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

Lök

Snart kanske en krossad lök inte är något att gråta över längre. Forskare arbetar nämligen med att hitta ett sätt att ta bort det ämne som får ögonen att tåras när man skär eller krossar löken. Men kan man göra detta utan att ta bort den goda smaken?

Transkription36 repliker · 3:26

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Lökens biokemi.
Lök har odlats sedan stenåldern och var till exempel en populär matvara vid bygget av pyramiderna.
Vi har odlat lök så länge och skapat olika sorter så att idag kan vitlök och vanlig lök i allmänhet inte föröka sig speciellt bra utan människors hjälp.
Vitlök, Allium sativum och vanlig lök Allium celia är populära just genom sin starka smak.
Men vad orsakar egentligen den här smaken?
En intressant sak man kan observera är att även om lök luktar så börjar den inte lukta speciellt stark förrän man skär i den eller krossar den.
En oskadad lök är inte speciellt smakrik.
Det verkar nämligen som de föreningar som vi verkligen uppskattar smakmässigt och luktmässigt och även de som får oss att gråta bildas när man tar och skadar löken.
Och det här är förmodligen ett försvar.
Redan 1844 började man experimentera med ångdestillation av löken och fick fram ett lökextrakt.
Det här lökextraktet fick dock inte folk att tåras när de luktade på det.
Vilket tydde på att det var en ganska lättsönderfallande substans som inte tålde att destilleras.
1944 i USA så tog Cavalito och gjorde mildare extraktioner med olika former av alkohol och kunde därigenom få fram ämnet alisin som är det som ger vitlökens karakteristiska doft.
Det bildas just när vitlök skärs.
Man kunde visa på 40-talet att det fanns ett enzym, alisinas, som konverterar tidigare ämnen till alisin.
De här enzymerna är oftast isolerade från själva alisinet i cellen.
Men när en cell bryts sönder så blandas de och börjar reagera.
Därigenom så bildas starkt doftande ämnen.
Alisin och dess sönderfallsprodukter i sin tur visar sig vara användbara antibiotika.
De dödar bland annat i kärsia coli och streptokocker och är ungefär en femtjundel så effektiva som penicillin.
En annan sönderfallsprodukt av alisin, ajoen, är mycket effektiv mot blodproppar.
Ungefär lika effektiv som den acetylsalicylsyra som finns i magnesylen.
Dock finns den inte med vitlökspiller eftersom de har framställts just genom ångdestillation.
Men hur kommer det sig att vi gråter av vanlig lök?
Det verkar vara mycket instabila föreningar och det är en komplex kemisk reaktionsväv.
Man tror att det är propantialesoxid som bildas.
Tidigare har man menat att den här bildas ur samma reaktionsvägar som producerar de andra smakeämnena i löken.
Vi därför alltid måste dras med lökar man gråter av om vi vill behålla den goda smaken.
Men det har visat sig att det produceras av ett speciellt enzym.
Man tror att det i princip ska vara möjligt att genmodifiera lökar så att man inte gråter dem men de behåller sin smak.
Annars bestäms löks styrka mycket på mängden svavel i marken.
För alla de här starkt smakande föreningarna innehåller svavel.
Och en svavelhaltig mark produceras starkare lök.
Detsamma gäller högre temperaturer.
Kyla däremot gör att lökens enzymer arbetar långsammare
och kan vara ett sätt att undvika att tåras om man nu skulle ha en vanlig, icke-modifierad lök.

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

Öronvax

En regel att leva efter borde vara att inte stoppa in någonting mindre än en armbåge i örat. Ändå sitter folk med pennor, brutna gem och tandpetare och försöker få loss öronvaxet från hörselgångarna. Dumt, farligt och dessutom får man bara mer vax på så sätt. Vad är öronvax bra för egentligen?

