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

Displayteknologi

Det började med de katodstrålerör som sitter i de flesta TV-apparater idag. Sen kom plasma och LCD-skärmarna. Men utvecklingen stannade inte där. Vad sägs t.ex. om elektroniska papper?

Transkription74 repliker · 6:08

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Display teknologi. Det hela kan man säga börjar med katodstråleröret om man nu ska ha en början.
Ja, katodstrålerör är det som vi mest är vana vid från TV-apparater.
Man har en elektronkanon som sänder ut en strål av elektroner genom en glaskolv som är full med vakuum.
Den träffar den främre ändan. Där har man en kemikalie som lyser upp när den träffas av elektronerna.
Man böjer sedan strålen med olika magnetfält och ändrar strålens ljusstyrka beroende på var den befinner sig på skärmen.
Där kan man skapa en bild.
Kontrast alltså. Men hur blir det sedan för att få fram färg på en katodstråleröret?
Där utnyttjar man att man har olika ämnen på olika platser som producerar olika färger när man belyser.
En slags pixlar alltså?
Ja, pixel, alltså picture element, det är ju då de minsta enheterna av en bild man har på en datorskärm.
Och man vill ju ha en så hög upplösning sådana som möjligt.
Ögat kan se ungefär en miljard pixlar, om man uttrycker lite grot.
Medan de bästa displayerna idag kommer bara upp till en halv till en miljon pixlar.
Aha. Men hur gick ju sedan utvecklingen vidare? Flytande kristallskärmar, så kallade LCD-er?
Ja, man har ju vissa problem med katodstrålerören.
Ett av problemen är att det är en stor, tung glaskorv som innehåller giftiga kemikalier som dels behövs vid tillverkning och dels frigörs när man skrotar den.
Dessutom så är det svårt att få en bra ljusstyrka på den, vilket man märkte till exempel när man behövde display för stridspiloter i flygplan där det ofta är soligt.
En annan lösning vore då att man hade flytande kristaller.
Det är alltså en vätska som när den utser för ett elektriskt fält vrider ljusets polarisation på ett sådant sätt att det blir ogenomskinligt om man sätter ett filter framför.
På det här sättet så kunde man med mindre behov av ström och framförallt få en mycket plattare konstruktion.
Problemet är att den fortfarande har svårt med kontrasten.
Ja, en normal laptop idag fungerar ju inte speciellt bra heller i solsken.
Nej, men en annan aspekt av display teknologin.
Plasmaskärmar klarade detta lite bättre, åtminstone vad gäller det med kontraster och så vidare, eller?
Ja, delvis. Där är lösningen att man har alltså i princip, varje pixel fungerar som ett litet lysrör.
Man har då ursprungligen neongas som när man försätter den i ett oscillerande elektriskt fält så lyser den upp.
Senare har man övergått då till att använda gaser som lyser i ultraviolett och så har man då en beläggning på insidan varje pixel som lyser i olika färger.
Därigenom kan man då få fram färgplasmaskärmar.
Nackdelarna här är att de är spröda och ganska tunga.
Så det blir väldigt svårt för såväl plasmaskärmar som förflytande kristallskärmar att bygga dem riktigt stora.
För man måste hålla en väldigt hög kvalitet här.
Om några pixlar inte fungerar vid tillverkning och sånt händer ju, så kommer de aldrig fungera senare.
Och ju större de blir desto högre sannolikhet att det krånglar.
Ja, men en annan metod är ju så kallad lysande polymerer.
Plast har ju visat sig ha intressanta elektriska egenskaper om man använder rätt plastsorter med rätt tillsatser.
Och det går att skapa då skärmar som är helt plastbaserade.
Man har då glas eller ett plastlager och så under har man då den här plasten som reagerar med att lysa.
Och sen så lägger man på elektroder.
Med egentligen samma teknik som när man tar och printar elektroniska kretsar.
Och det här har ju fördelen att man kan få en mycket högre kontrast.
En vanlig bildskärm idag har en kontrast på ungefär 200 till 1.
Här kan man komma upp mellan 500 till 1000 till 1.
Och man kan även få en uppdateringshastighet och så.
Ja, när man rör musen på en vanlig skärm så blir det oftast lite spår efter.
De här är mycket snabba.
Men utöver detta så har vi ju även så kallat elektroniskt bläck.
Ja, plastskärmarna kunde nå en bra ljusstyrka som kanske skulle kunna funka även i solsken.
Men det är ju praktiskt att ha en skärm som istället för att lysa själv reflekterar ljus från omgivningen.
Ungefär som med papper.
Och det är ju något sånt man skulle önska sig också för att ha bra elektroniska böcker.
Så lösningen är att man bäddar in små plastkulor med en svart sida och en vit sida.
Som man kan vrida genom att sända en elektrisk signal till den här plastbaserade ytan.
Effekten blir då att man inte behöver tillföra ström när man inte ändrar på bilden.
Och det i princip ser ut som ett papper.
En annan teknik var ju den här MEMS, vad det nu stod för igen.
Mikroelektromekaniska system.
Det är ju nämligen så att när man ätsar kiselchip, man har hittat metoder också att göra så att de får mekaniska egenskaper.
Till exempel att skapa små mikroskopiska speglar som kan röra sig mycket snabbt.
Så med hjälp av små speglar som bara är någon kvadratmillimeter stora kan man rikta en laser att lysa upp olika delar av en skärm.
Eller använda en projektor.
Och det här tror många kommer att vara mycket av framtidens bildskärmar.
Kommer förmodligen att konkurrera mycket med de som vi tidigare nämnt.
Ja, den hade ju redan en viss tillämpning inom försvarsindustrin.
Och stora kommersiella företag håller på med det, enligt vad jag förstod.
Ja, den är ju för närvarande mycket dyr.
Men man räknar med att samma minskning i pris som vi ser för chiptillverkningen, målslag, kommer förmodligen att hända även när det gäller sådana här system.
Sen har man ju börjat intressera sig för att helt strunta i skärmen och bara använda lasern direkt på ögat.
Man producerar bilden direkt på näthinnan utan att ha någon skärm.
Man använder alltså, om man kan säga det så, själva ögat som sin skärm.
Det låter en smula skrämmande och det kanske tar ett tag innan folk accepterar det.
Men det verkar fungera bra.
Det finns redan vissa kommersiella tillämpningar.
Och det har så pass stark ljusstyrka man kan använda det utomhus.
Så kanske är framtidens skärm ingen skärm alls.

