W&T Wetenschap & Technologie
Een plek om te discussiëren over wetenschappelijke onderwerpen, wetenschappelijke problemen, technologische projecten en grootse uitvindingen.
Welkom in Wetenschap & Technologie in het Nieuws!
Wetenschap & Technologie in het Nieuws
Wetenschap & Technologie in het Nieuws 2
We gaan verder met het laatste artikel uit het vorige topic
17-09-2013
Oersoep met oerzymen
Reconstructie doet vermoeden dat RNA meer hulp kreeg dan gedacht
Verwijder alle franje van de enzymen die transfer-RNA koppelen aan het juiste aminozuur, en dan functioneren ze nog steeds. Zou goed kunnen dat het ontstaan van het leven vanaf het begin is gekatalyseerd door zulke ‘oerzymen’ en niet door RNA dat voor enzym speelde, schrijft biochemicus Charles Carter in het Journal of Biological Chemistry.
Hedendaags synthetase.
De onderzoeker van de University of North Carolina hakt hiermee in op de theorie, dat het leven in eerste instantie alleen dreef op RNA. Dat zou na zijn toevallige ontstaan eerst zichzelf zijn gaan repliceren. In eerste instantie zonder hulp van enige katalysator, totdat er (alweer toevallig) een RNA-volgorde uit rolde die als ‘ribozym’ de replicatie van zijn collegamoleculen kon bevorderen.
Dat zulk katalytisch actief RNA inderdaad bestaat, staat al jaren vast. Probleem is alleen dat de aarde slechts 4,5 miljard jaar oud is en dat statistici hebben berekend dat dat veel te kort is om het leven op deze manier te laten evolueren.
Carter heeft nu een poging gedaan om te reconstrueren wat er dan wél gebeurde. Hij richtte zich op de aminoacyl-tRNA-synthetase-enzymen, die tRNA aan aminozuren zetten. Daar bestaan eindeloos veel varianten van, maar uiteindelijk behoren ze allemaal tot slechts twee ‘superfamilies’.
Wat Carter deed was de eiwitstructuren uit die twee families over elkaar heen leggen en kijken welke onderdelen in alle varianten terugkomen. Vervolgens synthetiseerde hij die twee kale kernen, die elk bestaan uit iets van 120 aminozuurresiduen, en keek of die nog steeds katalytisch actief waren.
Dat waren ze inderdaad. De ‘oerzymen’ (Urzymes, in het Engels) bevorderen braaf de twee reacties die ze moeten bevorderen, namelijk de acylering van tRNA en de activering van de aminozuren die er aan moeten komen te hangen. De efficiëntie bedraagt ongeveer 60 procent van die van de huidige varianten, wat doet vermoeden dat ze op dit punt al een heel stuk evolutie achter de rug hadden.
Opmerkelijk is ook dat de genetische code voor beide oerzymen min of meer complementair is. Ga je nog iets verder terug in de evolutie, dan konden beide codes waarschijnlijk worden opgeslagen in dezelfde dubbele helix, waarbij elke streng codeerde voor één van de twee.
Carter vermoedt nu dat de oerzymen in dit stadium gelijk op evolueerden met RNA, en dat dat stadium moet worden gesitueerd vóór het moment dat er iets ontstond dat op leven leek. Dat zou dus inhouden dat eiwitten veel ouder zijn dan gedacht.
Hoe deze ‘eiwit-RNA-wereld’ ooit uit zichzelf heeft kunnen ontstaan,en hoe ze zichzelf in eerste instatnie repliceerde, blijft intussen nog steeds een onopgelost raadsel. Carter is nu op zoek naar een oerversie van de RNA-polymerase-enzymen die RNA-ketens opbouwen uit losse nucleïnezuren. Als dat oerzym ook blijkt te bestaan, zou dat op z’n minst een interessant stukje van de puzzel zijn.
bron: University of North Carolina
(c2w)
Wetenschap & Technologie in het Nieuws
Wetenschap & Technologie in het Nieuws 2
We gaan verder met het laatste artikel uit het vorige topic
17-09-2013
Oersoep met oerzymen
Reconstructie doet vermoeden dat RNA meer hulp kreeg dan gedacht
Verwijder alle franje van de enzymen die transfer-RNA koppelen aan het juiste aminozuur, en dan functioneren ze nog steeds. Zou goed kunnen dat het ontstaan van het leven vanaf het begin is gekatalyseerd door zulke ‘oerzymen’ en niet door RNA dat voor enzym speelde, schrijft biochemicus Charles Carter in het Journal of Biological Chemistry.
Hedendaags synthetase.
De onderzoeker van de University of North Carolina hakt hiermee in op de theorie, dat het leven in eerste instantie alleen dreef op RNA. Dat zou na zijn toevallige ontstaan eerst zichzelf zijn gaan repliceren. In eerste instantie zonder hulp van enige katalysator, totdat er (alweer toevallig) een RNA-volgorde uit rolde die als ‘ribozym’ de replicatie van zijn collegamoleculen kon bevorderen.
Dat zulk katalytisch actief RNA inderdaad bestaat, staat al jaren vast. Probleem is alleen dat de aarde slechts 4,5 miljard jaar oud is en dat statistici hebben berekend dat dat veel te kort is om het leven op deze manier te laten evolueren.
Carter heeft nu een poging gedaan om te reconstrueren wat er dan wél gebeurde. Hij richtte zich op de aminoacyl-tRNA-synthetase-enzymen, die tRNA aan aminozuren zetten. Daar bestaan eindeloos veel varianten van, maar uiteindelijk behoren ze allemaal tot slechts twee ‘superfamilies’.
Wat Carter deed was de eiwitstructuren uit die twee families over elkaar heen leggen en kijken welke onderdelen in alle varianten terugkomen. Vervolgens synthetiseerde hij die twee kale kernen, die elk bestaan uit iets van 120 aminozuurresiduen, en keek of die nog steeds katalytisch actief waren.
Dat waren ze inderdaad. De ‘oerzymen’ (Urzymes, in het Engels) bevorderen braaf de twee reacties die ze moeten bevorderen, namelijk de acylering van tRNA en de activering van de aminozuren die er aan moeten komen te hangen. De efficiëntie bedraagt ongeveer 60 procent van die van de huidige varianten, wat doet vermoeden dat ze op dit punt al een heel stuk evolutie achter de rug hadden.
Opmerkelijk is ook dat de genetische code voor beide oerzymen min of meer complementair is. Ga je nog iets verder terug in de evolutie, dan konden beide codes waarschijnlijk worden opgeslagen in dezelfde dubbele helix, waarbij elke streng codeerde voor één van de twee.
Carter vermoedt nu dat de oerzymen in dit stadium gelijk op evolueerden met RNA, en dat dat stadium moet worden gesitueerd vóór het moment dat er iets ontstond dat op leven leek. Dat zou dus inhouden dat eiwitten veel ouder zijn dan gedacht.
Hoe deze ‘eiwit-RNA-wereld’ ooit uit zichzelf heeft kunnen ontstaan,en hoe ze zichzelf in eerste instatnie repliceerde, blijft intussen nog steeds een onopgelost raadsel. Carter is nu op zoek naar een oerversie van de RNA-polymerase-enzymen die RNA-ketens opbouwen uit losse nucleïnezuren. Als dat oerzym ook blijkt te bestaan, zou dat op z’n minst een interessant stukje van de puzzel zijn.
bron: University of North Carolina
(c2w)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-09-2013
Stephen Hawking: "Computer kan leven na dood mogelijk maken"
Stephen Hawking stelde in Cambridge een docu over zijn leven voor. © afp.
Kunnen onze hersenen verder leven nadat ons lichaam sterft? Volgens de Britse natuur- en wiskundige Stephen Hawking is het antwoord ja.
Technologie kan volgens Hawking realiseren wat tot op heden als pure sciencefiction klinkt. Op het Cambridge Film Festival, waar hij te gast was om 'Hawking', een documentaire over zijn leven, in te leiden, vertelde hij het zo: "Het brein is zoals een programma in onze geest, die je als een computer moet zien. In theorie is het daarom mogelijk om het brein naar een computer te kopiëren en een soort leven na de dood te ontwikkelen."
Dat een dergelijk huzarenstuk nog buiten de huidige capaciteiten van de mensheid ligt, moest ook Hawking toegeven. "Maar het conventionele leven na de dood dat ons wordt voorgespiegeld, is een sprookje voor mensen die bang zijn in het donker."
Geestesgenoten
De Brit is niet de enige die gelooft in technologie die de omzetting van hersenfuncties naar een computer mogelijk moet maken. Zo meldde de New York Times in juni van dit jaar nog dat de Russische multimiljonair Dmitry Itskov volop inzet op het project 2045 Initiative. Een van de doelstellingen van dit initiatief is de inhoud van het brein te kunnen uploaden naar een robot.
Ook de Brain Preservation Foundation werkt in een gelijkaardige richting. Die vereniging hoopt een procédé te ontwikkelen om onze hersenen - geheugen, gevoelens en bewustzijn incluis - te kunnen bewaren. De werkwijze zou er dan in bestaan om het brein om te zetten in plastic, het in kleine schijfjes op te snijden en dan in een 3D-structuur opnieuw samen te voegen.
(HLN)
Stephen Hawking: "Computer kan leven na dood mogelijk maken"
Stephen Hawking stelde in Cambridge een docu over zijn leven voor. © afp.
Kunnen onze hersenen verder leven nadat ons lichaam sterft? Volgens de Britse natuur- en wiskundige Stephen Hawking is het antwoord ja.
Technologie kan volgens Hawking realiseren wat tot op heden als pure sciencefiction klinkt. Op het Cambridge Film Festival, waar hij te gast was om 'Hawking', een documentaire over zijn leven, in te leiden, vertelde hij het zo: "Het brein is zoals een programma in onze geest, die je als een computer moet zien. In theorie is het daarom mogelijk om het brein naar een computer te kopiëren en een soort leven na de dood te ontwikkelen."
Dat een dergelijk huzarenstuk nog buiten de huidige capaciteiten van de mensheid ligt, moest ook Hawking toegeven. "Maar het conventionele leven na de dood dat ons wordt voorgespiegeld, is een sprookje voor mensen die bang zijn in het donker."
Geestesgenoten
De Brit is niet de enige die gelooft in technologie die de omzetting van hersenfuncties naar een computer mogelijk moet maken. Zo meldde de New York Times in juni van dit jaar nog dat de Russische multimiljonair Dmitry Itskov volop inzet op het project 2045 Initiative. Een van de doelstellingen van dit initiatief is de inhoud van het brein te kunnen uploaden naar een robot.
Ook de Brain Preservation Foundation werkt in een gelijkaardige richting. Die vereniging hoopt een procédé te ontwikkelen om onze hersenen - geheugen, gevoelens en bewustzijn incluis - te kunnen bewaren. De werkwijze zou er dan in bestaan om het brein om te zetten in plastic, het in kleine schijfjes op te snijden en dan in een 3D-structuur opnieuw samen te voegen.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
03-10-2013
Virtueel rondlopen
Onderzoekers van de technische universiteit in Wenen hebben een methode ontwikkeld die het mogelijk maakt om iemand in een virtuele wereld rond te laten lopen, terwijl deze in de echte wereld blijft staan.
Ze ontwikkelden daartoe de Virtualizer, die bestaat uit een glad rond platform met diverse sensoren met daaraan bevestigd drie rechtopstaande armen die op middelhoogte een ring op zijn plaats houden. De gebruiker maakt loopbewegingen op het platform en wordt hierbij op de plaats gehouden door de ring.
De ring werkt al samen met bestaande vr-brillen.
(Technischweekblad.nl)
Virtueel rondlopen
Onderzoekers van de technische universiteit in Wenen hebben een methode ontwikkeld die het mogelijk maakt om iemand in een virtuele wereld rond te laten lopen, terwijl deze in de echte wereld blijft staan.
Ze ontwikkelden daartoe de Virtualizer, die bestaat uit een glad rond platform met diverse sensoren met daaraan bevestigd drie rechtopstaande armen die op middelhoogte een ring op zijn plaats houden. De gebruiker maakt loopbewegingen op het platform en wordt hierbij op de plaats gehouden door de ring.
De ring werkt al samen met bestaande vr-brillen.
(Technischweekblad.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
07-10-2013
Einstein had bijzonder sterke verbinding tussen hersenhelften
Natuurkundige Albert Einstein had bijzonder sterke zenuwverbindingen tussen zijn linker- en rechterhersenhelft, zo blijkt uit nieuw onderzoek.
De hersenbalk die de beide hersenhelften verbindt, was bij Einstein op veel plaatsen dikker dan dezelfde hersenstructuur bij mannen met een vergelijkbare leeftijd.
Mogelijk bestaat er een verband tussen de goed verbonden hersenhelften van de natuurkundige en zijn intellectuele prestaties tijdens zijn leven.
Dat melden Chinese en Amerikaanse onderzoekers in het wetenschappelijk tijdschrift Brain.
Foto's
De wetenschappers gebruikten bij hun onderzoek gedetailleerde foto's van de beide hersenhelften van Einstein. De foto's zijn afkomstig uit het National Museum of Health and Medicine in Silver Spring, waar het brein wordt bewaard van de beroemde wetenschapper die op 76-jarige leeftijd overleed.
De onderzoekers brachten met een speciale techniek in kaart op welke plaatsen in het brein van Einstein bundels van zenuwen van de ene hersenhelft naar de andere hersenhelft liepen en hoe dik deze bundels waren.
Deze metingen werden vergeleken met vergelijkbare structuren in breinmonsters van 52 mannen die op een vergelijkbare leeftijd waren overleden en 15 mannen die iets ouder waren bij hun overlijden.
"Met deze studie dringen we echt door tot Einsteins brein", verklaart onderzoeker Dean Falk in de Britse krant The Independent. "Het levert nieuwe informatie die kan helpen om het oppervlak van zijn brein beter te interpreteren."
Verband
Uit eerder onderzoek is gebleken dat er een verband bestaat tussen intelligentie en een relatief dikke hersenbalk. De grote vraag is echter of Einstein zijn genialiteit ontwikkelde door de sterke verbindingen, of juist een dikke hersenbalk kreeg door zijn intellectuele arbeid.
Verder kan een specifieke hersenstructuur intelligentie maar voor een zeer beperkt deel verklaren.
De hersenen van Einstein zijn niet alleen bijzonder vanwege de dikke hersenbalk. Uit eerder onderzoek is gebleken dat hij ook beschikte over een relatief grote prefrontale cortex, het hersengebied dat een belangrijke rol speelt bij abstract denken.
Door: NU.nl/Dennis Rijnvis
(nu.nl)
Einstein had bijzonder sterke verbinding tussen hersenhelften
Natuurkundige Albert Einstein had bijzonder sterke zenuwverbindingen tussen zijn linker- en rechterhersenhelft, zo blijkt uit nieuw onderzoek.
De hersenbalk die de beide hersenhelften verbindt, was bij Einstein op veel plaatsen dikker dan dezelfde hersenstructuur bij mannen met een vergelijkbare leeftijd.
Mogelijk bestaat er een verband tussen de goed verbonden hersenhelften van de natuurkundige en zijn intellectuele prestaties tijdens zijn leven.
Dat melden Chinese en Amerikaanse onderzoekers in het wetenschappelijk tijdschrift Brain.
Foto's
De wetenschappers gebruikten bij hun onderzoek gedetailleerde foto's van de beide hersenhelften van Einstein. De foto's zijn afkomstig uit het National Museum of Health and Medicine in Silver Spring, waar het brein wordt bewaard van de beroemde wetenschapper die op 76-jarige leeftijd overleed.
De onderzoekers brachten met een speciale techniek in kaart op welke plaatsen in het brein van Einstein bundels van zenuwen van de ene hersenhelft naar de andere hersenhelft liepen en hoe dik deze bundels waren.
Deze metingen werden vergeleken met vergelijkbare structuren in breinmonsters van 52 mannen die op een vergelijkbare leeftijd waren overleden en 15 mannen die iets ouder waren bij hun overlijden.
"Met deze studie dringen we echt door tot Einsteins brein", verklaart onderzoeker Dean Falk in de Britse krant The Independent. "Het levert nieuwe informatie die kan helpen om het oppervlak van zijn brein beter te interpreteren."
Verband
Uit eerder onderzoek is gebleken dat er een verband bestaat tussen intelligentie en een relatief dikke hersenbalk. De grote vraag is echter of Einstein zijn genialiteit ontwikkelde door de sterke verbindingen, of juist een dikke hersenbalk kreeg door zijn intellectuele arbeid.
Verder kan een specifieke hersenstructuur intelligentie maar voor een zeer beperkt deel verklaren.
De hersenen van Einstein zijn niet alleen bijzonder vanwege de dikke hersenbalk. Uit eerder onderzoek is gebleken dat hij ook beschikte over een relatief grote prefrontale cortex, het hersengebied dat een belangrijke rol speelt bij abstract denken.
Door: NU.nl/Dennis Rijnvis
(nu.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-10-2013
"Draagbare computers zoals Google Glass niet te stoppen"
Bedrijf werkt in grootste geheim aan nieuw snufje
© ap.
Google werkt in het grootste geheim aan een opvolger voor Google Glass. Mary Lou Jepsen, hoofd van de displayafdeling van Googles hardwaredivisie 'Google X', stelt dat zij en haar team amper drie uur per nacht slapen om te kunnen werken aan het snufje. Dat zei ze op de EmTech-conferentie van MIT afgelopen donderdag, meldt Technology Review.
Jepsen mocht niet zeggen waar ze nu precies aan werkt, maar sprak onder meer over de veranderingen bij de consumentenelektronica. Ze vergeleek de Google-bril met het T-model van Ford, dat als een van de eerste wagens in massaproductie werd genomen en zo een revolutie ontketende door de lage prijs. "Hij weegt weinig, zit comfortabel en is cool", zei ze over Glass.
Verslavend
Volgens Jepsen wordt de toekomstige draagbare technologie zo aantrekkelijk dat niemand de grootschalige verspreiding zal kunnen tegenhouden. Ze noemde de snelheid waarmee je informatie op de draagbare technologie kan raadplegen verslavend.
"Het is eigenlijk een manier om je te versterken," zei ze. "Ik denk al jaren dat een laptop een uitbreiding van mijn geest is. Waarom zou ik hem niet dichter bij mijn brein willen hebben, en de hele tijd op mij?"
Niet te stoppen
Draagbare toestellen zoals Google Glass hebben ook praktische toepassingen. Volgens Jepsen kunnen ze bijvoorbeeld ouderen met Alzheimer helpen door mensen te herkennen en hun namen in het gezichtsveld van de drager te projecteren.
Eric Schmidt, de voorzitter van Googles raad van bestuur, voegde toe dat Glass-critici "bang zijn van verandering". Ook hij gelooft rotsvast in de algemene van dergelijke snufjes, en stelde dat de maatschappij zich zal aanpassen.
(HLN)
"Draagbare computers zoals Google Glass niet te stoppen"
Bedrijf werkt in grootste geheim aan nieuw snufje
© ap.
Google werkt in het grootste geheim aan een opvolger voor Google Glass. Mary Lou Jepsen, hoofd van de displayafdeling van Googles hardwaredivisie 'Google X', stelt dat zij en haar team amper drie uur per nacht slapen om te kunnen werken aan het snufje. Dat zei ze op de EmTech-conferentie van MIT afgelopen donderdag, meldt Technology Review.
Jepsen mocht niet zeggen waar ze nu precies aan werkt, maar sprak onder meer over de veranderingen bij de consumentenelektronica. Ze vergeleek de Google-bril met het T-model van Ford, dat als een van de eerste wagens in massaproductie werd genomen en zo een revolutie ontketende door de lage prijs. "Hij weegt weinig, zit comfortabel en is cool", zei ze over Glass.
Verslavend
Volgens Jepsen wordt de toekomstige draagbare technologie zo aantrekkelijk dat niemand de grootschalige verspreiding zal kunnen tegenhouden. Ze noemde de snelheid waarmee je informatie op de draagbare technologie kan raadplegen verslavend.
"Het is eigenlijk een manier om je te versterken," zei ze. "Ik denk al jaren dat een laptop een uitbreiding van mijn geest is. Waarom zou ik hem niet dichter bij mijn brein willen hebben, en de hele tijd op mij?"
Niet te stoppen
Draagbare toestellen zoals Google Glass hebben ook praktische toepassingen. Volgens Jepsen kunnen ze bijvoorbeeld ouderen met Alzheimer helpen door mensen te herkennen en hun namen in het gezichtsveld van de drager te projecteren.
Eric Schmidt, de voorzitter van Googles raad van bestuur, voegde toe dat Glass-critici "bang zijn van verandering". Ook hij gelooft rotsvast in de algemene van dergelijke snufjes, en stelde dat de maatschappij zich zal aanpassen.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-10-2013
Google stelt kwantumcomputer voor in docu van zes minuten
Bron: YouTube video
Internetbedrijf Google en ruimtevaartorganisatie NASA hebben een tijd geleden samen een kwantumcomputer aangekocht. Google heeft nu een korte documentaire gemaakt waarin het uitlegt wat kwantumtechnologie is, hoe hun supercomputer werkt en welke toepassingen de bedrijven ervoor zien. De technologie staat echter wel nog maar in haar kinderschoenen.
Een kwantumcomputer zal gigantische hoeveelheden data kunnen analyseren en daar allerlei verbanden en patronen tussen leggen. Hij zal in staat zijn om alle mogelijkheden in één keer te bekijken, terwijl een normale computer dat een voor een doet.
Google wil de kwantumcomputer - kostprijs: 11 miljoen euro - vooral gebruiken voor de ontwikkeling van zoek- en spraakherkenningstechnologie. Volgens de website The Verge wordt de computer ook al gebruikt om Google Glass te helpen het onderscheid maken tussen een bewuste knipoog en een normale knipperbeweging. Met een knipoog maakt een Google Glass-gebruiker namelijk een foto.
(HLN)
Google stelt kwantumcomputer voor in docu van zes minuten
Bron: YouTube video
Internetbedrijf Google en ruimtevaartorganisatie NASA hebben een tijd geleden samen een kwantumcomputer aangekocht. Google heeft nu een korte documentaire gemaakt waarin het uitlegt wat kwantumtechnologie is, hoe hun supercomputer werkt en welke toepassingen de bedrijven ervoor zien. De technologie staat echter wel nog maar in haar kinderschoenen.
Een kwantumcomputer zal gigantische hoeveelheden data kunnen analyseren en daar allerlei verbanden en patronen tussen leggen. Hij zal in staat zijn om alle mogelijkheden in één keer te bekijken, terwijl een normale computer dat een voor een doet.
Google wil de kwantumcomputer - kostprijs: 11 miljoen euro - vooral gebruiken voor de ontwikkeling van zoek- en spraakherkenningstechnologie. Volgens de website The Verge wordt de computer ook al gebruikt om Google Glass te helpen het onderscheid maken tussen een bewuste knipoog en een normale knipperbeweging. Met een knipoog maakt een Google Glass-gebruiker namelijk een foto.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Growing Bacteria Keep Time, Know Their Place
Working with a synthetic gene circuit designed to coax bacteria to grow in a predictable ring pattern, Duke University scientists have revealed an underappreciated contributor to natural pattern formation: time.
In a series of experiments published Oct. 8, 2013, in the journal Molecular Systems Biology, associate professor of biomedical engineering Lingchong You and his colleagues show that their engineered gene circuit functions as a timing mechanism, triggering a predictable ring growth pattern that adjusts to the size of its environment.
The unexpected result provides a potential explanation for how organs such as the heart and lungs know when to stop growing and runs counter to established theories, one of which dates back to computer pioneer Alan Turing. The finding also lays a foundation for engineering patterned bacteria as a biological scaffold for new materials such as metallic films, which have potential applications in the energy field.
“Everywhere you look in nature there are patterns, many of them very beautiful and even inspirational,” said You. “Our work adds another dimension to the general principles of pattern formation.”
Turing's ideas guided theories of pattern formation in biology for decades. He imagined biological patterns arose from the interaction of chemicals he termed “morphogens” that initiated and directed patterns by triggering on- or off-switches, depending on their concentration in a particular location. In a theoretical treatise published in 1952, Turing used math to show how these morphogens could move in space, revealing patterns that mimic those seen in animal skins and leaf shapes.
But like persistent myths, theories can also become entrenched. You and his colleagues became puzzled when a synthetic gene circuit they built to test Turing’s model didn’t create the growth pattern they were expecting.
Using molecular biology techniques, he and his colleagues had programmed the common laboratory bacterium E. coli to produce two molecules. One served as the “on” switch that spreads throughout the growing colony. The other served as the “off” switch that would be triggered by an increasing concentration of the “on” signal.
The researchers also engineered the bacteria to produce fluorescent colors so they could watch patterns form. But as the colonies grew, the emerging patterns didn’t behave as predicted. They were much smaller than the research team expected based on how fast the “on” signal should diffuse.
To solve the mystery, the scientists added a high concentration of the “on” signal to the growth chamber, flooding the bacteria with the signal. The bacteria formed the same distinctive ring pattern over the same time, which showed they weren't responding to changes in the concentration of the "on" signal in space.
Instead, the researchers reasoned that the “on” signal served as a timing cue. The research team then created a mathematical model of the timing mechanism and predicted how the cells would respond to changes in the size of their growth chamber.
“By serving as a timing cue, the morphogen ‘on’ signal enables the system to sense and respond to the size of the environment,” said You. “The larger the area, the longer it takes for the morphogen to accumulate to a high enough concentration to trigger pattern formation. As such, a larger area will lead to a larger ring pattern.”
Follow-up experiments confirmed the model, and provided a simple example of how growing organs may be able to sense the size of their environment -- and when it’s time to stop growing -- potentially solving a persistent mystery in developmental biology.
You and his colleagues plan to use the artificial gene circuit to create more complex biological patterns, both to further explore general principles of pattern formation and to serve as scaffolds for making new materials, such as thin metal films for energy applications.
The lead authors for this work are Stephen Payne and Bochong Li from Duke’s Department of Biomedical Engineering. In addition, Yangxiaolu Cao, also from the Department of Biomedical Engineering, as well as David Schaeffer and Marc D. Ryser of Duke’s Department of Mathematics, contributed to the work.
The research was supported by the Office of Naval Research (N00014-12-1-0631), the National Institutes of Health (1R01- GM098642; R01-GM096190-02), a DuPont Young Professorship, a David and Lucile Packard Fellowship, and a National Science Foundation CAREER award to You (CBET-0953202), as well as NIH graduate fellowship funding to Payne.
http://www.bme.duke.edu/news/4387
Working with a synthetic gene circuit designed to coax bacteria to grow in a predictable ring pattern, Duke University scientists have revealed an underappreciated contributor to natural pattern formation: time.
In a series of experiments published Oct. 8, 2013, in the journal Molecular Systems Biology, associate professor of biomedical engineering Lingchong You and his colleagues show that their engineered gene circuit functions as a timing mechanism, triggering a predictable ring growth pattern that adjusts to the size of its environment.
The unexpected result provides a potential explanation for how organs such as the heart and lungs know when to stop growing and runs counter to established theories, one of which dates back to computer pioneer Alan Turing. The finding also lays a foundation for engineering patterned bacteria as a biological scaffold for new materials such as metallic films, which have potential applications in the energy field.
“Everywhere you look in nature there are patterns, many of them very beautiful and even inspirational,” said You. “Our work adds another dimension to the general principles of pattern formation.”
Turing's ideas guided theories of pattern formation in biology for decades. He imagined biological patterns arose from the interaction of chemicals he termed “morphogens” that initiated and directed patterns by triggering on- or off-switches, depending on their concentration in a particular location. In a theoretical treatise published in 1952, Turing used math to show how these morphogens could move in space, revealing patterns that mimic those seen in animal skins and leaf shapes.
But like persistent myths, theories can also become entrenched. You and his colleagues became puzzled when a synthetic gene circuit they built to test Turing’s model didn’t create the growth pattern they were expecting.
Using molecular biology techniques, he and his colleagues had programmed the common laboratory bacterium E. coli to produce two molecules. One served as the “on” switch that spreads throughout the growing colony. The other served as the “off” switch that would be triggered by an increasing concentration of the “on” signal.
The researchers also engineered the bacteria to produce fluorescent colors so they could watch patterns form. But as the colonies grew, the emerging patterns didn’t behave as predicted. They were much smaller than the research team expected based on how fast the “on” signal should diffuse.
To solve the mystery, the scientists added a high concentration of the “on” signal to the growth chamber, flooding the bacteria with the signal. The bacteria formed the same distinctive ring pattern over the same time, which showed they weren't responding to changes in the concentration of the "on" signal in space.
Instead, the researchers reasoned that the “on” signal served as a timing cue. The research team then created a mathematical model of the timing mechanism and predicted how the cells would respond to changes in the size of their growth chamber.
“By serving as a timing cue, the morphogen ‘on’ signal enables the system to sense and respond to the size of the environment,” said You. “The larger the area, the longer it takes for the morphogen to accumulate to a high enough concentration to trigger pattern formation. As such, a larger area will lead to a larger ring pattern.”
Follow-up experiments confirmed the model, and provided a simple example of how growing organs may be able to sense the size of their environment -- and when it’s time to stop growing -- potentially solving a persistent mystery in developmental biology.
You and his colleagues plan to use the artificial gene circuit to create more complex biological patterns, both to further explore general principles of pattern formation and to serve as scaffolds for making new materials, such as thin metal films for energy applications.
The lead authors for this work are Stephen Payne and Bochong Li from Duke’s Department of Biomedical Engineering. In addition, Yangxiaolu Cao, also from the Department of Biomedical Engineering, as well as David Schaeffer and Marc D. Ryser of Duke’s Department of Mathematics, contributed to the work.
The research was supported by the Office of Naval Research (N00014-12-1-0631), the National Institutes of Health (1R01- GM098642; R01-GM096190-02), a DuPont Young Professorship, a David and Lucile Packard Fellowship, and a National Science Foundation CAREER award to You (CBET-0953202), as well as NIH graduate fellowship funding to Payne.
http://www.bme.duke.edu/news/4387
Niet meer aanwezig in dit forum.
12-10-2013
Net echt: aap voelt voorwerpen met robothand
De aap kreeg signalen van elektroden ingeplant in de hersenen. © Screenshot Newsy.
In het kader van een onderzoek aan de University of Chicago heeft een aap een prosthetische hand gekregen waarmee hij voorwerpen ook echt kan voelen. Net zoals bij een echte hand krijgen de hersenen signalen wanneer een voorwerp wordt aangeraakt. Dat meldt wetenschappelijk tijdschrift New Scientist. Het onderzoek heeft als doel bestaande kunstledematen te verbeteren.
Om deze opmerkelijke prestatie te realiseren, trainden onderzoekers de aap eerst zijn hoofd te draaien afhankelijk van welke van zijn vingers werden aangeraakt. Nadien vervingen de wetenschappers de signalen, die normaal van zenuwuiteinden komen, met die afkomstig van elektrodes in de hersenen en verbonden aan de prothese. Met succes: de aap keek de andere richting uit, net als bij een echte hand.
"De tastzin is cruciaal voor mensen met een prothese. Zonder dat zintuig verbrijzelen ze voorwerpen of laten ze die vallen." Dat zegt Sliman Bensmaia, onderzoeker aan de University of Chicago. Hij hoopt de resultaten van zijn onderzoek met apen te gebruiken om bestaande protheses te verbeteren en ze menselijker te maken. "Misschien zal mijn onderzoek iemand helpen zijn geliefde weer aan te kunnen raken", zegt Bensmaia.
Nog veel obstakels
Het voornaamste probleem voor de onderzoekers is elektroden te vinden die veilig en stevig genoeg zijn om lange tijd in een menselijk lichaam aanwezig te zijn. Ook moeten ze in staat zijn zich aan te passen naarmate iemand ouder wordt en de signalen van het brein veranderen.
Ondanks de vele obstakels blijft Lee Miller, professor aan de Northwestern University in Evanston, Illinois, hoopvol. "Wat Bensmaia doet, is de natuurlijke manier van de hersenen om de tastzin door te geven zo veel mogelijk na te bootsen. Dat is waarschijnlijk de beste aanpak die er is."
(HLN)
Net echt: aap voelt voorwerpen met robothand
De aap kreeg signalen van elektroden ingeplant in de hersenen. © Screenshot Newsy.
In het kader van een onderzoek aan de University of Chicago heeft een aap een prosthetische hand gekregen waarmee hij voorwerpen ook echt kan voelen. Net zoals bij een echte hand krijgen de hersenen signalen wanneer een voorwerp wordt aangeraakt. Dat meldt wetenschappelijk tijdschrift New Scientist. Het onderzoek heeft als doel bestaande kunstledematen te verbeteren.
Om deze opmerkelijke prestatie te realiseren, trainden onderzoekers de aap eerst zijn hoofd te draaien afhankelijk van welke van zijn vingers werden aangeraakt. Nadien vervingen de wetenschappers de signalen, die normaal van zenuwuiteinden komen, met die afkomstig van elektrodes in de hersenen en verbonden aan de prothese. Met succes: de aap keek de andere richting uit, net als bij een echte hand.
"De tastzin is cruciaal voor mensen met een prothese. Zonder dat zintuig verbrijzelen ze voorwerpen of laten ze die vallen." Dat zegt Sliman Bensmaia, onderzoeker aan de University of Chicago. Hij hoopt de resultaten van zijn onderzoek met apen te gebruiken om bestaande protheses te verbeteren en ze menselijker te maken. "Misschien zal mijn onderzoek iemand helpen zijn geliefde weer aan te kunnen raken", zegt Bensmaia.