Transkription28 repliker · 3:08

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Öronvax. Öronvax är knappast ett ämne som ofta tas upp i artiga sällskap, men det är en häpnadsväckande användbar substans.
Det man i dagligt tal kallar öronvax är en blandning av hudflagor och cerumen, en substans som utsöndras av körtlar i en ytterörat.
Dess uppgift är att fånga in små partiklar som kommer in i örat.
Eftersom den är mycket fetthaltig så är den vattenavstötande.
Detta gör att vatten normalt inte rinner in genom hörselgången och kommer i kontakt med trumhinnan.
Därigenom kan man förhindra att mycket smuts kommer dit.
Skulle bakterier ändå komma in så skyddar också där öronvaxet eftersom det är surt och därmed skapar miljö där de flesta bakteriesorter inte trivs.
Dessutom innehåller det mättade fettsyror och bakteriedödande ämnen som enzymet lysosym.
Överhuvudtaget så är öronvax något ganska nyttigt och man behöver faktiskt inte göra sig av med det i den utsträckning som många människor idag gör.
Tvärtom är det ett problem som många läkare finner att folk petar mycket i sina öron och därigenom trycker ihop det så att den blockerar trumhinnan.
Det visar sig nämligen att öronvaxet normalt migrerar utåt.
Det finns silier i väggarna på hörselgången som transporterar ut öronvaxet.
Hjälpt också av kroppsvärme och huvudrörelser.
Vilket gör att det normalt försvinner och inte större problem.
Det utsöndras utav modifierade svettkörtlar och tallkörtlar.
Det intressanta med de här är att de stimuleras i likhet med andra svettkörtlar till exempel av stress och höga halter av adrenalin.
Dessutom kan stimulans utav hörselgången göra att mer öronvax utsöndras vilket gör att om man petar mycket i örona så blir det mer av det.
En oväntad upptäckt är att det finns en genetisk kontroll av vilken sorts öronvax man har.
Det visar sig att vissa människor har ett mer klisterigt vax som innehåller upp till 50% fettsyror och andra har ett mer vaxliknande flagigt vax med bara 20% fettsyror.
Norio Nikawa vid Nagasaki universitet upptäckte att det här fanns en koppling till bröstcancer.
Japaner har i allmänhet vått en öronvax istället för torrt öronvax.
Men japaner som hade torrt öronvax hade också oftare bröstcancer.
Det verkar som att det finns samma gen som styrde öronvaxet.
Detta kan verka vid första anblicken märkligt.
Men anledningen är att de celler som producerar just cerumen, själva fettsyrorna i öronvaxet, är närbesläktade genetiskt med de celler som finns i bröstet och producerar mjölk.
Kort sagt, den dominanta gen som bestämmer vilken sorts öronvax man har kopplar förmodligen med vilken sorts bröstceller man har.
Därför finns det också en koppling till bröstcancer.
Kort sagt, det finns mer än man anar att säga om det enkla öronvaxet.

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

Svarta hål

Det är svårt att bevisa att något du inte kan se existerar. Enligt teorier borde det finns stjärnor så massiva att inget kommer ut ur deras gravitationsfält, inte ens ljus. Hur kan du då se att de finns där.

Transkription25 repliker · 2:46

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Hur vet vi om svarta hål finns?
Einsteins relativitetsteori beskriver tyngdkraften i termer av hur rum och tid kröker sig runt massiva objekt.
Ganska kort efter att han hade formulerat sina ekvationer så löste Carl Schwarzschild dem för ett tungt, sveriskt objekt.
Den här lösningen, som kallas för Schwarzschildsmetrik, hade en del märkliga egenskaper om man antog att det var ett mycket, mycket tungt objekt.
Bland annat skulle det vara omöjligt för någonting, inte ens ljuset, att lämna det här objektet, utan allting skulle försvinna in vid mittpunkten.
Idén var egentligen inte ny. Redan under 1700-talet hade Laplace framkastat idén att det fanns stjärnor som var så massiva att inte ens ljuset kunde fly från deras yta.
Man trodde dock att det här var ganska irrelevant eftersom inga verkliga stjärnor kunde ha så hög täthet.
Men under 30-talet började arbete med att förstå stjärnors livscykel visa att vissa gamla stjärnor inte kunde hålla emot mot sin stora tyngdkraft,
utan borde kollapsa och bli så täta att de borde stämma med Schwarzschilds lösning.
Det är en sak att visa att en teori implicerar ett faktum, men det är en annan sak att se om det verkligen händer så i verkligheten.
De egenskaper svarta hål skulle ha var så märkliga så att många vägrade att tro att de var möjliga.
Hur ska vi göra för att veta om svarta hål egentligen finns?
De kan per definition inte sända ut något ljus, så de kan inte ses.
De är väldigt kompakta, vilket gör att de knappast kommer att skymma någonting så vi kan se dem mot en bakgrund.
Det enklaste sättet att avgöra om någonting borde vara ett svart hål är att se om det inte syns, men har en stor massa.
Nyligen har man visat i radioobservationer av galaxen M87 att det finns objekt som är ett halvt ljushål från mitten
som rör sig med en hastighet som tyder på att det finns miljoner solmassor innanför det.
Röntgenstrålning visar sig att atomer rör sig med en tredjedel av ljushastigheten,
vilket verkligen stöder tanke på att det här måste vara ett svart hål.
Dessutom kan man uppskatta gravitationen som måste finnas där och gör mycket troligt att det måste vara ett svart hål.
Detsamma gäller i Vintergatan. Man har funnit att en viss stjärna, S2, kretsar runt Vintergatas mittpunkt med ett varv på 15,2 år.
Den rör sig 200 gånger snabbare än jorden, men den befinner sig bara 17 ljustimmar ut,
alltså tre gånger avstånd solen till Pluto, ifrån mittpunkten, vilket tyder på att det rör sig om miljoner stjärnmassor innanför den.
Kort sagt, det förefaller vara ett svart hål där.
Om det inte är ett svart hål så måste det vara något som är ännu mer bizarrt.