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

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)

Terapreta - den svarta jorden

Mitt i stora områden av näringsfattig jord hittar man ibland "Terapreta", stora områden av bördig jord. Var kommer denna ifrån, egentligen? Svaret kan möjligen lösa en del jordbruksproblem som finns i länder i tredje världen.

Transkription26 repliker · 2:01

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Terra Preta, den svarta jorden.
I tropiska trakter blir jordarna ofta magra.
Det är nämligen så pass varmt och fuktigt att det vittrar snabbt.
Organisk material som gödning bryts ner väldigt snabbt av bakterier och urlakas sedan.
Residenstiden, alltså den tid ett ämne dröjer sig kvar för en tillsats av organisk material, är ungefär fyra år eventuella.
Det här innebär att det är svårt att ha ett hållbart jordbruk.
Man kan försöka tillföra gödning, men det är dyrt framförallt för fattiga bönder i tredje världen.
Och det varar inte speciellt länge.
Men här och var finns Terra Preta, den svarta jorden.
Det är jord i tropiska områden med mycket högre bördighet.
En märkbart svart färg.
Och anledningen är att det finns mer organisk material i den, framförallt kol, men också mycket kväve, fosfor, kalium och kalsium.
Det här är lite märkligt för de bildar små fläckar.
Mellan 20 och upp till 350 hektar stora.
Och ligger i områden med övrigt näringsfattig jord.
Det verkar som, ja, när man hittar sådana här områden i tredje världen brukar det vara populärt att odla papaya och mango.
Eftersom de kan växa upp till tre gånger snabbare.
De finns till exempel i Brasilien, samma sonbassäng, i Ecuador och Peru.
Men också i Västafrika, i Benin och Liberia.
Och här och var vid de sydafrikanska savannerna.
Det intressanta med dem är att de verkar vara konstgjorda.
Det verkar vara människor som har skapat dessa jordar.
Om man kol 14 daterar kolet i jorden så ser man, framförallt i Sydamerika, att den kan vara både äldre än 2000 år, ända fram till 500 år gammal.
Det här visar alltså att kolet håller kvar sig i århundraden, trots att det i angränsande jordar snabbt urlakas och försvinner.
Anledningen till att det är så stabilt är att det innehåller kol från ofullständig förbränning av organsmaterial.
Man har helt enkelt låtit trä sakta brinna.

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

Lavar

Lavar klarar att växa på stenar lika bra som på träd. De lever gott på tundran, trots den karga och ogästvänliga miljön. Hur är det möjligt?

