkliga ljudeffekter man kan höra i närheten av högspänningsutrustning.
En del av förklaringen är naturligtvis att varje elektrisk strömning producerar ett magnetfält.
Magnetfältet kan få metallföremål i närheten att vibrera med samma hastighet.
Det här leder fram till det brum man ibland kan höra från transformatorstationer.
Helt enkelt de stora spolarna får metall i närheten att skaka.
Men man kan också höra ett brum även när det inte finns någon metall i närheten från kraftledningar.
Oftast när det regnar. Vad beror det på?
Skälet verkar vara att det är vatten på kraftledningarna som börjar vibrera.
En ny kraftledning av aluminium är jämn och har oftast en olje i ytan vilket gör att vattendroppar bildar små kulor.
Men det är inte bara ytspänningar som finns där utan också det starka elektriska fältet.
I många fall 3 miljoner volt per meter.
Det här gör att dropparna förändrar form och blir konformiga och får en spets.
Vid den här spetsen är det elektriska fältet mycket koncentrerat och kan faktiskt leda till små urladdningar och bildning av ozon.
Men eftersom dessutom strömmen ändrar sig 50 gånger i sekund kan de börja vibrera vilket producerar ett hummande ljud.
Det intressanta är dock att när det regnar ändras inte ljudet från en ny kraftledning speciellt mycket vilket det däremot gör från en gammal ledning.
På en gammal ledning är ytan gropig och ofta kan vatten fästa i en hinna och dessutom tränga in mellan de del ledningar som finns.
Det här gör att det blir mindre ljud eftersom det inte finns av dessa spetsar som kan vibrera bra.
Men när det regnar blir ljudet högre.
Ju mer regn det finns desto högre hörs det.
I många fall ökar också frekvensen så att det snarast låter som en stekpanna än det vanliga brummandet.
Det verkar som mängden vatten som kan absorberas av ledningen inte är hur stor som helst.
Upp till en viss gräns går det.
Men sen börjar vattnet ta upp laddningar och skjuts iväg i en liten stråle som kan bli upp till en meter lång från ledningens undersida.
Den här urladdningen är dock tyst.
Det är faktiskt så att man inte vet speciellt mycket om de olika brummningsfenomen som inträffar kring kraftledningar.
Men en sak är säker.
När en mjukt material som vatten kommer i kontakt med ett elektromagnetiskt fält kan märkliga saker inträffa.
Magnetiska vätskor uppvisar liknande fenomen och sätter man dem i ett oscillerande magnetfält kan de spruta iväg flera meter.
Så vem vet vad som egentligen försiggår på våra regniga kraftledningar?

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Minimala ytor

Inom både matematik och ingenjörskonst vill man hitta den minsta tänkbara kostnaden att göra någonting. Ett exempel: om man har en given kant, vilken är den minsta yta, som man kan spänna upp över den kanten.