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

Mjölksyra

Spring tillräckligt fort och länge, så får du ont i benen. De flesta lär sig i skolan att det är mjölksyran som gör detta, men det är inte riktigt helt sant.

Transkription31 repliker · 2:23

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Alla har någon gång fått det som kallas för mjölksyra i musklerna vid ansträngning.
Det är ju rätt ont och i allmänhet väldigt otrevligt.
Men vad är det egentligen som händer när det bildas mjölksyra?
Jo, mjölksyra bildas när musklerna inte får tillräckligt med syre under kolhydratförbränningen.
Denna sker i två olika faser.
Den första tar med hjälp av enzymer och omvandlar glykogen till mjölksyra och energi.
Den andra återanvänder samma mjölksyra med hjälp av syre.
Detta blir till koldioxid, vatten och energi.
Men all mjölksyra kan inte förbrännas av musklerna.
Den forslas vidare via blodet och förbränns av muskulaturen i hjärtat och lungorna som är mycket effektiva på detta.
Det är för övrigt väldigt ovanligt att det bildas mjölksyra i till exempel hjärtat.
Detta sker bara vid väldigt låga syrenivåer vid till exempel en hjärtinfarkt.
Detta är då orsaken till att vi faktiskt kan överleva en hjärtinfarkt också.
Men om vi då får tillräckligt mycket med syre så sker båda faserna i princip samtidigt.
Och det stannar inte kvar någon mjölksyra i musklerna och vi får inga problem.
Men om det då inte finns tillräckligt med syre så stannar mjölksyran kvar.
Detta skapar en sur miljö i musklerna som gör det väldigt svårt för dem att arbeta effektivt.
Plus att förbränningen av kolhydrater inte sker lika effektivt i anaerobmiljö, det vill säga utan syre.
Däremot, lustigt nog, så är det så att den smärta i musklerna som vi förknippar med mjölksyra inte alls orsakas av just denna.
Vid lång belastning av en muskel så skapas samma substanser som vid inflammationer i kroppen.
Och det är egentligen detta som orsakar smärtan som vi får vid till exempel en lång springtur.
Men hur ska man då göra för att undvika att få mjölksyra?
Det uppenbaraste är ju att bättra på sin kondition så att kroppen kan forsla mer syre till musklerna.
Annars finns det faktiskt inte så fruktansvärt mycket vi kan göra.
Det är helt enkelt bara att träna.
En stor bov när det gäller syretillförsel är rökning.
Förutom då att lungkapaciteten på sikt försämras så är den direkta effekten när man tar en cigarett att de röda blodkropparna tar upp kolmonoxid istället för syre.
Och man omedelbart blir lättare ansträngd.
Kolmonoxid är ju för övrigt då också ett väldigt otrevligt gift.
Eller i princip ett gift.
Sedan kanske man inte ska nämna det faktum att jag själv inte riktigt har lyckats sluta röka än, men det kommer så småningom.

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

Digitalt ljud

I elektroakustikens barndom lagrade man ljud genom att gravera in ljudmönstret i skivor. Senare kom magnetmedia och nu även optiska varianter. Vad är det för anledning att man gått över till digitalt ljud?

Transkription28 repliker · 2:57

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Digitalt ljud. Människor har i alla tider haft ett behov av att lagra information.
Vårt vanligaste kommunikationssätt är med hjälp av ljud och då har det varit naturligt att också hitta på en metod att lagra ljudet.
För trots allt att minnas allting som alla har sagt och sedan försöka återberätta det har väldigt mycket begränsningar.
De första idéerna för att lagra ljud byggde på att man tog en nål och sedan så ristade man in ljudet i en platta.
genom att sedan röra nålen genom det här spåret så kunde man återskapa ljudet.
Det här kallas för analog lagring därför att det man gör är att man ristar in ljudets form i plattan och sedan så återskapar man ljudet direkt.
Det här fungerade väldigt bra. LP-skivorna är ett exempel på analog lagring men det har vissa begränsningar framförallt när man ska massproducera ljudet.
För att överkomma de här begränsningarna så började man skapa digitala ljudformat.
Att lagra ljud digitalt har ju vissa problem.
Man måste alltså omvandla en ljudpuls till pulser av ettor och nollor.
Det här gör man genom att man tänker sig att man tar ett högtalarmembran som träffas av ljudet och sedan mäter man hela tiden var någonstans membranet befinner sig.
Membranet kommer att röra sig efter ljudpulsen och så kan vi helt enkelt få en mätkurva.
Av denna mätkurva kan vi sedan skapa en ström och om vi skickar den strömmen tillbaka till högtalaren så kommer högtalaren röra sig enligt mätkurvan igen.
Det vill säga återskapar vid ljudet.
Det format som används som en standard för lagring av ljud kallas för WAVE.
Det innebär att man 44 000 gånger per sekund lagrar var någonstans det tänkta membranet befinner sig.
Och sedan så kan man då återskapa utifrån det här formatet.
Det har dock en del nackdelar, framförallt det att det tar en väldigt stor mängd data.
Alla vet att man idag inte laddar ner WAVE-filer från internet utan istället använder något som kallas för MP3.
MP3 har man helt enkelt börjat titta på vad är det för ljud vi hör.
Det finns vissa frekvensområden som vi inte överhuvudtaget uppfattar.
Och de behöver vi naturligtvis inte lagra.
På det viset kan man minska mängden information man lagrar utan att vi hör någon skillnad.
En MP3-fil på kanske en fjärdedel av storleken av motsvarande WAVE-fil kan låta i princip identiskt.
Faktum är att vissa kan till och med uppfatta att MP3-filen låter bättre.
Därför att bakgrundsljudet som vi inte uppfattar uppfattas ändå som en störning av det rena ljudet.
I framtiden så kanske man utvecklar metoder för att beskriva ljud rent matematiskt.
Men hittills så får vi förlita oss på dessa ganska grova metoder.