Transkription27 repliker · 3:18

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Lavar. Man ser dem på både träd och stenar. Lavarna. Men vad är det egentligen för märkliga livsformer?
Ja, lavar är faktiskt en vanligt förekommande symbios mellan å ena sidan svampar och å andra sidan alger.
Det finns cirka 20 000 sorter. Det går nämligen inte att klart kalla dem för arter eftersom samma sorts alg kan mycket väl samarbeta med olika sorters svampar och vice versa för att skapa nya sorter.
Det här producerar en märklig mångfald av småvarelser. Det är nämligen så att det är en svamp, den så kallade mycobionten, som växer runt och in i algceller.
Algerna producerar genom fotosyntes näring och svampen ger fysisk styrka och form till laven.
De kan föröka sig på flera olika sätt. Ett sätt är att svampen sänder ut sporer. En annan möjlighet är att den skapar så kallade sorters.
Soredia. Grupper av algceller som är insvepta i svamp. Det finns även så kallade erchidia som omges av skyddande vävnad som är så små minilavar som kan blåsas bort.
Men dessutom eftersom laven är en så enkel organism kan även bitar lossna och driva iväg.
Man är inte helt säker på när lavarna började utvecklas.
De mest säkra fossilen visar att de skulle ha kunnat uppkomma under tidig devon-period för 400 miljoner år sedan.
Lavar kan växa nästan överallt. Bara det finns en stabil yta med någorlunda belysning.
Träd till exempel täcks ofta av lavar på nordsidan.
Lavarna får inte sin näring från trädet. De bara använder det för stöd.
Däremot på stenar löser ofta lavar upp stenarna och bidrar därmed till jordbildning.
Lava trivs i tempererad och arktisk miljö och där det är någorlunda torrt.
De trivs till exempel enormt mycket på tundran.
Men de tål också uttolkning. Då blir de spröda och bitar kan lossna och blåsa iväg.
De producerar olika kemikalier för att bryta ner stenar och också för att skydda sig.
Trots allt, det här är ett samarbete mellan olika arter av mikroorganismer och det gäller att hålla snyltare borta.
Det gör att få insekter äter dem med undantag för vissa fjärilar.
Många av deras lavsyror har intressanta kemiska egenskaper.
Under medeltiden använder man vissa lavar för färgning av bomull.
Lackmus, ett färgämne, används också som kemisk reagens eftersom det ändrar färg beroende på hur surt och basisk miljön är.
Ekmossa används som parfym genom att den kan förhindra avdunstning.
Spansk mossa som hänger från träd, Usnia barbata, producerar antibiotika med en ganska stark effekt som har används bland annat mot tuberkulos och lunginflammation där den slår mot bakterier men även fotsvamp och ringår, svampsjukdomar.
Den här aktiva ingrediensen, Usnic acid på engelska, har visat sig skydda både mot ultraviolett strålning och bryta ner sten för att ge mineral.
Kort sagt, lavarna är enkla varelser men de har många spännande kemiska tricks för sig vi människor kan dra nytta av.

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

Handtransplantationer

Att transplantera händer är svårt! Bland annat stöter kroppen bort okända organ och det krävs enorm skicklighet att få muskler och nerver att fungera. Går det överhuvudtaget att lyckas?

Transkription26 repliker · 1:52

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Ämnet är handtransplantationer.
Idag ska jag prata om hur man gör när man transplanterar en hand.
Första frågan är, kan man transplantera hand?
Och svaret är definitivt ja.
Det har hittills gjort ett tiotal transplantationer av händer och fötter i världen.
Den första gjordes 1998 av Jean-Michel Dubernard i Universitetssjukhuset i Lyon.
Som transplanterade en hand på en patient som hade förlorat sin hand i en sågolycka för ungefär fem år tidigare.
Vad behöver man göra för att kunna transplantera en hand?
Man behöver först få tag på en donator. Det är det svåraste i hela proceduren.
När man väl har hittat en donator, det vill säga oftast en hjärndöd människa.
Som också kan donera organ för lever- och njurtransplantationer.
Då kapar man givetvis handen och sedan sätter ungefär samma operationsteknik som man gör.
När man reparerar skador som folk orsakar på sig själva med motorsågar.
Svarvar och annat stort och tungt maskineri.
Man börjar med att skarva ihop skelettet. Därefter kärlen.
Och sist så tar man muskler och nerver.
För att skydda handen mot avstötning så behandlar man patienten med ganska stora doser kortison och T-cellshämmande läkemedel.
Det visar sig att det stora problemet är att skydda huden.
Skelett och muskler är inte särskilt stimulerande för immunförsvaret att jobba med.
Utan det är det primära infektionsförsvaret som finns i huden som ställer till besvär.
Det kan man behandla med kortisonsalver.
Resultatet är förvånansvärt gott.
Den första patienten som fick en handtransplantation var tyvärr lite mentalt instabil.
Han slutade ta sina mediciner och det tog mer än sex månader innan han hade stött av handen.
Detta gör att förhoppningarna om att kunna skarva andra extremiteter är ganska goda.
Ja.

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

Att hantera vår omgivning

Världen är full av dåligt utformade saker, som du måste lära dig att använda. Videoapparater är välkända exempel på krångliga så kallade "användargränssnitt" som är knepiga för de flesta att fatta. Den som vill skapa bra användargränssnitt måste förstå hur användaren tänker.