Nog veel obstakels
Het voornaamste probleem voor de onderzoekers is elektroden te vinden die veilig en stevig genoeg zijn om lange tijd in een menselijk lichaam aanwezig te zijn. Ook moeten ze in staat zijn zich aan te passen naarmate iemand ouder wordt en de signalen van het brein veranderen.
Ondanks de vele obstakels blijft Lee Miller, professor aan de Northwestern University in Evanston, Illinois, hoopvol. "Wat Bensmaia doet, is de natuurlijke manier van de hersenen om de tastzin door te geven zo veel mogelijk na te bootsen. Dat is waarschijnlijk de beste aanpak die er is."
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Lancering Gaia uitgesteld
De lancering van de Europese ruimtetelescoop Gaia, oorspronkelijk voorzien voor 20 november, is met ongeveer een maand uitgesteld wegens niet nader bekendgemaakte technische kwesties, die een nadere verificatie behoeven. Dat maakte de Europese ruimtevaartorganisatie ESA vandaag bekend. Gaia gaat van ca. één miljard sterren in het Melkwegstelsel heel nauwkeurig afstanden, snelheden en driedimensionale posities meten. (GS) - See more at: http://www.allesoversterr(...)ing-gaia-uitgesteld/
Zeer interessant project dat wel eens een gigantische hoeveelheid nieuw ontdekte exoplaneten kan opleveren. Hopelijk blijft het bij dit korte uitstel.quote:Mission
Gaia will monitor each of its target stars about 70 times over a five-year period. It will precisely chart their positions, distances, movements, and changes in brightness. It is expected to discover hundreds of thousands of new celestial objects, such as extra-solar planets and brown dwarfs, and observe hundreds of thousands of asteroids within our own Solar System. The mission will also study about 500 000 distant quasars and will provide stringent new tests of Albert Einstein’s General Theory of Relativity.
Never argue with idiots. First they will lower you to their level then beat you with experience.
quote:How to Build a Happier Brain
There is a motif, in fiction and in life, of people having wonderful things happen to them, but still ending up unhappy. We can adapt to anything, it seems—you can get your dream job, marry a wonderful human, finally get 1 million dollars or Twitter followers—eventually we acclimate and find new things to complain about.
If you want to look at it on a micro level, take an average day. You go to work; make some money; eat some food; interact with friends, family or co-workers; go home; and watch some TV. Nothing particularly bad happens, but you still can’t shake a feeling of stress, or worry, or inadequacy, or loneliness.
According to Dr. Rick Hanson, a neuropsychologist, a member of U.C. Berkeley's Greater Good Science Center's advisory board, and author of the book Hardwiring Happiness: The New Brain Science of Contentment, Calm, and Confidence, our brains are naturally wired to focus on the negative, which can make us feel stressed and unhappy even though there are a lot of positive things in our lives. True, life can be hard, and legitimately terrible sometimes. Hanson’s book (a sort of self-help manual grounded in research on learning and brain structure) doesn’t suggest that we avoid dwelling on negative experiences altogether—that would be impossible. Instead, he advocates training our brains to appreciate positive experiences when we do have them, by taking the time to focus on them and install them in the brain.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
Ik hielp een studente psychologie met haar eerstejaars vakken. In een ervan werd gesteld, dat de hersens sterk reageren op nieuwe indrukken, maar op herhaling daarvan gaandeweg minder reageren. Lijkt me een heel zinvolle procedure.quote:
Er lijken ook verschillende typen mensen te zijn: degenen die uit elke ervaring meteen de nadelen bedenken en degenen die uit elke ervaring meteen de mogelijkheden zien. Of zoeken.
Ikzelf heb me lang geleden al voorgenomen om bij elk probleem meteen drie oplossingen te zoeken. Drie is een haalbaar aantal en uit die mogelijkheden is nog een keuze te maken.
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
24-10-2013
Weg met oneindigheid!
We moeten het concept oneindigheid afschaffen, menen fysici en wiskundigen. Zij menen dat een einde aan oneindigheid de oplossing is voor een aantal van de grootste problemen in de huidige wis- en natuurkunde.
Oneindigheid is een illusie, menen wiskundigen. Net als aan deze op het eerste gezicht oneindige trap, komt in werkelijkheid aan alles een einde, menen zij. Bron: shutterstock
Oneindigheid is een concept dat ons voorstellingsvermogen te boven gaat. Mede daarom betoogt een aantal wis- en natuurkundigen dat oneindigheid niets meer is dan een wiskundige illusie.
Oneindigheden hebben de onhandige eigenschap uit te groeien tot ontembare beesten zodra ze maar een beetje de ruimte krijgen. Voorbeelden zijn er te over. Zo laat de algemene relativiteitstheorie zich maar moeilijk verenigen met de quantumfysica – een van de grootste en meest fundamentele problemen uit de huidige natuurkunde. Ten grondslag aan dat probleem ligt het feit dat de zwaartekracht zich niet laat beschrijven door de algemene relativiteitstheorie, wanneer fysici de extreme uithoeken van die theorie opzoeken. Een voorbeeld van zijn uithoek is zwarte gaten, waarin materie een oneindige dichtheid heeft en waarin de ruimtetijd tot het oneindige wordt uitgerekt. Die oneindigheid, zo menen sommige fysici nu, is het probleem.
Ook op andere plekken gooit oneindigheid regelmatig roet in het eten. Zo rekenen fysici al jaren aan de zogeheten inflatietheorie – een theorie waarin gesteld wordt dat het heelal vlak na haar ontstaan bij de oerknal, een periode van versnelde uitdijing doormaakte. Hoe die versnelling vervolgens weer zou moeten stoppen, is echter onbekend. ‘Al onze problemen met inflatie komen rechtstreeks voort uit onze aanname dat oneindigheid bestaat’, zegt kosmoloog Max Tegmark van het Massachussets Institute of Technology. ‘En dat is de ultieme ongeteste aanname.’
Sommige wetenschappers stellen daarom nu voor om het begrip oneindigheid maar af te schaffen. Een van hen is de wiskundige Norman Wildberger van de universiteit van New South Wales in Sidney. ‘De moderne wiskunde kent een aantal serieuze logische problemen die, linksom of rechtsom, in verband worden gebracht met oneindige verzamelingen van reële getallen’, zegt hij.
Daarom werkte Wildberger de afgelopen tien jaar aan een nieuwe, oneindigheidsvrije, versie van de goniometrie en de euclidische meetkunde. In de traditionele goniometrie is oneindigheid altijd aanwezig omdat hoeken worden afgeleid van de omtrek van een cirkel en dus van een oneindige rij. Wildbergers zogeheten ‘rationele meetkunde’ probeert dat probleem te ondervangen door hoeken nu af te leiden van mathematische vectoren die twee lijnen in een ruimte representeren.
Ook Doron Zeilberger, wiskunde aan de Rutgers University in New Jersey, wil af van oneindigheid. Hij gaat nog een stapje verder door ook het begrip potentiële oneindigheid bij het grofvuil te zetten. Die vorm van oneindigheid staat ons toe om aan elk denkbaar getal een 1 toe te voegen, maar wordt zelf nooit bereikt. Daarom hoeven we niet bang te zijn ooit het einde van de getallenlijn te bereiken. Zeilberger gaat een stap verder door te stellen dat er wel degelijk een ‘grootste getal’ bestaat – een soort van lichtsnelheid in de wiskunde. ‘Het is zo groot dat je het nooit kunt bereiken’, zegt Zeilberger over dat getal. ‘We kennen het niet en daarom geven we het een naam, een symbool. Ik noem het N0.’
Hoewel veel anderen hun twijfels hebben bij de ideeën van Wildberger en Zeilberger, zijn fysici als Tegmark ervan overtuigd dat je de wiskunde sowieso moet ‘herstarten’ en oneindigheid moet afschaffen, om verder te kunnen komen in de natuurkunde. Tegmark: ‘Volgens de wiskunde zitten de dingen niet een beetje fout, maar gewoon verschikkelijk fout.’
Meer over de pogingen van sommige wis- en natuurkundigen om oneindigheid af te schaffen, en de kritiek die anderen daarop hebben, lees je in het novembernummer van New Scientist, dat vrijdag 25 oktober in de winkel ligt.
(newscientist)
Weg met oneindigheid!
We moeten het concept oneindigheid afschaffen, menen fysici en wiskundigen. Zij menen dat een einde aan oneindigheid de oplossing is voor een aantal van de grootste problemen in de huidige wis- en natuurkunde.
Oneindigheid is een illusie, menen wiskundigen. Net als aan deze op het eerste gezicht oneindige trap, komt in werkelijkheid aan alles een einde, menen zij. Bron: shutterstock
Oneindigheid is een concept dat ons voorstellingsvermogen te boven gaat. Mede daarom betoogt een aantal wis- en natuurkundigen dat oneindigheid niets meer is dan een wiskundige illusie.
Oneindigheden hebben de onhandige eigenschap uit te groeien tot ontembare beesten zodra ze maar een beetje de ruimte krijgen. Voorbeelden zijn er te over. Zo laat de algemene relativiteitstheorie zich maar moeilijk verenigen met de quantumfysica – een van de grootste en meest fundamentele problemen uit de huidige natuurkunde. Ten grondslag aan dat probleem ligt het feit dat de zwaartekracht zich niet laat beschrijven door de algemene relativiteitstheorie, wanneer fysici de extreme uithoeken van die theorie opzoeken. Een voorbeeld van zijn uithoek is zwarte gaten, waarin materie een oneindige dichtheid heeft en waarin de ruimtetijd tot het oneindige wordt uitgerekt. Die oneindigheid, zo menen sommige fysici nu, is het probleem.
Ook op andere plekken gooit oneindigheid regelmatig roet in het eten. Zo rekenen fysici al jaren aan de zogeheten inflatietheorie – een theorie waarin gesteld wordt dat het heelal vlak na haar ontstaan bij de oerknal, een periode van versnelde uitdijing doormaakte. Hoe die versnelling vervolgens weer zou moeten stoppen, is echter onbekend. ‘Al onze problemen met inflatie komen rechtstreeks voort uit onze aanname dat oneindigheid bestaat’, zegt kosmoloog Max Tegmark van het Massachussets Institute of Technology. ‘En dat is de ultieme ongeteste aanname.’
Sommige wetenschappers stellen daarom nu voor om het begrip oneindigheid maar af te schaffen. Een van hen is de wiskundige Norman Wildberger van de universiteit van New South Wales in Sidney. ‘De moderne wiskunde kent een aantal serieuze logische problemen die, linksom of rechtsom, in verband worden gebracht met oneindige verzamelingen van reële getallen’, zegt hij.
Daarom werkte Wildberger de afgelopen tien jaar aan een nieuwe, oneindigheidsvrije, versie van de goniometrie en de euclidische meetkunde. In de traditionele goniometrie is oneindigheid altijd aanwezig omdat hoeken worden afgeleid van de omtrek van een cirkel en dus van een oneindige rij. Wildbergers zogeheten ‘rationele meetkunde’ probeert dat probleem te ondervangen door hoeken nu af te leiden van mathematische vectoren die twee lijnen in een ruimte representeren.
Ook Doron Zeilberger, wiskunde aan de Rutgers University in New Jersey, wil af van oneindigheid. Hij gaat nog een stapje verder door ook het begrip potentiële oneindigheid bij het grofvuil te zetten. Die vorm van oneindigheid staat ons toe om aan elk denkbaar getal een 1 toe te voegen, maar wordt zelf nooit bereikt. Daarom hoeven we niet bang te zijn ooit het einde van de getallenlijn te bereiken. Zeilberger gaat een stap verder door te stellen dat er wel degelijk een ‘grootste getal’ bestaat – een soort van lichtsnelheid in de wiskunde. ‘Het is zo groot dat je het nooit kunt bereiken’, zegt Zeilberger over dat getal. ‘We kennen het niet en daarom geven we het een naam, een symbool. Ik noem het N0.’
Hoewel veel anderen hun twijfels hebben bij de ideeën van Wildberger en Zeilberger, zijn fysici als Tegmark ervan overtuigd dat je de wiskunde sowieso moet ‘herstarten’ en oneindigheid moet afschaffen, om verder te kunnen komen in de natuurkunde. Tegmark: ‘Volgens de wiskunde zitten de dingen niet een beetje fout, maar gewoon verschikkelijk fout.’
Meer over de pogingen van sommige wis- en natuurkundigen om oneindigheid af te schaffen, en de kritiek die anderen daarop hebben, lees je in het novembernummer van New Scientist, dat vrijdag 25 oktober in de winkel ligt.
(newscientist)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Niet alleen primaten, gok ik. Op vakantie in Zuid-Frankrijk een labrador zeer agressief op een stuk slangenvel zien reageren en het proberen te vertrappelen alsof het een echte slang was. En de hond had nog nooit eerder een slang gezien, laat staan dat ie wist hoe hij erop moest reageren.quote:Snakes On the Brain: Are Primates Hard-Wired to Recognize Snakes?
In a paper published Oct. 28 in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences, Isbell; Hisao Nishijo and Quan Van Le at Toyama University, Japan; and Rafael Maior and Carlos Tomaz at the University of Brasilia, Brazil; and colleagues show that there are specific nerve cells in the brains of rhesus macaque monkeys that respond to images of snakes.
The snake-sensitive neurons were more numerous, and responded more strongly and rapidly, than other nerve cells that fired in response to images of macaque faces or hands, or to geometric shapes. Isbell said she was surprised that more neurons responded to snakes than to faces, given that primates are highly social animals.
"We're finding results consistent with the idea that snakes have exerted strong selective pressure on primates," Isbell said.
Isbell originally published her hypothesis in 2006, following up with a book, "The Fruit, the Tree and the Serpent" (Harvard University Press, 2009) in which she argued that our primate ancestors evolved good, close-range vision primarily to spot and avoid dangerous snakes.
Modern mammals and snakes big enough to eat them evolved at about the same time, 100 million years ago. Venomous snakes are thought to have appeared about 60 million years ago -- "ambush predators" that have shared the trees and grasslands with primates.
Nishijo's laboratory studies the neural mechanisms responsible for emotion and fear in rhesus macaque monkeys, especially instinctive responses that occur without learning or memory. Previous researchers have used snakes to provoke fear in monkeys, he noted. When Nishijo heard of Isbell's theory, he thought it might explain why monkeys are so afraid of snakes.
"The results show that the brain has special neural circuits to detect snakes, and this suggests that the neural circuits to detect snakes have been genetically encoded," Nishijo said.
The monkeys tested in the experiment were reared in a walled colony and neither had previously encountered a real snake.
"I don't see another way to explain the sensitivity of these neurons to snakes except through an evolutionary path," Isbell said.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
En paarden schijnen sterk te reageren op een tak die op de grond ligt. Veel meer dan dezelfde tak die rechtop staat.
Maar ik meen me iets te herinneren over makaken en slangen.
Dat niet, maar ik kwam wel dit tegen:
http://vorige.nrc.nl/wetenschap/article1876494.ece
Een vergelijkbaar artikel als dat van jou, denk ik.
Maar ik meen me iets te herinneren over makaken en slangen.
Dat niet, maar ik kwam wel dit tegen:
http://vorige.nrc.nl/wetenschap/article1876494.ece
Een vergelijkbaar artikel als dat van jou, denk ik.
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
18-11-2013
Geheugenwonder heeft ook valse herinneringen
Niemand ontkomt aan menselijke fouten
Onlangs is een groep mensen ontdekt met een uitzonderlijk goed geheugen. Zeg “10 april 1984” en ze vertellen je welke dag van de week het toen was en wat ze die dag hebben geluncht. Maar zelfs deze mensen ontkomen niet aan valse herinneringen.
© Tom_focus
Ben je goed in een spel memory, dan betekent dat niet dat je ongevoelig bent voor valse herinneringen. Bovendien hoef je met een goed autobiografisch geheugen geen memorytalent te zijn. Memory traint namelijk alleen het kortetermijngeheugen.
“Highly superior autobiographical memory” (HSAM) werd het genoemd, het syndroom dat in 2006 voor het eerst werd ontdekt bij de toen 41-jarige vrouw “AJ”. Zij heeft een uitzonderlijk autobiografisch geheugen. Dat betekent dat ze zich de details herinnert van elke dag van haar leven vanaf de kindertijd. Personen met HSAM kunnen beter gebeurtenissen terughalen die zich meer dan een decennium geleden voltrokken dan de meeste mensen dat kunnen van een maand geleden.
Rode paraplu
Onderzoekers van de Universiteit van Californië te Irvine vroegen zich af of personen met HSAM minder vatbaar zouden zijn voor valse herinneringen. Dit zijn herinneringen die niet overeenstemmen met wat werkelijk gebeurde. Dat levert problemen op bij bijvoorbeeld politieonderzoek. Ooggetuigen vullen gaten in hun geheugen op door losse flarden te verbinden met zelf beredeneerde details. Later is het moeilijk onderscheid te maken tussen wat ze wel en niet zelf hebben waargenomen. Ondervragers kunnen daarom beter niet aan getuigen vragen of ze een rode paraplu hebben gezien, want deze rode paraplu zou zomaar zo'n valse verbintenis kunnen veroorzaken.
Je zou zeggen dat personen met HSAM ongevoeliger zijn voor dit soort geheugenfoutjes, maar niets is minder waar, volgens de Amerikaanse onderzoekers. Onderzoeker Lawrence Patihis en collega’s vergeleken de gevoeligheid voor valse herinneringen bij twintig mensen met HSAM en achtendertig controlepersonen door ze te onderwerpen aan een reeks testjes.
Lokwoorden
Een bekende test werd ontwikkeld door Deese, Roediger en McDermott: de DRM-test. Hierbij worden lijsten aangeboden van telkens vijftien woorden, die associaties oproepen met een woord dat niet op de lijst staat. “Draad”, “oog” en “breien” associeer je gemakkelijk met “naald”. “Naald” staat niet op de lijst en wordt het “lokwoord” genoemd. Vervolgens wordt getest of mensen zich deze lokwoorden valselijk gaan herinneren. Opmerkelijk genoeg dachten de personen met HSAM en de controlegroep even vaak dat een “lokwoord” op de lijst stond. Het team van Patihis publiceerden hun onderzoek in het tijdschrift PNAS.
“Heel interessant artikel,” zegt Dr. Ilse van Damme. Zij doet onderzoek naar valse herinneringen, onder andere aan de KU Leuven. “De studie is baanbrekend, doordat onderzoek naar personen met een schijnbaar perfect geheugen gecombineerd wordt met onderzoek naar de feilbaarheid van het geheugen.”
Portemonneediefstal
Een andere test naar valse herinneringen is de “misinformation” test. Deze test wordt in het Nederlands ook wel het ooggetuigenparadigma genoemd, volgens Van Damme. De proefpersonen krijgen eerst een serie foto’s te zien van een misdaad: een man steelt een portemonnee. Daarna lezen de deelnemers een tekst over dezelfde misdaad, maar met een aantal fouten erin verwerkt. Vervolgens moet men aangeven hoe men zich de oorspronkelijke gebeurtenis herinnert en wat de bron van die herinnering is: wat heeft men op de foto’s gezien en wat heeft men gelezen. Personen met HSAM maakten in deze test meer fouten dan de controlegroep. “Dat is verrassend,” volgens Van Damme, “omdat je zou verwachten dat personen met een superieur autobiografisch geheugen net minder vatbaar zijn voor valse herinneringen.”
Decimalen van het getal pi
Als je vijfduizend cijfers achter de komma van het getal pi kunt onthouden of de winnaars van alle belangrijke tennistoernooien van de afgelopen eeuw kunt opnoemen, beschik je niet direct over HSAM. Personen met dit soort uitzonderlijk geheugen blijken vaak uitstekend te kunnen leren, terwijl personen met HSAM daar niet per definitie in uitblinken. Het persoonlijke verleden lijkt daarentegen automatisch tot in detail te kunnen worden opgeroepen.
De hersenen van personen met HSAM vertonen fysieke verschillen in de gebieden die bijdragen aan (het opslaan van) autobiografische herinneringen. Of deze verschillen door “nature” of “nurture” ontstaan, is nog niet duidelijk.
Inlevingsvermogen
© Adam Sicinski
Ons geheugen leunt niet op mind maps, maar vooral op associaties. Als je niet meer weet waarvan een associatie afkomstig is, kunnen er valse herinneringen ontstaan.
De wetenschappers willen het unieke vermogen van mensen met HSAM niet tegenspreken. Ze zeggen alleen dat de processen die ten grondslag liggen aan de reconstructie van herinneringen bij mensen met en zonder HSAM gelijk lijken te zijn. In het ooggetuigenparadigma maakten de geheugentalenten zelfs meer fouten dan de controlegroep. Volgens de onderzoekers zou dit kunnen komen doordat deze personen zich sterk identificeren met juiste, maar ook met misleidende informatie. “Ze stellen zich het verhaal nog levendiger voor,” zegt Van Damme, “dus voegen daarmee ook meer onjuiste informatie toe aan hun herinnering.”
“Een belangrijke stap die nu gezet moet worden,” zegt Van Damme, “is onderzoek naar de vatbaarheid voor valse herinneringen met betrekking tot persoonlijke ervaringen van mensen met een superieur autobiografisch geheugen.” Zelf doet Van Damme onderzoek naar het effect van emotie op valse herinneringen. “Als negatieve gebeurtenissen tot meer valse herinneringen kunnen leiden dan positieve, dan is dat maatschappelijk belangrijk, zowel in klinische als in juridische context.”
Vals seksueel misbruik
Bij aangifte van seksueel misbruik dat plaatsvond in een ver verleden worden slachtoffers er soms van verdacht de aanranding of verkrachting te hebben verzonnen. Coauteur van het onderzoek Elizabeth Loftus is bijvoorbeeld sterke voorstander van het feit dat het verdringen en vergeten van traumatische gebeurtenissen niet kan. Je kan er hooguit lang niet over nadenken. Wanneer tijdens therapie herinneringen van lang geleden worden “hervonden”, blijken ze vaak vals, volgens Loftus. Technieken als suggestie, hypnose en het lezen van boeken over misbruik kunnen, zelfs wanneer gebruikt met de beste bedoelingen, leiden tot geheugenvervorming en tot het creëren van herinneringen aan iets dat niet echt gebeurd is. Dat gebeurt helaas regelmatig, zoals hier, hier en hier.
Het menselijk geheugen is een lastig onderzoeksgebied. Veel is nog onduidelijk. “We beseffen meer en meer dat herinneren een reconstructief proces is, waarbij we voortdurend associaties maken en informatie vanuit verschillende bronnen samenvoegen, wat kan leiden tot fouten,” zegt Van Damme. “Ik heb nog geen verklaring voor een superieur autobiografisch geheugen. Dat heeft vooralsnog niemand.”
(wetenschap24)
Geheugenwonder heeft ook valse herinneringen
Niemand ontkomt aan menselijke fouten
Onlangs is een groep mensen ontdekt met een uitzonderlijk goed geheugen. Zeg “10 april 1984” en ze vertellen je welke dag van de week het toen was en wat ze die dag hebben geluncht. Maar zelfs deze mensen ontkomen niet aan valse herinneringen.
© Tom_focus
Ben je goed in een spel memory, dan betekent dat niet dat je ongevoelig bent voor valse herinneringen. Bovendien hoef je met een goed autobiografisch geheugen geen memorytalent te zijn. Memory traint namelijk alleen het kortetermijngeheugen.
“Highly superior autobiographical memory” (HSAM) werd het genoemd, het syndroom dat in 2006 voor het eerst werd ontdekt bij de toen 41-jarige vrouw “AJ”. Zij heeft een uitzonderlijk autobiografisch geheugen. Dat betekent dat ze zich de details herinnert van elke dag van haar leven vanaf de kindertijd. Personen met HSAM kunnen beter gebeurtenissen terughalen die zich meer dan een decennium geleden voltrokken dan de meeste mensen dat kunnen van een maand geleden.
Rode paraplu
Onderzoekers van de Universiteit van Californië te Irvine vroegen zich af of personen met HSAM minder vatbaar zouden zijn voor valse herinneringen. Dit zijn herinneringen die niet overeenstemmen met wat werkelijk gebeurde. Dat levert problemen op bij bijvoorbeeld politieonderzoek. Ooggetuigen vullen gaten in hun geheugen op door losse flarden te verbinden met zelf beredeneerde details. Later is het moeilijk onderscheid te maken tussen wat ze wel en niet zelf hebben waargenomen. Ondervragers kunnen daarom beter niet aan getuigen vragen of ze een rode paraplu hebben gezien, want deze rode paraplu zou zomaar zo'n valse verbintenis kunnen veroorzaken.
Je zou zeggen dat personen met HSAM ongevoeliger zijn voor dit soort geheugenfoutjes, maar niets is minder waar, volgens de Amerikaanse onderzoekers. Onderzoeker Lawrence Patihis en collega’s vergeleken de gevoeligheid voor valse herinneringen bij twintig mensen met HSAM en achtendertig controlepersonen door ze te onderwerpen aan een reeks testjes.
Lokwoorden
Een bekende test werd ontwikkeld door Deese, Roediger en McDermott: de DRM-test. Hierbij worden lijsten aangeboden van telkens vijftien woorden, die associaties oproepen met een woord dat niet op de lijst staat. “Draad”, “oog” en “breien” associeer je gemakkelijk met “naald”. “Naald” staat niet op de lijst en wordt het “lokwoord” genoemd. Vervolgens wordt getest of mensen zich deze lokwoorden valselijk gaan herinneren. Opmerkelijk genoeg dachten de personen met HSAM en de controlegroep even vaak dat een “lokwoord” op de lijst stond. Het team van Patihis publiceerden hun onderzoek in het tijdschrift PNAS.
“Heel interessant artikel,” zegt Dr. Ilse van Damme. Zij doet onderzoek naar valse herinneringen, onder andere aan de KU Leuven. “De studie is baanbrekend, doordat onderzoek naar personen met een schijnbaar perfect geheugen gecombineerd wordt met onderzoek naar de feilbaarheid van het geheugen.”
Portemonneediefstal
Een andere test naar valse herinneringen is de “misinformation” test. Deze test wordt in het Nederlands ook wel het ooggetuigenparadigma genoemd, volgens Van Damme. De proefpersonen krijgen eerst een serie foto’s te zien van een misdaad: een man steelt een portemonnee. Daarna lezen de deelnemers een tekst over dezelfde misdaad, maar met een aantal fouten erin verwerkt. Vervolgens moet men aangeven hoe men zich de oorspronkelijke gebeurtenis herinnert en wat de bron van die herinnering is: wat heeft men op de foto’s gezien en wat heeft men gelezen. Personen met HSAM maakten in deze test meer fouten dan de controlegroep. “Dat is verrassend,” volgens Van Damme, “omdat je zou verwachten dat personen met een superieur autobiografisch geheugen net minder vatbaar zijn voor valse herinneringen.”
Decimalen van het getal pi
Als je vijfduizend cijfers achter de komma van het getal pi kunt onthouden of de winnaars van alle belangrijke tennistoernooien van de afgelopen eeuw kunt opnoemen, beschik je niet direct over HSAM. Personen met dit soort uitzonderlijk geheugen blijken vaak uitstekend te kunnen leren, terwijl personen met HSAM daar niet per definitie in uitblinken. Het persoonlijke verleden lijkt daarentegen automatisch tot in detail te kunnen worden opgeroepen.
De hersenen van personen met HSAM vertonen fysieke verschillen in de gebieden die bijdragen aan (het opslaan van) autobiografische herinneringen. Of deze verschillen door “nature” of “nurture” ontstaan, is nog niet duidelijk.
Inlevingsvermogen
© Adam Sicinski
Ons geheugen leunt niet op mind maps, maar vooral op associaties. Als je niet meer weet waarvan een associatie afkomstig is, kunnen er valse herinneringen ontstaan.
De wetenschappers willen het unieke vermogen van mensen met HSAM niet tegenspreken. Ze zeggen alleen dat de processen die ten grondslag liggen aan de reconstructie van herinneringen bij mensen met en zonder HSAM gelijk lijken te zijn. In het ooggetuigenparadigma maakten de geheugentalenten zelfs meer fouten dan de controlegroep. Volgens de onderzoekers zou dit kunnen komen doordat deze personen zich sterk identificeren met juiste, maar ook met misleidende informatie. “Ze stellen zich het verhaal nog levendiger voor,” zegt Van Damme, “dus voegen daarmee ook meer onjuiste informatie toe aan hun herinnering.”
“Een belangrijke stap die nu gezet moet worden,” zegt Van Damme, “is onderzoek naar de vatbaarheid voor valse herinneringen met betrekking tot persoonlijke ervaringen van mensen met een superieur autobiografisch geheugen.” Zelf doet Van Damme onderzoek naar het effect van emotie op valse herinneringen. “Als negatieve gebeurtenissen tot meer valse herinneringen kunnen leiden dan positieve, dan is dat maatschappelijk belangrijk, zowel in klinische als in juridische context.”
Vals seksueel misbruik
Bij aangifte van seksueel misbruik dat plaatsvond in een ver verleden worden slachtoffers er soms van verdacht de aanranding of verkrachting te hebben verzonnen. Coauteur van het onderzoek Elizabeth Loftus is bijvoorbeeld sterke voorstander van het feit dat het verdringen en vergeten van traumatische gebeurtenissen niet kan. Je kan er hooguit lang niet over nadenken. Wanneer tijdens therapie herinneringen van lang geleden worden “hervonden”, blijken ze vaak vals, volgens Loftus. Technieken als suggestie, hypnose en het lezen van boeken over misbruik kunnen, zelfs wanneer gebruikt met de beste bedoelingen, leiden tot geheugenvervorming en tot het creëren van herinneringen aan iets dat niet echt gebeurd is. Dat gebeurt helaas regelmatig, zoals hier, hier en hier.
Het menselijk geheugen is een lastig onderzoeksgebied. Veel is nog onduidelijk. “We beseffen meer en meer dat herinneren een reconstructief proces is, waarbij we voortdurend associaties maken en informatie vanuit verschillende bronnen samenvoegen, wat kan leiden tot fouten,” zegt Van Damme. “Ik heb nog geen verklaring voor een superieur autobiografisch geheugen. Dat heeft vooralsnog niemand.”
(wetenschap24)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
02-12-2013
Missend ingrediënt oersoep gevonden
Het precieze recept voor de oersoep waarmee het leven 4 miljard jaar geleden begon weten we niet. Maar een team van Amerikaanse en Italiaanse chemici heeft nu een missend ingrediënt ontdekt. De vondst brengt de creatie van een primitieve kunstmatige cel een stapje dichterbij.
door Mariska van Sprundel
Animatie van een protocel met simpele vetzuren in het membraan. RNA zit binnenin.
Jack Szostak / Harvard
Hoe zou de eerste cel eruit hebben gezien? Wetenschappers die de oorsprong van leven onderzoeken proberen kunstmatig zo’n primitieve cel te maken. Een klus met de nodige problemen die nog verre van opgelost zijn.
Nobelprijswinnaar Jack Szostak van Harvard en zijn collega van de Roma Tre Universiteit (Italië) vonden een molecuul waarmee ze nu een geloofwaardig model van de eerste cel kunnen neerzetten. Ze beschreven de werking van het molecuul, citroenzuur, deze week in de online editie van Science.
Nobelprijswinnaar
Jack Szostak kreeg in 2009 de Nobelprijs voor zijn onderzoek op het gebied van menselijke genetica. Sinds een jaar of tien houdt hij zich echter bezig met het door hem opgezette Origines of Life Initiative aan Harvard om te verkennen hoe het leven op aarde is begonnen. Zijn onderzoek richt zich o.a. op de spontane vorming van het celmembraan.
RNA-wereld
In de jaren zestig speculeerden biologen, waaronder dubbele helix-ontdekker Francis Crick, voor het eerst over de dubbele rol van RNA: als opslagmolecuul voor genetische informatie en als katalysator voor chemische reacties. Dat leidde tot de hypothese dat het eerste leven op aarde gebaseerd was op RNA.
Het wordt algemeen aangenomen dat RNA het eerste molecuul was dat zichzelf spontaan kon verdubbelen. Essentieel om het eerste leven op weg te helpen. RNA bevond zich hoogst waarschijnlijk in een blaasje van simpele vetzuren. Dit systeempje zou je kunnen zien als de eerste cel, oftewel een ‘protocel’.
Bij pogingen een protocel te maken stuitten wetenschappers op veel obstakels. Eén daarvan was dat voor de spontane verdubbeling van RNA magnesium-ionen nodig zijn. Normaal zijn enzymen betrokken bij de verdubbeling van DNA en RNA maar ten tijde van de eerste cel bestonden enzymen nog niet. Het probleem was dat magnesium ook aan de vetzuren van het blaasje plakt. Gevolg? De protocellen in het lab stortten in elkaar.
Missend molecuul
Hoe kon RNA dan de omstandigheden op de jonge aarde overleven als het blaasje kapot gaat? Er moet wat in de oersoep hebben gedreven dat de RNA-protocel in stand hield.
Tijdens hun zoektocht screenden de onderzoekers eerst een rits moleculen die in staat zijn vetzuurblaasjes te beschermen tegen afbraak door magnesium. Dat leverden een paar kandidaten. Maar één molecuul sprong eruit: citroenzuur. Citroenzuur ging namelijk nog een stap verder en liet ook de verdubbeling van RNA efficiënter verlopen.