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

Ett åldrande samhälle

Ett antal år in i framtiden kommer en fjärdedel av Sveriges befolkning vara över 65 år. Är detta ett problem, hur länge kommer medellivslängden att öka och håller vi på att lösa åldrandets gåta?

Transkription78 repliker · 6:07

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Det föds allt färre barn idag och samtidigt lever man allt längre.
Man kan ju säga att medlivslängden ökar och jag undrar hur kommer detta att påverka samhället i framtiden?
Förmodligen kommer det att påverka det oerhört mycket.
Vi har ju sett att samhället förändrades under förra århundradet genom industrialiseringen och ännu mer under 1900-talet genom uppbyggande postindustriella samhället.
Vad vi nu är på väg in är ett samhälle där upp till en fjärdedel av alla invånarna är över 65.
Hur mycket längre lever vi idag egentligen?
Det visar sig att medellivslängden har ökat ganska kraftigt.
Under stenåldern så kunde man vara lycklig om man blev 30.
Mycket berodde naturligtvis på att barnadödligheten var så enorm.
Senare så gick den upp och någon gång i mitten av 1800-talet så var medellivslängden, då låg man kanske i femtiotal år.
Vad som sedan har hänt är att den har ökat väldigt rakt med ungefär tre månader per år.
Detta gäller de flesta industrialiserade länder i världen.
Så idag har man en god chans i de utvecklade världen att leva tills man blir 80.
Även i många länder som brukar räknas som tredje världen har det skett nästan mer än en fördubbling under 1900-talet av hur länge man lever.
Idag så är 60-årsåldern fullt uppnåbar även i många väldigt fattiga länder.
Då tänker man gärna, finns det någon maxlivslängd egentligen?
Ja, det där är en intressant problem därför att många har ju försökt förutsäga att när kommer medellivslängden att sluta öka?
Och i medeltal så har deras förutsägelser misslyckats efter fem år.
Man har alltså varit väldigt konservativ.
Men rent biologiskt sett så är det många som tror att det finns någon sorts övre gräns omkring 110-120 år.
Mer än så verkar inte människokroppen klara av.
Men även där finns det en del trender som tyder på att även hundraåringarna lever längre och längre.
Så det är möjligt att det inte finns en helt säker maxlivslängd.
Sjukdomar tänker man ju gärna på.
Finns det någon risk att folk blir gamla och sjuka så att säga?
Ja, någonting man verkligen har oroat sig för har ju varit just att samhället med många äldre kommer att handla nästan enbart om att alla ligger på långvården.
Lyckligtvis verkar trenden vara att de äldre faktiskt blir friskare och friskare.
Ju äldre man blir desto fler ålderssjukdomar och sånt riskerar man naturligtvis att få.
Men det verkar som behandlingsformer har börjat bli så pass bra så att mängden äldre som verkligen är så illa därans att de behöver rullstolar bli sängliggande har minskat då från ungefär 25% till 19%.
Det är alltså minskning med ungefär 1% per år.
Så att det verkar som att vi går mot friskare och friskare äldre som lever längre och längre.
Ja, politiskt och i styrning och så tänker man ju på, kommer äldre personer att styra samhället i större utsträckning i framtiden?
Ja, om man tittar på statistiken i riksdagen idag så verkar inte trenden vara det.
Där har inte medelåldern ändrats så värst mycket.
Men väldigt mycket av det här hänger ju ihop också med vad som händer nu när man börjar få mer och mer vitala äldre.
Och förmodligen kommer vi få se mer pensionärspolitiker.
Samtidigt så finns det ju också en del mottrender.
Till exempel är det ju så att medellivslängden för ett företag är 5-10 år.
Vilket gör att det är relativt få företag man kan sitta och vara chef för i årtionde efter årtionde.
Oftast dör företaget innan de är anställda.
Och jag tror att vi är på väg mot att vi lever längre än många institutioner.
Vilket gör att de äldre kan mycket väl ha maktpositioner.
Men samtidigt är det ju ett väldigt mycket mer dynamiskt samhälle.
Vilket gör det svårare att sitta kvar med maktpositioner.
Ja, det är klart. Om själva organisationen försvinner.
Men man tänker, vilka roller har äldre personer haft i samhället traditionellt sett?
Ja, det har ju ofta varit så att i stamsamhällen så finns det en eller två riktigt gamla personer.
Och de förvaltar stammens kultur. De kan de gamla sagorna.
Sen så i bondesamhället blev det flera äldre som klarade sig.
Och de var ju inte så användbara i ett bondesamhälle eftersom de inte kunde arbeta så hårt.
Så man satte dem mest på undantag. De var mest till besvär.
Även om man fortfarande respekterar dem för sin erfarenhet.
Men nu har vi börjat få enormt många äldre.
Det är inte bara ett fåtal utan en hel klass.
När man växer upp idag så vet man att man har en mycket god chans att leva tills man blir 60, 70 eller 80-åring.
Det är en del av livet.
Och vi har ännu inte riktigt funnit en roll för de äldre.
Det är en del av kulturen som är under utveckling.
Vad vi ser istället är att olika handlingar och beteenden som tidigare var väldigt föreskrivna i vissa åldrar nu är mer fria.
Att gifta sig till exempel är inte något som de flesta människor i dagens Sverige gör i tonåren.
Det har blivit mer utspritt.
Att skaffa barn är någonting man gör senare och senare.
Även äldre har börjat både gifta sig och skilja sig även efter 65.
Någonting som tidigare var helt otänkbart.
Ja, det forskas ju en del på just åldrande.
Och åldrandets gåta kan man ju diskutera.
Är den på något sätt på väg att lösas?
Idag vet man ju faktiskt inte riktigt varför vi åldras och var i åldrandeprocessen består.
Men samtidigt gör man väldigt stora framsteg just nu.
Många tecken tyder på att vi kanske inom tio år verkligen vet vad åldrandet består i, vad det beror av.
Vilket gör att man kanske kan börja åtgärder.
Att det sedan är en bra bit framöver spelar egentligen inte så stor roll för att vi redan idag är väldigt...
Ja, vi lever länge.
Så effekten blir ju det att om ett botemedel eller ett sätt att bromsa åldrar något kommer om 20 år
så kommer en stor del av dagens levande människor att få nytta av det.
Och naturligtvis för varje extra år de lever så ökar ju sannolikheten att nya genombrott kommer.
Evigt liv alltså.
Ganska nära.