Transkription35 repliker · 3:00

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Att hantera vår omgivning.
I vårt vardagliga liv så måste vi hantera en stor mängd enkla eller avancerade apparater.
Allt ifrån lampknappar till datorer till motorer till bilar.
För att göra det så måste vi ha något sätt att förstå och ha en egen minnesbild av hur saker och ting ska fungera.
Exempelvis att man ska slå om lampknappen för att tända lampan, att man ska vrida om nyckeln eller att man ska skriva på knapparna på datorn.
Det här är saker och ting vi lär oss men det är också någonting som vi måste kunna se för att lära oss.
Det här är en form av användarinterface som är väldigt viktiga i vår omgivning och som vi inte tänker så mycket på förrän de inte fungerar.
Ett typexempel är en diaprojektor med en knapp på fjärrkontrollen.
Den enda knapp kontrollerar två funktioner.
Att flytta bilderna framåt eller bakåt ett steg.
Ett kort tryck flyttar de framåt, ett långt tryck flyttar de bakåt.
Om vi nu bara får den här kontrollen och inte någon mer information så kommer vi ganska garanterat att göra fel.
Vi vet inte hur vi ska använda den så vi prövar att trycka.
Det blir slumpvis om den flyttar framåt eller bakåt.
Vi kommer inte ha någon möjlighet att kontrollera resultatet förrän vi har försökt ett stort antal gånger.
Det här är ett typexempel på brist på information samt att man har minimerat antalet kontroller medan man har flera funktioner.
I ett skrämmande exempel kan du ha hundratals funktioner med bara ett par få knappar.
Exempelvis i en dator.
Om man tar bort informationen man får tillbaka från datorn, skärmen, så blir den totalt ohanterbar.
Vi kan inte göra någonting därför att vi helt enkelt inte ser resultatet av det vi gör.
Överallt annat så är återflödet av information från det vi använder viktigt.
Men också informationen vi får innan vi använder föremålet.
Ta en fjärrkontroll och ta bort alla texter från knapparna.
Vilken knapp gör vad då?
Hur ska vi använda den?
Vad funkar den till överhuvudtaget?
Är det en fjärrkontroll till videon eller en fjärrkontroll till tvn?
Eller rent av till cd-spelaren?
På det viset måste vi på något vis få tillbaka eller få information i förväg om vad vår omgivning används till.
Utan den här typen av tankarbete, innan man designar ett föremål, så kommer man råka ut för problem.
Personerna som använder föremålet kanske förstår hur det ska fungera men kan helt äktigt använda det för att de kan inte skapa sig en egen bild av hur det ska fungera.
Det är en väldigt viktig del av hur man arbetar med föremålen.
Att studera vad människor gör innan man faktiskt producerar en ny sak.
Att det finns lika många kontroller som funktioner gör att någonting blir lätthanterligt.
Ju fler funktioner än man har kontroller, desto svårare blir det att förstå och använda föremålet.

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

Tachyoner

I skolan har ni säkert fått lära er att ljusets hastighet i vaccum är den högsta hastighet som går att uppnå. Men idag forskar man om Tachyonen, en partikel som bryter mot denna hastighetsbegränsning. En partikel som såldes skulle komma fram till målet innan den skickades iväg från startpositionen. Finns den?