De celcyclus van een protocel op de jonge aarde. Eerst is er verdubbeling van het RNA. Nucleotiden van buiten de cel sluipen tussen de vetzuren van het blaasje door naar binnen. Daar verlengden ze de RNA-streng. Na de verdubbeling splitst de protocel zich in tweeën.
K. Adamala
Citroenzuur in de natuur
“Dit resultaat past heel goed binnen het proces van het stapsgewijs dichterbij brengen van een route hoe een levende cel is ontstaan”, zegt Jan van Hest, hoogleraar aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Hij werkt zelf ook aan kunstmatige cellen.
In alle organismen wordt energie vrijgemaakt uit koolhydraten, vetten en eiwitten in de citroenzuurcyclus.
Wikimedia Commons
“Szostak maakt aannemelijk dat je met simpele bouwstenen een compartiment kunt maken en daarbinnen een cruciaal proces kan laten plaatsvinden. Stabiel en efficiënt, zonder dat het instort.”
Het is niet vreemd dat Szostak met citroenzuur aankomt: het is een veel voorkomend zuur in de natuur. “Het is een bekende binder van metaalionen”, legt van Hest uit. “En het is zeer interessant dat dit systeem de balans behoudt dankzij dit molecuul.”
Volgens Szostak was citroenzuur waarschijnlijk niet in de vereiste hoeveelheid aanwezig op de jonge aarde. Hij denkt dat simpele peptiden – kleine ketens van aminozuren – die zich hetzelfde gedragen als citroenzuur het klusje opknapten. Naar die peptiden gaat hij nu op zoek.
Bronnen:
Jack W. Szostak & K. Adamala, Nonenzymatic Template-Directed RNA Synthesis Inside Model Protocells, Science, online 28 november 2013. DOI:10.1126/science.1241888
Robert F. Service, The life force, Science, online 28 november 2013.
(Kennislink)
Missend ingrediënt oersoep gevonden
Het precieze recept voor de oersoep waarmee het leven 4 miljard jaar geleden begon weten we niet. Maar een team van Amerikaanse en Italiaanse chemici heeft nu een missend ingrediënt ontdekt. De vondst brengt de creatie van een primitieve kunstmatige cel een stapje dichterbij.
door Mariska van Sprundel
Animatie van een protocel met simpele vetzuren in het membraan. RNA zit binnenin.
Jack Szostak / Harvard
Hoe zou de eerste cel eruit hebben gezien? Wetenschappers die de oorsprong van leven onderzoeken proberen kunstmatig zo’n primitieve cel te maken. Een klus met de nodige problemen die nog verre van opgelost zijn.
Nobelprijswinnaar Jack Szostak van Harvard en zijn collega van de Roma Tre Universiteit (Italië) vonden een molecuul waarmee ze nu een geloofwaardig model van de eerste cel kunnen neerzetten. Ze beschreven de werking van het molecuul, citroenzuur, deze week in de online editie van Science.
Nobelprijswinnaar
Jack Szostak kreeg in 2009 de Nobelprijs voor zijn onderzoek op het gebied van menselijke genetica. Sinds een jaar of tien houdt hij zich echter bezig met het door hem opgezette Origines of Life Initiative aan Harvard om te verkennen hoe het leven op aarde is begonnen. Zijn onderzoek richt zich o.a. op de spontane vorming van het celmembraan.
RNA-wereld
In de jaren zestig speculeerden biologen, waaronder dubbele helix-ontdekker Francis Crick, voor het eerst over de dubbele rol van RNA: als opslagmolecuul voor genetische informatie en als katalysator voor chemische reacties. Dat leidde tot de hypothese dat het eerste leven op aarde gebaseerd was op RNA.
Het wordt algemeen aangenomen dat RNA het eerste molecuul was dat zichzelf spontaan kon verdubbelen. Essentieel om het eerste leven op weg te helpen. RNA bevond zich hoogst waarschijnlijk in een blaasje van simpele vetzuren. Dit systeempje zou je kunnen zien als de eerste cel, oftewel een ‘protocel’.
Bij pogingen een protocel te maken stuitten wetenschappers op veel obstakels. Eén daarvan was dat voor de spontane verdubbeling van RNA magnesium-ionen nodig zijn. Normaal zijn enzymen betrokken bij de verdubbeling van DNA en RNA maar ten tijde van de eerste cel bestonden enzymen nog niet. Het probleem was dat magnesium ook aan de vetzuren van het blaasje plakt. Gevolg? De protocellen in het lab stortten in elkaar.
Missend molecuul
Hoe kon RNA dan de omstandigheden op de jonge aarde overleven als het blaasje kapot gaat? Er moet wat in de oersoep hebben gedreven dat de RNA-protocel in stand hield.
Tijdens hun zoektocht screenden de onderzoekers eerst een rits moleculen die in staat zijn vetzuurblaasjes te beschermen tegen afbraak door magnesium. Dat leverden een paar kandidaten. Maar één molecuul sprong eruit: citroenzuur. Citroenzuur ging namelijk nog een stap verder en liet ook de verdubbeling van RNA efficiënter verlopen.
De celcyclus van een protocel op de jonge aarde. Eerst is er verdubbeling van het RNA. Nucleotiden van buiten de cel sluipen tussen de vetzuren van het blaasje door naar binnen. Daar verlengden ze de RNA-streng. Na de verdubbeling splitst de protocel zich in tweeën.
K. Adamala
Citroenzuur in de natuur
“Dit resultaat past heel goed binnen het proces van het stapsgewijs dichterbij brengen van een route hoe een levende cel is ontstaan”, zegt Jan van Hest, hoogleraar aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Hij werkt zelf ook aan kunstmatige cellen.
In alle organismen wordt energie vrijgemaakt uit koolhydraten, vetten en eiwitten in de citroenzuurcyclus.
Wikimedia Commons
“Szostak maakt aannemelijk dat je met simpele bouwstenen een compartiment kunt maken en daarbinnen een cruciaal proces kan laten plaatsvinden. Stabiel en efficiënt, zonder dat het instort.”
Het is niet vreemd dat Szostak met citroenzuur aankomt: het is een veel voorkomend zuur in de natuur. “Het is een bekende binder van metaalionen”, legt van Hest uit. “En het is zeer interessant dat dit systeem de balans behoudt dankzij dit molecuul.”
Volgens Szostak was citroenzuur waarschijnlijk niet in de vereiste hoeveelheid aanwezig op de jonge aarde. Hij denkt dat simpele peptiden – kleine ketens van aminozuren – die zich hetzelfde gedragen als citroenzuur het klusje opknapten. Naar die peptiden gaat hij nu op zoek.
Bronnen:
Jack W. Szostak & K. Adamala, Nonenzymatic Template-Directed RNA Synthesis Inside Model Protocells, Science, online 28 november 2013. DOI:10.1126/science.1241888
Robert F. Service, The life force, Science, online 28 november 2013.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Male and female brains wired differently, scans reveal
Scientists have drawn on nearly 1,000 brain scans to confirm what many had surely concluded long ago: that stark differences exist in the wiring of male and female brains.
Maps of neural circuitry showed that on average women's brains were highly connected across the left and right hemispheres, in contrast to men's brains, where the connections were typically stronger between the front and back regions.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
03-12-2013
Het universum als meetinstrument
Wat doe je wanneer zelfs de grootste deeltjesversneller ter wereld te klein is voor je experimenten? Dan kijk je gewoon naar de oerknal, de grootste explosie ooit. Dat is wat theoretisch natuurkundige Diederik Roest van de Rijksuniversiteit Groningen doet, in zijn zoektocht naar een theorie die verklaart hoe ons universum werkt.
Zware kost? Roest legt deze lastige materie graag op middelbare scholen uit. En op 35-jarige leeftijd is hij bovendien verkozen tot lid van De Jonge Akademie (DJA), een select gezelschap van 50 jonge wetenschappers die in Nederland actief zijn. Het is een hele eer om lid te mogen worden van De Jonge Akademie. “Eerst moet je een nominatie krijgen, daarna schrijf je zelf een brief waarin je toelicht waarom je erbij wilt en dan volgt er nog een gesprek”, vat Roest de procedure samen. In maart zal hij als lid worden geïnstalleerd, voor een periode van vijf jaar.
Diederik_roest
Science Linx
“Ik heb al meegedaan met een programma waarin DJA leden scholen bezoeken, DJA on wheels. Scholen bezoeken deed ik sowieso al maar dit was erg leuk.” Waar hij zelf doorgaans in havo en vwo klassen komt, ging Roest met DJA ook naar een vmbo. “En ook dat was een succes.”
Wetenschap naar het grote publiek brengen is een van de aandachtspunten voor Roest bij DJA. “Het andere is wetenschapsbeleid. De laatste jaren heeft de wetenschap nogal wat klappen gekregen, door bezuinigingen maar ook doordat het gezag is aangetast. Te vaak is wetenschap als ‘ook maar een mening’ weggezet.” Het populariseren en verdedigen van wetenschap is dus zijn missie. “Ja, maar ik moet bekennen dat ik nog geen uitgewerkt programma daarvoor heb.”
Het lidmaatschap van DJA zal hem naar verwachting een halve dag per week kosten, plus wat avonden. Dus heeft hij minder tijd voor eigen onderzoek. “Ja, dat zou me wel een publicatie per jaar kunnen kosten. Maar daar staat tegenover dat het een fantastische ervaring zal zijn om deel uit te maken van een club van jonge honden die allemaal op hetzelfde punt in hun carrière staan”, zegt Roest. “Ik verwacht dat we veel van elkaar kunnen opsteken, bijvoorbeeld over hoe je een eigen groep runt.”
Superkleine snaartjes
Roest begon aan het bouwen van zijn eigen String Cosmology groep in 2008, toen hij een VIDI-onderzoeksbeurs binnenhaalde. “Die is nu zo’n beetje op, maar de groep draait prima.” Zijn onderzoeksterrein is de hoge-energiefysica. “We werken aan de snaartheorie, die fundamentele deeltjes beschrijft als superkleine snaartjes. De trilling daarvan bepaalt de eigenschap van de deeltjes.”
De snaartheorie, die al ruim veertig jaar bestaat, beschrijft materie op een ultra-kleine schaal. “Dit betekent dat je heel hoge energieën nodig hebt om die schalen te bestuderen. Zo hoog dat je ze hier op aarde nooit kunt bereiken.” Daarom wordt wel gezegd dat de voorspellingen die uit de snaartheorie volgen niet te testen zijn. “Maar dat is niet juist.” Elders in het universum vinden wel degelijk processen plaats met de energie die nodig is om de snaartheorie te testen. De moeder van alle hoogenergetische processen is natuurlijk de oerknal.
De snaartheorie stelt dat er een groot aantal dimensies zijn waarvan we er slechts enkele kunnen waarnemen.
Wikimedia Commons
Allereerste licht
“Er zijn twee belangrijke momenten waarop we processen in het universum kunnen meten”, legt Roest uit. “Het eerste moment is het heden. De bestudering van het heden heeft ons veel geleerd over de manier waarop het universum werkt. We kunnen nu prima verklaren hoe gewone materie zich gedraagt, maar die omvat slechts vier procent van de energie-inhoud van het heelal.” Het tweede belangrijke meetpunt ligt op 300.000 jaar na de oerknal, toen het eerste licht verscheen in het gloeiend hete plasma.
“Dat licht noemen we de kosmische achtergrondstraling, een uniforme straling waarin het hele heelal baadt.” Deze straling heeft een temperatuur van 2,7 Kelvin (ongeveer minus 271 graden Celsius). “En ze is waar we ook heen kijken zo goed als gelijk.” Waarom dat zo is was lang een vraag voor kosmologen. Het antwoord bleek te liggen in een proces dat inflatie heet.
Een kaart van de kosmische achtergrondstraling gemeten door de Planck-satelliet. De kaart laat iets warmere gebieden (in rood) zien tussen gebieden waar de temperatuur lager is (blauw). Het wordt ook wel de babyfoto van het universum genoemd omdat deze straling werd uitgezonden op het moment dat het heelal doorzichtig werd, ongeveer 380.000 jaar na de oerknal.
ESA
“We denken nu dat in de eerste seconde na de oerknal het heelal extreem snel uitzette. Dat verklaart waarom de achtergrondstraling zo gelijkmatig is.” Extreem gelijkmatig, maar niet honderd procent: metingen door satellieten laten zien dat er een minuscule variatie van enkele tientallen miljoensten van een graad. “We zien dus enige variatie in het vijfde cijfer achter de komma.”
Deze kleine verschillen zijn ontstaan door zogenaamde quantumfluctuaties die plaatsvonden tijdens de inflatie. “Zonder die fluctuaties zouden er geen sterren zijn ontstaan, omdat de zwaartekracht dan overal gelijk was geweest zodat deeltjes niet op bepaalde plekken zouden gaan ophopen. De fluctuaties vormen de oerkernen voor de structuren die we nu in het heelal zien.”
Omdat de quantumfluctuaties de wetten van de natuurkunde volgen, vormen ze een manier om snaartheorieën te testen. “Er bestaan verschillende versies van de theorie, die verschillende voorspellingen doen voor de ontwikkeling van die fluctuaties.” Met behulp van nauwkeurige waarnemingen van de kosmische achtergrondstraling zijn die voorspellingen te testen.
Ruimtetelescoop Planck wordt nog één keer schoongemaakt voor de lancering in 2009.
ESA
Roest en zijn collega’s wachten daarom met spanning op de resultaten van de Planck-ruimtetelescoop, die de achtergrondstraling met ongekende precisie heeft gemeten. “De temperatuurverschillen die Planck heeft gemeten zijn inmiddels al gepubliceerd. Maar komend jaar volgt informatie over de polarisatie.” Fotonen zijn gepolariseerd, een term die beschrijft hoe de richting van de trilling van lichtgolven zich verhoudt tot de voortplantingsrichting van de golf.
“Wanneer de polarisatie niet geordend is zou dat een tegenvallend resultaat zijn. Maar als de polarisatie patronen vormt in de achtergrondstraling, kan dat wijzen op invloed van quantumzwaartekracht.” En dit zou betekenen dat zwaartekracht toch te beschrijven is met de quantummechanica, iets waar theoretisch natuurkundigen tot nu toe niet in geslaagd zijn. “Drie van de vier fundamentele natuurkrachten zijn quantummechanisch, alleen voor de zwaartekracht onttrekt zich nog aan zo’n beschrijving.”
Theorie van Alles
Zo’n resultaat zou de opmaat kunnen zijn voor een Theorie van Alles, waarin één enkele quantumtheorie alle bekende natuurkrachten beschrijft. Dat is de heilige graal van de natuurkunde. Maar waarom is dat eigenlijk zo interessant?
Roest lacht even. “Er zit voor zover we weten geen enkel praktisch nut aan zo’n theorie. Maar voor mij is de motivatie om die te zoeken dat het geweldig is om te begrijpen hoe dingen werken. Het brengt ons dichter bij een antwoord op de fundamentele vragen die mensen zich al eeuwen stellen: hoe zit ons universum nu precies in elkaar?” Wat Roest, die natuurkunde studeerde aan de RUG, daarnaast nog boeiend vindt is dat zijn werk zowel wiskunde, natuurkunde als sterrenkunde combineert.
Misschien kent een Theorie van Alles niet direct een praktisch nut, maar het kan ons een hoop leren over hoe het universum precies in elkaar zit.
NASA/ESA/G. Illingworth, D. Magee en P. Oesch van University of California, Santa Cruz/R. Bouwens van Universiteit Leiden/HUDF09-Team
Hoe legt hij deze complexe, soms bijna esoterische concepten uit aan scholieren? “Ik geef geen lange lezing, maar begin met het stellen van vragen, zodat ze zelf gaan nadenken. Hoe groot is het heelal? Wat betekent het antwoord op die vraag, zit er een grens aan het universum? Wanneer scholieren onderling gaan discussiëren over dit soort vragen groeit al snel de nieuwsgierigheid naar de antwoorden die ik kan geven.”
Voor Roest is het een belangrijk onderdeel van zijn taak als wetenschapper om mensen mee te nemen op een ontdekkingstocht langs de rafelranden van wat we weten. De komende vijf jaar zal hij ruimschoots de gelegenheid krijgen om dat te doen.
(Kennislink)
Het universum als meetinstrument
Wat doe je wanneer zelfs de grootste deeltjesversneller ter wereld te klein is voor je experimenten? Dan kijk je gewoon naar de oerknal, de grootste explosie ooit. Dat is wat theoretisch natuurkundige Diederik Roest van de Rijksuniversiteit Groningen doet, in zijn zoektocht naar een theorie die verklaart hoe ons universum werkt.
Zware kost? Roest legt deze lastige materie graag op middelbare scholen uit. En op 35-jarige leeftijd is hij bovendien verkozen tot lid van De Jonge Akademie (DJA), een select gezelschap van 50 jonge wetenschappers die in Nederland actief zijn. Het is een hele eer om lid te mogen worden van De Jonge Akademie. “Eerst moet je een nominatie krijgen, daarna schrijf je zelf een brief waarin je toelicht waarom je erbij wilt en dan volgt er nog een gesprek”, vat Roest de procedure samen. In maart zal hij als lid worden geïnstalleerd, voor een periode van vijf jaar.
Diederik_roest
Science Linx
“Ik heb al meegedaan met een programma waarin DJA leden scholen bezoeken, DJA on wheels. Scholen bezoeken deed ik sowieso al maar dit was erg leuk.” Waar hij zelf doorgaans in havo en vwo klassen komt, ging Roest met DJA ook naar een vmbo. “En ook dat was een succes.”
Wetenschap naar het grote publiek brengen is een van de aandachtspunten voor Roest bij DJA. “Het andere is wetenschapsbeleid. De laatste jaren heeft de wetenschap nogal wat klappen gekregen, door bezuinigingen maar ook doordat het gezag is aangetast. Te vaak is wetenschap als ‘ook maar een mening’ weggezet.” Het populariseren en verdedigen van wetenschap is dus zijn missie. “Ja, maar ik moet bekennen dat ik nog geen uitgewerkt programma daarvoor heb.”
Het lidmaatschap van DJA zal hem naar verwachting een halve dag per week kosten, plus wat avonden. Dus heeft hij minder tijd voor eigen onderzoek. “Ja, dat zou me wel een publicatie per jaar kunnen kosten. Maar daar staat tegenover dat het een fantastische ervaring zal zijn om deel uit te maken van een club van jonge honden die allemaal op hetzelfde punt in hun carrière staan”, zegt Roest. “Ik verwacht dat we veel van elkaar kunnen opsteken, bijvoorbeeld over hoe je een eigen groep runt.”
Superkleine snaartjes
Roest begon aan het bouwen van zijn eigen String Cosmology groep in 2008, toen hij een VIDI-onderzoeksbeurs binnenhaalde. “Die is nu zo’n beetje op, maar de groep draait prima.” Zijn onderzoeksterrein is de hoge-energiefysica. “We werken aan de snaartheorie, die fundamentele deeltjes beschrijft als superkleine snaartjes. De trilling daarvan bepaalt de eigenschap van de deeltjes.”
De snaartheorie, die al ruim veertig jaar bestaat, beschrijft materie op een ultra-kleine schaal. “Dit betekent dat je heel hoge energieën nodig hebt om die schalen te bestuderen. Zo hoog dat je ze hier op aarde nooit kunt bereiken.” Daarom wordt wel gezegd dat de voorspellingen die uit de snaartheorie volgen niet te testen zijn. “Maar dat is niet juist.” Elders in het universum vinden wel degelijk processen plaats met de energie die nodig is om de snaartheorie te testen. De moeder van alle hoogenergetische processen is natuurlijk de oerknal.
De snaartheorie stelt dat er een groot aantal dimensies zijn waarvan we er slechts enkele kunnen waarnemen.
Wikimedia Commons
Allereerste licht
“Er zijn twee belangrijke momenten waarop we processen in het universum kunnen meten”, legt Roest uit. “Het eerste moment is het heden. De bestudering van het heden heeft ons veel geleerd over de manier waarop het universum werkt. We kunnen nu prima verklaren hoe gewone materie zich gedraagt, maar die omvat slechts vier procent van de energie-inhoud van het heelal.” Het tweede belangrijke meetpunt ligt op 300.000 jaar na de oerknal, toen het eerste licht verscheen in het gloeiend hete plasma.
“Dat licht noemen we de kosmische achtergrondstraling, een uniforme straling waarin het hele heelal baadt.” Deze straling heeft een temperatuur van 2,7 Kelvin (ongeveer minus 271 graden Celsius). “En ze is waar we ook heen kijken zo goed als gelijk.” Waarom dat zo is was lang een vraag voor kosmologen. Het antwoord bleek te liggen in een proces dat inflatie heet.
Een kaart van de kosmische achtergrondstraling gemeten door de Planck-satelliet. De kaart laat iets warmere gebieden (in rood) zien tussen gebieden waar de temperatuur lager is (blauw). Het wordt ook wel de babyfoto van het universum genoemd omdat deze straling werd uitgezonden op het moment dat het heelal doorzichtig werd, ongeveer 380.000 jaar na de oerknal.
ESA
“We denken nu dat in de eerste seconde na de oerknal het heelal extreem snel uitzette. Dat verklaart waarom de achtergrondstraling zo gelijkmatig is.” Extreem gelijkmatig, maar niet honderd procent: metingen door satellieten laten zien dat er een minuscule variatie van enkele tientallen miljoensten van een graad. “We zien dus enige variatie in het vijfde cijfer achter de komma.”
Deze kleine verschillen zijn ontstaan door zogenaamde quantumfluctuaties die plaatsvonden tijdens de inflatie. “Zonder die fluctuaties zouden er geen sterren zijn ontstaan, omdat de zwaartekracht dan overal gelijk was geweest zodat deeltjes niet op bepaalde plekken zouden gaan ophopen. De fluctuaties vormen de oerkernen voor de structuren die we nu in het heelal zien.”
Omdat de quantumfluctuaties de wetten van de natuurkunde volgen, vormen ze een manier om snaartheorieën te testen. “Er bestaan verschillende versies van de theorie, die verschillende voorspellingen doen voor de ontwikkeling van die fluctuaties.” Met behulp van nauwkeurige waarnemingen van de kosmische achtergrondstraling zijn die voorspellingen te testen.
Ruimtetelescoop Planck wordt nog één keer schoongemaakt voor de lancering in 2009.
ESA
Roest en zijn collega’s wachten daarom met spanning op de resultaten van de Planck-ruimtetelescoop, die de achtergrondstraling met ongekende precisie heeft gemeten. “De temperatuurverschillen die Planck heeft gemeten zijn inmiddels al gepubliceerd. Maar komend jaar volgt informatie over de polarisatie.” Fotonen zijn gepolariseerd, een term die beschrijft hoe de richting van de trilling van lichtgolven zich verhoudt tot de voortplantingsrichting van de golf.
“Wanneer de polarisatie niet geordend is zou dat een tegenvallend resultaat zijn. Maar als de polarisatie patronen vormt in de achtergrondstraling, kan dat wijzen op invloed van quantumzwaartekracht.” En dit zou betekenen dat zwaartekracht toch te beschrijven is met de quantummechanica, iets waar theoretisch natuurkundigen tot nu toe niet in geslaagd zijn. “Drie van de vier fundamentele natuurkrachten zijn quantummechanisch, alleen voor de zwaartekracht onttrekt zich nog aan zo’n beschrijving.”
Theorie van Alles
Zo’n resultaat zou de opmaat kunnen zijn voor een Theorie van Alles, waarin één enkele quantumtheorie alle bekende natuurkrachten beschrijft. Dat is de heilige graal van de natuurkunde. Maar waarom is dat eigenlijk zo interessant?
Roest lacht even. “Er zit voor zover we weten geen enkel praktisch nut aan zo’n theorie. Maar voor mij is de motivatie om die te zoeken dat het geweldig is om te begrijpen hoe dingen werken. Het brengt ons dichter bij een antwoord op de fundamentele vragen die mensen zich al eeuwen stellen: hoe zit ons universum nu precies in elkaar?” Wat Roest, die natuurkunde studeerde aan de RUG, daarnaast nog boeiend vindt is dat zijn werk zowel wiskunde, natuurkunde als sterrenkunde combineert.
Misschien kent een Theorie van Alles niet direct een praktisch nut, maar het kan ons een hoop leren over hoe het universum precies in elkaar zit.
NASA/ESA/G. Illingworth, D. Magee en P. Oesch van University of California, Santa Cruz/R. Bouwens van Universiteit Leiden/HUDF09-Team
Hoe legt hij deze complexe, soms bijna esoterische concepten uit aan scholieren? “Ik geef geen lange lezing, maar begin met het stellen van vragen, zodat ze zelf gaan nadenken. Hoe groot is het heelal? Wat betekent het antwoord op die vraag, zit er een grens aan het universum? Wanneer scholieren onderling gaan discussiëren over dit soort vragen groeit al snel de nieuwsgierigheid naar de antwoorden die ik kan geven.”
Voor Roest is het een belangrijk onderdeel van zijn taak als wetenschapper om mensen mee te nemen op een ontdekkingstocht langs de rafelranden van wat we weten. De komende vijf jaar zal hij ruimschoots de gelegenheid krijgen om dat te doen.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
04-12-2013
Eerste neutrino’s uit ‘diepe kosmos’ gemeten
Voor het eerst denken wetenschappers dat ze neutrino’s hebben gezien die afkomstig zijn van buiten ons zonnestelsel. Tussen mei 2010 en mei 2012 detecteerde het IceCube Neutrino-observatorium 28 neutrino’s met zo’n hoge energieën dat het onwaarschijnlijk is dat ze van de zon of uit onze atmosfeer afkomstig zijn.
door Roel van der Heijden
Neutrino-detectie
Een artistieke weergave van een neutrino-detectiespoor in de IceCube-detector.
De wetenschappers achter het reusachtige IceCube Neutrino-observatorium op Antarctica maakten afgelopen februari al bekend dat ze twee neutrino’s (liefkozend Bert en Ernie genaamd) op het spoor waren met wel heel erg hoge energieën.
Nu weten ze het zeker: de afgelopen jaren raakten 28 van deze extreem moeilijk te vatten deeltjes het ijs van het continent met zoveel energie dat de wetenschappers denken dat ze alleen afkomstig kunnen zijn uit gewelddadige gebeurtenissen in de buurt van zwarte gaten, pulsars of supernova’s. De onderzoekers publiceerden hun resultaten eind vorige maand in het wetenschappelijke tijdschrift Science.
Het detecteren van neutrino’s heeft nogal wat voeten in de aarde. De deeltjes hebben nauwelijks massa, geen lading en bewegen met bijna de lichtsnelheid door het universum. Daarbij reageren ze vrijwel nooit met de overige materie die ze tegen komen en dat maakt ze erg lastig te ‘vangen’. Slechts gigantische observatoria bestaande uit duizenden detectors kunnen af en toe een spoor van geladen deeltjes waarnemen dat ontstaat wanneer een neutrino de kern van een atoom precies goed raakt. Die geladen deeltjes, onder andere elektronen en muonen, worden zichtbaar door een lichtgloed die ze afgeven als gevolg van hun hoge snelheid. En precies dat is wat IceCube kan waarnemen in het ijs van Antarctica.
NSF/S. Lindstrom
De kilometersdikke, min of meer doorzichtige ijslaag op Antarctica vormt de perfecte plek voor een neutrino-detector. IceCube bestaat uit 86 ‘lijnen’ die verticaal door het ijs lopen en waaraan per lijn 60 lichtdetectoren hangen. De in totaal 5160 detectoren vormen op een diepte van tussen de 1,5 en 2,5 kilometer een detector van ongeveer een vierkante kilometer. In 2005 werd er begonnen met de bouw. In 2010 werd hij opgeleverd.
Eerdere metingen
Hoewel er in 1987 al een aantal neutrino’s werden gemeten die hoogstwaarschijnlijk afkomstig waren van een supernova-explosie in de Grote Magelhaense Wolk, spreken de betrokken wetenschappers toch van een unieke ontdekking. ‘De neutrino’s die toen werden waargenomen hadden een energie van slechts een miljoenste van wat we nu hebben waargenomen’, laten ze in een persbericht weten.
Momenteel werken de wetenschappers aan het verbeteren van de precisie van de metingen. Ook proberen ze te achterhalen wat de bronnen van de neutrino’s zouden kunnen zijn. De neutrino’s stellen onderzoekers theoretisch in staat objecten in het universum te onderzoeken die anders niet zichtbaar zijn, gezien het feit dat neutrino’s geen last hebben van stofwolken en zelfs dwars door planeten en sterren heen bewegen.
In 2011 waren neutrino’s plotseling wereldnieuws. Onderzoekers van het Europese deeltjeslaboratorium CERN in Genève en het Gran Sasso laboratorium in Italië ontdekten dat neutrino’s die tussen de twee locaties heen en weer werden gezonden 60 nanoseconden te snel aankwamen. Ze zouden daarmee sneller dan het licht gaan en de beroemde snelheidslimiet van Albert Einstein overtreden. Maandenlang werd er tevergeefs gezocht naar een oorzaak. Uiteindelijk bleek een defecte kabel de oorzaak te zijn en de relativiteitstheorie hoefde niet op de schop.
Bron
Aartsen M.G. et al., Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector, Science (22 november 2013), DOI:10.1126/science.1242856
(Kennislink)
Eerste neutrino’s uit ‘diepe kosmos’ gemeten
Voor het eerst denken wetenschappers dat ze neutrino’s hebben gezien die afkomstig zijn van buiten ons zonnestelsel. Tussen mei 2010 en mei 2012 detecteerde het IceCube Neutrino-observatorium 28 neutrino’s met zo’n hoge energieën dat het onwaarschijnlijk is dat ze van de zon of uit onze atmosfeer afkomstig zijn.
door Roel van der Heijden
Neutrino-detectie
Een artistieke weergave van een neutrino-detectiespoor in de IceCube-detector.
De wetenschappers achter het reusachtige IceCube Neutrino-observatorium op Antarctica maakten afgelopen februari al bekend dat ze twee neutrino’s (liefkozend Bert en Ernie genaamd) op het spoor waren met wel heel erg hoge energieën.
Nu weten ze het zeker: de afgelopen jaren raakten 28 van deze extreem moeilijk te vatten deeltjes het ijs van het continent met zoveel energie dat de wetenschappers denken dat ze alleen afkomstig kunnen zijn uit gewelddadige gebeurtenissen in de buurt van zwarte gaten, pulsars of supernova’s. De onderzoekers publiceerden hun resultaten eind vorige maand in het wetenschappelijke tijdschrift Science.
Het detecteren van neutrino’s heeft nogal wat voeten in de aarde. De deeltjes hebben nauwelijks massa, geen lading en bewegen met bijna de lichtsnelheid door het universum. Daarbij reageren ze vrijwel nooit met de overige materie die ze tegen komen en dat maakt ze erg lastig te ‘vangen’. Slechts gigantische observatoria bestaande uit duizenden detectors kunnen af en toe een spoor van geladen deeltjes waarnemen dat ontstaat wanneer een neutrino de kern van een atoom precies goed raakt. Die geladen deeltjes, onder andere elektronen en muonen, worden zichtbaar door een lichtgloed die ze afgeven als gevolg van hun hoge snelheid. En precies dat is wat IceCube kan waarnemen in het ijs van Antarctica.
NSF/S. Lindstrom
De kilometersdikke, min of meer doorzichtige ijslaag op Antarctica vormt de perfecte plek voor een neutrino-detector. IceCube bestaat uit 86 ‘lijnen’ die verticaal door het ijs lopen en waaraan per lijn 60 lichtdetectoren hangen. De in totaal 5160 detectoren vormen op een diepte van tussen de 1,5 en 2,5 kilometer een detector van ongeveer een vierkante kilometer. In 2005 werd er begonnen met de bouw. In 2010 werd hij opgeleverd.
Eerdere metingen
Hoewel er in 1987 al een aantal neutrino’s werden gemeten die hoogstwaarschijnlijk afkomstig waren van een supernova-explosie in de Grote Magelhaense Wolk, spreken de betrokken wetenschappers toch van een unieke ontdekking. ‘De neutrino’s die toen werden waargenomen hadden een energie van slechts een miljoenste van wat we nu hebben waargenomen’, laten ze in een persbericht weten.
Momenteel werken de wetenschappers aan het verbeteren van de precisie van de metingen. Ook proberen ze te achterhalen wat de bronnen van de neutrino’s zouden kunnen zijn. De neutrino’s stellen onderzoekers theoretisch in staat objecten in het universum te onderzoeken die anders niet zichtbaar zijn, gezien het feit dat neutrino’s geen last hebben van stofwolken en zelfs dwars door planeten en sterren heen bewegen.
In 2011 waren neutrino’s plotseling wereldnieuws. Onderzoekers van het Europese deeltjeslaboratorium CERN in Genève en het Gran Sasso laboratorium in Italië ontdekten dat neutrino’s die tussen de twee locaties heen en weer werden gezonden 60 nanoseconden te snel aankwamen. Ze zouden daarmee sneller dan het licht gaan en de beroemde snelheidslimiet van Albert Einstein overtreden. Maandenlang werd er tevergeefs gezocht naar een oorzaak. Uiteindelijk bleek een defecte kabel de oorzaak te zijn en de relativiteitstheorie hoefde niet op de schop.