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

Robotik

Vi tar det för självklart att kunna undvika väggar, stup och vassa kanter. För att få en robot att tolka miljön den arbetar i, krävs det att den ser precis som en människa. Att göra detta är mycket svårt, men inte omöjligt.

Transkription67 repliker · 6:08

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Robotik? Eller hur får man egentligen en robot att uppföra sig?
De allra tidigaste robotarna, om man kunde kalla dem för det, var ju mekaniska och uppdragbara djur.
Man vred upp dem i en skruvfjäder och sen så tog till exempel den mekaniska ankan och vaggade framåt och kunde svälja brödbitar.
Ett väldigt generellt beteende som, ja, när den ställs inför kanske en slutet på bordet eller något sådant så faller den platt.
Ja, exakt, för det fanns ju egentligen ingen information från omvärlden där.
Det är ju inte mycket konstigare än vilken mekanism som helst.
När vi tänker på robotar menar vi ju en maskin som också kan handla i världen.
Och det innebär att den måste kunna reagera på sin omvärld och förmodligen göra det på ett ganska flexibelt sätt.
Så den första riktiga försökningen i robotik då måste ju ha strävat efter en bild av omvärlden, att roboten skulle kunna anamma den.
Ja, det kan man säga.
Mycket av den tidiga försöken handlar mest om att upptäcka hur svårt det var med datorskeende.
När man inledde studiet av artificiell intelligens tänkte man att problemet att ta en videokamera, titta på omvärlden och sedan deducera var bord, stolar och andra hinder stod, det var trivialt.
Ganska snabbt upptäckte man att det var oerhört svårt att utifrån en platt bild få en tredimensionell uppfattning av omvärlden.
Det kan ju vara väldigt svårt att namna just sådana saker som kan se så olika ut som till exempel bord, vägg, stol.
Den tidiga robotiken var ganska mycket baserad på tanken att man ska studera sin omvärld via olika sensorer, bygga en modell av vad som finns i den här världen.
Sen räknar man ut att jag befinner mig här och jag vill komma till en annan position.
Vilka handlingar måste jag genomföra för att förändra världen i enhet med det?
Om man är iakttagelse av världen så ska en fullständig iakttagelse av världen, vilket ju inte är nödvändigt för oss i vårt handlande, så skulle man alltså sedan uppnå sina mål.
Just det. Och problemet är naturligtvis det att ingen människa eller robot vet allting om sin omvärld.
Man ser inte detaljer, man märker inte att någon håller på att komma in i bilden från höger och så vidare.
Så den här tidiga robotiken fungerade inget vidare.
Det tog för lång tid att räkna ut hur omvärlden såg ut och när roboten väl flyttat sig en halv meter så måste den räkna ytterligare 40 minuter på omvärlden.
Och risken var ju att någon gick förbi och flyttade stolen.
Men vad var det som hände sedan egentligen?
Ja, en viktig insikt kom ifrån neuroforskaren Valentino Breitenberg som hittade på några enkla små fordon, nästan leksaker.
Han visade att man kunde få fram ganska kluriga beteenden även utan allt för mycket tänkande.
Hans första exempel var en litet fordon med två motorer där bak och två fotoceller kopplade till dem.