Transkription67 repliker · 5:10

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Ja, takioner. Det är en intressant liten partikel som vi hade tänkt att diskutera här. Eller ska vi säga en hypotetisk partikel?
Ja, takionerna vet man ju inte om de existerar. Idén framkastades ursprungligen 1962 utav Bilannuk, Deschandran och Sudrashan.
Att Einsteins ekvation förbjuder ju föremål för att bli accelererade till snabbare än ljusets hastighet.
Ju snabbare man flyttar på något desto tyngre blir det, desto mer massa får det.
Och massan går mot oändligheten när man närmar sig ljushastigheten.
De föreslog att vissa partiklar kanske startar sitt liv redan snabbare än ljusets hastighet.
Och då är det inte något problem med att ljushastigheten skulle anta en oändlig massa.
Och Gerald Feinberg föreslog 1967 att man skulle kalla dem takioner från grekiska stakus snabb.
De här partiklarna lärmar sig då alltså ljusets hastighet från andra sidan.
Det vill säga att de börjar i sitt ursprungstillstånd som mycket snabbar.
Och ju mer energi de får desto mer sakta de ner.
Och vid oändlig energi då uppnår de ljusets hastighet.
Men när de förlorar energi då snabbar de upp igen.
Det här är ju väldigt icke-intuitivt och värre blir det.
Det visar sig ju att de förmodligen skulle enligt ekvationerna också röra sig tillbaka i tiden.
Om en takion bildas vid en tidpunkt kan den tas emot före dess bildande.
Och det här är ju också ett skäl till att många fysiker har avfärdat idén som tämligen orimlig.
Eller i varje fall väldigt svår att passa in i den bild vi har av fysiken idag.
Ja, till att börja med.
Om den färdas tillbaka i tiden, hur skulle det kunna yttra sig?
Ja, till att börja med kan man ju tänka sig det att vi ser en sändare som något som sänder ut partiklar och en mottagare som något som plockar upp dem.
Men en partikel som rör sig bakom till den blir rollen att ombyta.
Mottagaren är det som sänder ut partiklarna.
Och sändaren blir det som tar emot.
Så många menar att det finns en paradox redan där.
Hur har man egentligen några som helst belägg?
Har man hittat några takioner hittills?
Om takioner hade en elektrisk laddning skulle man känna igen dem på att de utsände kärränkoststrålning.
Kärränkoststrålning är det blå ljus man observerar till exempel i reaktorbasänger när laddade partiklar rör sig genom vattnet snabbare än den lokala ljushastigheten i vatten.
Samma sak skulle inträffa i vakuum en takion.
Det här skulle göra en väldigt lätt att upptäcka elektrisk laddade takioner.
Man skulle se dem överallt i kosmos.
Men det gör man inte.
För att man helt enkelt hittills inte har observerat för kärränkoststrålning i fritt vakuum.
Just det.
Så takionerna måste antingen sakna massa.
Eller de takionerna måste sakna laddning.
Sen är ju frågan, reagerar de med materia?
Återigen så skulle man kunna detektera det på olika sätt.
Folk har också studerat till exempel kosmisk strålning.
För om en partikel från ytterrymden träffar en atomkärna uppe i atmosfären och sedan man får en signal där partikeln anländer före den ljusimpuls som kommer ifrån.
Då skulle vi alltså ha sett en takion.
Man har gjort en del mätningar och en del.
Folk har sett enstaka fall som skulle kunna vara det.
Men de har inte kunnat reproduceras statistiskt.
Vad skulle egentligen fördelen vara om vi lyckades ta och upptäcka att takionerna?
Finns det någonting man kan hitta på med dessa små värda partiklar?
Det är ju svårt att säga.
Det är ju väldigt fascinerat att tänka sig att kunna signalera framåt eller bakåt genom tiden.
Men framförallt är det ju ett genombrott i vår syn på tid och framförallt orsak och verkan skulle behöva förändras.
Problemet är förstås att det finns ingenting idag som talar för att de existerar.
Man kan istället göra en bara nya försök att hitta dem.
Men om man då skulle kunna till exempel observera orsak efter verkan istället för som nu är tvärtom.
Vad säger, har forskarna egentligen belägg för hur någonting sådant skulle kunna ske?
Inom kvantmekaniken är det ju så att orsak och verkan inte alltid hänger ihop så enkelt.
Metapartiklar kan spontant uppstå ur vakuum, existera ett tag och sedan försvinna.
Där kan man säga att de orsakar sig själva.
Så på mikroskopisk skala är takioner inte konst eller mycket annat som man misstänker för sig kommer.
Däremot så är man ju väldigt osäker på om det verkligen skulle kunna förekomma makroskopiskt.
Ja, det finns ju alla möjliga teorier om takioner.
Vad de har att göra i verkligheten om de finns.
Hittills så verkar det mer och mindre som de är en matematiskt klart bevisbar modell.
Som vi inte har sett något röken av i verkliga universum.
Det är ju så att mängden möjliga matematiska objekt är väldigt stor.
Det kan existera nästan vad som helst.
Det är intressant att utreda vilka av dessa fantastiska möjligheter som är verkliga.
Ofta visar det sig att det inte är de enklaste.

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

Säker datalagring

Det var enklare förr: då lagrades uppgifter och data i kortregister och pärmar. Idag har datamängderna ökat enormt och det krävs avancerade datorsystem med terabytes av datakapacitet för att få plats med stora register. Men allt detta måste säkras så att det inte försvinner av misstag.