Transkription32 repliker · 3:14

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Inom både matematik och ingenjörskonst vill man oftast hitta den minsta tänkbara kostnaden att göra någonting.
Ett intressant problem är om man har en given kant, vilken är den minsta yta som man kan spänna upp över den här kanten?
Om det här är bara en helt plan kant så är det naturligtvis uppenbart att det måste vara en plan yta.
Men om kanten är böjd, bucklig och komplicerad i tre dimensioner så är det inte självklart vilken sorts yta det ska vara.
Men man kan ju alltid prova att ta den här kanten, doppa ner den i såpa och lyfta upp den så att man får en såpinna som täcker den.
Och då ser man ju att såpinnen tar och bildar en minimal yta.
Den sträcks ut av ytspänningen och finns det någon buckla där den kan göra sig av med extra yta så kommer den bucklan att krympa bort.
Frågan är, finns det alltid en sån här minsta yta?
Det här har man studerat sedan ganska lång tid och det kallas ibland för Plateaus problem efter Joseph-Antoine Plateau, en fransk matematiker som på 1800-talet formulerade strikt matematiskt.
Det intressanta är att om man studerar en såpyta ser man att på varje liten fläck yta så böjer sig den lika mycket uppåt som nedåt.
Det innebär att ytans krökning i medeltal är noll.
Om det var så att den krökte sig mycket åt samma håll så skulle man kunna minska ytan genom att röra undan den.
Medan däremot om den liknar en sadel så är den stabil.
Det här är ganska svårt att formulera på ett prydligt matematiskt sätt men det visade sig att redan från början att om man tar två cirklar och försöker förbinda dem med den minsta möjliga ytan så är det allmänhet vad man kallar en katenoid.
En böjd yta.
Ungefär som en tratt.
Om man separerar dem längre och längre så blir den här tratten smalare och till sist spricker dem.
Det här kan man observera om man provar att göra samma experiment med såpbubblor.
Man kan också visa att matematiska existerar andra ytor för mer komplicerade kanter.
Men ingen lyckades visa att plateaus antagen att det alltid existerar den minsta möjliga yta.
Förrän 1931 när amerikanen Jesse Douglas och ungrären Tibor Rady lyckades bevisa att det alltid existerar en yta som har minsta möjliga aria.
Problemet med deras bevis var att den visade bara att det existerade.
Inte hur man kunde hitta den.
Många ingenjörer var väldigt intresserade av problemet.
Helt enkelt därför att man i konstruktioner kostade mycket pengar för att till exempel lägga ett tak.
Och då vill man använda minsta möjliga material.
Till exempel så är de olympiska stadion vid München skapad med hjälp av såpbubblor.
När man skulle designa taket så definierade man helt enkelt delarna med metallramar man sänkte ner i såpa och mätte sedan noggrant på det.
Idag kan man dock använda datorsimulationer för att göra samma sak.
Ingenjörsmässigt är det här väldigt spännande för det innebär att krafterna på varje liten bit av taket blir lika stora åt alla håll.
Och man har den minsta tänkbara mängden material.
Så kort sagt, det finns mycket man kan lära sig från såpbubblor.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Flygets historia

De tidigaste drömmarna om att kunna flyga gick i kras när stenåldersmänniskan smällde i marken efter ett misslyckat flygförsök vid närmaste stup. Långt senare trodde man att man kunde lyfta från marken om man bara kunde tygla ett moln. Till sist kom vi upp i luften med ballonger, flygplan och segelflyg. Vägen dit var lång...