Så när det kom ljus på vänstersida så gick höger motor igång.
När det kom ljus från högersida gick vänster motor igång.
Det gjorde att den lilla roboten orienterade sig mot ljuset och rörde sig mot det.
Det blev en ljussökande robot utan någon minsta planering och tänkande.
Och med det kan man antingen få den att söka ljus eller gömma sig från ljus.
Ja, då kopplar man det på annat sätt.
Han visade genom att se ett tankeexperiment att sådana här enkla beteenden, inte mer än reflexer, kunde vara mycket användbara.
Ja, men du kan ju fortfarande bara få den att göra en sak då.
Nästa steg var ju då att kombinera flera stycken.
Någonting som robotforskaren Rodney Brooks kallar en subsumption arkitektur.
Roboten har ett antal beteenden inbyggda.
Till exempel en reflex att inte korridera med väggar.
En annan att söka upp en batteriladdare när batteriet är lågt och så vidare.
Och det beteende som behövs mest just nu vinner företräde.
Så då kan till exempel att inte krocka med en vägg vara den högsta prioriteten.
Medan i en lägre, i den totala hierarkin så ligger det kanske just att fylla på batteri väldigt högt om nu den är lågt.
Och sen hitta kolaburkar och slänga dem väldigt lågt.
Ja, exakt. Man har snarast en högnivåmål som avbryts när det kommer mer trängande behov.
Precis som i vårt eget tänkande.
Vi kan vilja utforska en ö vi besöker.
Men när vi blir hungriga och törstiga så börjar vi faktiskt först leta rätt på vatten och mat.
Men på senare tid så har ju vi sett en återgång till lite av de tidigare teorierna i och med att beräkningskapaciteten har ökat lavinartat.
Oh ja. Det är inte så mycket en återgång som man håller på parallellt med att de nu börjar förenas.
Vi har så pass mycket beräkningskraft att det börjar gå att faktiskt göra de här observationerna av omvärlden
och bygga bra världsmodeller.
Samtidigt kombinerar man då små enkla beteenden och reflexer med då en högre nivå som gör lite mer planering.
Utmaningen blir mer och mer att klistra ihop de olika systemen för de är väldigt olika.
Ja, öga motorkombinationen var en alldeles särskild problematik vad jag förstod.
Ja, just att se ett föremål i omvärlden och sen kunna gripa tag i det.
Det kräver att man kan dels urskilja förmån, dessutom avgöra var i det tredimensionella rummet är det och sedan också hur man ska röra sin arm för att nå fram till det.
Vilket också förutsätter att man vet vad man själv är.
Det visar sig vara ganska komplicerat och de bästa resultaten är att man medan man rör armen observerar dess läge och därigenom kalibrerar.
Det här har man börjat bli mycket inspirerad av.
Lillhjärnan till exempel.
Det finns flera japanska forskarteon som försöker härma just hur lillhjärnan gör den uppgiften hos oss människor.
Avslutningsvis har vi då evolutionsalgoritmer.
Man utnyttjar helt enkelt evolutionsliknande saker genom att odla fram datorprogram som ger vissa specifika beteenden som är svåra att programmera.
Till exempel att gå eller att flyga med vingar.
Sen är tanken då att man på något smart sätt ska kunna klistra ihop det här med de andra beteendena.
Det är en stor utmaning att få fram någonting som hänger ihop väl även om delarna fungerar bra.