Transkription73 repliker · 4:59

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Att lagra information har ju datasamhället blivit mer och mer vitalt.
Vi måste kunna behålla våra stora register. Vad skulle hända om staten tappade bort listan över alla medborgare?
Och förföringen, ja.
Det vore mer än en katastrof. Så därför har säker datalagring blivit ett mycket, mycket viktigt område som det forskas mycket på.
Det var enklare en viss tid tillbaka när man använde sig av massiva system, hål, kort, papper och penna.
Men det har förändrats lite grann idag.
Så vad har vi då för metoder, om man börjar med det, för att lagra saker idag?
Ja, sen 50-talet så är mikrofilm väldigt populärt.
Man filmar ner alltihopa i mycket litet format på en film som är egentligen en kemisk beläggning på en remsa.
Sen så har ju magnetordiskarna, som används i alla moderna datorer, blivit populära.
Liksom optiska lagringsmedel som cd-skivor.
Det vill säga när en laserstråle först bränner vissa fördjupningar i en cd-skivaspår.
Och sen också läser av dem.
Just det.
Om man sedan pratar om problem, vad kan leda till för problem med de här nya lagringsmedierna?
Om vi tar ett exempel som vårt folkbokföringsregister, som är någonting väldigt stort och viktigt att bevara.
Så har vi till att börja med den fysiska säkerheten.
Någon kan tänkas vilja sabotera registret.
Måste vi se till att vi har det säkert inlåst.
Sen så måste vi skydda det mot brand.
Tänk om det brinner i denna jätteanläggning.
Vi måste skydda det så att inte klimatet där inne blir dåligt.
Om det exempelvis blir för fuktigt kommer datorerna förstöras.
Om det blir för torrt förstörs de.
Om det blir för varmt förstörs de.
Om det blir för kallt förstörs de.
Dessutom måste vi se till att de är skyddade mot tiden.
För antagligen är de lagade på magnetiska media.
Och magnetism försvinner med tiden.
Synkar det som i jordens magnetfält eller?
Ja just det.
Så magnetfältet försvinner sakta men säkert.
Så man måste hela tiden lagra om det.
Och sist men inte minst så måste man skydda det från användarna.
Med andra ord så att ingen människa gör ett fel och förstör informationen.
Det ska inte gå att göra några oefter, o liksom reparabla misstag.
Nej just det.
För tänk om någon helt plötsligt tog bort alla som bodde i Stockholm.
Bara för att han råkade trycka på fel knapp.
Så hur skyddar vi oss då mot det här?
Ja det viktigaste är att skydda sig med hjälp av redundans.
Med andra ord att man har samma information på flera platser.
Om vi har informationen bara lagrad på ett ställe så kan den väldigt lätt förstöras.
Men om vi istället har den på fyra, fem, kanske sex olika platser.
Vi ser ju det på internet den här överkapaciteten att en viss sajt kanske har spegelsajter på andra ställen.
Just det. Det är ju dessutom fördelen att det går mycket snabbare att komma åt informationen vilket i många fall är önskvärt.
Dessutom så kan man ju då välja placeringar som är säkra.
Helt enkelt genom att man placerar, istället för att placera sin anläggning nere vid havet där det gärna översvämmar.
Placerar man sin anläggning i något djupt bergrum utsprängt för militären.
Någonstans är det säkert för jordbävningar och så vidare.
Just det. Det här är ett stort problem därför att till exempel Silicon Valley, mycket populärt område i USA där en stor del av USAs datalagning är centrerad, är väldigt känsligt för jordbävningar.
Det är helt enkelt ett jordbävningsområde.
Så man behöver alltså distribuera.
Men sedan för att skydda mot användares misstag och så vidare, vad gör man då?
Man får ha inbyggda säkerhetssystem i olika slag.
Det beror ju på också vad det är för typ av information.
Om vi inte behöver ändra informationen kan vi helt enkelt göra så att det inte går att ta bort informationen.
Det går bara att lägga in.
Ja, ifall vi har den på ett papper så är det ju ganska lätt.
Vi skriver in med bläck och sen så säger vi att ingen får ändra på det här pappret.
Lite svårare datorvärden, men där kan man då fysiskt bränna in informationen på olika sätt.
Så att vi helt enkelt tillåter ingen att ändra informationen längre.
Säkerhetskopior fungerar ju också alltid från utsatta tidpunkter.
Just det.
Om man sedan vill gå till de mer extrema fallen så kanske man i framtiden börjar flytta på informationslagringen från jorden.
Helt enkelt därför att det är för stora risker.
Människor kommer ju alltid att hålla på med krig.
Man kommer att riskera olika former av katastrofer på jorden.
Så i framtiden så finns det ju en betydande möjlighet att vi helt enkelt flyttar det som vi är känsligt och vill bevara till eftervärlden bort från oss själva.
Upp till omloppsbana till exempel.
Men där finns det ju nya risker som till exempel strålning, solfläckar.
Ja, i slutändan så är det ett svårlösligt problem.
Man får helt enkelt välja hur säkert man vill ha det.

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

Mönsterigenkänning

Hur ger man en robot syn? Att se och känna igen mönster är en självklarhet för en människa, men för datorer är detta ett svårt problem som kräver mycket datakraft.