Bron
Aartsen M.G. et al., Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector, Science (22 november 2013), DOI:10.1126/science.1242856
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
04-12-2013
De vijf mysteries van de cel
Jongleren met evenwicht
De machinerie van de biologische cel is tot in detail bekend. Tenminste, als we kijken naar de kennis die een paar eeuwen celonderzoek heeft opgeleverd. Op het allerkleinste niveau is de cel echter een mysterieus terra incognita. Kennislink neemt de cel in vijf artikelen onder de loep. Deze week: jongleren met evenwicht.
door Roel van der Heijden
Complete bibliotheken zijn vol geschreven over de boeiendste machinekamer ter wereld: de cel. Van wand tot kern is de cel grotendeels in kaart gebracht. Alleen de kleinste schakels wachten nog op ontdekking, maar dat is slechts een kwestie van tijd. Althans, zo lijkt het als je afgaat op de enorme stroom aan ontdekkingen die celbiologen letterlijk dagelijks bekendmaken.
Toch zijn enkele fundamentele eigenschappen van de cel nog nauwelijks bekend, terwijl die wel het gedrag van de cel in hoge mate bepalen. Cellen zijn zo complex en eigenzinnig dat het nagenoeg ondoenlijk is ze natuurgetrouw te onderzoeken.
Een impressie van slechts enkele processen in de cel.
De ontelbare regelnetwerken die dwars door elkaar lopen, concentraties enzymen waar de industrie een puntje aan kan zuigen, de willekeur van chemische reacties. Stuk voor stuk zijn het gebieden waar wetenschappers hun hoofden dagelijks over breken. Veelal technologische beperkingen zorgen ervoor dat de werking van de biologische cel voorlopig nog een aantal mysteries huisvest. Kennislink duikt in vijf aspecten van de cel waar wetenschappers nog wel even zoet mee zijn.
1. Jongleren met evenwicht
Biologie was eeuwenlang het domein van fysiologen, ecologen en artsen. We zijn er inmiddels achter dat op het kleinste niveau van een biologische cel niets anders gebeurt dan chemische reacties. Dus zou het ook logisch zijn om die reacties op een chemische manier te bestuderen. Maar als we onze chemische theorieën op de biologische cel proberen toe te passen levert dat aanzienlijke problemen op.
De reacties zijn namelijk fundamenteel anders dan de reacties die normaal gesproken in een chemisch lab worden bestudeerd. Chemici houden van reacties die ofwel tot een product leiden, ofwel naar een chemisch evenwicht toe lopen. In het eerste geval gooi je simpel gezegd stoffen A en B bij elkaar en wacht totdat deze in product C zijn omgezet. In het tweede geval, de evenwichtssituatie, worden er uit product C ook weer de stoffen A en B gevormd. Chemici spreken dan van een chemisch evenwicht, waarbij de stofconcentratie van A, B en C uiteindelijk gelijk blijven.
Een biologische cel houd geen vijf ballen in de lucht, maar duizenden.
Steady state
“Maar wat gebeurt er nou in de cel?” zegt Wilhelm Huck, hoogleraar Fysisch Organische Chemie van de Radboud Universiteit in Nijmegen. “Totaal iets anders.” De chemie van de cel doet namelijk geen van beiden. Er is geen eindproduct maar evenmin een evenwichtstoestand. Immers, als we niet eten gaan we dood; er moet constant energie worden aangevoerd voor de processen in een cel.
Huck vergelijkt de cel daarom graag met een jongleur die wel duizenden ballen tegelijk in de lucht houdt. Stopt hij daar geen energie meer in dan stort het systeem in en eindigen de ballen in hun ‘evenwichtstoestand’ op de grond.
De celinhoud, met bijvoorbeeld de duizenden eiwitten, is wel altijd op zoek naar een evenwicht, maar zal dat chemisch gezien nooit bereiken. En die toestand waarin alle reacties elkaar in evenwicht proberen te krijgen maar wat ze niet lukt wordt steady state genoemd. ‘En deze niet-evenwicht, dynamische situatie van de cel is precies de kern van het probleem voor wetenschappers, omdat er geen goede methoden zijn om zulke systemen te bestuderen,’ sprak Huck in zijn oratie voor de Radboud Universiteit in 2011. Als voorbeeld daarvoor haalde Huck een onderzoek aan wat hij deed aan actine-netwerken in de cel.
Eén molecuul, meerdere evenwichten
Actine is een eiwit dat in een vrij grote concentratie in het cytoplasma van de cel zit, en dat lange, stabiele ketens kan vormen die de cel stevigheid geven. Huck liet cellen in meer of mindere mate die actinenetwerken opbouwen, door ze op verschillende ondergronden te laten groeien.
Als actine echter wordt gebruikt in het ene evenwicht (het opbouwen van de netwerken) kunnen diezelfde actine-bouwstenen niet meer gebruikt worden in andere evenwichten. Dit betekent dat het ene evenwicht onder invloed van het andere evenwicht verschuift. Huck zag dat het veranderen van het tweede evenwicht een nieuwe reactieketen veroorzaakte: er gingen meer signaaleiwitten naar de celkern om daar specifieke genen te activeren. En zoiets gebeurt vaak. Je kunt er dan ook bijna zeker van zijn dat een bepaald (signaal)molecuul in verschillende evenwichten is betrokken.
Je kunt er donder op zeggen dat bepaalde moleculen in een cel in verschillende ‘reactie-paden’ betrokken zijn. Het totaal vormt een ingewikkelde puzzel voor wetenschappers.
Elledge Lab/Harvard Medical School
“Kijk je nu naar de concentratie van het vrije actine, dan kijk je dus eigenlijk naar een aantal verschillende processen en dat maakt het onderzoek ingewikkeld”, zegt Huck. Want de wetenschapper wil in zijn proefopstelling eigen alles constant houden, behalve de variabele die hij onderzoekt. De aard van de cel maakt dat nu net onmogelijk. We kunnen voor dit probleem ook naar computer grijpen. In feite kun je alle netwerken doorrekenen. “Daar zijn al mensen mee bezig, maar dat staat nog in de kinderschoenen,” zegt Huck.
Dit artikel is een bewerking van een eerder artikel dat in NWT Magazine is verschenen.
(Kennislink)
De vijf mysteries van de cel
Jongleren met evenwicht
De machinerie van de biologische cel is tot in detail bekend. Tenminste, als we kijken naar de kennis die een paar eeuwen celonderzoek heeft opgeleverd. Op het allerkleinste niveau is de cel echter een mysterieus terra incognita. Kennislink neemt de cel in vijf artikelen onder de loep. Deze week: jongleren met evenwicht.
door Roel van der Heijden
Complete bibliotheken zijn vol geschreven over de boeiendste machinekamer ter wereld: de cel. Van wand tot kern is de cel grotendeels in kaart gebracht. Alleen de kleinste schakels wachten nog op ontdekking, maar dat is slechts een kwestie van tijd. Althans, zo lijkt het als je afgaat op de enorme stroom aan ontdekkingen die celbiologen letterlijk dagelijks bekendmaken.
Toch zijn enkele fundamentele eigenschappen van de cel nog nauwelijks bekend, terwijl die wel het gedrag van de cel in hoge mate bepalen. Cellen zijn zo complex en eigenzinnig dat het nagenoeg ondoenlijk is ze natuurgetrouw te onderzoeken.
Een impressie van slechts enkele processen in de cel.
De ontelbare regelnetwerken die dwars door elkaar lopen, concentraties enzymen waar de industrie een puntje aan kan zuigen, de willekeur van chemische reacties. Stuk voor stuk zijn het gebieden waar wetenschappers hun hoofden dagelijks over breken. Veelal technologische beperkingen zorgen ervoor dat de werking van de biologische cel voorlopig nog een aantal mysteries huisvest. Kennislink duikt in vijf aspecten van de cel waar wetenschappers nog wel even zoet mee zijn.
1. Jongleren met evenwicht
Biologie was eeuwenlang het domein van fysiologen, ecologen en artsen. We zijn er inmiddels achter dat op het kleinste niveau van een biologische cel niets anders gebeurt dan chemische reacties. Dus zou het ook logisch zijn om die reacties op een chemische manier te bestuderen. Maar als we onze chemische theorieën op de biologische cel proberen toe te passen levert dat aanzienlijke problemen op.
De reacties zijn namelijk fundamenteel anders dan de reacties die normaal gesproken in een chemisch lab worden bestudeerd. Chemici houden van reacties die ofwel tot een product leiden, ofwel naar een chemisch evenwicht toe lopen. In het eerste geval gooi je simpel gezegd stoffen A en B bij elkaar en wacht totdat deze in product C zijn omgezet. In het tweede geval, de evenwichtssituatie, worden er uit product C ook weer de stoffen A en B gevormd. Chemici spreken dan van een chemisch evenwicht, waarbij de stofconcentratie van A, B en C uiteindelijk gelijk blijven.
Een biologische cel houd geen vijf ballen in de lucht, maar duizenden.
Steady state
“Maar wat gebeurt er nou in de cel?” zegt Wilhelm Huck, hoogleraar Fysisch Organische Chemie van de Radboud Universiteit in Nijmegen. “Totaal iets anders.” De chemie van de cel doet namelijk geen van beiden. Er is geen eindproduct maar evenmin een evenwichtstoestand. Immers, als we niet eten gaan we dood; er moet constant energie worden aangevoerd voor de processen in een cel.
Huck vergelijkt de cel daarom graag met een jongleur die wel duizenden ballen tegelijk in de lucht houdt. Stopt hij daar geen energie meer in dan stort het systeem in en eindigen de ballen in hun ‘evenwichtstoestand’ op de grond.
De celinhoud, met bijvoorbeeld de duizenden eiwitten, is wel altijd op zoek naar een evenwicht, maar zal dat chemisch gezien nooit bereiken. En die toestand waarin alle reacties elkaar in evenwicht proberen te krijgen maar wat ze niet lukt wordt steady state genoemd. ‘En deze niet-evenwicht, dynamische situatie van de cel is precies de kern van het probleem voor wetenschappers, omdat er geen goede methoden zijn om zulke systemen te bestuderen,’ sprak Huck in zijn oratie voor de Radboud Universiteit in 2011. Als voorbeeld daarvoor haalde Huck een onderzoek aan wat hij deed aan actine-netwerken in de cel.
Eén molecuul, meerdere evenwichten
Actine is een eiwit dat in een vrij grote concentratie in het cytoplasma van de cel zit, en dat lange, stabiele ketens kan vormen die de cel stevigheid geven. Huck liet cellen in meer of mindere mate die actinenetwerken opbouwen, door ze op verschillende ondergronden te laten groeien.
Als actine echter wordt gebruikt in het ene evenwicht (het opbouwen van de netwerken) kunnen diezelfde actine-bouwstenen niet meer gebruikt worden in andere evenwichten. Dit betekent dat het ene evenwicht onder invloed van het andere evenwicht verschuift. Huck zag dat het veranderen van het tweede evenwicht een nieuwe reactieketen veroorzaakte: er gingen meer signaaleiwitten naar de celkern om daar specifieke genen te activeren. En zoiets gebeurt vaak. Je kunt er dan ook bijna zeker van zijn dat een bepaald (signaal)molecuul in verschillende evenwichten is betrokken.
Je kunt er donder op zeggen dat bepaalde moleculen in een cel in verschillende ‘reactie-paden’ betrokken zijn. Het totaal vormt een ingewikkelde puzzel voor wetenschappers.
Elledge Lab/Harvard Medical School
“Kijk je nu naar de concentratie van het vrije actine, dan kijk je dus eigenlijk naar een aantal verschillende processen en dat maakt het onderzoek ingewikkeld”, zegt Huck. Want de wetenschapper wil in zijn proefopstelling eigen alles constant houden, behalve de variabele die hij onderzoekt. De aard van de cel maakt dat nu net onmogelijk. We kunnen voor dit probleem ook naar computer grijpen. In feite kun je alle netwerken doorrekenen. “Daar zijn al mensen mee bezig, maar dat staat nog in de kinderschoenen,” zegt Huck.
Dit artikel is een bewerking van een eerder artikel dat in NWT Magazine is verschenen.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Britse wiskundige Alan Turing krijgt postuum gratie
Koningin Elizabeth heeft de beroemde Britse wiskundige Alan Turing postuum gratie verleend. Turing werd in de jaren ’50 veroordeeld voor homoseksualiteit. Die veroordeling is nu dus eindelijk ongedaan gemaakt.
Turing heeft door de jaren heen veel voor de wetenschap betekent, schrijft persbureau AP, maar wellicht het bekendst is hij als codekraker. Hij was de man achter het kraken van de Enigmacode, de code die door de nazi’s werd gebruikt bij hun militaire communicatie. Hierdoor konden de geallieerden de nazi’s te slim af zijn.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:Tablets a hit with kids, but experts worry
NEW YORK (AP) -- Tablet computers are so easy to use that even a 3-year-old can master them.
And that has some pediatricians and other health experts worried.
Since navigating a tablet generally doesn't require the ability to type or read, children as young as toddlers can quickly learn how to stream movies, scroll through family photos or play simple games.
That ease-of-use makes tablets -and smartphones- popular with busy parents who use them to pacify their kids during car rides, restaurant outings or while they're at home trying to get dinner on the table. And many feel a little less guilty about it if they think there's educational value to the apps and games their children use.
But some experts note there's no evidence that screen time - whether from a TV or tablet - provides any educational or developmental benefits for babies and toddlers. Yet it takes away from activities that do promote brain development, such as non-electronic toys and adult interaction.
They also say that too much screen time has been linked to behavior problems and delayed social development in older children.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
Mosterd 70 jaar na de maaltijd. Dat ze daar nu pas mee komen.quote:
Niet meer aanwezig in dit forum.
Idd..quote:Op vrijdag 27 december 2013 14:06 schreef Molurus het volgende:
[..]
Mosterd 70 jaar na de maaltijd. Dat ze daar nu pas mee komen.
In NWS / Alan Turing krijgt postuum gratie wordt de hypocrisie van de gratieverlening ook besproken.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:Take LSD, stay out of prison? Large study links psychedelic use to reduced recidivism
A study of more than 25,000 people under community corrections supervision suggests the use of psychedelic drugs like LSD can keep people out of prison.
The research is the first in 40 years to examine whether drugs like LSD and “magic” mushrooms can help reform criminals.
“Our results provide a notable exception to the robust positive link between substance use and criminal behavior,” the researchers from the University of Alabama at Birmingham and Johns Hopkins University School of Medicine wrote in their study, which was published in the January issue of the Journal of Psychopharmacology.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
En: Wetenschappers doen oproep tot muggen vangen
(alleen als je er geen gewetensbezwaren tegen hebt
)
(alleen als je er geen gewetensbezwaren tegen hebt
)
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
Dus ook als je geen muggen hebt gezien, moet je dat melden? Dan zullen ze het nog wel druk krijgen!quote:Op vrijdag 10 januari 2014 16:26 schreef Perrin het volgende:
En: Wetenschappers doen oproep tot muggen vangen
(alleen als je er geen gewetensbezwaren tegen hebt
Of is dit meer iets voor taalfouten?
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
14-01-2014
Plastic cel met werkend organel
Onderzoekers laten vierstapscascadereactie plaatsvinden in kunstmatige cel
Het is gelukt een kunstmatige cel te maken met daarin kunstorganellen die de gecompartimentaliseerde werking van een cel nabootsen. Dit is een van de belangrijkste functies van een cel. De bevindingen zijn in Angewandte Chemie gepubliceerd door onderzoekers van de Radboud Universiteit.
Een kunstmatige cel
In cellen vinden allerlei complexe reacties tegelijkertijd plaats op een klein oppervlak. De compartimenten – organellen – zorgen ervoor dat dit probleemloos kan gebeuren. Zo kunnen er bijvoorbeeld stoffen uit elkaars buurt worden gehouden die anders met elkaar zouden reageren. Zo vindt bijvoorbeeld de citroenzuurcyclus plaats in meerdere organellen, waaronder het ribosoom. In dit geval is sprake van een cascadereactie: een reactie zorgt ervoor dat een volgende weer mogelijk is en dit gaat zo verder.
Onderzoekers proberen dit al tijden na te bootsen om bijvoorbeeld meer te weten te komen hoe het leven ooit is overgegaan van chemie naar biologie. Al eerder is het gelukt om gecompartimentaliseerde reacties te laten plaatsvinden in microreactoren, maar meestal was er dan sprake van één bepaalde enzymatische reactie tegelijk. Het lukt hooguit om twee enzymreacties over twee compartimenten te laten plaatsvinden. Dit waren slechts hele simpele reactiepaden in vergelijking met een echte cel.
Het is de Nijmeegse onderzoekers nu gelukt om een cascadereactie van vier stappen gecompartimentaliseerd te laten plaatsvinden. Via het zelfde principe zijn langere reactieroutes zelfs mogelijk. Ze maakten kleine organellen van polymeren (polymeersomen) die zij in een grotere polymeersoom brachten. De kleine polymeersomen waren gevuld met bepaalde chemicaliën. In het eerste kunstorganel werd een substraat door het enzym PAMO (een oxidator) omgezet van een keton naar een methylester. Deze ester werd in een volgende cel door een lipase (een enzym dat esters hydrolyseert) afgebroken naar een alcohol. Hierna werd deze geoxideerd tot een aldehyde . Hierna vond spontaan beta-eliminatie plaats om een fluorescente stof te produceren. Detectie van de fluorescentie bevestigde het slagen van de cascadereactie.
In een apart experiment werd duidelijk gemaakt dat reacties inderdaad steeds in een afgesloten systeem plaatsvonden. Het lipase werd vervangen door een protease. Dit is een enzym dat niet alleen esters hydrolyseert, maar ook eiwitten afbreekt. Bij hogere temperatuur wordt deze functie driftiger uitgevoerd dan de hydrolyse. Bij tests zonder kunstorganellen bleek dit ook het geval te zijn. Bij kamertemperatuur verliep de cascadereactie nog wel, maar bij 37 °C bleek deze heel snel af te lopen. Toen de reactie daarna in de polymeersomen uitgetest werd, verliep deze nog wel efficiënt.
Een kanttekening is dat de reactie na 24 uur voor pas voor 10-25% verlopen was. Niet bepaald een efficientie die we van normale cellen gewend zijn. Volgens de onderzoers van de Radboud Universiteit komt dit door de slechte afstemming van de enzymen op de reacties. Misschien kunnen ze in de toekomst meer geoptimaliseerde reacties testen? Er is ieder geval een stap gezet in de goede richting.
Maast het uitvoeren van één type cascadereacties moet een cel meer doen – zoals het repliceren van DNA, het produceren van eiwitten of zelfreplicatie. Dit zijn echter processen die al nagebootst zijn door celmimics. ‘Door deze dingen na te bootsen, leren we levende cellen beter te begrijpen. En op een dag maken we zelf iets dat daar erg veel op lijkt,’ aldus Jan van Hest, leider van de onderzoeksgroep. En misschien maken wij de eerste echt levensvatbare kunstmatige cel nog wel mee?
(c2w.nl)
Plastic cel met werkend organel
Onderzoekers laten vierstapscascadereactie plaatsvinden in kunstmatige cel
Het is gelukt een kunstmatige cel te maken met daarin kunstorganellen die de gecompartimentaliseerde werking van een cel nabootsen. Dit is een van de belangrijkste functies van een cel. De bevindingen zijn in Angewandte Chemie gepubliceerd door onderzoekers van de Radboud Universiteit.
Een kunstmatige cel
In cellen vinden allerlei complexe reacties tegelijkertijd plaats op een klein oppervlak. De compartimenten – organellen – zorgen ervoor dat dit probleemloos kan gebeuren. Zo kunnen er bijvoorbeeld stoffen uit elkaars buurt worden gehouden die anders met elkaar zouden reageren. Zo vindt bijvoorbeeld de citroenzuurcyclus plaats in meerdere organellen, waaronder het ribosoom. In dit geval is sprake van een cascadereactie: een reactie zorgt ervoor dat een volgende weer mogelijk is en dit gaat zo verder.
Onderzoekers proberen dit al tijden na te bootsen om bijvoorbeeld meer te weten te komen hoe het leven ooit is overgegaan van chemie naar biologie. Al eerder is het gelukt om gecompartimentaliseerde reacties te laten plaatsvinden in microreactoren, maar meestal was er dan sprake van één bepaalde enzymatische reactie tegelijk. Het lukt hooguit om twee enzymreacties over twee compartimenten te laten plaatsvinden. Dit waren slechts hele simpele reactiepaden in vergelijking met een echte cel.
Het is de Nijmeegse onderzoekers nu gelukt om een cascadereactie van vier stappen gecompartimentaliseerd te laten plaatsvinden. Via het zelfde principe zijn langere reactieroutes zelfs mogelijk. Ze maakten kleine organellen van polymeren (polymeersomen) die zij in een grotere polymeersoom brachten. De kleine polymeersomen waren gevuld met bepaalde chemicaliën. In het eerste kunstorganel werd een substraat door het enzym PAMO (een oxidator) omgezet van een keton naar een methylester. Deze ester werd in een volgende cel door een lipase (een enzym dat esters hydrolyseert) afgebroken naar een alcohol. Hierna werd deze geoxideerd tot een aldehyde . Hierna vond spontaan beta-eliminatie plaats om een fluorescente stof te produceren. Detectie van de fluorescentie bevestigde het slagen van de cascadereactie.
In een apart experiment werd duidelijk gemaakt dat reacties inderdaad steeds in een afgesloten systeem plaatsvonden. Het lipase werd vervangen door een protease. Dit is een enzym dat niet alleen esters hydrolyseert, maar ook eiwitten afbreekt. Bij hogere temperatuur wordt deze functie driftiger uitgevoerd dan de hydrolyse. Bij tests zonder kunstorganellen bleek dit ook het geval te zijn. Bij kamertemperatuur verliep de cascadereactie nog wel, maar bij 37 °C bleek deze heel snel af te lopen. Toen de reactie daarna in de polymeersomen uitgetest werd, verliep deze nog wel efficiënt.
Een kanttekening is dat de reactie na 24 uur voor pas voor 10-25% verlopen was. Niet bepaald een efficientie die we van normale cellen gewend zijn. Volgens de onderzoers van de Radboud Universiteit komt dit door de slechte afstemming van de enzymen op de reacties. Misschien kunnen ze in de toekomst meer geoptimaliseerde reacties testen? Er is ieder geval een stap gezet in de goede richting.
Maast het uitvoeren van één type cascadereacties moet een cel meer doen – zoals het repliceren van DNA, het produceren van eiwitten of zelfreplicatie. Dit zijn echter processen die al nagebootst zijn door celmimics. ‘Door deze dingen na te bootsen, leren we levende cellen beter te begrijpen. En op een dag maken we zelf iets dat daar erg veel op lijkt,’ aldus Jan van Hest, leider van de onderzoeksgroep. En misschien maken wij de eerste echt levensvatbare kunstmatige cel nog wel mee?
(c2w.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-01-2014
‘Vliegende jeep’ met succes getest
De Airmule van het Israëlische Urban Aeronautics, die met behulp van ventilatoren in de lucht blijft, heeft op 10 december haar eerste volledig autonome vlucht uitgevoerd.
De ‘vliegende jeep’ kan een kleine 500 kg aan vracht of personen vervoeren. Het toestel kan op zeer geringe hoogtes vliegen en maakt gebruik van laser- en radarhoogtemeters, voor stoffige omstandigheden. Voor de navigatie wordt gebruik gemaakt van gps, INS data en optische referenties.
Urban Aeronautics voert momenteel verdere testvluchten uit. Een tweede prototype wordt later in 2014 verwacht.
(technischweekblad.nl)
‘Vliegende jeep’ met succes getest
De Airmule van het Israëlische Urban Aeronautics, die met behulp van ventilatoren in de lucht blijft, heeft op 10 december haar eerste volledig autonome vlucht uitgevoerd.
De ‘vliegende jeep’ kan een kleine 500 kg aan vracht of personen vervoeren. Het toestel kan op zeer geringe hoogtes vliegen en maakt gebruik van laser- en radarhoogtemeters, voor stoffige omstandigheden. Voor de navigatie wordt gebruik gemaakt van gps, INS data en optische referenties.
Urban Aeronautics voert momenteel verdere testvluchten uit. Een tweede prototype wordt later in 2014 verwacht.
(technischweekblad.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
20-01-2014
Wetenschappers filmen bolbliksem voor het eerst
De felle lichtbal in bovenstaande video is geen ufo of ander buitenaards verschijnsel, maar een voorbeeld van een bolbliksem. Dergelijk natuurverschijnsel werd al dikwijls waargenomen en gemeld, maar nog nooit kon het bizarre fenoneem door onderzoekers worden gefilmd, schrijft Huffington Post.
Chinese wetenschappers registreerden de bolbliksem per toeval tijdens een onweersbui in de provincie Qinghai twee jaar geleden. Volgens New Scientist is de video de eerste wetenschappelijke opname van bolbliksem in de natuur. De bijna vijf meter brede lichtbal was slechts twee seconden zichtbaar en legde ruim vijftien meter af.
De bliksem is niet het enige wat de onderzoekers vastlegden. Met behulp van een spectograaf, een instrument dat licht in de verschillende kleuren opsplitst, ontdekten ze dat elementen uit de aardbodem ook in de bliksem zaten. Daaruit besloten ze dat de lichtbal is veroorzaakt door interactie van de bliksem met de aarde. Die theorie werd meer dan een decennium geleden al aangevoerd en nu bevestigd door de spectraalanalyse.
(HLN)
Wetenschappers filmen bolbliksem voor het eerst
De felle lichtbal in bovenstaande video is geen ufo of ander buitenaards verschijnsel, maar een voorbeeld van een bolbliksem. Dergelijk natuurverschijnsel werd al dikwijls waargenomen en gemeld, maar nog nooit kon het bizarre fenoneem door onderzoekers worden gefilmd, schrijft Huffington Post.
Chinese wetenschappers registreerden de bolbliksem per toeval tijdens een onweersbui in de provincie Qinghai twee jaar geleden. Volgens New Scientist is de video de eerste wetenschappelijke opname van bolbliksem in de natuur. De bijna vijf meter brede lichtbal was slechts twee seconden zichtbaar en legde ruim vijftien meter af.
De bliksem is niet het enige wat de onderzoekers vastlegden. Met behulp van een spectograaf, een instrument dat licht in de verschillende kleuren opsplitst, ontdekten ze dat elementen uit de aardbodem ook in de bliksem zaten. Daaruit besloten ze dat de lichtbal is veroorzaakt door interactie van de bliksem met de aarde. Die theorie werd meer dan een decennium geleden al aangevoerd en nu bevestigd door de spectraalanalyse.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
ESA ziet water op dwergplaneet
Wetenschappers van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA hebben waterdamp waargenomen op een dwergplaneet in ons zonnestelsel. Volgens één van de onderzoekers bewijst dit de aanwezigheid van water op miniplaneet Ceres.
Met een telescoop werd gezien dat er boven twee regio's op de kleine planeet wolken van waterdamp hangen. Er bestonden al langer vermoedens van de aanwezigheid van water op de dwergplaneet, maar het was nog niet eerder vastgelegd. De vondst van water kan betekenen dat er leven mogelijk is op Ceres, zegt de ESA.
De miniplaneet Ceres is onderdeel van de planetoïdengordel; een regio in het zonnestelsel tussen Mars en Jupiter. Ceres heeft een diameter van zo'n 1000 kilometer en werd, na de ontdekking in 1801, lange tijd beschouwd als 'echte' planeet binnen het zonnestelsel.
Ondergrondse zee
Behalve op de Aarde zijn in ons zonnestelsel maar weinig bewijzen van water gevonden. Op onze eigen maan is water aangetroffen en wetenschappers vermoeden dat één van de manen van Jupiter een ondergrondse zee herbergt. Op een maan van Saturnus stromen grote hoeveelheden water uit het oppervlak.
Op Mars stroomde zo'n 4 miljard jaar geleden veel water, maar met het geleidelijk oplossen van de atmosfeer verdwenen ook de meertjes en rivieren op de planeet.
(Bron ; http://nos.nl/artikel/600912-esa-ziet-water-op-dwergplaneet.html)
Wetenschappers van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA hebben waterdamp waargenomen op een dwergplaneet in ons zonnestelsel. Volgens één van de onderzoekers bewijst dit de aanwezigheid van water op miniplaneet Ceres.
Met een telescoop werd gezien dat er boven twee regio's op de kleine planeet wolken van waterdamp hangen. Er bestonden al langer vermoedens van de aanwezigheid van water op de dwergplaneet, maar het was nog niet eerder vastgelegd. De vondst van water kan betekenen dat er leven mogelijk is op Ceres, zegt de ESA.
De miniplaneet Ceres is onderdeel van de planetoïdengordel; een regio in het zonnestelsel tussen Mars en Jupiter. Ceres heeft een diameter van zo'n 1000 kilometer en werd, na de ontdekking in 1801, lange tijd beschouwd als 'echte' planeet binnen het zonnestelsel.
Ondergrondse zee
Behalve op de Aarde zijn in ons zonnestelsel maar weinig bewijzen van water gevonden. Op onze eigen maan is water aangetroffen en wetenschappers vermoeden dat één van de manen van Jupiter een ondergrondse zee herbergt. Op een maan van Saturnus stromen grote hoeveelheden water uit het oppervlak.
Op Mars stroomde zo'n 4 miljard jaar geleden veel water, maar met het geleidelijk oplossen van de atmosfeer verdwenen ook de meertjes en rivieren op de planeet.
(Bron ; http://nos.nl/artikel/600912-esa-ziet-water-op-dwergplaneet.html)
"You can call me Susan if it makes you happy"
Beste TLC ik denk dat je dit artikel beter in Het Astronomie topic kunt plaatsen.quote:
ESA ziet water op dwergplaneet
Wetenschappers van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA hebben waterdamp waargenomen op een dwergplaneet in ons zonnestelsel. Volgens één van de onderzoekers bewijst dit de aanwezigheid van water op miniplaneet Ceres.
Met een telescoop werd gezien dat er boven twee regio's op de kleine planeet wolken van waterdamp hangen. Er bestonden al langer vermoedens van de aanwezigheid van water op de dwergplaneet, maar het was nog niet eerder vastgelegd. De vondst van water kan betekenen dat er leven mogelijk is op Ceres, zegt de ESA.
De miniplaneet Ceres is onderdeel van de planetoïdengordel; een regio in het zonnestelsel tussen Mars en Jupiter. Ceres heeft een diameter van zo'n 1000 kilometer en werd, na de ontdekking in 1801, lange tijd beschouwd als 'echte' planeet binnen het zonnestelsel.
Ondergrondse zee
Behalve op de Aarde zijn in ons zonnestelsel maar weinig bewijzen van water gevonden. Op onze eigen maan is water aangetroffen en wetenschappers vermoeden dat één van de manen van Jupiter een ondergrondse zee herbergt. Op een maan van Saturnus stromen grote hoeveelheden water uit het oppervlak.
Op Mars stroomde zo'n 4 miljard jaar geleden veel water, maar met het geleidelijk oplossen van de atmosfeer verdwenen ook de meertjes en rivieren op de planeet.
(Bron ; http://nos.nl/artikel/600912-esa-ziet-water-op-dwergplaneet.html)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
ok, zal ik de volgende keer doen, het was goed bedoeldquote:
[..]
Beste TLC ik denk dat je dit artikel beter in Het Astronomie topic kunt plaatsen.
"You can call me Susan if it makes you happy"
Dat snap ikquote:
Maar het Astronomie topic is specifiek voor zulk nieuws bedoeld
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
29-01-2014
Gigantische doorbraak in stamcelonderzoek: bloedcel in zuur wordt stamcel
De onderzoekers ontdekten dat ze bloedcellen van het embryo van een muis konden transformeren in stamcellen. © ap.
Een gigantische doorbraak in Japans stamcelonderzoek kondigt mogelijk een nieuw tijdperk in de geneeskunde aan. Dat meldt de BBC. De onderzoekers toonden aan dat bloedcellen kunnen worden omgezet in stamcellen, gewoon door ze in zuur te dompelen. "Gepersonaliseerde geneeskunde is eindelijk in zicht", zeggen wetenschappers.
Het menselijke lichaam is opgebouwd uit cellen met elk een specifieke rol - zo zijn er zenuwcellen, levercellen en spiercellen. Stamcellen kunnen getransformeerd worden naar elk ander type cel. Daarom worden ze al gebruikt voor genezing van het oog, het hart en de hersenen.
Omwille van hun potentieel in de geneeskunde zijn stamcellen het voorwerp van belangrijk wetenschappelijk onderzoek. Tot dusver waren embryo's een bron van stamcellen en ook huidcellen kunnen genetisch geprogrammeerd worden voor transformatie.
De jongste ontwikkeling in het onderzoek, die werd gepubliceerd in het vakblad Nature, zou de technologie veel goedkoper, sneller en veiliger kunnen maken.
Waaier aan nieuwe mogelijkheden
De nieuwe studie toont aan dat contact met zuur de transformatie van bloed- in stamcellen in gang kan zetten. "Deze bevinding biedt een hele waaier aan nieuwe mogelijkheden", zegt Dr. Haruko Obokata van het Riken Centre for Development Biology in Japan. "Niet enkel in de heelkunde, maar ook bijvoorbeeld voor de behandeling van kanker."