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

Mercator

Om du tittar i en vanlig världsatlas kan du mycket väl hitta kartor i så kallad "Mercators projektion". Mannen bakom denna metod att rita kartor levde ett spännande liv och hann även med att döpa den nya världen.

Transkription22 repliker · 2:38

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Gerhard Mercator, hans liv och verk.
Mercator föddes i vad som var en del av dagens Belgien, 1512.
Han studerade i tidigare år och var ursprungligen att bli präst men vände sig sedan till att studera främst matematik och astronomi.
Han kom att bli en framstående geograf och även kartritare.
Och som gjorde sin huvudsakliga karriär inom dagens Tyskland.
På dåtiden hela det romska riket.
Hans verk bestod främst i att han gjorde sin så kallade Mercator-projektion.
Vilken var till stor hjälp för bland annat navigering till sjöss i och med att den införde longitud och latitud och tillät navigering längs en rak linje.
Han namngav även Amerika som lite kuriosa 1538 och åsyftade då Amerigo Vespucci, den man som något felaktigt gavs företräde framför Kolumbus för att ha upptäckt den nya världen.
Han under sin tid som kartograf ritade många kartor över Europa och även Skandinavien.
Detta ledde till att han blev någorlunda vidare känd.
Men hans kanske viktigaste och mest subtila insikt var att han insåg att jorden hade magnetpoler inom sig.
Den så kallade deklinationen.
Om man håller en kompass så kommer den att riktas mot Nordpolen.
Fast om man står alldeles i närheten av Nordpolen, den magnetiska Nordpolen det vill säga, så kommer den att riktas nedåt in i jorden.
Det är där den så att säga ena magnetpolen finns hos planeten.
Hans liv var en nordlunda stormigt. Han blev bland annat kätterianklagad 1544.
Men tack vare mäktiga välgörare så kom han undan ifrån det utan några allvarliga men.
Han dog 82 år gammal 1594 och hade då gjort avsevärda bidrag till bland annat kartografi och astronomi.
Den roll en karta spelar för vår världsbild är stor.
När vi är ute på orientering i grundskolan lär vi oss att koppla ihop den abstrakta bilden som är kartan med verkligheten.
Genom Markators och andras verk har vi alltså utvidgat gränserna för den del av jorden som vi kan förstå.

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

Värmeutvidgning och entropi

Om du värmer upp stål, så blir det längre. Däremot är detta inte sant med alla material. Gummisnoddar t.ex drar ihop sig, vilket du kan använda för att bygga en enkel motor.

Transkription38 repliker · 3:29

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Värmutvidgning och entropi. De flesta material utvidgar sig när man värmer upp dem och drar ihop sig när de blir kallare.
Ett typiskt exempel är stål som har ungefär 13 miljonterdelars utvidgning per grad.
Det betyder att om man värmer upp en stål så blir det något längre.
Längsskillnaden är relativt liten för de normala temperaturförändringar man ser i det vanliga vädret men kan ibland få stor betydelse till exempel för järnvägar.
Där har man räls som är mycket lång och när den börjar utvidga sig till exempel på en mycket solig dag så böjer den sig.
Resultatet kan bli så kallade solkurvor vilket får tågen att spåra ur.
På samma sätt utvidgar vatten sig också något mer när det värms upp och en grads temperaturhöjning i världen skulle leda till att vattenytan går upp 8 cm.
Även utan att man tillfört mer vatten till världshaven vilket skulle kunna få stor effekt på grund av växthuseffekten.
Anledningen till att värmeutvidgning sker är att atomerna vibrerar beroende på temperaturen.
När temperaturen ökar så vibrerar de kraftigare vilket gör att de trycker mer ifrån varandra.
Har man gitter av atomer till exempel i en metall så kommer det att växa en smula när det blir varmare.
Det här kan utnyttjas till exempel i bimetaller där man sätter två metaller som har olika värmeutvidgning sida vid sida.
Eftersom den ena utvidgas mer än den andra när det blir varmt så kommer det här lilla bläcket att böja sig vilket kan sluta en elektrisk kontakt vilket används i termostater.
Men det finns också en del saker som uppför sig på andra sätt.
Gummiband drar ihop sig istället.
Det här kan utnyttjas på intressanta sätt.
Man kan till exempel bygga ett hjul där ekrarna är gummiband som går ihop till centralt nav.
Och så värmer man på ena sidan.
Då dras naturligtvis navet mot den sidan.
Hjulet blir obalanserat och rör sig.
Detta bringar in nya gummiband på den uppvärmda delen och flyttar uppvärmda gummiband ut på den kalla delen och hjulet börjar rotera.
Kanske inte världens mest effektiva motor men en intressant demonstration av hur man kan konvertera värme till rörelsenergi.
Hur kommer det sig egentligen att gummibandet drar ihop sig?
Ja, på mikroskalan så består gummiband av en spagetteliknande anhopning i molekyler.
När man drar ut ett gummiband så tvingas den här spagettirören att bli ganska rak.
Därmed måste den också bli mycket mer ordnad.
Nu finns det en naturlag som säger att entropin, ett mått på oordningen, alltid måste öka.
Eller så måste man frigöra värme.
Värme kan egentligen sägas vara koncentrerad oordning.
Så vad som händer är att när man tar och drar ut ett gummiband så blir det mer ordnat och det måste frigöra värme.
Det här kan man faktiskt känna genom att ta ett gummiband, sätta mot överläppen som är mycket känslig för temperaturskillnader och dra ut det.
Det blir varmare.
Om man väntar en stund och sen låter det bli kortare igen så känner man hur det blir kallt.
Värme sugs upp i omgivningen för att kunna tillåta gummibandets molekyler att kullra ihop sig.
Det här är också samma princip som inträffar när man skapar kylbad genom att hälla ammoniumnitrat i vatten.
Oordningen ökar så snabbt så att naturen är villig att suga i värme för att uppnå det.
Kort sagt, värmeutvidgning är inte en självklarhet.
Är man tillräckligt oordnad så kan det istället bli en värmekrympning.