Transkription93 repliker · 6:26

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Mönsterigenkänning. En gammal teknik som på senare år har tagit fart väldigt mycket.
Ja, det är ju så att allt fler tillämpningar kräver att datorer känner igen mönster i tillvaron.
Ett typiskt exempel skulle vara en robot som försöker ta sig fram i en miljö.
Ett flygplan som ska kunna känna igen Radio 4.
Eller till exempel en tv-kamera för att sortera fisk i en fabrik.
Vi människor förnimmer ju vår omvärld med våra ögon.
Och det har vi uppfattat hittills som väldigt naturligt.
Men man stöttar ju på nya problem när man ska lära datorer att göra detsamma.
Ja, det intressanta är att när man började med problemet att göra en seende dator så tänkte forskarna att det här är ett lätt problem.
Det låg en begåvad student klara nog över sommar.
Och man upptäckte snabbt att det var betydligt svårt man väntat.
Och problemet att konstruera en seende dator har också hjälpt fram väldigt mycket forskning om hur vi människor ser.
Det visar sig att synsystemet har en fantastisk förmåga att plocka ut mönster ur den information som kommer in i ögat.
Ja, så problemet ligger ju först i själva apparaten som ska uppfatta det.
Är det en kamera eller en scanner eller någon sådan apparatur?
Ja, om man tittar på den synen vi har så är den väldigt bra på att anpassa sig till olika ljusstyrka.
Vi ser bra både utomhus där det är intensivt solljus och även ett ganska mörkt rum.
Problemet för en kamera är att den oftast inte alls har samma förmåga att anpassa sig.
Så när man alltså har fått in data från kameran så måste man bearbeta dem till en början.
Det kallas för förbehandling.
Ofta är det ju så att en bild behöver anpassa sin ljusstyrka.
Man behöver ta bort brus.
Man kan behöva nytta av att finna kanter och liknande saker.
Där är enkla operationer kan ofta påverka väldigt mycket hur väl ett system kan känna igen det det ser.
Sånt sker ju även i ögat och vårt synsystem men det kanske är extra viktigt att man konstruerar en kamera.
Och sen ska man ju alltså mäta.
Man ska finna vettiga måttenheter för de här egenskaperna som man upptäckte.
Till exempel längden på olika män som går igenom en tullkontroll eller något sånt där.
Just det, de här egenskaperna är sen det som används för mönsterigenkänning.
Om man tar exemplet på män som går vid en tullkontroll.
Så är det ju då kanske kroppsform, längd och kanske till exempel igenkännbara saker som avståndet mellan ögonen.
Det är lätt mät, nå ja, inte nödvändigt, lätt mätbara men det är mätbara storheter.
Som man sen kan försöka använda för att kategorisera dem i olika kategorier.
Vilket är nästa steg utav mönsterigenkänningen.
Om man till exempel vill känna igen en viss person.
Så försöker man mäta på bilden, få ut måtten på längd, bredd, avstånd mellan ögonen.
Och sen se hur väl passar det här, de personer som finns lagrade i systemet.
Vilken ligger närmast?
Exakt, men för att datorn verkligen ska kunna göra sitt jobb så behövs det väl även en klassificering.
Så att man vet om, är det här en kort människa eller en lång människa?
Annars måste man ju ändå själv sitta och gå igenom hela datan.
Ja, det där är ju problemet. Man måste ju så att säga träna systemet.
I vissa fall, om man ska sortera mellan torsk och lax.
Finns det ju ingen enkel beskrivning man kan ge till datorn.
Man kan låta ett system utgå från att man har kategoriserat ett antal exempel.
Till exempel torskar och laxar.
Låta datorn ta ut deras egenskaper och lagra dem.
Och när den sedan får en ny fisk så bedömer den dess egenskap med vilken av de tidiga exemplen låg det närmast.
Man kan till och med jämföra med de till exempel fem närmsta tidigare och ha en sorts omröstning.
För att det här genomför fram också hur troligt det är att det var en viss sorts fisk.
Så en slags tillbakamatning, en feedback är väldigt riktig för den här processen.
Dels att du tar en feedback från själva klassificeringen när den klassificerar.
Tillbaka till själva mätmetoderna och så vidare.
Och även en feedback från mätmetoderna till mediet.
Det vill säga kameran och de metoder som den använder.
Ja det stämmer. Vi ser det till exempel i synsystemet.
Synsystemet har många återkopplingar från högre arjor och hjärnan till de lägre.
Som riktar uppmärksamheten mot de delar av bilden där vi behöver mer information.
Man kan tänka sig att det är ett system som ska identifiera fiskar.
Om det finner det relativt troligt att det är lax och inte en torsk.
Men fortfarande inte har tillräckligt med data.
Skulle kunna leta i bilden efter speciella kännetecken för laxen.
För att kunna verifiera sin bedömning.
Dessutom är inlärning ett viktig faktor.
Ett system som får en signal om den gör rätt eller fel.
Kan ju också förbättra sin klassificering efterhand när det används.
Så att det blir bättre och bättre med tiden.
Men sen har vi ju problemet att även om man lyckas få en hyggligt bra maskin.
För att sortera torsk och lax.
Vad händer när det kommer en jädda?
Just det. Det är något som ligger helt utanför den tidigare kategorierna.
Och det beror ju väldigt mycket på hur systemet är designat.
Men också här måste man ta hänsyn till.
Vad är kostnaden för att göra misstag av olika slag?
Det är en sak att kanske kategorisera en jädda när fel.
Det är en annan sak om det till exempel är ett system för att känna en hjärtproblem hos patienter på sjukhus.
Där är kostnaden för misstag oerhört hög.
När det gäller jäddor och andra oklara fall.
Så är det vanligaste lösningar att systemet märker att här kan den inte göra en klar bedömning.
Utan den lämnar över till en människa.
Det används till exempel i post-sortering.
Där man använder mönsterentjäning för att känna siffrorna på kuvert.
Och i de ungefär 10% där de är för otydliga lämnas de över till en människa för att bedöma.
Så datorerna besparar oss en massa arbete men en del måste vi utföra själva.
Oja, människan är ju fortfarande totalt överlägsen på mönsterentjäning.
Och det viktiga med artificiell mönsterentjäning är ju inte att den nödvändigtvis ska vara perfekt.
Utan bara tillräckligt bra för att vara användbar.
Och tillräckligt generell.
Ja, det är sant.
För människan har ju den fördel att vi kan känna igen många olika sorters system.
Medan många mönsterentjäningsystem har avsedd för vissa specifika uppgifter.
Om de ska fungera ute i verkligheten som en robot måste de ju vara mer generella.
Och därmed mer lika mänskliga hjärnan.