De doorbraak werd bereikt met onderzoek op bloedcellen van muizen. Het Riken Centre doet nu verder onderzoek om hetzelfde resultaat te bereiken met menselijk bloed.
"Als dit ook werkt bij mensen, is het tijdperk van gepersonaliseerde geneeskunde eindelijk aangebroken", zegt Chris Mason, professor heelkunde aan de University College in Londen, aan de BBC. "We hebben dan een snellere, goedkopere en mogelijk veiligere manier om cellen te transformeren. Het is een verrassende ontdekking en lijkt te goed om waar te zijn, maar zo veel experten hebben dit besproken en gecheckt dat het wel waar moet zijn."
Bij leeftijdsgerelateerde maculaire degeneratie, een ziekte die blindheid veroorzaakt, duurt het tien maanden vanaf het nemen van een huidmonster tot het moment dat de stamcellen kunnen geïnjecteerd worden in het oog. Volgens professor Mason kan die periode - en de kostprijs - aanzienlijk gereduceerd worden.
Zelfde voorzorgsmaatregelen
Toch zijn stamcelgebaseerde therapieën nog niet meteen in zicht, waarschuwt dr. Dusko Ilic, lector stamcelwetenschap aan King's College in Londen. "Voor de cellen die op deze manier gegenereerd worden, moeten we dezelfde voorzorgsmaatregelen nemen als voor cellen die geïsoleerd worden van embryo's of die geherprogrammeerd worden met een standaardmethode."
"Het zal bovendien een lange periode duren voor er genoeg geweten is over de natuur van deze cellen, en of ze al dan niet bruikbaar zullen zijn om therapieën te ontwikkelen", voegt professor Robin Lovell-Badge van de Britse Medical Research Council eraan toe. "Maar wat echt intrigerend is, is het onderliggende mechanisme dat de herprogrammering in gang zet - en waarom het niet gebeurt wanneer we citroen of azijn eten en cola drinken.
(HLN)
Gigantische doorbraak in stamcelonderzoek: bloedcel in zuur wordt stamcel
De onderzoekers ontdekten dat ze bloedcellen van het embryo van een muis konden transformeren in stamcellen. © ap.
Een gigantische doorbraak in Japans stamcelonderzoek kondigt mogelijk een nieuw tijdperk in de geneeskunde aan. Dat meldt de BBC. De onderzoekers toonden aan dat bloedcellen kunnen worden omgezet in stamcellen, gewoon door ze in zuur te dompelen. "Gepersonaliseerde geneeskunde is eindelijk in zicht", zeggen wetenschappers.
Het menselijke lichaam is opgebouwd uit cellen met elk een specifieke rol - zo zijn er zenuwcellen, levercellen en spiercellen. Stamcellen kunnen getransformeerd worden naar elk ander type cel. Daarom worden ze al gebruikt voor genezing van het oog, het hart en de hersenen.
Omwille van hun potentieel in de geneeskunde zijn stamcellen het voorwerp van belangrijk wetenschappelijk onderzoek. Tot dusver waren embryo's een bron van stamcellen en ook huidcellen kunnen genetisch geprogrammeerd worden voor transformatie.
De jongste ontwikkeling in het onderzoek, die werd gepubliceerd in het vakblad Nature, zou de technologie veel goedkoper, sneller en veiliger kunnen maken.
Waaier aan nieuwe mogelijkheden
De nieuwe studie toont aan dat contact met zuur de transformatie van bloed- in stamcellen in gang kan zetten. "Deze bevinding biedt een hele waaier aan nieuwe mogelijkheden", zegt Dr. Haruko Obokata van het Riken Centre for Development Biology in Japan. "Niet enkel in de heelkunde, maar ook bijvoorbeeld voor de behandeling van kanker."
De doorbraak werd bereikt met onderzoek op bloedcellen van muizen. Het Riken Centre doet nu verder onderzoek om hetzelfde resultaat te bereiken met menselijk bloed.
"Als dit ook werkt bij mensen, is het tijdperk van gepersonaliseerde geneeskunde eindelijk aangebroken", zegt Chris Mason, professor heelkunde aan de University College in Londen, aan de BBC. "We hebben dan een snellere, goedkopere en mogelijk veiligere manier om cellen te transformeren. Het is een verrassende ontdekking en lijkt te goed om waar te zijn, maar zo veel experten hebben dit besproken en gecheckt dat het wel waar moet zijn."
Bij leeftijdsgerelateerde maculaire degeneratie, een ziekte die blindheid veroorzaakt, duurt het tien maanden vanaf het nemen van een huidmonster tot het moment dat de stamcellen kunnen geïnjecteerd worden in het oog. Volgens professor Mason kan die periode - en de kostprijs - aanzienlijk gereduceerd worden.
Zelfde voorzorgsmaatregelen
Toch zijn stamcelgebaseerde therapieën nog niet meteen in zicht, waarschuwt dr. Dusko Ilic, lector stamcelwetenschap aan King's College in Londen. "Voor de cellen die op deze manier gegenereerd worden, moeten we dezelfde voorzorgsmaatregelen nemen als voor cellen die geïsoleerd worden van embryo's of die geherprogrammeerd worden met een standaardmethode."
"Het zal bovendien een lange periode duren voor er genoeg geweten is over de natuur van deze cellen, en of ze al dan niet bruikbaar zullen zijn om therapieën te ontwikkelen", voegt professor Robin Lovell-Badge van de Britse Medical Research Council eraan toe. "Maar wat echt intrigerend is, is het onderliggende mechanisme dat de herprogrammering in gang zet - en waarom het niet gebeurt wanneer we citroen of azijn eten en cola drinken.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
29-01-2014
Mogelijke oplossing ‘miljoenenprobleem’ in de wiskunde
Kazachstaans artikel claimt oplossing Navier-Stokes
Een Kazachstaanse wiskundige beweert één van de beroemde milleniumproblemen opgelost te hebben. Mukhtarbay Otelbayev, zoals de man heet, heeft in het Russisch een artikel geschreven dat volgens hem het Navier-Stokes-probleem oplost. Als hij inderdaad de oplossing heeft gevonden, zou hem dit in ieder geval een miljoen dollar opleveren.
door Marc Seijlhouwer
Navier-Stokes-vergelijkingen in actie: de formules kan je gebruiken om het gedrag van golven te voorspellen. Er zijn nog veel meer toepassingen; zo ziet water in videospelletjes er tegenwoordig zo echt uit doordat ze de vergelijkingen gebruiken. Door met een computer de formules uit te rekenen, krijg je water dat heel realistisch stroomt, golft en kolkt.
In een interview [1] met wetenschapsblad New Scientist laat de Kazach weten dat zijn collega’s de oplossing gecheckt hebben en denken dat het inderdaad een bewijs is. De rest van de wiskundewereld tast echter nog in het duister; de meesten spreken geen Russisch en wachten nu op een Engelse vertaling van het artikel.
Tot die tijd lijken de meesten sceptisch; de Kazach schijnt meer een beleidsfunctie te hebben aan zijn universiteit dan een onderzoekfunctie. Zelf zegt hij echter al dertig jaar ‘af en toe’ bezig te zijn met het probleem, waarvoor hij nu dus een oplossing vond.
Vloeistofgedrag
Het probleem gaat over de Navier-Stokes-vergelijkingen [2]. Deze formules beschrijven het gedrag van vloeistoffen en worden veelvuldig gebruikt in de natuurkunde en vloeistofleer. Ze werken prima om de werkelijkheid te beschrijven, maar voor wiskundigen wringt er iets; het is namelijk onduidelijk of er altijd een oplossing bestaan én of deze oplossing netjes is. Voor wiskundigen zijn dat twee grote vragen, die voor deze vergelijkingen heel moeilijk te beantwoorden zijn.
Mukhtarbay Otelbayev, die mogelijk de ‘netheid’ van de bekende Navier-Stokes-vergelijkingen bewees. Of zijn oplossing klopt, zal de komende dagen blijken op het moment dat er een Engelse versie is en de internationale wiskundewereld zich over zijn ideeën kan buigen
Het probleem is wel op te lossen in 2 dimensies (waarbij je kan denken een plat vlak gemaakt van water). De redenering die het probleem oplost in dat geval werkt echter niet voor 3 dimensies, waardoor wiskundigen nog steeds aan het puzzelen zijn. Dat deze onbekende wiskundige nu zegt iets te hebben gevonden zou dus op zijn minste opmerkelijk zijn. Mukhtarbay Otelbayev beweert zelfs een globale, sterke oplossing te hebben gevonden. Dat zou betekenen dat het probleem in één keer volledig opgelost is; geen kleine stapjes en veel gezwoeg om uiteindelijk bij de definitieve oplossing te komen, maar in een klap, met een eureka-moment een beroemde hersenkraker uitvogelen.
Taalbarriere
Voorlopig lijkt een taalbarriere echter een misschien wel sensationeel resultaat tegen te houden. Otelbayev laat het stuk nu door zijn studenten in het Engels vertalen en ook online wordt er hard gewerkt aan een vertaling. Hopelijk is de vertaling eenvoudig te maken; de wiskunde zelf spreekt immers voor zich, omdat wiskunde een universele taal is. Pas op dat moment dat er een vertaling is kan het Clay-instituut, dat de milleniumprijzen uitreikt, aan het werk om te kijken of deze oplossing hout snijdt.
En dit is een computersimulatie van een jet; een straal vloeistof. Ook de ingewikkelde kronkelingen van zo’n bewegingen kunnen met Navier-Stokes begrepen worden. Je begrijpt wel waarom natuurkundigen dol zijn op de formule, als het zo’n belangrijk deel van de natuur verklaart. Als ze nu ook nog wiskundig zouden kloppen…
In 2006 kwam er ook al een oplossing voor het probleem bovendrijven, maar deze bleek al snel onjuist. Ook andere milleniumproblemen hebben al eens een vermeende oplossing gekregen, zoals het P=NP-probleem uit de complexiteitstheorie. Het enige écht opgeloste probleem is het Poincare-vermoeden, waarvoor de (Russische) oplosser uiteindelijk de miljoen weigerde. Of het Clay-instituut deze keer wél, voor het eerst, een miljoen uit moet betalen zal hopelijk snel blijken.
(kennislink)
[ Bericht 0% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 30-01-2014 08:43:23 ]
Mogelijke oplossing ‘miljoenenprobleem’ in de wiskunde
Kazachstaans artikel claimt oplossing Navier-Stokes
Een Kazachstaanse wiskundige beweert één van de beroemde milleniumproblemen opgelost te hebben. Mukhtarbay Otelbayev, zoals de man heet, heeft in het Russisch een artikel geschreven dat volgens hem het Navier-Stokes-probleem oplost. Als hij inderdaad de oplossing heeft gevonden, zou hem dit in ieder geval een miljoen dollar opleveren.
door Marc Seijlhouwer
Navier-Stokes-vergelijkingen in actie: de formules kan je gebruiken om het gedrag van golven te voorspellen. Er zijn nog veel meer toepassingen; zo ziet water in videospelletjes er tegenwoordig zo echt uit doordat ze de vergelijkingen gebruiken. Door met een computer de formules uit te rekenen, krijg je water dat heel realistisch stroomt, golft en kolkt.
In een interview [1] met wetenschapsblad New Scientist laat de Kazach weten dat zijn collega’s de oplossing gecheckt hebben en denken dat het inderdaad een bewijs is. De rest van de wiskundewereld tast echter nog in het duister; de meesten spreken geen Russisch en wachten nu op een Engelse vertaling van het artikel.
Tot die tijd lijken de meesten sceptisch; de Kazach schijnt meer een beleidsfunctie te hebben aan zijn universiteit dan een onderzoekfunctie. Zelf zegt hij echter al dertig jaar ‘af en toe’ bezig te zijn met het probleem, waarvoor hij nu dus een oplossing vond.
Vloeistofgedrag
Het probleem gaat over de Navier-Stokes-vergelijkingen [2]. Deze formules beschrijven het gedrag van vloeistoffen en worden veelvuldig gebruikt in de natuurkunde en vloeistofleer. Ze werken prima om de werkelijkheid te beschrijven, maar voor wiskundigen wringt er iets; het is namelijk onduidelijk of er altijd een oplossing bestaan én of deze oplossing netjes is. Voor wiskundigen zijn dat twee grote vragen, die voor deze vergelijkingen heel moeilijk te beantwoorden zijn.
Mukhtarbay Otelbayev, die mogelijk de ‘netheid’ van de bekende Navier-Stokes-vergelijkingen bewees. Of zijn oplossing klopt, zal de komende dagen blijken op het moment dat er een Engelse versie is en de internationale wiskundewereld zich over zijn ideeën kan buigen
Het probleem is wel op te lossen in 2 dimensies (waarbij je kan denken een plat vlak gemaakt van water). De redenering die het probleem oplost in dat geval werkt echter niet voor 3 dimensies, waardoor wiskundigen nog steeds aan het puzzelen zijn. Dat deze onbekende wiskundige nu zegt iets te hebben gevonden zou dus op zijn minste opmerkelijk zijn. Mukhtarbay Otelbayev beweert zelfs een globale, sterke oplossing te hebben gevonden. Dat zou betekenen dat het probleem in één keer volledig opgelost is; geen kleine stapjes en veel gezwoeg om uiteindelijk bij de definitieve oplossing te komen, maar in een klap, met een eureka-moment een beroemde hersenkraker uitvogelen.
Taalbarriere
Voorlopig lijkt een taalbarriere echter een misschien wel sensationeel resultaat tegen te houden. Otelbayev laat het stuk nu door zijn studenten in het Engels vertalen en ook online wordt er hard gewerkt aan een vertaling. Hopelijk is de vertaling eenvoudig te maken; de wiskunde zelf spreekt immers voor zich, omdat wiskunde een universele taal is. Pas op dat moment dat er een vertaling is kan het Clay-instituut, dat de milleniumprijzen uitreikt, aan het werk om te kijken of deze oplossing hout snijdt.
En dit is een computersimulatie van een jet; een straal vloeistof. Ook de ingewikkelde kronkelingen van zo’n bewegingen kunnen met Navier-Stokes begrepen worden. Je begrijpt wel waarom natuurkundigen dol zijn op de formule, als het zo’n belangrijk deel van de natuur verklaart. Als ze nu ook nog wiskundig zouden kloppen…
In 2006 kwam er ook al een oplossing voor het probleem bovendrijven, maar deze bleek al snel onjuist. Ook andere milleniumproblemen hebben al eens een vermeende oplossing gekregen, zoals het P=NP-probleem uit de complexiteitstheorie. Het enige écht opgeloste probleem is het Poincare-vermoeden, waarvoor de (Russische) oplosser uiteindelijk de miljoen weigerde. Of het Clay-instituut deze keer wél, voor het eerst, een miljoen uit moet betalen zal hopelijk snel blijken.
(kennislink)
[ Bericht 0% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 30-01-2014 08:43:23 ]
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:'Mother Lode' of Amazingly Preserved Fossils Discovered in Canada
A treasure trove of fossils chiseled out of a canyon in Canada's Kootenay National Park rivals the famous Burgess Shale, the best record of early life on Earth, scientists say.
"Once we started to break fresh rock, we realized we had discovered something incredibly special," said Robert Gaines, a geologist at Pomona College in Pomona, Calif., and co-author of a new study announcing the find. "It was an extraordinary moment."
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:Graphene's love affair with water: Water filters allow precise and fast sieving of salts and organic molecules
Graphene is hydrophobic -- it repels water -- but narrow capillaries made from graphene vigorously suck in water allowing its rapid permeation, if the water layer is only one atom thick -- that is, as thin as graphene itself.
This bizarre property has attracted intense academic and industrial interest with intent to develop new water filtration and desalination technologies.
One-atom-wide graphene capillaries can now be made easily and cheaply by piling layers of graphene oxide -- a derivative of graphene -- on top of each other. The resulting multilayer stacks (laminates) have a structure similar to nacre (mother of pearl), which makes them also mechanically strong.
Two years ago, University of Manchester researchers discovered that thin membranes made from such laminates were impermeable to all gases and vapours, except for water. This means that even helium, the hardest gas to block off, cannot pass through the membranes whereas water vapour went through with no resistance.
Now the same team led by Dr Rahul Nair and Prof Andre Geim has tested how good the graphene membranes are as filters for liquid water. The results appear in the latest issue (Feb 14, 2014) of Science.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:Ancient Fish was First to Have Two Nostrils, Leading the Way for Vertebrates with Faces
The evolution of an ancient fish offers insight into how vertebrates, including humans, came to have a face.
A team of European researchers have presented new fossil evidence on the origins of the face by using micron resolution X-ray imaging to show how a series of fossils documents the step-by-step evolution of the face during the evolutionary transition from jawless to jawed vertebrates.
The fish at the center of the research is a 410 million-year-old armored fish called Romundina. For scientists trying to better understand how vertebrates came to evolve a face, Romundina plays an important role because of its evolutionary position as a transitional species.
Today, most vertebrates are jawed; the only jawless vertebrates are hagfishes and lampreys. More than 50,000 species, including humans, are considered jawed vertebrates. But jawed vertebrates evolved from their jawless counterparts, which the researchers likened to a process that effectively turned the face inside out.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
19-02-2014
Aap brengt verdoofde soortgenoot in beweging door alleen maar te denken
Wetenschappers hebben het lijf van een verdoofde aap verbonden met het brein van een aap bij bewustzijn, waarop de laatstgenoemde aap door te denken het lichaam van de verdoofde aap in beweging kon brengen. Doet het u ergens aan denken? Dat kan kloppen: de onderzoekers lieten zich inspireren door de film Avatar.
Wanneer mensen die verlamd zijn, denken aan een bepaalde beweging worden de neuronen in het brein die die beweging in gang moeten zetten nog steeds actief. Alleen komen hun signalen niet meer aan bij de spieren. Om mensen die met verlamming kampen te helpen, ontwikkelden onderzoekers eerst een hersenen-machine-interface. Deze interface registreert de activiteit van de neuronen en zet deze om in een signaal voor bijvoorbeeld een robotarm. Zo kunnen mensen door te denken hun robotarm bewegen.
Eigen ledematen
Maar in een nieuw onderzoek tillen wetenschappers deze interface naar een heel ander niveau. In plaats van de signalen naar een apparaat – de robotarm bijvoorbeeld – te sturen, willen ze de signalen gebruiken om verlamde mensen hun eigen ledematen te laten bewegen. Bij verlamming is er geen communicatie mogelijk tussen het brein en de spieren. De onderzoekers denken die communicatie weer op gang te kunnen brengen met behulp van een apparaatje dat de signalen van het brein alsnog doorgeeft aan de spieren.
WAAROM TWEE APEN?
De onderzoekers gebruikten in plaats van één aap met een (tijdelijk) verlamd lichaamsdeel, twee apen. Waarom? Volgens de onderzoekers komt die situatie het best overeen met een verlamd mens, omdat er werkelijk geen enkele fysieke connectie is tussen het brein van het ene dier en het ledemaat van het verdoofde dier, net zo als er ook geen enkele connectie is tussen het brein van een verlamd persoon en zijn verlamde lichaamsdeel.
Experiment
Een eerste experiment toont aan dat dat zeker tot de mogelijkheden behoort. De onderzoekers ontwikkelden een prothese die twee resusapen met elkaar verbond en de ene resusaap in staat stelde om met zijn neurale activiteit het lichaam van een tweede, verdoofde resusaap in beweging te brengen.
Lastig
Hoewel het de onderzoekers lukte om de verdoofde aap in beweging te brengen met de gedachten van de andere aap, was het een enorme uitdaging. “Het probleem is niet alleen het omzetten van geregistreerde neurale activiteit in de voorgenomen beweging, maar ook het gedegen stimuleren van de ruggengraat om het verlamde ledemaat volgens het ontcijferde signaal te bewegen,” legt onderzoeker Maryam Shanechi uit.
De onderzoekers hopen de algoritmes die gebruikt worden om signalen van het brein te verwerken en om te zetten in een bepaalde beweging nog verder te verfijnen. Hopelijk resulteert het uiteindelijk in een interface die verlamde patiënten in staat stelt om hun eigen ledematen weer te bewegen en daarbij ook heel complexe bewegingen te maken.
(scientias.nl)
Aap brengt verdoofde soortgenoot in beweging door alleen maar te denken
Wetenschappers hebben het lijf van een verdoofde aap verbonden met het brein van een aap bij bewustzijn, waarop de laatstgenoemde aap door te denken het lichaam van de verdoofde aap in beweging kon brengen. Doet het u ergens aan denken? Dat kan kloppen: de onderzoekers lieten zich inspireren door de film Avatar.
Wanneer mensen die verlamd zijn, denken aan een bepaalde beweging worden de neuronen in het brein die die beweging in gang moeten zetten nog steeds actief. Alleen komen hun signalen niet meer aan bij de spieren. Om mensen die met verlamming kampen te helpen, ontwikkelden onderzoekers eerst een hersenen-machine-interface. Deze interface registreert de activiteit van de neuronen en zet deze om in een signaal voor bijvoorbeeld een robotarm. Zo kunnen mensen door te denken hun robotarm bewegen.
Eigen ledematen
Maar in een nieuw onderzoek tillen wetenschappers deze interface naar een heel ander niveau. In plaats van de signalen naar een apparaat – de robotarm bijvoorbeeld – te sturen, willen ze de signalen gebruiken om verlamde mensen hun eigen ledematen te laten bewegen. Bij verlamming is er geen communicatie mogelijk tussen het brein en de spieren. De onderzoekers denken die communicatie weer op gang te kunnen brengen met behulp van een apparaatje dat de signalen van het brein alsnog doorgeeft aan de spieren.
WAAROM TWEE APEN?
De onderzoekers gebruikten in plaats van één aap met een (tijdelijk) verlamd lichaamsdeel, twee apen. Waarom? Volgens de onderzoekers komt die situatie het best overeen met een verlamd mens, omdat er werkelijk geen enkele fysieke connectie is tussen het brein van het ene dier en het ledemaat van het verdoofde dier, net zo als er ook geen enkele connectie is tussen het brein van een verlamd persoon en zijn verlamde lichaamsdeel.
Experiment
Een eerste experiment toont aan dat dat zeker tot de mogelijkheden behoort. De onderzoekers ontwikkelden een prothese die twee resusapen met elkaar verbond en de ene resusaap in staat stelde om met zijn neurale activiteit het lichaam van een tweede, verdoofde resusaap in beweging te brengen.
Lastig
Hoewel het de onderzoekers lukte om de verdoofde aap in beweging te brengen met de gedachten van de andere aap, was het een enorme uitdaging. “Het probleem is niet alleen het omzetten van geregistreerde neurale activiteit in de voorgenomen beweging, maar ook het gedegen stimuleren van de ruggengraat om het verlamde ledemaat volgens het ontcijferde signaal te bewegen,” legt onderzoeker Maryam Shanechi uit.
De onderzoekers hopen de algoritmes die gebruikt worden om signalen van het brein te verwerken en om te zetten in een bepaalde beweging nog verder te verfijnen. Hopelijk resulteert het uiteindelijk in een interface die verlamde patiënten in staat stelt om hun eigen ledematen weer te bewegen en daarbij ook heel complexe bewegingen te maken.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Dogs' brain scans reveal vocal responses
Devoted dog owners often claim that their pets understand them. A new study suggests they could be right.
By placing dogs in an MRI scanner, researchers from Hungary found that the canine brain reacts to voices in the same way that the human brain does.
Emotionally charged sounds, such as crying or laughter, also prompted similar responses, perhaps explaining why dogs are attuned to human emotions
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:De hond luistert net als een mens, maar verstaan ze ons ook?
Honden en mensen luisteren naar zichzelf en elkaar via vergelijkbare hersencentra, blijkt uit Hongaarse scans. Maar verstaan ze ons dan ook?
Honden blaffen en mensen praten. Toch ontdekten Hongaarse onderzoekers verrassende overeenkomsten in hun sensorische spraakcentra. Mensen en honden luisteren met vergelijkbare hersencentra naar hun eigen en elkaars 'taal'.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
11-03-2014
Krijgen Amerikaanse soldaten straks het zicht van een superheld?
Het Amerikaanse leger onderzoekt de mogelijkheid om zijn soldaten uit te rusten met een Google Glass-achtige hoofdset. Volgens de techsite Mashable is de Q-Warrior een vernuftig staaltje technologie, dat afstanden meet, 3D-plattegronden van gebouwen toont en videobeelden van een drone projecteert, allemaal op een glazen scherm voor de ogen van de soldaat.
Een slagveld bevat massa's nuttige gegevens: de positie van de vijand, de locatie van collega's, plattegronden van een stad of huis, een video van wat zich aan de overkant van een heuvel bevindt. De Q-Warrior, een high-tech hoofdset gebouwd door het Britse BAE Systems, streamt al deze informatie live naar een 3D-scherm voor de ogen van de soldaat, waardoor die kan zien wat er buiten zijn gezichtsveld gebeurt.
Het systeem is al een tijdje beschikbaar, maar er zijn nog enkele hindernissen te overwinnen alvorens het Amerikaanse leger ermee aan de slag gaat. Zo wordt onderzocht hoe gigantische hoeveelheden gegevens overgebracht kunnen worden naar honderdduizenden soldaten en welke invloed elektromagnetische storingen hebben op de transmissie.
Beveiliging
Ook de beveiliging van het netwerk is nog een pijnpunt: er is nog geen zekerheid dat de helmen niet gehackt kunnen worden en dat niemand met gegevens van de drones aan de haal kan gaan. Tot slot wordt bekeken welke informatie gefilterd zal worden uit de veelheid aan beschikbare gegevens, zodat de soldaat geholpen wordt bij het uitvoeren van zijn job zonder van zijn taak afgeleid te worden.
Het systeem zal wellicht eerst getest worden door een klein groepje soldaten - zoals de Navy Seals, die Osama bin Laden uitschakelden. Als het effectief blijkt, zullen honderdduizenden Amerikaanse soldaten volgen.
(HLN)
Krijgen Amerikaanse soldaten straks het zicht van een superheld?
Het Amerikaanse leger onderzoekt de mogelijkheid om zijn soldaten uit te rusten met een Google Glass-achtige hoofdset. Volgens de techsite Mashable is de Q-Warrior een vernuftig staaltje technologie, dat afstanden meet, 3D-plattegronden van gebouwen toont en videobeelden van een drone projecteert, allemaal op een glazen scherm voor de ogen van de soldaat.
Een slagveld bevat massa's nuttige gegevens: de positie van de vijand, de locatie van collega's, plattegronden van een stad of huis, een video van wat zich aan de overkant van een heuvel bevindt. De Q-Warrior, een high-tech hoofdset gebouwd door het Britse BAE Systems, streamt al deze informatie live naar een 3D-scherm voor de ogen van de soldaat, waardoor die kan zien wat er buiten zijn gezichtsveld gebeurt.
Het systeem is al een tijdje beschikbaar, maar er zijn nog enkele hindernissen te overwinnen alvorens het Amerikaanse leger ermee aan de slag gaat. Zo wordt onderzocht hoe gigantische hoeveelheden gegevens overgebracht kunnen worden naar honderdduizenden soldaten en welke invloed elektromagnetische storingen hebben op de transmissie.
Beveiliging
Ook de beveiliging van het netwerk is nog een pijnpunt: er is nog geen zekerheid dat de helmen niet gehackt kunnen worden en dat niemand met gegevens van de drones aan de haal kan gaan. Tot slot wordt bekeken welke informatie gefilterd zal worden uit de veelheid aan beschikbare gegevens, zodat de soldaat geholpen wordt bij het uitvoeren van zijn job zonder van zijn taak afgeleid te worden.
Het systeem zal wellicht eerst getest worden door een klein groepje soldaten - zoals de Navy Seals, die Osama bin Laden uitschakelden. Als het effectief blijkt, zullen honderdduizenden Amerikaanse soldaten volgen.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
17-03-2014
Baanbrekende ontdekking over ontstaan heelal
De telescoop op de Zuidpool levert bewijs voor Einsteins oude theorie. © ap.
Amerikaanse astronomen hebben een baanbrekende ontdekking gedaan die de theorie ondersteunt dat het heelal na de oerknal razendsnel is uitgebreid. Met een telescoop op de Zuidpool hebben ze naar eigen zeggen zwaartekrachtgolven waargenomen, bijna een eeuw nadat Albert Einstein het bestaan daarvan had voorspeld.
Het opvangen van het oeroude signaal geldt als wetenschappelijke 'heilige graal': er wordt al tientallen jaren naar gezocht, omdat het een direct bewijs vormt voor de aanname dat het heelal in een minuscule fractie van een seconde een duizelingwekkende uitbreiding heeft doorgemaakt.
"Het opvangen van dit signaal is een van de belangrijkste doelen van de hedendaagse kosmologie'', aldus onderzoeksleider John Kovac van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
"Vrijwel zeker goed voor Nobelprijs"
Andere wetenschappers spraken direct van een spectaculaire ontdekking. "De argumenten zijn overtuigend en de betrokken wetenschappers behoren tot de meest voorzichtige en conservatieve mensen die ik ken'', zei bijvoorbeeld professor Marc Kamionkowski van de Johns Hopkins Universiteit in Baltimore tegen de BBC.
Als herhaling van het onderzoek dezelfde resultaten oplevert, is dat vrijwel zeker goed voor een Nobelprijs, stelde de Britse omroep vast na diverse opgewonden deskundigen te hebben geraadpleegd.
De zoektocht naar het signaal komt voort uit een heel specifieke verwachting, namelijk dat het uitdijen van het heelal onuitwisbare sporen moet hebben achtergelaten in het oudste licht dat in het heelal te vinden is. Met computermodellen was al vastgesteld welk patroon die sporen zouden moeten hebben. Uit de waarnemingen met de telescoop op de Zuidpool rolde precies dát patroon.
(HLN)
Baanbrekende ontdekking over ontstaan heelal
De telescoop op de Zuidpool levert bewijs voor Einsteins oude theorie. © ap.
Amerikaanse astronomen hebben een baanbrekende ontdekking gedaan die de theorie ondersteunt dat het heelal na de oerknal razendsnel is uitgebreid. Met een telescoop op de Zuidpool hebben ze naar eigen zeggen zwaartekrachtgolven waargenomen, bijna een eeuw nadat Albert Einstein het bestaan daarvan had voorspeld.
Het opvangen van het oeroude signaal geldt als wetenschappelijke 'heilige graal': er wordt al tientallen jaren naar gezocht, omdat het een direct bewijs vormt voor de aanname dat het heelal in een minuscule fractie van een seconde een duizelingwekkende uitbreiding heeft doorgemaakt.
"Het opvangen van dit signaal is een van de belangrijkste doelen van de hedendaagse kosmologie'', aldus onderzoeksleider John Kovac van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
"Vrijwel zeker goed voor Nobelprijs"
Andere wetenschappers spraken direct van een spectaculaire ontdekking. "De argumenten zijn overtuigend en de betrokken wetenschappers behoren tot de meest voorzichtige en conservatieve mensen die ik ken'', zei bijvoorbeeld professor Marc Kamionkowski van de Johns Hopkins Universiteit in Baltimore tegen de BBC.
Als herhaling van het onderzoek dezelfde resultaten oplevert, is dat vrijwel zeker goed voor een Nobelprijs, stelde de Britse omroep vast na diverse opgewonden deskundigen te hebben geraadpleegd.
De zoektocht naar het signaal komt voort uit een heel specifieke verwachting, namelijk dat het uitdijen van het heelal onuitwisbare sporen moet hebben achtergelaten in het oudste licht dat in het heelal te vinden is. Met computermodellen was al vastgesteld welk patroon die sporen zouden moeten hebben. Uit de waarnemingen met de telescoop op de Zuidpool rolde precies dát patroon.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Een panoramische foto van de melkweg, 20 Gigapixels groot
http://www.spitzer.caltech.edu/glimpse360
http://www.deredactie.be/cm/vrtnieuws/wetenschap/1.1917092
http://www.spitzer.caltech.edu/glimpse360
http://www.deredactie.be/cm/vrtnieuws/wetenschap/1.1917092
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
quote:
Een panoramische foto van de melkweg, 20 Gigapixels groot
http://www.spitzer.caltech.edu/glimpse360
http://www.deredactie.be/cm/vrtnieuws/wetenschap/1.1917092
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
24-03-2014
Nieuw zonnepaneel kan ook dienst doen als touchscreen
Wetenschappers hebben een zonnecel ontwikkeld die twee functies heeft. Overdag vangt deze licht op. En als het donker wordt, geeft deze licht af. Het nieuwe materiaal kan wel eens leiden tot de ontwikkeling van touchscreens die eveneens dienst doen als zonnepanelen.
Onderzoekers van de Nanyang Technische Universiteit ontdekten het materiaal eigenlijk per ongeluk. Ze maakten zonnecellen van het materiaal perovskiet. Vervolgens vroeg één van de onderzoekers aan een collega om er eens met een laser op te schijnen. De zonnecel begon daarop te gloeien.
Tegenwoordig worden de meeste zonnepanelen gemaakt van silicium. Maar in de toekomst lijkt perovskiet een veelbelovend basismateriaal voor deze zonnepanelen te zijn. Het materiaal is een stuk goedkoper.
En dat is verrassend. De meeste zonnecellen zijn namelijk uitstekend in staat om licht te absorberen, maar kunnen heel moeilijk licht genereren. “Wat wij ontdekt hebben, is dat dit kwalitatieve materiaal lichtdeeltjes kan vangen en om kan zetten in energie en vice versa,” legt onderzoeker Sum Tze Chien uit. “Door de samenstelling van het materiaal aan te passen, kunnen we ervoor zorgen dat het een breed scala aan kleuren uitstraalt, waarmee het ook heel geschikt is voor een apparaat dat licht afgeeft, bijvoorbeeld een display.”