Transkription77 repliker · 7:17

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Det här med flygets utveckling, det är ju en intressant historia.
Det här med bröderna Wright har man ju hört talas om, men hur började det egentligen Håkan?
Ja, det började förmodligen med någon dum liten stenåldersman som bestämde sig för att han kunde hoppa från en klippa och flyga.
Detta misslyckades ju säkerligen, men den egentliga början tog sig i och med bröderna Montgauffier, som experimenterade på 1700-talet med varmluftsballonger.
De gjorde en massa galna experiment tills de upptäckte att det inte var moln som kunde lyfta, utan det var snarare varmluften som gjorde att saker och ting steg uppåt.
Och de lyckades lyfta allt större och större och större varmluftsballonger ända tills någon gång de hade en massa kändisar på besök i sin by.
Hur gjorde de då?
Ja, då körde de iväg den hittills största.
Och ja, de besökande potentaterna såg ju det där och sen blev det en fluga massivt med varmlufts- och ballongexperiment och så vidare.
Hur kom man fram till det här med varmluften, att den ska lyfta?
Nej, det var inte riktigt så. De trodde ju att det var moln. Moln flyger ju. Så vi ska skapa ett moln som ska lyfta.
Det enda problemet var att de gjorde ju alla de här ballongerna i papper.
Och molnet blev ju ofta vått när de lyftade så då blev det bara någon slags pappersmådd kvar.
Till slut så lyckades de genom att bränna en sällsynt illa luktande lösning med bland annat bomull och lite andra grejer få fram torr ånga.
Eller så att säga någon torr rök.
Och då lyfte det utan större problem för då hade de ju fått fram varmluften utan så att säga vätskan som vägde ner varmluftsballongerna.
Det kan vara bra när det är pappersballonger.
Men det här med glidflygning då?
Ja.
Det förekommer att folk kastar sig ut för klippor och försöker glida iväg och så.
Ja, precis.
Ja, det inspirerade jordnäckligt väldigt mycket.
Och det första man tänkte så då att vi ska väl inventera så som det ser ut när fåglarna flyger.
Jag har kanske sett de här filmsekvenserna från sent 1800-tal med folk som cyklar på en cykel försedd med vingar som flaxar och sedan neper ett stup.
Men det fanns faktiskt en hel del framgångsrika glidflygningsexperiment bland annat en tysk namn Lilienthal.
Han gjorde cirka 2000 framgångsrika flygningar i sitt glidflygban.
Det slutade visserligen i en krasch när han dog men ändå.
Det verkade väldigt...
Det låter lovande.
Det verkade som en väldigt stor inspiration för Brönna Wright som skulle komma och sätta upp det första flygplanet.
Ja, när gick det till egentligen?
Ja, det gjorde de på den 17 december 1903.
Så fick de igång den första flygturen som varade i en 53 sekunder eller något eller vad det nu var.
Men i och med det så hade vi fått flygplan.
Deras hemlighet var att de satte på en motor på planet.
Och i och med det så kunde man äntligen få tillräckligt mycket kraft.
Och när människan på cykeln med ringarna som flaxade, han skulle ha behövt flaxa nästan tusen gånger för mycket som hans ben klarade av.
Om man skulle ha fått till det där att lyfta.
Var det krigen som drev på dem?
Ja, i mångt och mycket. Under första världskriget så upptäckte man ju att de var väldigt effektiva för bland annat flygspaning.
Man hade ju inte kunnat lägga på en massa pansar eller något annat eller särskilt mycket vapen.
Eftersom man behövde fortfarande göra planen så lätta som möjligt.
Men för spaning funkade de väldigt bra.
I och med andra världskriget så lyckades man förenkla den här mer tyngre luftkonstruktionen och till och med göra plan i metall.
Fast trä var fortfarande det överlägset bästa byggmaterialet.
Spaning räckas ut på ögon som kamera och hjärna som minne.
Ja, precis. Men om du flyger 2000 meter över ett slagfält så kan du faktiskt se.
Du har ett mycket bättre perspektiv än någon som står på marken.
Helt klart.
I och med att vi fick pålitliga radioapparater och så vidare så de två utbildningarna gick väldigt mycket hand i hand.
Men den kanske största utvecklingen som vi fick från den militära flygsidan var jetmotorn mot slutet av andra världskriget.
Just det.
Där du hade en förbränningskammar och heta gaser som kom ut bak till och drev det framåt.
Men en annan sak är just den här kommersialiseringen.
Vi hade ju posttransporter ända från 20-talet och framåt.
För det var väl de första statliga postbolagen och så som har rika nog att skaffa sitt någorlunda pålitel flygplan.
Och sen då vid 50-talet, tidigt 50-talet så kom de första passagerartrafiklinjerna igång.
Tidigare hade man ju fått förlita sig till tåg eller båt i mångt och mycket.
Ja, och på senare år då, på 60-talet så kom det första överljudsplanet som tog passagerare civilt.
Militärt hade man ju redan kunnat flyga i flera gånger ljudhastigheten.
Och det är väl militären som har drivit på ganska mycket av utvecklingen kan jag tänka mig.
Ja, fast just det här med komfort och möjligheten att ta flera passagerare och så.
Där är ju just den civila luftfarten ledande.
Och en av de senaste utvecklingarna är just det här med ställplan och så vidare.
Som inte ens syns på militärradar.
Och det är de här som speglar bort alla...
Ja, precis. Det byggt på principen att de enbart har plana ytor.
Och sen blir de ju aerodynamiskt minst sagt svåra att flyga också.
Eftersom luftflödet påverkar sig att det bara åker rätt mot en plan yta.
Men det gör ju radarvågorna också.
Så att de bara studsar bort i andra riktningar och kommer inte tillbaka till radarstationen.
Och så flyget har ju haft en ganska lång historia ändå.
Ja, från storhetsvansinniga grottmänniskor till något mindre vansinniga fransmän.
Ända fram till bröderna Wright som faktiskt lyckades med det.
Ja, och så ända fram till ställtplanen på senare ett år.
Och nu håller man med att bygga en enorm Airbus med ett antal, många passagerare.
Ja, utvecklingen går framåt.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Självreparerande system

Sår läker, men trasiga kugghjul måste bytas. Tänk dig en maskin som kan reparera sig själv. Är detta överhuvudtaget möjligt, och i så fall hur?