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

Klintbergare

Bengt af Klintberg är mannen vars bok "Råttan i pizzan" gett upphov till termen "Klintbergare". En "Klintbergare" är en märklig historia som fascinerar eftersom den är så absurd, att man undrar om det verkligen har hänt.

Transkription70 repliker · 4:37

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Ja, vandringsägner, de flesta människor har nog hört en del av dem.
Eller rent av tro på dem.
Det är typiska historier som råttan i pizzan.
Historier av några som är på restaurang och äter pizza.
Och sen finner en råttan i pizzan.
Vilket också var namnet på en av Bengttaf Klintbergs böcker.
Historier om folk som har rest i främmande länder.
Och hittat en underbar dam, gått upp på rummet för att vänstras.
Somnat in nästa morgon, vaknat upp.
Utan njure.
Det är alltså historier som ofta berättas om att
Ja, det är inte jag som har upplevt det här.
Men en vän till en vän har upplevt det.
Och så följer då den här fantastiska, skrämmande eller märkliga historien.
Och skrönare är ju underhållande.
Det är ju ofta underhållningsvärdet som bestämmer hur mycket en sån här berättelse sprids.
Och det är ju inte sanningen som sådan som är viktig.
Men den innehåller ofta vissa moraliska sedelärande satser.
Ja, sådana här historier har ju förekommit väldigt länge.
När man säger att de är kanske sedelärande så betyder det inte nödvändigtvis att de är positiva.
Många sådana här vandringssägner innehåller ofta djupt konservativa eller främlingsfientliga tankar.
Som då tanken att ja, utländsk mat den är gjord på otrevliga djur.
Eller att det är farligt att ge sig iväg utomlands.
Men det är också diverse lärdomar som att ja, man ska vara vänlig mot andra människor.
För man vet inte vem de kan vara.
Det finns ju många vandringssägner till exempel i mer religiösa länder.
Där det visar sig att den fattiga tiggargumman man har hjälpt visar sig vara egentligen ett helgon eller en ängel.
Eller den där lyft där man plockar upp var Jesus själv.
Precis.
Vandringssägnernas viktighet är ju snarast som en slags förmedlare av en samhällsmoral.
Sen kan ju den samhällsmoralen vara föråldrad givetvis.
Men det är ju också många andra historiska uppgifter.
Till exempel då folksagorna.
De var ju väldigt inriktade på i många fall symbolisk form att lära barn att hantera olika faror.
Eller att visa vilka värderingar som man satte högt.
Vilka dygder som man skulle satsa hårt på.
Men det är just vandringssägnernas på något vis självupplevda karaktär.
En viss förvissning om att det här kan hända dig eller mig som gör att de har sin charm.
Oja och många tror ju på de mera plausibla vandringssägnerna.
Och är övertygad om att sådana här saker har faktiskt hänt.
Förmodligen är det så att de ofta startar som memorater.
Ett begrepp inom folklingsforskningen för återberättelse av upplevelser man själv har haft.
Och är det en bra historia eller är det spännande eller intressant händelse.
Kommer ju folk att erinna sig och kanske berätta för någon annan.
Ja min vän upplevde det här när han var ute och reste.
Och sen kan ju förvanskningar ske.
Eller att historieberättaren bättre har på en historia.
Och de varianter som klarar sig bäst så att säga i kampen om uppmärksamheten och minnet kommer att börja sprida sig.
Exakt.
Så man måste alltså hålla sig i viss mån inom möjligheternas ram här.
Någonting som vi inte ser bland sagorna.
Ja man ska tänka på att många vandringsägner går ju ganska extremt även där.
Det finns historier från tidigare om kvinnor som hade fyllt på så mycket saker i sin peruk.
Så att det byggdes bo utav diverse otäcka råttor och andra saker som till sist ledde till att de dog.
I många fall är det alltså extrema historier som om man bara fick höra som en nyhetsrapport man inte skulle tro på.
Men när de återberätts i rätt ram så när man leds in på rätt sätt så låter de mer plausibla.
Och därmed många är villiga att åtminstone för den goda diskussionens skull.
Eller för att stämningen när man berättar spöklika historier kräver lite grann att man inte får tvivla allt för mycket.
Så det är inte så mycket sanningshalten man är ute efter.
Det är mer en chans att få diskutera någonting spännande.
Om du skulle se det här på en av Aftonbladets löpsedlar.
En man fick sin djurestulen.
Men den är kanske lite mer plausibel.
Men råttor och byggde bo i peruk.
Då skulle man kanske vara väldigt skeptisk.
Samtidigt är det ju då att sanningen här kan ju återigen vara en moralisk sanning.
Tank är att man ska inte vara fåfäng.
Man ska inte använda allt för komplexa peruker.
Det är ju någon bemärkelse samma påståenden även om historien som faktamässigt är falsk.
Och vi människor älskar ju att bli moraliserade för varandra och bli moraliserade till.

↓ 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.