In de toekomst kan het materiaal bijvoorbeeld gebruikt worden in winkelcentra. Overdag wekken de zonnepanelen energie op. En zodra het donker wordt, veranderen ze in schermen die licht geven en waarop bijvoorbeeld advertenties kunnen worden weergegeven. Maar de onderzoekers denken ook aan iets kleinere toepassingen. Zo zou het materiaal gebruikt kunnen worden om touchscreens voor telefoons van te maken. Wanneer uw telefoon leeg dreigt te raken, hoeft u deze alleen maar even in de zon te leggen om op te laden.
(scientias.nl)
Nieuw zonnepaneel kan ook dienst doen als touchscreen
Wetenschappers hebben een zonnecel ontwikkeld die twee functies heeft. Overdag vangt deze licht op. En als het donker wordt, geeft deze licht af. Het nieuwe materiaal kan wel eens leiden tot de ontwikkeling van touchscreens die eveneens dienst doen als zonnepanelen.
Onderzoekers van de Nanyang Technische Universiteit ontdekten het materiaal eigenlijk per ongeluk. Ze maakten zonnecellen van het materiaal perovskiet. Vervolgens vroeg één van de onderzoekers aan een collega om er eens met een laser op te schijnen. De zonnecel begon daarop te gloeien.
Tegenwoordig worden de meeste zonnepanelen gemaakt van silicium. Maar in de toekomst lijkt perovskiet een veelbelovend basismateriaal voor deze zonnepanelen te zijn. Het materiaal is een stuk goedkoper.
En dat is verrassend. De meeste zonnecellen zijn namelijk uitstekend in staat om licht te absorberen, maar kunnen heel moeilijk licht genereren. “Wat wij ontdekt hebben, is dat dit kwalitatieve materiaal lichtdeeltjes kan vangen en om kan zetten in energie en vice versa,” legt onderzoeker Sum Tze Chien uit. “Door de samenstelling van het materiaal aan te passen, kunnen we ervoor zorgen dat het een breed scala aan kleuren uitstraalt, waarmee het ook heel geschikt is voor een apparaat dat licht afgeeft, bijvoorbeeld een display.”
In de toekomst kan het materiaal bijvoorbeeld gebruikt worden in winkelcentra. Overdag wekken de zonnepanelen energie op. En zodra het donker wordt, veranderen ze in schermen die licht geven en waarop bijvoorbeeld advertenties kunnen worden weergegeven. Maar de onderzoekers denken ook aan iets kleinere toepassingen. Zo zou het materiaal gebruikt kunnen worden om touchscreens voor telefoons van te maken. Wanneer uw telefoon leeg dreigt te raken, hoeft u deze alleen maar even in de zon te leggen om op te laden.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-03-2014
Wereldprimeur: Nederlandse krijgt volledig nieuwe schedel
De schedel uit kunststof die in het UMC Utrecht werd geïmplanteerd. © anp.
Een 22-jarige Nederlandse vrouw die lijdt aan een aandoening waarbij het schedelbot steeds dikker wordt, heeft een volledig nieuwe schedel gekregen. De kunststof hersenpan werd geïmplanteerd tijdens een 23 uur durende operatie in het ziekenhuis UMC Utrecht. Het is een wereldprimeur, liet het ziekenhuis vandaag weten.
Hersenchirurg Bon Verweij. © anp.
Volgens hersenchirurg Bon Verweij was het schedelbot van de vrouw bijna 5 centimeter dik, waar het 1 tot 1,5 centimeter behoort te zijn. "Daardoor kwamen de hersenen onder grote druk te staan en raakte ze haar gezichtsvermogen kwijt." Andere cruciale hersenfuncties liepen gevaar en daarmee ook het leven van de patiënt.
3D-printer
Verweij heeft samen met kaakchirurg Marvick Muradin en een medisch team bij de jonge vrouw een met behulp van 3D-printtechnologie ontworpen schedel geïmplanteerd. "Dat heeft niet alleen in cosmetisch opzicht grote voordelen, maar de hersenfunctie verloopt ook beter dan bij de oude methode."
Al eerder zijn in het UMC Utrecht en in ziekenhuizen elders in de wereld delen van een schedel vervangen. Bij zwelling van de hersenen, bijvoorbeeld na een ongeval, wordt dan vaak een deel van de schedel weggenomen om de druk tegen te gaan. Later wordt dat deel of een implantaat teruggeplaatst. Maar nooit eerder is een complete schedel vervangen. "Van voorhoofd tot achterhoofd, van het linker- tot het rechteroor", verduidelijkt de chirurg.
3 maanden geleden
De operatie is 3 maanden geleden al uitgevoerd, maar het UMC Utrecht kwam er dinsdag pas mee naar buiten. "Alles is goed gegaan, weten we nu", zei Verweij. "De vrouw heeft haar gezichtsvermogen weer terug, is klachtenvrij en is weer aan het werk. Van de operatie is eigenlijk niets meer te zien." Haar identiteit maakt het ziekenhuis om redenen van privacy niet bekend.
(HLN)
Wereldprimeur: Nederlandse krijgt volledig nieuwe schedel
De schedel uit kunststof die in het UMC Utrecht werd geïmplanteerd. © anp.
Een 22-jarige Nederlandse vrouw die lijdt aan een aandoening waarbij het schedelbot steeds dikker wordt, heeft een volledig nieuwe schedel gekregen. De kunststof hersenpan werd geïmplanteerd tijdens een 23 uur durende operatie in het ziekenhuis UMC Utrecht. Het is een wereldprimeur, liet het ziekenhuis vandaag weten.
Hersenchirurg Bon Verweij. © anp.
Volgens hersenchirurg Bon Verweij was het schedelbot van de vrouw bijna 5 centimeter dik, waar het 1 tot 1,5 centimeter behoort te zijn. "Daardoor kwamen de hersenen onder grote druk te staan en raakte ze haar gezichtsvermogen kwijt." Andere cruciale hersenfuncties liepen gevaar en daarmee ook het leven van de patiënt.
3D-printer
Verweij heeft samen met kaakchirurg Marvick Muradin en een medisch team bij de jonge vrouw een met behulp van 3D-printtechnologie ontworpen schedel geïmplanteerd. "Dat heeft niet alleen in cosmetisch opzicht grote voordelen, maar de hersenfunctie verloopt ook beter dan bij de oude methode."
Al eerder zijn in het UMC Utrecht en in ziekenhuizen elders in de wereld delen van een schedel vervangen. Bij zwelling van de hersenen, bijvoorbeeld na een ongeval, wordt dan vaak een deel van de schedel weggenomen om de druk tegen te gaan. Later wordt dat deel of een implantaat teruggeplaatst. Maar nooit eerder is een complete schedel vervangen. "Van voorhoofd tot achterhoofd, van het linker- tot het rechteroor", verduidelijkt de chirurg.
3 maanden geleden
De operatie is 3 maanden geleden al uitgevoerd, maar het UMC Utrecht kwam er dinsdag pas mee naar buiten. "Alles is goed gegaan, weten we nu", zei Verweij. "De vrouw heeft haar gezichtsvermogen weer terug, is klachtenvrij en is weer aan het werk. Van de operatie is eigenlijk niets meer te zien." Haar identiteit maakt het ziekenhuis om redenen van privacy niet bekend.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-03-2014
Wetenschappers versturen kwantuminformatie naar meer dan één ontvanger
Wetenschappers zijn er naar eigen zeggen voor het eerst in geslaagd om kwantuminformatie tegelijkertijd naar verschillende ontvangers te sturen. Dit moet onder andere helpen bij het opzetten van veiligere technieken voor kwantumencryptie.
Het experiment werd uitgevoerd met verstrengelde fotonen. Verstrengeling is een fenomeen van kwantummechanische deeltjes die met elkaar 'gekoppeld' zijn en zo elkaars eigenschappen aannemen. Dat betekent onder andere dat wanneer de eigenschappen van het ene deeltje veranderen, bijvoorbeeld door het meten ervan, de eigenschappen van het tweede deeltje ook veranderen. Het versturen van informatie op basis van dit principe wordt ook wel kwantumteleportatie genoemd en is al gedemonstreerd met fotonenparen.
Wetenschappers van de universiteit in het Canadese Waterloo zeggen dat zij er voor het eerst in zijn geslaagd om kwantumtoestanden te teleporteren naar meer dan één locatie. Zij gebruikten daarvoor niet twee, maar drie fotonen om hun experimenten uit te voeren. Na verstrengeling werden de deeltjes los van elkaar over honderden meters naar aparte locaties verstuurd.
Uit de berekeningen bleek dat het mogelijk is om de kwantumtoestanden van de drie verstrengelde fotonen te verzenden zonder lokaliteit. Dat wil zeggen dat de data-overdracht direct is en niet wordt 'beperkt' door de snelheid van het licht; er zijn dus geen verborgen variabelen die de interactie tussen de gekoppelde fotonen kunnen verklaren om zo voor data-overdracht te zorgen. Dit principe van non-lokaliteit is iets wat in de klassieke natuurkunde onmogelijk is, maar is nodig voor het verklaren van kwantummechanische waarnemingen. Overigens betekent een non-lokale overdracht van kwantummechanische toestanden niet dat communicatie sneller dan het licht mogelijk is.
Het teleporteren van kwantumtoestanden over meer dan één locatie kan toegepast worden voor het efficiënter maken van kwantumcommunicatie en encryptie voor kwantumcomputers. Volgens de wetenschappers kan hun technologie ingezet worden voor quantum key distribution, een kwantummechanische vorm van encryptie. Ook maakt het gebruik van verschillende ontvangers communicatie in netwerkvorm mogelijk. Voordat dit toepasbaar is, moet er nog wel een systeem opgezet worden dat als kwantumcommunicatienetwerk kan fungeren.
(tweakers.net)
Wetenschappers versturen kwantuminformatie naar meer dan één ontvanger
Wetenschappers zijn er naar eigen zeggen voor het eerst in geslaagd om kwantuminformatie tegelijkertijd naar verschillende ontvangers te sturen. Dit moet onder andere helpen bij het opzetten van veiligere technieken voor kwantumencryptie.
Het experiment werd uitgevoerd met verstrengelde fotonen. Verstrengeling is een fenomeen van kwantummechanische deeltjes die met elkaar 'gekoppeld' zijn en zo elkaars eigenschappen aannemen. Dat betekent onder andere dat wanneer de eigenschappen van het ene deeltje veranderen, bijvoorbeeld door het meten ervan, de eigenschappen van het tweede deeltje ook veranderen. Het versturen van informatie op basis van dit principe wordt ook wel kwantumteleportatie genoemd en is al gedemonstreerd met fotonenparen.
Wetenschappers van de universiteit in het Canadese Waterloo zeggen dat zij er voor het eerst in zijn geslaagd om kwantumtoestanden te teleporteren naar meer dan één locatie. Zij gebruikten daarvoor niet twee, maar drie fotonen om hun experimenten uit te voeren. Na verstrengeling werden de deeltjes los van elkaar over honderden meters naar aparte locaties verstuurd.
Uit de berekeningen bleek dat het mogelijk is om de kwantumtoestanden van de drie verstrengelde fotonen te verzenden zonder lokaliteit. Dat wil zeggen dat de data-overdracht direct is en niet wordt 'beperkt' door de snelheid van het licht; er zijn dus geen verborgen variabelen die de interactie tussen de gekoppelde fotonen kunnen verklaren om zo voor data-overdracht te zorgen. Dit principe van non-lokaliteit is iets wat in de klassieke natuurkunde onmogelijk is, maar is nodig voor het verklaren van kwantummechanische waarnemingen. Overigens betekent een non-lokale overdracht van kwantummechanische toestanden niet dat communicatie sneller dan het licht mogelijk is.
Het teleporteren van kwantumtoestanden over meer dan één locatie kan toegepast worden voor het efficiënter maken van kwantumcommunicatie en encryptie voor kwantumcomputers. Volgens de wetenschappers kan hun technologie ingezet worden voor quantum key distribution, een kwantummechanische vorm van encryptie. Ook maakt het gebruik van verschillende ontvangers communicatie in netwerkvorm mogelijk. Voordat dit toepasbaar is, moet er nog wel een systeem opgezet worden dat als kwantumcommunicatienetwerk kan fungeren.
(tweakers.net)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
08-04-2014
Vier verlamde mannen kunnen hun benen weer bewegen na speciale therapie met stroomschokjes
Vier mannen die jarenlang verlamd waren, zijn na een speciale therapie weer in staat om hun benen te bewegen. Het is een doorbraak die aantoont dat het ruggenmerg zelfs jaren nadat mensen verlamd raakten, in staat is om – met een beetje hulp – te herstellen en weer te gaan functioneren.
Normaal gesproken stuurt het brein een signaal naar het onderste deel van het ruggenmerg om onze heupen, knieën, enkels en tenen in beweging te krijgen. Wanneer de benen van mensen verlamd raken, komen die signalen niet meer door, waardoor ze hun benen niet meer kunnen bewegen. Wetenschappers melden nu dat een speciale therapie ervoor gezorgd heeft dat vier mannen met een verlamd onderlichaam weer in staat zijn om hun benen te bewegen.
Epidurale stimulatie
De doorbraak is het resultaat van ‘epidurale stimulatie’. De onderzoekers plaatsten een apparaatje in het ruggenmerg van de proefpersonen. Dat apparaatje geeft elektrische schokjes met verschillende frequenties en sterktes af. Die schokjes vervangen het signaal dat de hersenen normaliter afgeven om het onderlichaam in beweging te krijgen.
Direct actief
De onderzoekers pasten de behandeling in 2011 voor het eerst toe op één patiënt. Nu hebben ze hun aantal proefpersonen uitgebreid. En wat het onderzoek extra bijzonder maakt, is dat de tweede, derde en vierde proefpersoon direct na de implantatie en activering van het apparaatje in staat waren om hun benen vrijwillig te bewegen. “Dankzij de epidurale stimulatie kunnen ze hun heupen, enkels en tenen nu vrijwillig bewegen,” vertelt onderzoeker Claudia Angeli. “Dat is baanbrekend en laat zien dat het ruggenmerg – zelfs na een ernstige verwonding – de potentie heeft om zich te herstellen.”
Verbazingwekkend
De onderzoekers plaatsten niet alleen het apparaatje. De proefpersonen volgden ook een intensieve therapie. Het resultaat is verbazingwekkend. Want hoe langer de proefpersonen trainden, hoe minder stimulans ze van het apparaatje nodig hadden om hun onderlichaam te bewegen. Het laat zien dat de wervelkolom zenuwfuncties kan leren en verbeteren. “De overtuiging dat er geen herstel mogelijk is en dat een complete verlamming permanent is, wordt hiermee betwist,” stelt onderzoeker Susan Harkema. “Het netwerk in het ruggenmerg is opmerkelijk veerkrachtig,” voegt onderzoeker Reggie Edgerton toe. “Zodra je het netwerk actief maakt, worden veel fysiologische systemen die verband met elkaar houden en eerst sliepen, weer wakker.” In combinatie met intensieve therapie zou het apparaatje ervoor moeten kunnen zorgen dat de proefpersonen steeds meer vooruitgang boeken en uiteindelijk zelfs enkele stappen kunnen zetten.
Het onderzoek toont aan dat de resultaten die in 2011 met één patiënt geboekt werden, geen toeval waren. “We kunnen nu uitzien naar een dag waarop epidurale stimulatie deel uitmaakt van een cocktail van therapieën die gebruikt worden om verlamming te behandelen,” stelt onderzoeker Susan Howley.
(scientias.nl)
Vier verlamde mannen kunnen hun benen weer bewegen na speciale therapie met stroomschokjes
Vier mannen die jarenlang verlamd waren, zijn na een speciale therapie weer in staat om hun benen te bewegen. Het is een doorbraak die aantoont dat het ruggenmerg zelfs jaren nadat mensen verlamd raakten, in staat is om – met een beetje hulp – te herstellen en weer te gaan functioneren.
Normaal gesproken stuurt het brein een signaal naar het onderste deel van het ruggenmerg om onze heupen, knieën, enkels en tenen in beweging te krijgen. Wanneer de benen van mensen verlamd raken, komen die signalen niet meer door, waardoor ze hun benen niet meer kunnen bewegen. Wetenschappers melden nu dat een speciale therapie ervoor gezorgd heeft dat vier mannen met een verlamd onderlichaam weer in staat zijn om hun benen te bewegen.
Epidurale stimulatie
De doorbraak is het resultaat van ‘epidurale stimulatie’. De onderzoekers plaatsten een apparaatje in het ruggenmerg van de proefpersonen. Dat apparaatje geeft elektrische schokjes met verschillende frequenties en sterktes af. Die schokjes vervangen het signaal dat de hersenen normaliter afgeven om het onderlichaam in beweging te krijgen.
Direct actief
De onderzoekers pasten de behandeling in 2011 voor het eerst toe op één patiënt. Nu hebben ze hun aantal proefpersonen uitgebreid. En wat het onderzoek extra bijzonder maakt, is dat de tweede, derde en vierde proefpersoon direct na de implantatie en activering van het apparaatje in staat waren om hun benen vrijwillig te bewegen. “Dankzij de epidurale stimulatie kunnen ze hun heupen, enkels en tenen nu vrijwillig bewegen,” vertelt onderzoeker Claudia Angeli. “Dat is baanbrekend en laat zien dat het ruggenmerg – zelfs na een ernstige verwonding – de potentie heeft om zich te herstellen.”
Verbazingwekkend
De onderzoekers plaatsten niet alleen het apparaatje. De proefpersonen volgden ook een intensieve therapie. Het resultaat is verbazingwekkend. Want hoe langer de proefpersonen trainden, hoe minder stimulans ze van het apparaatje nodig hadden om hun onderlichaam te bewegen. Het laat zien dat de wervelkolom zenuwfuncties kan leren en verbeteren. “De overtuiging dat er geen herstel mogelijk is en dat een complete verlamming permanent is, wordt hiermee betwist,” stelt onderzoeker Susan Harkema. “Het netwerk in het ruggenmerg is opmerkelijk veerkrachtig,” voegt onderzoeker Reggie Edgerton toe. “Zodra je het netwerk actief maakt, worden veel fysiologische systemen die verband met elkaar houden en eerst sliepen, weer wakker.” In combinatie met intensieve therapie zou het apparaatje ervoor moeten kunnen zorgen dat de proefpersonen steeds meer vooruitgang boeken en uiteindelijk zelfs enkele stappen kunnen zetten.
Het onderzoek toont aan dat de resultaten die in 2011 met één patiënt geboekt werden, geen toeval waren. “We kunnen nu uitzien naar een dag waarop epidurale stimulatie deel uitmaakt van een cocktail van therapieën die gebruikt worden om verlamming te behandelen,” stelt onderzoeker Susan Howley.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
15-04-2014
Sterkere aanwijzingen voor ontstaan leven op oceeanbodem
(NASA/JPL)
Astrobiologen van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, hebben in een uitgebreide metastudie nieuwe ondersteuning gevonden voor de theorie dat het leven op aarde enkele miljarden jaren geleden is ontstaan op de oceaanbodem, in de omgeving van zogenaamde alkaline hydrothermische bronnen. Verschillen in zuurgraad en in elektrische eigenschappen tussen het warme alkaline bronmateriaal en de koude, veel zuurdere oceaan kunnen geleid hebben tot chemische processen die aan de basis van het leven liggen; bovendien kunnen er complexe koolwaterstofverbindingen zijn gevormd. Twee mineralen - ijzerhydroxide ('groene roest') en een molybdeenverbinding - zouden als primitieve 'enzymen' dienst gedaan kunnen hebben, om bepaalde chemische reacties op gang te brengen en te versnellen.
De nieuwe studie is gepubliceerd in het aprilnummer van het tijdschrift Astrobiology. Het idee dat leven in de omgeving van alkaline hydrothermische bronnen is ontstaan is al een kwart eeuw oud, maar nooit eerder zijn zoveel aanwijzingen en ondersteuningen voor de theorie bijeengebracht. In de afgelopen kwart eeuw zijn niet alleen ondergrondse oceanen ontdekt op sommige planeetmanen, maar zijn ook tal van 'waterwerelden' gevonden in banen rond andere sterren. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Sterkere aanwijzingen voor ontstaan leven op oceeanbodem
(NASA/JPL)
Astrobiologen van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, hebben in een uitgebreide metastudie nieuwe ondersteuning gevonden voor de theorie dat het leven op aarde enkele miljarden jaren geleden is ontstaan op de oceaanbodem, in de omgeving van zogenaamde alkaline hydrothermische bronnen. Verschillen in zuurgraad en in elektrische eigenschappen tussen het warme alkaline bronmateriaal en de koude, veel zuurdere oceaan kunnen geleid hebben tot chemische processen die aan de basis van het leven liggen; bovendien kunnen er complexe koolwaterstofverbindingen zijn gevormd. Twee mineralen - ijzerhydroxide ('groene roest') en een molybdeenverbinding - zouden als primitieve 'enzymen' dienst gedaan kunnen hebben, om bepaalde chemische reacties op gang te brengen en te versnellen.
De nieuwe studie is gepubliceerd in het aprilnummer van het tijdschrift Astrobiology. Het idee dat leven in de omgeving van alkaline hydrothermische bronnen is ontstaan is al een kwart eeuw oud, maar nooit eerder zijn zoveel aanwijzingen en ondersteuningen voor de theorie bijeengebracht. In de afgelopen kwart eeuw zijn niet alleen ondergrondse oceanen ontdekt op sommige planeetmanen, maar zijn ook tal van 'waterwerelden' gevonden in banen rond andere sterren. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
18-04-2014
Mysterie van bevruchting opgelost
Op het oppervlak van eicellen hebben Britse onderzoekers een eiwit ontdekt dat zorgt voor de meest elementaire stap in onze ontwikkeling: de samensmelting van eicel en zaadcel. Ze hebben dit eiwit vernoemd naar de Romeinse godin van de vruchtbaarheid, Juno. Deze ontdekking kan helpen bij de ontwikkeling van nieuwe voorbehoedsmiddelen of verbeterde vruchtbaarheidsbehandelingen.
In 2005 ontdekten Japanse wetenschappers al een corresponderend eiwit op het oppervlak van de zaadcellen, dat ze Izumo noemden, naar een Japanse tempel voor het huwelijk. De tegenhanger van dit eiwit op het ei was tot nu toe onbekend. Een team onder leiding van Enrica Bianchi van de Wellcome Trust Sanger Institute in Hinxton (GB) heeft dat nu gevonden.
Experimenten van dit team toonden aan dat eicellen alleen dan fuseren met een sperma als ze Juno op het oppervlak dragen. Vrouwelijke muizen waarvan de eicellen geen Juno hadden, waren onvruchtbaar. Hetzelfde geldt voor mannelijke muizen waarvan het sperma is geen Izumo draagt. Juno was te vinden in alle zoogdieren waarvan een DNA-profiel bestaat, schrijven de onderzoekers in het tijdschrift Nature.
Met deze ontdekking is een oud mysterie opgelost. Wetenschappers begrepen dat er een stof moest zijn die ei en sperma laat samensmelten, maar wisten nooit welke. Dat komt onder andere omdat Juno snel oplost na de bevruchting. Na 40 minuten was er bijna niets meer aan te treffen op de celwand.
(Faqt.nl)
Mysterie van bevruchting opgelost
Op het oppervlak van eicellen hebben Britse onderzoekers een eiwit ontdekt dat zorgt voor de meest elementaire stap in onze ontwikkeling: de samensmelting van eicel en zaadcel. Ze hebben dit eiwit vernoemd naar de Romeinse godin van de vruchtbaarheid, Juno. Deze ontdekking kan helpen bij de ontwikkeling van nieuwe voorbehoedsmiddelen of verbeterde vruchtbaarheidsbehandelingen.
In 2005 ontdekten Japanse wetenschappers al een corresponderend eiwit op het oppervlak van de zaadcellen, dat ze Izumo noemden, naar een Japanse tempel voor het huwelijk. De tegenhanger van dit eiwit op het ei was tot nu toe onbekend. Een team onder leiding van Enrica Bianchi van de Wellcome Trust Sanger Institute in Hinxton (GB) heeft dat nu gevonden.
Experimenten van dit team toonden aan dat eicellen alleen dan fuseren met een sperma als ze Juno op het oppervlak dragen. Vrouwelijke muizen waarvan de eicellen geen Juno hadden, waren onvruchtbaar. Hetzelfde geldt voor mannelijke muizen waarvan het sperma is geen Izumo draagt. Juno was te vinden in alle zoogdieren waarvan een DNA-profiel bestaat, schrijven de onderzoekers in het tijdschrift Nature.
Met deze ontdekking is een oud mysterie opgelost. Wetenschappers begrepen dat er een stof moest zijn die ei en sperma laat samensmelten, maar wisten nooit welke. Dat komt onder andere omdat Juno snel oplost na de bevruchting. Na 40 minuten was er bijna niets meer aan te treffen op de celwand.
(Faqt.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
17-04-2014
Ook de witte dwerg geeft Einstein gelijk
Zelfs losse ster vormt zwaartekrachtslens
Dat de enorme massa van een sterrenstelsel licht afbuigt en als een lens kan werken, was al bekend. Nu is het effect zelfs bij een afzonderlijke ster gemeten.
Schema van de dubbelster waar de lenswerking door een rondcirkelende witte dwerg is gedetecteerd.
Einsteins triomf
De eerste waarneming van de afbuiging van licht door de zwaartekracht was een triomf voor Einsteins Algemene Relativiteitstheorie. Dat was al in 1919, toen de astronoom Arthur Eddington tijdens een totale zonsverduistering vaststelde, dat sterren rondom de zon verder van elkaar af leken te staan dan wanneer de zon ergens anders aan de hemel stond. De massa van de zon werkte als een soort lens op het beeld van de achterliggende sterrenhemel.
Later ontdekten telescopen die diep het heelal in keken, dat het beeld van sommige verre sterrenstelsels vervormd is door de enorme massa van een tussenliggende cluster van sterrenstelsels. Het verre sterrenstelsel is door zo'n zwaartekrachtslens meerdere malen te zien, of als een uitgerekte sliert of zelfs een zogeheten Einstein- ring.
Dubbelster
De Amerikaanse Kepler ruimte-telescoop heeft nu voor het eerst waargenomen, dat de ene ster als zwaartekrachtslens werkt op het beeld van een andere ster. Het gaat om de dubbelster KOI-327, waarvan de ene ster sterk lijkt op de zon, terwijl zijn partner een 'witte dwerg' is.
Een witte dwerg is het overblijfsel van een grotere ster die aan het eind van zijn leven een groot deel van zijn buitenlagen afgestoten heet. Wat overblijft, is een zeer heet en zeer compact sterretje dat ongeveer honderd keer zo klein is als de zon.
De partners draaien in 88 dagen om elkaar heen, en toevallig kruist de witte dwerg, vanuit de aarde gezien, voor – en achterlangs de zon-achtige ster. De dubbelster staat zo ver weg, dat de Kepler-telescoop de twee sterren niet afzonderlijk ziet, maar alleen hun gezamenlijke lichtsterkte meet. Als de witte dwerg achterlangs gaat, levert dat een dipje in de lichtsterkte op. Een dergelijk effect is al vaak waargenomen bij andere dubbelsterren, en wordt ook gebruikt om planeten rond andere sterren op te sporen.
Uniek is echter, dat de lichtsterkte een kleine piek vertoont wanneer de witte dwerg voorlangs kruist. De enige verklaring is, dat de witte dwerg door zijn zwaartekracht werkt als een klein lensje dat een deel van de achterliggende ster uitvergroot.
Dit effect was voorspeld, de verwachting was vooraf zelfs dat de Keppler-telescoop er inmiddels al een stuk of tien had moeten vinden. Dankzij het mini-zwaartekrachtslensje is een nauwkeurige bepaling mogelijk van de massa van de witte dwerg, en vervolgens ook van de partner-ster.
KOI-3278: A Self-Lensing Binary Star System, Ethan Kruse en Eric Agol, Science, 18 april 2014.
(wetenschap24.nl)
Ook de witte dwerg geeft Einstein gelijk
Zelfs losse ster vormt zwaartekrachtslens
Dat de enorme massa van een sterrenstelsel licht afbuigt en als een lens kan werken, was al bekend. Nu is het effect zelfs bij een afzonderlijke ster gemeten.
Schema van de dubbelster waar de lenswerking door een rondcirkelende witte dwerg is gedetecteerd.
Einsteins triomf
De eerste waarneming van de afbuiging van licht door de zwaartekracht was een triomf voor Einsteins Algemene Relativiteitstheorie. Dat was al in 1919, toen de astronoom Arthur Eddington tijdens een totale zonsverduistering vaststelde, dat sterren rondom de zon verder van elkaar af leken te staan dan wanneer de zon ergens anders aan de hemel stond. De massa van de zon werkte als een soort lens op het beeld van de achterliggende sterrenhemel.
Later ontdekten telescopen die diep het heelal in keken, dat het beeld van sommige verre sterrenstelsels vervormd is door de enorme massa van een tussenliggende cluster van sterrenstelsels. Het verre sterrenstelsel is door zo'n zwaartekrachtslens meerdere malen te zien, of als een uitgerekte sliert of zelfs een zogeheten Einstein- ring.
Dubbelster
De Amerikaanse Kepler ruimte-telescoop heeft nu voor het eerst waargenomen, dat de ene ster als zwaartekrachtslens werkt op het beeld van een andere ster. Het gaat om de dubbelster KOI-327, waarvan de ene ster sterk lijkt op de zon, terwijl zijn partner een 'witte dwerg' is.
Een witte dwerg is het overblijfsel van een grotere ster die aan het eind van zijn leven een groot deel van zijn buitenlagen afgestoten heet. Wat overblijft, is een zeer heet en zeer compact sterretje dat ongeveer honderd keer zo klein is als de zon.
De partners draaien in 88 dagen om elkaar heen, en toevallig kruist de witte dwerg, vanuit de aarde gezien, voor – en achterlangs de zon-achtige ster. De dubbelster staat zo ver weg, dat de Kepler-telescoop de twee sterren niet afzonderlijk ziet, maar alleen hun gezamenlijke lichtsterkte meet. Als de witte dwerg achterlangs gaat, levert dat een dipje in de lichtsterkte op. Een dergelijk effect is al vaak waargenomen bij andere dubbelsterren, en wordt ook gebruikt om planeten rond andere sterren op te sporen.
Uniek is echter, dat de lichtsterkte een kleine piek vertoont wanneer de witte dwerg voorlangs kruist. De enige verklaring is, dat de witte dwerg door zijn zwaartekracht werkt als een klein lensje dat een deel van de achterliggende ster uitvergroot.
Dit effect was voorspeld, de verwachting was vooraf zelfs dat de Keppler-telescoop er inmiddels al een stuk of tien had moeten vinden. Dankzij het mini-zwaartekrachtslensje is een nauwkeurige bepaling mogelijk van de massa van de witte dwerg, en vervolgens ook van de partner-ster.
KOI-3278: A Self-Lensing Binary Star System, Ethan Kruse en Eric Agol, Science, 18 april 2014.
(wetenschap24.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
17-04-2014
[ Cel krijgt zijn verleden terug ]
Sequencing losse cellen laat verschillen in ontwikkeling zien
Door het messenger-RNA in individuele cellen te sequensen kun je achterhalen hoe ze zich vanuit de embryonale toestand weten te specialiseren. Technisch kán dat inmiddels, melden Stanford-onderzoekers op de website van Nature.
Ze hebben het bewezen door 198 zogeheten alveolaire cellen te isoleren uit muizenembryo’s in verschillende ontwikkelingsstadia. Uit het aanwezige messenger-RNA konden ze afleiden welke genen op dat moment aanstonden, en dus betrokken moesten zijn bij het lopende stadium.
Vervolgens kun je reconstrueren wat er op moleculaire schaal moet zijn gebeurd in de periode tussen de verschillende meetmomenten. De auteurs hebben daar de term ’reverse tissue engineering’ voor bedacht.
Een hoofdrol wordt daarbij gespeeld door een microfluïdische chip die het mogelijk maakt om cellen een voor een te vangen, zodat je het RNA van elke cel afzonderlijk in handen krijgt. Met een PCR-techniek maak je daar vervolgens een groot aantal identieke kopieën van voor de sequencer.
In dit geval leverde het onderzoek onder meer op dat de twee voornaamste alveolaire celtypen, die na het rijpen niet echt meer op elkaar lijken, voortkomen uit hetzelfde type voorlopercel.
Volgens de onderzoekers kun je deze techniek gebruiken voor elk denkbaar celtype. Ze stellen onder meer voor om tumoren af te zoeken naar cellen in verschillende stadia, om zo meer licht te werpen op de manier waarop zo’n tumor zich ontwikkelt.
bron: Stanford University Medical Center
(c2w.nl)
[ Cel krijgt zijn verleden terug ]
Sequencing losse cellen laat verschillen in ontwikkeling zien
Door het messenger-RNA in individuele cellen te sequensen kun je achterhalen hoe ze zich vanuit de embryonale toestand weten te specialiseren. Technisch kán dat inmiddels, melden Stanford-onderzoekers op de website van Nature.