Transkription36 repliker · 3:08

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Självreparerande maskiner. Om det är någonting som utmärker levande varelser så är det hur de kan läka sina skador.
Och det är naturligtvis nödvändigt om man ska överleva i en svår och farlig värld.
Men maskiner har i allmänhet inte denna förmåga. Vilket till stor del kan förklaras med att det inte behövs.
Man kan ersätta med reservdelar. Men i vissa tillämpningar vore det väldigt bra om man inte skulle behöva reparera dem, kalla på en reparatör eller använda reservdelar.
Utan de kunde laga sig själva. Ett enkelt sätt att få dem driftsäkra är naturligtvis en redundans.
Det vill säga att man har många kopior av allting.
Man kan till exempel tänka sig att en maskin har två stycken transportband istället för ett.
Och om det ena går sönder kan det använda det andra.
Problemet är att det naturligtvis blir dubbelt så dyrt.
Men är det en riktigt viktig situation så behövs det naturligtvis en sån här redundans.
Man använder till exempel på hårdiskar, så kallade RAID-arrayer.
Där man har flera hårdiskar som skriver samma information.
Går en utav dem sönder kan man ändå använda de andra.
Man kan också använda det i datorer.
Där man har till exempel tre processorer som tar och gör beräkningar.
Och blir de oense om resultatet så ordnar man en omröstning.
Man kollar helt enkelt upp. Vad tycker två utav dem?
Det får gå före. Det är det den tredje tycker.
Sen kan man naturligtvis fundera på om man inte kunde bygga dem av utbytbara delar.
Så att om man har en del går sönder kan den ersätta med en annan funktion.
Det här har man börjat experimentera med för robotar.
En annan variant är kopiatorer som reparerar sig själva.
Professor Tetsu Tomiyama vid Tokyo universitetet och hans forskningsgrupp har utvecklat en kopiator som utrustar med ett neuronät.
Man utnyttjar alltså ett simulerat system som påminner lite om hjärnan för att diagnostisera vad som har gått fel och vilka åtgärder man kan vidta.
Till exempel om lampan i kopiatorn har blivit sämre blir bilderna mörkare.
Det kan man åtgärda genom att ta och göra att bilderna ställs in som om de skulle göras ljusare.
Och detta kan då automatiskt genomföras medan kopiatorn i lugn och ro ringer efter en reparatör som kan komma förbi och fixa problemet.
Det är ju inte så allvarligt som man kan vänta med det.
Förmodligen kommer vi se mer av det här, att datorer så att säga märker av sina problem och kanske skickar ett mejl till någon som kan korrigera dem när det behövs.
Men även material kan göras självreparerande.
Scott White vid University of Illinois vid Urbana Campaign har utvecklat en plast som innehåller små mikroskopiska kapslar med lim.
Och när det här limmet kommer i kontakt med en katalysator som finns ute i själva plasten stelnar det.
Så vad som händer när plasten spricker det är att limmet kommer ut, kommer i kontakt med katalysatorn och stelnar.
Och resultatet blir att plasten behåller upp till 75% av sin styrka trots att den har blivit bruten efter att den har hämtat sig.
Så i framtiden kanske man konstaterar att ja, jag kan inte ta bilen för den är just nu lite gipsad efter den där krocken förra veckan.
Men nästa vecka blir det nog bra igen.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

För att ladda ner föredragen till din dator istället för att bara lyssna på dem, högerklickar du på länken “Ladda ner föredraget” och väljer “Spara som” eller motsvarande för din webbläsare.