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

Frukt och mognad

De flesta vet att en dålig frukt i en korg snabbt kan få de andra att bli övermogna. Detta kan även användas som ett trick om man vill snabbmogna omogen frukt. Hemligheten bakom detta är ämnet Etylen.

Transkription37 repliker · 3:23

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Växter producerar frukter för att locka djur att äta dem och därigenom sprida fröerna.
För där måste naturligtvis frukten vara lockande för djuret, vilket ställer vissa krav.
Om man tittar på omogna frukter så är de gröna, de är syra och de är i allmänhet väldigt hårda.
Hårdheten beror på pektiner som binder samman de olika cellerna och gör dem svåra att separera.
Dessutom är oftast fruktköttet mjöligt.
Detta beror på att det är mycket stärkelse i fruktköttet, vilket inte är speciellt aptitligt för oss människor.
Och det finns diverse stora organiska ämnen som senare ska brytas ner och bli aromer.
Så vad är det egentligen som gör att frukten mognar?
Ja, många växter använder gasen etylen som en kemisk signal för att sätta igång mognaden.
Som är en väldigt aktiv process som kräver att cellerna i frukten börjar göra olika kemiska reaktioner.
Etylen C2H4 är ett enkelt kolväte som kan avsöndras inte bara från trädet självt, utan i smån också från frukter som håller på att mogna och även skadade frukter.
Det är därför man säger att man inte ska ha dåliga äpplen i korgen, att ett dåligt äpple kan förstöra en hel korg andra äpplen.
Det avger helt enkelt etylen, vilket får de andra äpplen att börja mogna.
Vilket naturligtvis gör att när man väl ska använda dem några månader senare så har de redan hunnit bli dåliga.
När etylenet kommer in i fruktens celler så aktiveras en mängd olika enzymer.
Ett av enzymerna är amylas, som bryter ner stärkelset i sockerarter, vilket gör att frukten blir sötare.
Dessutom drar sockeret till sig vatten, vilket gör att frukten blir saftigare.
Andra enzymer bryter ner klorofyllet så att den gröna färgen försvinner.
I många fall bildas det nu också olika andra färgämnen som gör frukten röd eller gul eller vilken annan färg det ska vara.
Halten av syror minskar så att syrligheten försvinner.
Det bildas dessutom olika aromämnen genom att stora organiska ämnen bryts ner.
Effekten av det här är att frukten nu blir mogen.
I många fall måste den dessutom falla från trädet.
Det sker i abskissionszonen, den del av fruktens skälk som sitter fast i plantan.
Där sker i princip samma processer.
Man bryter ner pektinet, vilket gör att cellerna inte binds ihop lika starkt.
Och före eller senare när vinden ligger på så faller frukten ner.
Man kan naturligtvis utnyttja de här mognande processerna på olika sätt.
En metod är naturligtvis att inte utsätta frukten för etylen.
Då mognar den inte, vilket används för att lagra frukt i kylrum.
Det går också att använda själv när man till exempel har bananer.
Placerar man in dem i kylskåpet så kommer de cellulära processer som gör att de mognar att det går långsammare.
På samma sätt kan man också använda till exempel bananer för att få päron och avokados att mogna snabbare.
Man placerar dem i en papperspåse vilket gör att etylenet finns kvar i luften där inne.
Och samtidigt syre kan komma in för att driva de olika förändringarna.
Det här har naturligtvis utnyttjats väldigt mycket i fruktindustrin.
Och nu studerar man också metoder att få frukter som kan börja mogna på befallning.

↓ 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.