Ze hebben het bewezen door 198 zogeheten alveolaire cellen te isoleren uit muizenembryo’s in verschillende ontwikkelingsstadia. Uit het aanwezige messenger-RNA konden ze afleiden welke genen op dat moment aanstonden, en dus betrokken moesten zijn bij het lopende stadium.
Vervolgens kun je reconstrueren wat er op moleculaire schaal moet zijn gebeurd in de periode tussen de verschillende meetmomenten. De auteurs hebben daar de term ’reverse tissue engineering’ voor bedacht.
Een hoofdrol wordt daarbij gespeeld door een microfluïdische chip die het mogelijk maakt om cellen een voor een te vangen, zodat je het RNA van elke cel afzonderlijk in handen krijgt. Met een PCR-techniek maak je daar vervolgens een groot aantal identieke kopieën van voor de sequencer.
In dit geval leverde het onderzoek onder meer op dat de twee voornaamste alveolaire celtypen, die na het rijpen niet echt meer op elkaar lijken, voortkomen uit hetzelfde type voorlopercel.
Volgens de onderzoekers kun je deze techniek gebruiken voor elk denkbaar celtype. Ze stellen onder meer voor om tumoren af te zoeken naar cellen in verschillende stadia, om zo meer licht te werpen op de manier waarop zo’n tumor zich ontwikkelt.
bron: Stanford University Medical Center
(c2w.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Graphene maken met een kitchenaid, scheut dreft, water en grafiet
Meer over Graphene
http://en.wikipedia.org/wiki/Graphene
http://www.newscientist.c(...)er.html#.U1d_3qLfXpwquote:Make graphene in your kitchen with soap and a blender
First, pour some graphite powder into a blender. Add water and dishwashing liquid, and mix at high speed. Congratulations, you just made the wonder material graphene.
This surprisingly simple recipe is now the easiest way to mass-produce pure graphene – sheets of carbon just one atom thick. The material has been predicted to revolutionise the electronics industry, based on its unusual electrical and thermal properties. But until now, manufacturing high-quality graphene in large quantities has proved difficult – the best lab techniques manage less than half a gram per hour.
"There are companies producing graphene at much higher rates, but the quality is not exceptional," says Jonathan Coleman of Trinity College Dublin in Ireland.
Coleman's team was contracted by Thomas Swan, a chemicals firm based in Consett, UK, to come up with something better. From previous work they knew that it is possible to shear graphene from graphite, the form of carbon found in pencil lead. Graphite is essentially made from sheets of graphene stacked together like a deck of cards, and sliding it in the right way can separate the layers.
Carbon smoothie
The team put graphite powder and a solvent fluid in a laboratory mixer and set it spinning. Analysis with an electron microscope confirmed that they had produced graphene at a rate of about 5 grams per hour. To find out how well the process could scale, they tried out different types of motors and solvents. They discovered that a kitchen blender and Fairy Liquid, a UK brand of dishwashing liquid, would also do the job.
"If you are using a blender, why use a fancy expensive surfactant? Why not use the simplest surfactant there is, and I guess that is Fairy Liquid," says Coleman.
Still, Coleman says you may not want to try this at home. The exact amount of dishwashing liquid required depends on the properties of the graphite powder, such as the size distribution of the grains and whether any materials other than carbon are contaminating the sample. These can only be determined using advanced lab equipment. The method also doesn't convert all the graphite to graphene, so the two materials have to be separated afterwards.
"It is a fun experiment, but it wouldn't get you very far," says Colman. "You could make black liquid full of graphene, but what's the next step?" Instead, the team's calculations suggest the technique is scalable to industrial levels – a 10,000 litre vat with the right motor could produce 100 grams per hour. Thomas Swan has already started work on a pilot system.
Useful defects
Coleman is excited about the scientific potential of cheap, abundant graphene. For example, a previous lab experiment showed that adding a dash of graphene to a type of polyester boosted its strength by 50 per cent, since graphene is one of the strongest known materials. The new production method would yield enough graphene to scale this up for industrial processes, which normally involve kilograms of raw material.
Andrea Ferrari at the University of Cambridge says the ability to produce large quantities of high-quality graphene is useful, but not essential for all applications. Graphene with defects binds more easily to other molecules, making it suitable for developing batteries or composite materials.
Still, the simplicity of the method echoes the original isolation of graphene by Andre Geim and Konstantin Novoselov at the University of Manchester. They used sticky tape and a pencil, a method that won them a Nobel Prize in 2010.
"Our initial plans for scale up were in hindsight terribly complicated, which turned out to be unnecessary," says Coleman. "Perhaps we are bad at realising how simple things can be."
Meer over Graphene
http://en.wikipedia.org/wiki/Graphene
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
28-04-2014
Wetenschappers maken DNA-vingerafdruk van legendarische Hippocratesboom
Een afbeelding van een oosterse plataan. © Wikimedia Commons/PD-US.
Meer dan 25 eeuwen na Hippocrates hebben wetenschappers in de VS een DNA-barcode gegenereerd van de boom waaronder hij zijn studenten volgens de legende lesgaf. Hiervoor werd genetisch materiaal gebruikt van een boom die volgens de Grieken afstamt van de legendarische oosterse plataan. Dat meldt de BBC.
Hippocrates. © Wikimedia Commons/PD-US.
Hippocrates stelde in de vierde eeuw voor Christus dat mensen met eenzelfde ziekte gelijkaardige symptomen vertonen. Hij is daarmee de grondlegger van de moderne geneeskunde. Zijn boek, 'Prognosis', was het eerste dat cases met elkaar vergeleek en geldt nog steeds als de basis van de moderne medische diagnose.
Volgens een legende gaf Hippocrates zijn studenten les onder een oosterse plataan op het Griekse eiland Kos. De originele boom stierf eeuwen geleden, maar de Grieken geloven dat de boom die nu op dezelfde plaats groeit er een afstammeling van is. Stekken van deze 500 jaar oude boom werden geschonken aan grote medische instellingen in de hele wereld. Eentje daarvan is in 1962 geplant aan de National Library of Medicine, deel van de National Institutes of Health, in Washington. Het is van die boom dat nu een DNA-barcode werd gegenereerd.
Symboliek
DNA-barcodering is nog een jonge discipline die biologische soorten identificeert aan de hand van een stukje DNA. Door het genetische profiel van dieren en planten in een streepjescode te vatten, kan men met een scanapparaatje meteen achterhalen tot welke soort een plant of dier behoort. Dat maakt de ontdekking van nieuwe variëteiten en een betere bescherming van de biodiversiteit mogelijk. In het kader van het project DNA Barcode of Life zijn zo al meer dan 200.000 genetische vingerafdrukken verzameld.
De barcode die gegenereerd werd van de Hippocratesboom aan de National Library of Medicine is de eerste van de familie van oosterse platanen. "Qua symboliek kan dit tellen", zegt Dr David Lipman van de National Library of Medicine. "Ik ben er zeker van dat Hippocrates enthousiast zou zijn over het gebruik van DNA-vergelijking om ziektes beter te begrijpen. De manier waarop DNA werkt, is immers hetzelfde bij planten, kleine organismen, mensen en dieren."
Klonen
Maar het had niet veel gescheeld, of de streepjescode was er niet gekomen. In 1990 merkte een landschapsarchitect op dat de boom ziek was. In 2003 was hij op sterven na dood. Wetenschappers begonnen een wanhopige zoektocht naar manieren om een van de weinige tastbare links naar Hippocrates in de VS te redden.
Kwekerijen in het hele land kregen stekken, maar geen enkele overleefde. Uiteindelijk slaagden experten van het Archangel Ancient Tree Archive in Michigan erin enkele klonen van de boom te produceren. De boom aan de National Library of Medicine stierf vorig jaar af. Vorige week werd een van de klonen op dezelfde plek geplant.
Toch kon het DNA nog uit het hout van de dode boom gehaald worden. "Het is wellicht niet het beste DNA ter wereld, maar het volstond voor ons doel", klinkt het.
Dit nieuws mag dan van grote symbolische waarde zijn, de DNA-barcode beantwoordt niet alle vragen. Of Hippocrates zijn studenten écht lesgaf onder een boom, bijvoorbeeld. En of de Hippocratesboom daar dan effectief een afstammeling van is.
Lees ook
(HLN)
Wetenschappers maken DNA-vingerafdruk van legendarische Hippocratesboom
Een afbeelding van een oosterse plataan. © Wikimedia Commons/PD-US.
Meer dan 25 eeuwen na Hippocrates hebben wetenschappers in de VS een DNA-barcode gegenereerd van de boom waaronder hij zijn studenten volgens de legende lesgaf. Hiervoor werd genetisch materiaal gebruikt van een boom die volgens de Grieken afstamt van de legendarische oosterse plataan. Dat meldt de BBC.
Hippocrates. © Wikimedia Commons/PD-US.
Hippocrates stelde in de vierde eeuw voor Christus dat mensen met eenzelfde ziekte gelijkaardige symptomen vertonen. Hij is daarmee de grondlegger van de moderne geneeskunde. Zijn boek, 'Prognosis', was het eerste dat cases met elkaar vergeleek en geldt nog steeds als de basis van de moderne medische diagnose.
Volgens een legende gaf Hippocrates zijn studenten les onder een oosterse plataan op het Griekse eiland Kos. De originele boom stierf eeuwen geleden, maar de Grieken geloven dat de boom die nu op dezelfde plaats groeit er een afstammeling van is. Stekken van deze 500 jaar oude boom werden geschonken aan grote medische instellingen in de hele wereld. Eentje daarvan is in 1962 geplant aan de National Library of Medicine, deel van de National Institutes of Health, in Washington. Het is van die boom dat nu een DNA-barcode werd gegenereerd.
Symboliek
DNA-barcodering is nog een jonge discipline die biologische soorten identificeert aan de hand van een stukje DNA. Door het genetische profiel van dieren en planten in een streepjescode te vatten, kan men met een scanapparaatje meteen achterhalen tot welke soort een plant of dier behoort. Dat maakt de ontdekking van nieuwe variëteiten en een betere bescherming van de biodiversiteit mogelijk. In het kader van het project DNA Barcode of Life zijn zo al meer dan 200.000 genetische vingerafdrukken verzameld.
De barcode die gegenereerd werd van de Hippocratesboom aan de National Library of Medicine is de eerste van de familie van oosterse platanen. "Qua symboliek kan dit tellen", zegt Dr David Lipman van de National Library of Medicine. "Ik ben er zeker van dat Hippocrates enthousiast zou zijn over het gebruik van DNA-vergelijking om ziektes beter te begrijpen. De manier waarop DNA werkt, is immers hetzelfde bij planten, kleine organismen, mensen en dieren."
Klonen
Maar het had niet veel gescheeld, of de streepjescode was er niet gekomen. In 1990 merkte een landschapsarchitect op dat de boom ziek was. In 2003 was hij op sterven na dood. Wetenschappers begonnen een wanhopige zoektocht naar manieren om een van de weinige tastbare links naar Hippocrates in de VS te redden.
Kwekerijen in het hele land kregen stekken, maar geen enkele overleefde. Uiteindelijk slaagden experten van het Archangel Ancient Tree Archive in Michigan erin enkele klonen van de boom te produceren. De boom aan de National Library of Medicine stierf vorig jaar af. Vorige week werd een van de klonen op dezelfde plek geplant.
Toch kon het DNA nog uit het hout van de dode boom gehaald worden. "Het is wellicht niet het beste DNA ter wereld, maar het volstond voor ons doel", klinkt het.
Dit nieuws mag dan van grote symbolische waarde zijn, de DNA-barcode beantwoordt niet alle vragen. Of Hippocrates zijn studenten écht lesgaf onder een boom, bijvoorbeeld. En of de Hippocratesboom daar dan effectief een afstammeling van is.
Lees ook
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
30-04-2014
Donkere materie bestuderen met explosieven
Met gebruik van explosieven willen natuurkundigen op spectaculaire wijze donkere materie meten. Een nieuw soort detector levert mogelijk knallende resultaten.
Het mysterieuze en onbekende goedje donkere materie kan mogelijk explosies veroorzaken in bepaalde materialen. Die eigenschap kan leiden tot een generatie nieuwe donkere materie-detectoren. Dat stellen Amerikaanse natuurkundigen op de voorpublicatiewebsite Arxiv.
Met gebruik van explosieven willen natuurkundigen donkere materie meten. Bron: Wikimedia Commons
Een van de grootste raadsels in de huidige kosmologie is donkere materie. Daarvan is in het universum waarschijnlijk vijf keer zoveel aanwezig dan ‘gewone’ materie. Maar wat is donkere materie?
Natuurkundigen hopen die vraag te beantwoorden met behulp van een donkere materie-detector. Die detector kan donkere materie meten met het explosief genaamd nanothermiet. Die stof bestaat uit twee delen, een metalen nanodeeltje en een oxide, die zeer dicht tegen elkaar aan zitten zodat ze een reactie met elkaar kunnen aangaan. Wanneer die twee componenten dat doen, ontstaat een explosie.
Donkere materie kan mogelijk de energie leveren om de reactie op gang te brengen. Die energie kan vrijkomen als deeltjes van donkere materie botsen met vaste materie. Die materie remt het donkere deeltje af waardoor bewegingsenergie vrijkomt. De natuurkundigen stellen dat donkere materie zo’n interactie kan aangaan, aangenomen dat donkere materie bestaat uit zogeheten WIMP’s. WIMP’s kunnen een mogelijke verklaring zijn voor donkere materie. Als dat het geval is dan bestaat donkere materie uit deeltjes waardoor ze kunnen botsen met andere deeltjes. WIMP’s zijn namelijk zeer lichte deeltjes met een massa van 1 GeV tot 10 TeV. Ter vergelijking, de massa van één van de grootste deeltjes die we kennen, de top-quark, heeft een massa van 173 GeV.
Donkere materie zou dus te vinden moeten zijn als het een explosie veroorzaakt. Maar er zijn meer dan genoeg andere energiebronnen op aarde die ook leiden tot een explosief resultaat. Ioniserende deeltjes, afkomstig van kosmische straling en radioactieve materialen, bombarderen non-stop het aardoppervlak en veroorzaken dus ook explosies in de detector. De wetenschappers, verbonden aan de universiteit van Michigan, denken die explosies te kunnen onderscheiden van donkere materie-explosies. Donkere deeltjes veroorzaken maar een enkele kleine explosie. Ioniserende deeltjes veroorzaken daarentegen een grote explosie. Dat komt doordat die deeltjes groter zijn dan de donkere deeltjes. Daardoor gaan meer metalen nanodeeltjes een reactie aan met een oxide en ontstaat een grotere explosie. Donkere deeltjes zijn, vanwege hun grootte, slechts in staat om een kleine explosie te genereren.
Donkere materie-detector
De wetenschappers willen nu eerst een prototype detector bouwen. De detector bestaat uit compartimenten die gevuld zijn een oxide-gel met daarin metalen nanodeeltjes. Dat zijn de twee componenten die samen een reactie kunnen aangaan en op die manier een explosie veroorzaken. Een detector van een kilo zal maar liefst 10^14 van die metaaloxide-compartimenten moeten bevatten om de zeer kleine explosies nauwkeurig te kunnen meten. Dat zijn net zoveel compartimenten als cellen in een menselijk lichaam. Er zijn zoveel compartimenten nodig omdat relatief weinig donkere deeltjes aanwezig zijn om een explosie te veroorzaken.
De MINOS detector in Soudan is ondergronds om achtergrondstraling te vermijden. Bron: Wikimedia Commons
Het bouwen van zo’n detector lijkt een moeilijke klus door alle achtergrondstraling. Boven de grond zal de detector namelijk meteen ‘afgaan’ door de achtergrondstraling. Een mogelijke oplossing zou zijn om de detectoren onder het aardoppervlak te plaatsen, minstens 2000 meter diep, waar minder achtergrondstraling is. Natuurkundigen zullen daar de detector moeten bouwen en de metingen uitvoeren. Of op die diepte ook nog donkere materie kan worden gemeten, is niet bekend.
(newscientist)
Donkere materie bestuderen met explosieven
Met gebruik van explosieven willen natuurkundigen op spectaculaire wijze donkere materie meten. Een nieuw soort detector levert mogelijk knallende resultaten.
Het mysterieuze en onbekende goedje donkere materie kan mogelijk explosies veroorzaken in bepaalde materialen. Die eigenschap kan leiden tot een generatie nieuwe donkere materie-detectoren. Dat stellen Amerikaanse natuurkundigen op de voorpublicatiewebsite Arxiv.
Met gebruik van explosieven willen natuurkundigen donkere materie meten. Bron: Wikimedia Commons
Een van de grootste raadsels in de huidige kosmologie is donkere materie. Daarvan is in het universum waarschijnlijk vijf keer zoveel aanwezig dan ‘gewone’ materie. Maar wat is donkere materie?
Natuurkundigen hopen die vraag te beantwoorden met behulp van een donkere materie-detector. Die detector kan donkere materie meten met het explosief genaamd nanothermiet. Die stof bestaat uit twee delen, een metalen nanodeeltje en een oxide, die zeer dicht tegen elkaar aan zitten zodat ze een reactie met elkaar kunnen aangaan. Wanneer die twee componenten dat doen, ontstaat een explosie.
Donkere materie kan mogelijk de energie leveren om de reactie op gang te brengen. Die energie kan vrijkomen als deeltjes van donkere materie botsen met vaste materie. Die materie remt het donkere deeltje af waardoor bewegingsenergie vrijkomt. De natuurkundigen stellen dat donkere materie zo’n interactie kan aangaan, aangenomen dat donkere materie bestaat uit zogeheten WIMP’s. WIMP’s kunnen een mogelijke verklaring zijn voor donkere materie. Als dat het geval is dan bestaat donkere materie uit deeltjes waardoor ze kunnen botsen met andere deeltjes. WIMP’s zijn namelijk zeer lichte deeltjes met een massa van 1 GeV tot 10 TeV. Ter vergelijking, de massa van één van de grootste deeltjes die we kennen, de top-quark, heeft een massa van 173 GeV.
Donkere materie zou dus te vinden moeten zijn als het een explosie veroorzaakt. Maar er zijn meer dan genoeg andere energiebronnen op aarde die ook leiden tot een explosief resultaat. Ioniserende deeltjes, afkomstig van kosmische straling en radioactieve materialen, bombarderen non-stop het aardoppervlak en veroorzaken dus ook explosies in de detector. De wetenschappers, verbonden aan de universiteit van Michigan, denken die explosies te kunnen onderscheiden van donkere materie-explosies. Donkere deeltjes veroorzaken maar een enkele kleine explosie. Ioniserende deeltjes veroorzaken daarentegen een grote explosie. Dat komt doordat die deeltjes groter zijn dan de donkere deeltjes. Daardoor gaan meer metalen nanodeeltjes een reactie aan met een oxide en ontstaat een grotere explosie. Donkere deeltjes zijn, vanwege hun grootte, slechts in staat om een kleine explosie te genereren.
Donkere materie-detector
De wetenschappers willen nu eerst een prototype detector bouwen. De detector bestaat uit compartimenten die gevuld zijn een oxide-gel met daarin metalen nanodeeltjes. Dat zijn de twee componenten die samen een reactie kunnen aangaan en op die manier een explosie veroorzaken. Een detector van een kilo zal maar liefst 10^14 van die metaaloxide-compartimenten moeten bevatten om de zeer kleine explosies nauwkeurig te kunnen meten. Dat zijn net zoveel compartimenten als cellen in een menselijk lichaam. Er zijn zoveel compartimenten nodig omdat relatief weinig donkere deeltjes aanwezig zijn om een explosie te veroorzaken.
De MINOS detector in Soudan is ondergronds om achtergrondstraling te vermijden. Bron: Wikimedia Commons
Het bouwen van zo’n detector lijkt een moeilijke klus door alle achtergrondstraling. Boven de grond zal de detector namelijk meteen ‘afgaan’ door de achtergrondstraling. Een mogelijke oplossing zou zijn om de detectoren onder het aardoppervlak te plaatsen, minstens 2000 meter diep, waar minder achtergrondstraling is. Natuurkundigen zullen daar de detector moeten bouwen en de metingen uitvoeren. Of op die diepte ook nog donkere materie kan worden gemeten, is niet bekend.
(newscientist)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
01-05-2014
Waar leefde uw voorouder duizend jaar geleden?
Dankzij een revolutionaire techniek van een groep internationale wetenschappers is het mogelijk om te achterhalen waar uw voorouder duizend jaar geleden leefde. De nieuwe techniek kan met 98% zekerheid vaststellen in welk dorp of op welk eiland uw DNA duizend jaar geleden is gevormd.
Dit is een doorbraak. Tot nu toe was het slechts mogelijk om de oorsprong van het DNA van een mens te herleiden naar een gebied ter grootte van 700 kilometer. Maar dit zegt eigenlijk niet zoveel, want binnen zo’n gebied kunnen meerdere landen vallen.
Een demo van deze biogeografische tool is online te vinden. In deze tool wordt gewerkt met tien populaties, maar in de daadwerkelijke test zijn veel meer populaties opgenomen.
“Overal ter wereld leven verschillende groepen mensen”, vertelt Dr. Eran Elhaik van de universiteit van Sheffield. “Als we onze wereld voorstellen als verschillende kleuren soep, dan is het makkelijker om genetische vermenging te visualiseren. Stel, de populatie van de blauwe soep mixt met een populatie uit de rode soep, dan behoren hun nakomelingen tot de paarse soep.”
De soep van de huidige wereld is veelkleurig. Des te verder we terugkijken, des te kleurrijker de soep wordt. Toch slagen de wetenschappers er met hun nieuwe Geographic Population Structure-tool in om de exacte locatie van herkomst te achterhalen. Beter dan traditionele tools, zoals Spatial Ancestry Analysis.
ZELF TESTEN?
Zelf deze test afleggen? Dat kan via deze website.
Om dit te bewijzen analyseerden Dr Elhaik en zijn collega’s gegevens van tien dorpen in Sardinië en meer dan 20 eilanden in Oceanië. Uit het onderzoek, dat vandaag in het blad Nature Communications is verschenen, blijkt dat de voorouders van een kwart van de inwoners van Sardinië duizend jaar geleden in exact hetzelfde dorp leefde. De meeste andere voorouders komen uit dorpen binnen een straal van 50 kilometer om het dorp heen. Daarnaast slaagden de onderzoekers erin om 90% van eilandbewoners in Oceanië te herleiden naar hun oorspronkelijke woonplaats.
Meer mogelijkheden
De nieuwe GPS-tool kan breder gebruikt worden, bijvoorbeeld om de oorsprong van ivoor te vinden om zo stroperij te voorkomen en illegale handel terug te dringen. Ook kan de tool ingezet worden door archeologen om de verspreiding van oude beschavingen in kaart te brengen. Ook kan de GPS-tool evolutionaire biologen inzicht geven in soortvorming.
(scientias.nl)
Waar leefde uw voorouder duizend jaar geleden?
Dankzij een revolutionaire techniek van een groep internationale wetenschappers is het mogelijk om te achterhalen waar uw voorouder duizend jaar geleden leefde. De nieuwe techniek kan met 98% zekerheid vaststellen in welk dorp of op welk eiland uw DNA duizend jaar geleden is gevormd.
Dit is een doorbraak. Tot nu toe was het slechts mogelijk om de oorsprong van het DNA van een mens te herleiden naar een gebied ter grootte van 700 kilometer. Maar dit zegt eigenlijk niet zoveel, want binnen zo’n gebied kunnen meerdere landen vallen.
Een demo van deze biogeografische tool is online te vinden. In deze tool wordt gewerkt met tien populaties, maar in de daadwerkelijke test zijn veel meer populaties opgenomen.
“Overal ter wereld leven verschillende groepen mensen”, vertelt Dr. Eran Elhaik van de universiteit van Sheffield. “Als we onze wereld voorstellen als verschillende kleuren soep, dan is het makkelijker om genetische vermenging te visualiseren. Stel, de populatie van de blauwe soep mixt met een populatie uit de rode soep, dan behoren hun nakomelingen tot de paarse soep.”
De soep van de huidige wereld is veelkleurig. Des te verder we terugkijken, des te kleurrijker de soep wordt. Toch slagen de wetenschappers er met hun nieuwe Geographic Population Structure-tool in om de exacte locatie van herkomst te achterhalen. Beter dan traditionele tools, zoals Spatial Ancestry Analysis.
ZELF TESTEN?
Zelf deze test afleggen? Dat kan via deze website.
Om dit te bewijzen analyseerden Dr Elhaik en zijn collega’s gegevens van tien dorpen in Sardinië en meer dan 20 eilanden in Oceanië. Uit het onderzoek, dat vandaag in het blad Nature Communications is verschenen, blijkt dat de voorouders van een kwart van de inwoners van Sardinië duizend jaar geleden in exact hetzelfde dorp leefde. De meeste andere voorouders komen uit dorpen binnen een straal van 50 kilometer om het dorp heen. Daarnaast slaagden de onderzoekers erin om 90% van eilandbewoners in Oceanië te herleiden naar hun oorspronkelijke woonplaats.
Meer mogelijkheden
De nieuwe GPS-tool kan breder gebruikt worden, bijvoorbeeld om de oorsprong van ivoor te vinden om zo stroperij te voorkomen en illegale handel terug te dringen. Ook kan de tool ingezet worden door archeologen om de verspreiding van oude beschavingen in kaart te brengen. Ook kan de GPS-tool evolutionaire biologen inzicht geven in soortvorming.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
06-05-2014
Laat je hond klonen voor 70.000 euro
'Mini Winnie' © YouTube.
Lijd je onder een knagende leegte na de dood van je hond? Een Koreaans bedrijf heeft daarvoor een oplossing gevonden. Voor ruim 70.000 euro klonen ze je overleden huisdier.
De Britse Rebecca Smith won enkele maanden geleden een kloon van haar 12 jaar oude hondje Winnie.'Mini Winnie' werd vorige maand geboren en heeft -weinig verrassend- exact hetzelfde uiterlijk als de originele Winnie. Critici stellen zich echter de vraag of Mini Winnie ook hetzelfde karakter heeft als Winnie en of het beestje wel gezond is.
Dolly, het werelberoemde gekloonde schaap, stierf al na zes jaar na een ernstige longaandoening. Ook toen vroegen sceptici zich af of de vroegtijdige dood van het dier het gevolg was van het klonen ervan.
Dolly, het gekloonde schaap © photo news.
(HLN)
Laat je hond klonen voor 70.000 euro
'Mini Winnie' © YouTube.
Lijd je onder een knagende leegte na de dood van je hond? Een Koreaans bedrijf heeft daarvoor een oplossing gevonden. Voor ruim 70.000 euro klonen ze je overleden huisdier.
De Britse Rebecca Smith won enkele maanden geleden een kloon van haar 12 jaar oude hondje Winnie.'Mini Winnie' werd vorige maand geboren en heeft -weinig verrassend- exact hetzelfde uiterlijk als de originele Winnie. Critici stellen zich echter de vraag of Mini Winnie ook hetzelfde karakter heeft als Winnie en of het beestje wel gezond is.
Dolly, het werelberoemde gekloonde schaap, stierf al na zes jaar na een ernstige longaandoening. Ook toen vroegen sceptici zich af of de vroegtijdige dood van het dier het gevolg was van het klonen ervan.
Dolly, het gekloonde schaap © photo news.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
06-05-2014
Stephen Hawking: "Artificiële intelligentie zal de mensheid kapotmaken"
Stephen Hawking. © ap.
"Artificiële intelligentie zal wellicht de grootste doorbraak zijn in de menselijke geschiedenis. Helaas kan het ook de laatste zijn." In een artikel in The Independent maakt natuurkundige Stephen Hawking zich zorgen om het potentieel van kwaadaardige machines die zich zullen wreken op de mensheid.
Hoewel we niet kunnen voorspellen of we nu afstevenen op het beste of het slechtste dat de mensheid kan overkomen, wordt er weinig serieus onderzoek aan gewijd
Stephen Hawking
De huidige artificiële intelligentie is nog niet van die aard dat sciencefictionachtige doemscenario's zich opdringen. "Maar het zou fout zijn om het idee af te doen als pure sciencefiction. Misschien wel de grootste fout in de geschiedenis", schrijft Hawking in The Independent.
"Het onderzoek naar AI gaat met rasse schreden vooruit", redeneert hij. "Recente hoogtepunten als zelfrijdende auto's en de digitale persoonlijke assistent Siri zijn slechts symptomen van een IT-wapenwedloop, die voortbouwt op een steeds grotere theoretische kennis en waarmee ongekende investeringen gemoeid zijn. Maar zulke verwezenlijkingen zullen wellicht verbleken bij wat we de komende tientallen jaren mogen verwachten."
Oorlog
Er zijn gigantische voordelen, aldus Hawking. "Stel je voor wat we kunnen bereiken wanneer we onze menselijke intelligentie kunnen uitbreiden met allerhande tools", zegt hij. "De uitroeiing van oorlogen, ziektes en armoede zouden hoog op ieders lijst staan."
Toch is er ook reden om ons zorgen te maken, volgens Hawking, want er zijn geen grenzen aan de mogelijkheden: er is geen natuurkundige wet die deeltjes ervan weerhoudt zich zodanig te organiseren dat ze meer geavanceerde berekeningen kunnen uitvoeren dan het menselijke brein. "Men kan zich voorstellen hoe zulke technologie wetenschappers, leiders en financiële markten te slim af zal zijn, en wapens kan ontwikkelen die wij niet eens kunnen begrijpen. Terwijl de impact op korte termijn afhankelijk is van wie de technologie controleert, hangt de impact op lange termijn af van de vraag of ze al dan niet gecontroleerd kán worden."
Onderzoek
Hawking vindt daarom dat er snel meer onderzoek gevoerd moet worden naar het thema. "Hoewel we niet kunnen voorspellen of we nu afstevenen op het beste of het slechtste dat de mensheid kan overkomen, wordt er weinig serieus onderzoek aan gewijd. Terwijl we ons nu moeten buigen over de vraag wat we kunnen doen om van de voordelen te kunnen genieten en tegelijk de risico's te beperken."
(HLN)
Stephen Hawking: "Artificiële intelligentie zal de mensheid kapotmaken"
Stephen Hawking. © ap.
"Artificiële intelligentie zal wellicht de grootste doorbraak zijn in de menselijke geschiedenis. Helaas kan het ook de laatste zijn." In een artikel in The Independent maakt natuurkundige Stephen Hawking zich zorgen om het potentieel van kwaadaardige machines die zich zullen wreken op de mensheid.
Hoewel we niet kunnen voorspellen of we nu afstevenen op het beste of het slechtste dat de mensheid kan overkomen, wordt er weinig serieus onderzoek aan gewijd
Stephen Hawking
De huidige artificiële intelligentie is nog niet van die aard dat sciencefictionachtige doemscenario's zich opdringen. "Maar het zou fout zijn om het idee af te doen als pure sciencefiction. Misschien wel de grootste fout in de geschiedenis", schrijft Hawking in The Independent.
"Het onderzoek naar AI gaat met rasse schreden vooruit", redeneert hij. "Recente hoogtepunten als zelfrijdende auto's en de digitale persoonlijke assistent Siri zijn slechts symptomen van een IT-wapenwedloop, die voortbouwt op een steeds grotere theoretische kennis en waarmee ongekende investeringen gemoeid zijn. Maar zulke verwezenlijkingen zullen wellicht verbleken bij wat we de komende tientallen jaren mogen verwachten."
Oorlog
Er zijn gigantische voordelen, aldus Hawking. "Stel je voor wat we kunnen bereiken wanneer we onze menselijke intelligentie kunnen uitbreiden met allerhande tools", zegt hij. "De uitroeiing van oorlogen, ziektes en armoede zouden hoog op ieders lijst staan."
Toch is er ook reden om ons zorgen te maken, volgens Hawking, want er zijn geen grenzen aan de mogelijkheden: er is geen natuurkundige wet die deeltjes ervan weerhoudt zich zodanig te organiseren dat ze meer geavanceerde berekeningen kunnen uitvoeren dan het menselijke brein. "Men kan zich voorstellen hoe zulke technologie wetenschappers, leiders en financiële markten te slim af zal zijn, en wapens kan ontwikkelen die wij niet eens kunnen begrijpen. Terwijl de impact op korte termijn afhankelijk is van wie de technologie controleert, hangt de impact op lange termijn af van de vraag of ze al dan niet gecontroleerd kán worden."
Onderzoek
Hawking vindt daarom dat er snel meer onderzoek gevoerd moet worden naar het thema. "Hoewel we niet kunnen voorspellen of we nu afstevenen op het beste of het slechtste dat de mensheid kan overkomen, wordt er weinig serieus onderzoek aan gewijd. Terwijl we ons nu moeten buigen over de vraag wat we kunnen doen om van de voordelen te kunnen genieten en tegelijk de risico's te beperken."
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
05-05-2014
Tabel van Mendeljev is een element rijker: 117
Binnenkort prijkt Element 117 in jouw periodiek systeem. © photo news.
Chemiestudenten opgelet, de zo gevreesde tabel van Mendeljev is opnieuw een element rijker geworden. Aan het periodiek systeem wordt naar alle waarschijnlijkheid Element 117 toegevoegd.
Het zijn Duitse onderzoekers die de opzienbarende ontdekking onafhankelijk van elkaar hebben gemaakt. Eerder heeft een Russisch-Amerikaans team het deeltje ook waargenomen, maar nu is er dus sluitend wetenschappelijk bewijs.
Element 117 heeft haar naam te danken aan de 117 protonen - de belangrijkste bouwstenen van een deeltje - die haar atoomkern uitmaken. Daarmee behoort Ununseptium tot de groep van de transuranen. Dat is een superzware soort en hoogst onstabiel, waardoor ze na enkele milliseconden weer uit elkaar valt en dus in de natuur praktisch niet waar te nemen valt.
Ununseptium gedoopt
Een officiële plaats in het periodiek systeem heeft Element 117 nog niet bemachtigd - daarvoor moet de Internationale Unie van Zuivere en Toegepaste Chemie immers haar fiat geven. Maar dat wordt wellicht een formaliteit.
Een klinkende naam voor het element is er nog niet, maar stemmen gaan op om het Ununseptium te dopen. Element 117 zal in de tabel van Mendeljev net onder astaat komen te staan (nummer 85).
(HLN)
Tabel van Mendeljev is een element rijker: 117
Binnenkort prijkt Element 117 in jouw periodiek systeem. © photo news.
Chemiestudenten opgelet, de zo gevreesde tabel van Mendeljev is opnieuw een element rijker geworden. Aan het periodiek systeem wordt naar alle waarschijnlijkheid Element 117 toegevoegd.
Het zijn Duitse onderzoekers die de opzienbarende ontdekking onafhankelijk van elkaar hebben gemaakt. Eerder heeft een Russisch-Amerikaans team het deeltje ook waargenomen, maar nu is er dus sluitend wetenschappelijk bewijs.
Element 117 heeft haar naam te danken aan de 117 protonen - de belangrijkste bouwstenen van een deeltje - die haar atoomkern uitmaken. Daarmee behoort Ununseptium tot de groep van de transuranen. Dat is een superzware soort en hoogst onstabiel, waardoor ze na enkele milliseconden weer uit elkaar valt en dus in de natuur praktisch niet waar te nemen valt.
Ununseptium gedoopt
Een officiële plaats in het periodiek systeem heeft Element 117 nog niet bemachtigd - daarvoor moet de Internationale Unie van Zuivere en Toegepaste Chemie immers haar fiat geven. Maar dat wordt wellicht een formaliteit.
Een klinkende naam voor het element is er nog niet, maar stemmen gaan op om het Ununseptium te dopen. Element 117 zal in de tabel van Mendeljev net onder astaat komen te staan (nummer 85).
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
06-05-2014
Slimme supercomputer Watson kan vanaf nu ook debatteren
Supercomputer Watson bewees in 2011 dat hij prima in staat is om menselijke tegenstanders te verslaan in een kennisquiz. Nu presenteren onderzoekers van IBM een nieuwe functie. Watson kan vanaf vandaag ook debatteren.
Debatteren is het zo overtuigend mogelijk verdedigen of aanvallen van een stelling. Tijdens wedstrijddebatteren bepaalt een jury na afloop welke team gewonnen heeft. Debatteren vormt een onderdeel van opleidingen, bijvoorbeeld de opleiding journalistiek. Om een debat te winnen moet een deelnemer immers met uitstekende argumenten komen om de stelling te verdedigen of aan te vallen, en dat vergt onderzoek.
Het Nederlandse televisieprogramma ‘Het Lagerhuis’ was een populaire vorm van debat. Dit programma werd tot 2005 uitgezonden.
Een groot voordeel van Watson is dat hij een flinke database heeft en razendsnel informatie kan screenen. Dit maakt dat hij dus prima in staat is om te debatteren.
De beproeving
John Kelly III, president van IBM Research, noemt in de video onderaan dit artikel een willekeurige stelling: “De verkoop van gewelddadige videospellen aan minderjarigen moet verboden worden.” Vervolgens antwoordt Watson: “Na het scannen van vier miljoen Wikipedia-artikelen heb ik tien relevante artikelen gevonden. Ik heb alle 3.000 zinnen van deze tien artikelen gescand en heb voor- en tegenargumenten gevonden. Ik ben er klaar voor om deze argumenten te noemen.” Vervolgens noemt Watson inderdaad drie argumenten om de verkoop te verbieden, maar ook drie goede argumenten om de verkoop niet te verbieden.
Toekomst
De grote vraag is: waar gaat dit nu allemaal naar toe? Wellicht dat Watson de objectieve wetenschapper van de toekomst is. Watson kan onafhankelijk de gegevens van verschillende onderzoeken vergelijken of analyseren en vervolgens met een conclusie komen. En dat is positief, want zo krijgen frauderende wetenschappers minder kans om uitkomsten te manipuleren om hun eigen hypothese te onderbouwen. Denk bijvoorbeeld aan de fraudezaak met wetenschapper Diederik Stapel.
Skip naar 45 minuten om te zien hoe Watson gaat debatteren.
(scientias.nl)
Slimme supercomputer Watson kan vanaf nu ook debatteren
Supercomputer Watson bewees in 2011 dat hij prima in staat is om menselijke tegenstanders te verslaan in een kennisquiz. Nu presenteren onderzoekers van IBM een nieuwe functie. Watson kan vanaf vandaag ook debatteren.
Debatteren is het zo overtuigend mogelijk verdedigen of aanvallen van een stelling. Tijdens wedstrijddebatteren bepaalt een jury na afloop welke team gewonnen heeft. Debatteren vormt een onderdeel van opleidingen, bijvoorbeeld de opleiding journalistiek. Om een debat te winnen moet een deelnemer immers met uitstekende argumenten komen om de stelling te verdedigen of aan te vallen, en dat vergt onderzoek.
Het Nederlandse televisieprogramma ‘Het Lagerhuis’ was een populaire vorm van debat. Dit programma werd tot 2005 uitgezonden.
Een groot voordeel van Watson is dat hij een flinke database heeft en razendsnel informatie kan screenen. Dit maakt dat hij dus prima in staat is om te debatteren.
De beproeving
John Kelly III, president van IBM Research, noemt in de video onderaan dit artikel een willekeurige stelling: “De verkoop van gewelddadige videospellen aan minderjarigen moet verboden worden.” Vervolgens antwoordt Watson: “Na het scannen van vier miljoen Wikipedia-artikelen heb ik tien relevante artikelen gevonden. Ik heb alle 3.000 zinnen van deze tien artikelen gescand en heb voor- en tegenargumenten gevonden. Ik ben er klaar voor om deze argumenten te noemen.” Vervolgens noemt Watson inderdaad drie argumenten om de verkoop te verbieden, maar ook drie goede argumenten om de verkoop niet te verbieden.
Toekomst
De grote vraag is: waar gaat dit nu allemaal naar toe? Wellicht dat Watson de objectieve wetenschapper van de toekomst is. Watson kan onafhankelijk de gegevens van verschillende onderzoeken vergelijken of analyseren en vervolgens met een conclusie komen. En dat is positief, want zo krijgen frauderende wetenschappers minder kans om uitkomsten te manipuleren om hun eigen hypothese te onderbouwen. Denk bijvoorbeeld aan de fraudezaak met wetenschapper Diederik Stapel.
Skip naar 45 minuten om te zien hoe Watson gaat debatteren.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Interessant, maar het artikel is wel slecht geschreven. Debatteren is wel even wat meer dan een paar argumenten opnoemen natuurlijk.
Ook het stukje over 'objectieve wetenschapper' bevat nogal een misvatting over wat wetenschap is, hoe het bedreven wordt en hoe statistiek werkt. Met alleen datasets kom je niet zo ver. Je moet in staat zijn om de kwaliteit van data, exclusiecriteria, enzovoort te beoordelen.
Ook het stukje over 'objectieve wetenschapper' bevat nogal een misvatting over wat wetenschap is, hoe het bedreven wordt en hoe statistiek werkt. Met alleen datasets kom je niet zo ver. Je moet in staat zijn om de kwaliteit van data, exclusiecriteria, enzovoort te beoordelen.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
truequote:
Interessant, maar het artikel is wel slecht geschreven. Debatteren is wel even wat meer dan een paar argumenten opnoemen natuurlijk.
Ook het stukje over 'objectieve wetenschapper' bevat nogal een misvatting over wat wetenschap is, hoe het bedreven wordt en hoe statistiek werkt. Met alleen datasets kom je niet zo ver. Je moet in staat zijn om de kwaliteit van data, exclusiecriteria, enzovoort te beoordelen.
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
12-05-2014
Tekenen in de lucht: met 3D-pen niet langer sciencefiction
© getty.
So you think you can draw? De 'Lix' 3D-pen belooft je creativiteit naar een hoger plan te tillen. Met deze pen teken je immers niet langer op papier, maar in de lucht. De crowdfunding op Kickstarter is alvast een schot in de roos.
Stel je eens voor: een pen die je in staat stelt om driedimensionale draadsculpturen te creëren door de pen met een constante snelheid in de lucht te bewegen. Binnenkort ook in jouw huiskamer als we fabrikant Lix mogen geloven.
De technologie spreekt tot de verbeelding: de punt van de pen smelt de plastic vulling die verandert in een stijve draad zodra deze uit de pen komt en afkoelt. De temperatuur wordt bereikt doordat de pen wordt verwarmd via stroom uit de USB 3.0 poort.
Goedkoper dan 3D-printer
Het project, met de naam Lix, heeft via Kickstarter in een dag 500.000 dollar opgehaald. Daarmee heeft 's werelds kleinste 3D-pen zijn gestelde doel ruimschoots gehaald.
In tegenstelling tot de 3D-printer is de Lix-pen relatief goedkoop: 135 dollar, exclusief verzendkosten. Wel moet je, in tegenstelling tot 3D-printers, je ontwerpen zelf creëren en niet zomaar kopiëren via het internet.
Lix is verkrijgbaar vanaf september 2014.
(HLN)
Tekenen in de lucht: met 3D-pen niet langer sciencefiction
© getty.
So you think you can draw? De 'Lix' 3D-pen belooft je creativiteit naar een hoger plan te tillen. Met deze pen teken je immers niet langer op papier, maar in de lucht. De crowdfunding op Kickstarter is alvast een schot in de roos.
Stel je eens voor: een pen die je in staat stelt om driedimensionale draadsculpturen te creëren door de pen met een constante snelheid in de lucht te bewegen. Binnenkort ook in jouw huiskamer als we fabrikant Lix mogen geloven.
De technologie spreekt tot de verbeelding: de punt van de pen smelt de plastic vulling die verandert in een stijve draad zodra deze uit de pen komt en afkoelt. De temperatuur wordt bereikt doordat de pen wordt verwarmd via stroom uit de USB 3.0 poort.
Goedkoper dan 3D-printer
Het project, met de naam Lix, heeft via Kickstarter in een dag 500.000 dollar opgehaald. Daarmee heeft 's werelds kleinste 3D-pen zijn gestelde doel ruimschoots gehaald.
In tegenstelling tot de 3D-printer is de Lix-pen relatief goedkoop: 135 dollar, exclusief verzendkosten. Wel moet je, in tegenstelling tot 3D-printers, je ontwerpen zelf creëren en niet zomaar kopiëren via het internet.
Lix is verkrijgbaar vanaf september 2014.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
12-05-2014
Het leger van de toekomst werkt met computerbril, slimme stenen en kameleoncamouflage
Lopen Amerikaanse soldaten binnenkort rond in een 'Iron Man'-uniform? © Youtube.
Zullen soldaten zich weldra op het oorlogsterrein begeven in een 'Iron Man'-achtig uniform, met een computerbril op de neus en met slimme stenen in de aanslag? Het klinkt als een scenario dat zo uit een sciencefictionfilm geplukt werd, maar gebaseerd op de vele onderzoeken die in the States lopen, zou het Amerikaanse leger inderdaad wel eens futuristische trekjes kunnen krijgen. Het jongste wapenfeit is een techniek die mogelijk de grondslag zou kunnen zijn voor kameleoncamouflage.
Onderzoekers aan de universiteit van Michigan hebben een techniek bedacht die een gigantisch potentieel biedt voor de camouflagetechnologie. Het proces is gebaseerd op een kristalstructuur. De ruimte tussen de verschillende deeltjes bepaalt welk licht de kristallen absorberen en reflecteren, wat zich manifesteert in kleur. De wetenschappers ontdekten dat ze die ruimte kunnen manipuleren met ultraviolet licht. Als de ruimte tussen de deeltjes vergroot of verkleind wordt, kunnen ze de kleur van de kristallen controleren.
De studie werd gepubliceerd in Nature Communications. Indien deze techniek kan toegepast worden in de camouflagetechnologie, zou dat wel eens kunnen betekenen dat soldaten zich voortaan in kameleonstijl over het oorlogsterrein kunnen verplaatsen.
In onderstaand filmpje ziet u hoe de onderzoekers het effect van de techniek aantonen door het logo 'M' van de universtiteit te vormen met de deeltjes.
Maar daar blijft het niet bij. Wetenschappers begaven zich al eerder op het domein van camouflage en voeren zelfs onderzoek naar onzichtbaarheidsmantels. De dag dat soldaten zich als een volleerde Harry Potter van punt A naar punt B kunnen begeven zonder opgemerkt te kunnen worden door de vijand, lijkt nog niet meteen in zicht. Toch ontwikkelden wetenschappers al meer dan tien verhullingsapparaten en bracht het jongste model hen een stap dichter naar dat doel. Dit model, van de universiteit van Texas, is dunner dan alle vorige en is onzichtbaar in bepaalde lichttypes.
© BAE Systems.
Q-Warrior
Eerder werd al bekend dat het Amerikaanse leger de mogelijkheid onderzoekt om zijn soldaten uit te rusten met een Q-Warrior. Dat is een Google Glass-achtige hoofdset die afstanden meet, 3D-plattegronden van gebouwen toont en videobeelden van een drone projecteert, allemaal op een glazen scherm voor de ogen van de soldaat. het Britse BAE Systems is nog bezig met het overwinnen van de laatste hindernissen alvorens het Amerikaanse leger ermee aan de slag gaat.
Slimme stenen
Daarnaast is er een reële kans dat het leger ook stenen zal opnemen in zijn arsenaal. Geen simpele exemplaren om mee naar de vijand te gooien, maar een slimme variant. Lockheed Martin stelde de spitsvondige technologie voor tijdens de jaarlijkse AUSA-bijeenkomst in Washington. De stenen bevatten minuscule sensoren op zonne-energie, die een camera of drone aansturen om een gebied te bewaken.
'Iron Man'
Tot slot werkt het leger aan een technologisch hoogstandje om zijn soldaten in te hullen. Het idee voor het 'Iron Man'-achtige uniform kwam er nadat een groep soldaten gedood werd door de Taliban. Het uniform bestaat uit meerdere lagen, waartussen zich sensoren en een vloeistof bevinden. Als die vloeibare laag op basis van nanotechnologie geraakt wordt, bijvoorbeeld door een kogel, herorganiseren de deeltjes zichzelf tot een harder schild. De sensoren meten intussen de lichaamstemperatuur, de hartslag en het hydratatieniveau van de soldaat.
Het opvallendste element is een aanhechtbaar exoskelet, vergelijkbaar met het externe uniform dat Sigourney Weaver draagt in 'Alien'. Het Amerikaanse leger belooft dan ook bovenmenselijke krachten aan de drager van het uniform. Zo bevat het exoskelet hydraulische armen en benen, die de bewegingen versoepelen waardoor hij sneller en beweeglijker is. Ook worden de visuele capaciteiten van de soldaat spectaculair versterkt, waardoor hij een beeld heeft van het hele slagveld. De onderzoekers hopen over drie jaar een prototype klaar te hebben.
(HLN)
Het leger van de toekomst werkt met computerbril, slimme stenen en kameleoncamouflage
Lopen Amerikaanse soldaten binnenkort rond in een 'Iron Man'-uniform? © Youtube.
Zullen soldaten zich weldra op het oorlogsterrein begeven in een 'Iron Man'-achtig uniform, met een computerbril op de neus en met slimme stenen in de aanslag? Het klinkt als een scenario dat zo uit een sciencefictionfilm geplukt werd, maar gebaseerd op de vele onderzoeken die in the States lopen, zou het Amerikaanse leger inderdaad wel eens futuristische trekjes kunnen krijgen. Het jongste wapenfeit is een techniek die mogelijk de grondslag zou kunnen zijn voor kameleoncamouflage.
Onderzoekers aan de universiteit van Michigan hebben een techniek bedacht die een gigantisch potentieel biedt voor de camouflagetechnologie. Het proces is gebaseerd op een kristalstructuur. De ruimte tussen de verschillende deeltjes bepaalt welk licht de kristallen absorberen en reflecteren, wat zich manifesteert in kleur. De wetenschappers ontdekten dat ze die ruimte kunnen manipuleren met ultraviolet licht. Als de ruimte tussen de deeltjes vergroot of verkleind wordt, kunnen ze de kleur van de kristallen controleren.
De studie werd gepubliceerd in Nature Communications. Indien deze techniek kan toegepast worden in de camouflagetechnologie, zou dat wel eens kunnen betekenen dat soldaten zich voortaan in kameleonstijl over het oorlogsterrein kunnen verplaatsen.
In onderstaand filmpje ziet u hoe de onderzoekers het effect van de techniek aantonen door het logo 'M' van de universtiteit te vormen met de deeltjes.
Maar daar blijft het niet bij. Wetenschappers begaven zich al eerder op het domein van camouflage en voeren zelfs onderzoek naar onzichtbaarheidsmantels. De dag dat soldaten zich als een volleerde Harry Potter van punt A naar punt B kunnen begeven zonder opgemerkt te kunnen worden door de vijand, lijkt nog niet meteen in zicht. Toch ontwikkelden wetenschappers al meer dan tien verhullingsapparaten en bracht het jongste model hen een stap dichter naar dat doel. Dit model, van de universiteit van Texas, is dunner dan alle vorige en is onzichtbaar in bepaalde lichttypes.
© BAE Systems.
Q-Warrior
Eerder werd al bekend dat het Amerikaanse leger de mogelijkheid onderzoekt om zijn soldaten uit te rusten met een Q-Warrior. Dat is een Google Glass-achtige hoofdset die afstanden meet, 3D-plattegronden van gebouwen toont en videobeelden van een drone projecteert, allemaal op een glazen scherm voor de ogen van de soldaat. het Britse BAE Systems is nog bezig met het overwinnen van de laatste hindernissen alvorens het Amerikaanse leger ermee aan de slag gaat.
Slimme stenen
Daarnaast is er een reële kans dat het leger ook stenen zal opnemen in zijn arsenaal. Geen simpele exemplaren om mee naar de vijand te gooien, maar een slimme variant. Lockheed Martin stelde de spitsvondige technologie voor tijdens de jaarlijkse AUSA-bijeenkomst in Washington. De stenen bevatten minuscule sensoren op zonne-energie, die een camera of drone aansturen om een gebied te bewaken.
'Iron Man'
Tot slot werkt het leger aan een technologisch hoogstandje om zijn soldaten in te hullen. Het idee voor het 'Iron Man'-achtige uniform kwam er nadat een groep soldaten gedood werd door de Taliban. Het uniform bestaat uit meerdere lagen, waartussen zich sensoren en een vloeistof bevinden. Als die vloeibare laag op basis van nanotechnologie geraakt wordt, bijvoorbeeld door een kogel, herorganiseren de deeltjes zichzelf tot een harder schild. De sensoren meten intussen de lichaamstemperatuur, de hartslag en het hydratatieniveau van de soldaat.
Het opvallendste element is een aanhechtbaar exoskelet, vergelijkbaar met het externe uniform dat Sigourney Weaver draagt in 'Alien'. Het Amerikaanse leger belooft dan ook bovenmenselijke krachten aan de drager van het uniform. Zo bevat het exoskelet hydraulische armen en benen, die de bewegingen versoepelen waardoor hij sneller en beweeglijker is. Ook worden de visuele capaciteiten van de soldaat spectaculair versterkt, waardoor hij een beeld heeft van het hele slagveld. De onderzoekers hopen over drie jaar een prototype klaar te hebben.
![US Army RDECOM - Tactical Assault Light Operator Suit (TALOS) Combat Simulation [720p]](http://i.ytimg.com/vi/bPjatYDHJKo/default.jpg)
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
09-05-2014
Doorbraak in kankeronderzoek? Tumor bestreden met eigen immuunsysteem
Een 3D-animatie van een kankercel. © thinkstock.
Amerikaanse artsen hebben een belangrijke stap gezet in de strijd tegen kanker. Ze zijn erin geslaagd tumoren aan te vallen met cellen uit het eigen immuunsysteem van een patiënt. Dat schrijft The New York Times.
Een tumor wordt aangevallen door afweercellen. © Wikimedia Commons/National Cancer Institute.
Voorlopig gaat het over de behandeling van slechts één patiënt. Maar de techniek is veelbelovend voor de toekomst, zegt Dr. Steven Rosenberg, hoofd chirurgie aan het National Cancer Institute.
Eerder werden vergelijkbare technieken al met succes toegepast bij patiënten met leukemie en huidkanker, maar het is voor het eerst dat onderzoekers een manier gevonden hebben om cellen te gebruiken tegen de zogenaamde 'vaste tumoren', zoals maag-, darm-, pancreas-, long- en borstkanker.
Uitzaaiingen
Het nieuws verscheen gisteren in het vakblad Science. De 43-jarige vrouw leed aan een vergevorderde en dodelijke vorm van kanker, die ondanks chemotherapie verspreid was van de galweg naar de lever en longen. In april 2012, toen de patiënt de eerste immuunbehandeling kreeg, was haar levensverwachting hooguit een paar maanden.
Onderzoekers analyseerden het genoom van haar kanker en konden cellen in haar immuunsysteem identificeren die een specifieke mutatie in de tumor aanvielen. Die specifieke cellen werden nadien gekweekt in het laboratorium en met miljarden in haar lichaam ingebracht. Na verloop van tijd bleek dat de tumoren begonnen te krimpen. Wat haar vooruitzichten op lange termijn zijn, is nog koffiedik kijken. De tumoren zijn wel gekrompen, maar niet verdwenen.
Intussen identificeerde het team ook unieke mutaties en cellen die ze kunnen aanvallen bij twee van drie andere patiënten. Die worden binnenkort behandeld. Volgens Dr. Rosenberg werkt zijn team de klok rond om het proces te vereenvoudigen. "Dan heeft deze methode mogelijk potentieel voor algemeen gebruik."
(HLN)
Doorbraak in kankeronderzoek? Tumor bestreden met eigen immuunsysteem
Een 3D-animatie van een kankercel. © thinkstock.
Amerikaanse artsen hebben een belangrijke stap gezet in de strijd tegen kanker. Ze zijn erin geslaagd tumoren aan te vallen met cellen uit het eigen immuunsysteem van een patiënt. Dat schrijft The New York Times.
Een tumor wordt aangevallen door afweercellen. © Wikimedia Commons/National Cancer Institute.
Voorlopig gaat het over de behandeling van slechts één patiënt. Maar de techniek is veelbelovend voor de toekomst, zegt Dr. Steven Rosenberg, hoofd chirurgie aan het National Cancer Institute.
Eerder werden vergelijkbare technieken al met succes toegepast bij patiënten met leukemie en huidkanker, maar het is voor het eerst dat onderzoekers een manier gevonden hebben om cellen te gebruiken tegen de zogenaamde 'vaste tumoren', zoals maag-, darm-, pancreas-, long- en borstkanker.
Uitzaaiingen
Het nieuws verscheen gisteren in het vakblad Science. De 43-jarige vrouw leed aan een vergevorderde en dodelijke vorm van kanker, die ondanks chemotherapie verspreid was van de galweg naar de lever en longen. In april 2012, toen de patiënt de eerste immuunbehandeling kreeg, was haar levensverwachting hooguit een paar maanden.
Onderzoekers analyseerden het genoom van haar kanker en konden cellen in haar immuunsysteem identificeren die een specifieke mutatie in de tumor aanvielen. Die specifieke cellen werden nadien gekweekt in het laboratorium en met miljarden in haar lichaam ingebracht. Na verloop van tijd bleek dat de tumoren begonnen te krimpen. Wat haar vooruitzichten op lange termijn zijn, is nog koffiedik kijken. De tumoren zijn wel gekrompen, maar niet verdwenen.
Intussen identificeerde het team ook unieke mutaties en cellen die ze kunnen aanvallen bij twee van drie andere patiënten. Die worden binnenkort behandeld. Volgens Dr. Rosenberg werkt zijn team de klok rond om het proces te vereenvoudigen. "Dan heeft deze methode mogelijk potentieel voor algemeen gebruik."
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
08-05-2014
Het abc van de biologie herbekeken: nu cellen met zes DNA-letters
HeLa-cellen © ap.
Biologen zijn erin geslaagd om cellen te creëren met zes DNA-letters, in plaats van de gebruikelijke vier. Een uitgebreider alfabet leidt tot een veel groter scala aan gekende eiwitten. Dat meldt het gezaghebbende Nature vandaag.
Eén van de eerste dingen die je in de biologieles te horen krijgt, is dat de genetische code uit vier letters bestaat: A, T, C en G. Elk weerspiegelt een chemische bouwsteen van ons DNA, de molecule die de informatie codeert die nodig is om leven op te bouwen. Maar wat als we geen genoegen moeten nemen met 'slechts' vier letters? Wetenschappers zijn erin geslaagd om iets te creëren waarvan men lange tijd heeft gedacht dat het onmogelijk was: ze hebben cellen geschapen met een uitgebreider genetisch alfabet, zijnde zes.
"We hebben nu een cel die leeft met meer informatie in haar genoom én weldegelijk weet te overleven", zegt Floyd Romesberg, de synthetisch bioloog aan het Scripps Research Institute in Californië, die het onderzoek heeft geleid.
Rist nieuwe molecules
Meer letters opent potentieel deuren voor een ontelbare rist aan nieuwe molecules. Met verdere verfijningen kunnen onderzoekers in de toekomst misschien synthetische cellen ontwerpen die dan wel niet in de natuur voorkomen, maar wel nuttig kunnen zijn voor het diagnosticeren van ziektes of het creëren van nieuwe therapieën om bestaande ziektes beter te behandelen.
Romesberg heeft naar eigen zeggen meer dan vijftien jaar in zijn labo gespendeerd om DNA met twee extra letters te ontwikkelen. In chemische termen spreken academici niet over letters, maar zogenaamde 'nucleotiden', de DNA-componenten wiens sequenties instructies bevatten om het lichaam eiwitten te laten aanmaken.
(HLN)
Het abc van de biologie herbekeken: nu cellen met zes DNA-letters
HeLa-cellen © ap.
Biologen zijn erin geslaagd om cellen te creëren met zes DNA-letters, in plaats van de gebruikelijke vier. Een uitgebreider alfabet leidt tot een veel groter scala aan gekende eiwitten. Dat meldt het gezaghebbende Nature vandaag.
Eén van de eerste dingen die je in de biologieles te horen krijgt, is dat de genetische code uit vier letters bestaat: A, T, C en G. Elk weerspiegelt een chemische bouwsteen van ons DNA, de molecule die de informatie codeert die nodig is om leven op te bouwen. Maar wat als we geen genoegen moeten nemen met 'slechts' vier letters? Wetenschappers zijn erin geslaagd om iets te creëren waarvan men lange tijd heeft gedacht dat het onmogelijk was: ze hebben cellen geschapen met een uitgebreider genetisch alfabet, zijnde zes.
"We hebben nu een cel die leeft met meer informatie in haar genoom én weldegelijk weet te overleven", zegt Floyd Romesberg, de synthetisch bioloog aan het Scripps Research Institute in Californië, die het onderzoek heeft geleid.
Rist nieuwe molecules
Meer letters opent potentieel deuren voor een ontelbare rist aan nieuwe molecules. Met verdere verfijningen kunnen onderzoekers in de toekomst misschien synthetische cellen ontwerpen die dan wel niet in de natuur voorkomen, maar wel nuttig kunnen zijn voor het diagnosticeren van ziektes of het creëren van nieuwe therapieën om bestaande ziektes beter te behandelen.
Romesberg heeft naar eigen zeggen meer dan vijftien jaar in zijn labo gespendeerd om DNA met twee extra letters te ontwikkelen. In chemische termen spreken academici niet over letters, maar zogenaamde 'nucleotiden', de DNA-componenten wiens sequenties instructies bevatten om het lichaam eiwitten te laten aanmaken.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
09-05-2014
Dit plastic repareert zelfs de grootste gaten helemaal zelf
Een botsing gehad en een heel groot gat in uw plastic bumper? In de toekomst is dat geen probleem: de bumper repareert gewoon zichzelf. Amerikaanse onderzoekers hebben namelijk een techniek ontwikkeld die dat mogelijk maakt.
Materiaal dat zichzelf repareert, is niet nieuw. Maar vaak kan dat materiaal enkel (microscopisch) kleine scheurtjes en gaatjes repareren. Onderzoekers van de universiteit van Illinois gaan nu een stap verder. Ze hebben een manier bedacht waarop het voor plastics mogelijk is om ook hele grote gaten helemaal zelfstandig te repareren. Het plastic repareert grote gaten en scheuren door ze dicht te laten ‘groeien’: het plastic regenereert daarvoor nieuw materiaal. “We demonstreren de reparatie van niet-levende, synthetische materialen op een manier die doet denken aan reparatie door hergroeiing die we soms in levende systemen zien,” vertelt onderzoeker Jeffry Moore.
Aders
De onderzoekers ontwikkelden een materiaal dat – net als bijvoorbeeld het menselijk lichaam – een netwerk van ‘aderen’ heeft. Stel dat er een groot gat in het materiaal ontstaat, dan moet het nieuw materiaal genereren om dat gat te dichten. Het materiaal doet dat met behulp van twee ‘aderen’ die naast elkaar lopen en elk een chemische stof bevatten. Wanneer die chemische stoffen vrijkomen, mixen ze zich en vormen een gel die het gat dicht. Die gel wordt hard en het gat is gedicht. “De vloeistoffen die we gebruiken, vormen vrij snel een gel, zodat het zodra de stoffen vrijkomen, begint te harden,” vertelt onderzoeker Scott White. “Als dat niet het geval zou zijn, zouden de vloeistoffen uit het beschadigde gebied blijven stromen en bloedt het materiaal als het ware leeg. Omdat het een gel vormt, ondersteunt en behoudt het de vloeistoffen. Maar aangezien het nog geen hard materiaal is, kunnen we het proces van groei blijven voortzetten door meer vloeistof in het gat te pompen.”
Plastic
De onderzoekers demonstreren dat ze er op deze manier voor kunnen zorgen dat twee plastics die het vaakst voor commerciële doeleinden worden gebruikt, zichzelf repareren. Het gaat dan om thermoplasten en thermoharders. Ook tonen ze aan dat ze de snelheid van de chemische reactie die leidt tot het ontstaan van een gel, kunnen regelen. Dat is handig, aangezien verschillende soorten beschadigingen elk een andere aanpak vereisen. Zo kan de gel snel hard worden in een groot gat. Maar moet de gel niet direct hard worden als het gat omringd wordt door kleine scheurtjes (de gel moet dan eerst de tijd krijgen om in die scheuren te lopen).
“Voor het eerst hebben we aangetoond dat je materiaal dat in constructiepolymeer verloren gaat, kunt regenereren,” vertelt White. “Voorafgaand aan dit onderzoek was het zo dat wanneer je een stuk materiaal afsneed, het definitief weg was. Nu tonen we aan dat het materiaal weer aan kan groeien.”
(scientias.nl)
Dit plastic repareert zelfs de grootste gaten helemaal zelf
Een botsing gehad en een heel groot gat in uw plastic bumper? In de toekomst is dat geen probleem: de bumper repareert gewoon zichzelf. Amerikaanse onderzoekers hebben namelijk een techniek ontwikkeld die dat mogelijk maakt.
Materiaal dat zichzelf repareert, is niet nieuw. Maar vaak kan dat materiaal enkel (microscopisch) kleine scheurtjes en gaatjes repareren. Onderzoekers van de universiteit van Illinois gaan nu een stap verder. Ze hebben een manier bedacht waarop het voor plastics mogelijk is om ook hele grote gaten helemaal zelfstandig te repareren. Het plastic repareert grote gaten en scheuren door ze dicht te laten ‘groeien’: het plastic regenereert daarvoor nieuw materiaal. “We demonstreren de reparatie van niet-levende, synthetische materialen op een manier die doet denken aan reparatie door hergroeiing die we soms in levende systemen zien,” vertelt onderzoeker Jeffry Moore.
Aders
De onderzoekers ontwikkelden een materiaal dat – net als bijvoorbeeld het menselijk lichaam – een netwerk van ‘aderen’ heeft. Stel dat er een groot gat in het materiaal ontstaat, dan moet het nieuw materiaal genereren om dat gat te dichten. Het materiaal doet dat met behulp van twee ‘aderen’ die naast elkaar lopen en elk een chemische stof bevatten. Wanneer die chemische stoffen vrijkomen, mixen ze zich en vormen een gel die het gat dicht. Die gel wordt hard en het gat is gedicht. “De vloeistoffen die we gebruiken, vormen vrij snel een gel, zodat het zodra de stoffen vrijkomen, begint te harden,” vertelt onderzoeker Scott White. “Als dat niet het geval zou zijn, zouden de vloeistoffen uit het beschadigde gebied blijven stromen en bloedt het materiaal als het ware leeg. Omdat het een gel vormt, ondersteunt en behoudt het de vloeistoffen. Maar aangezien het nog geen hard materiaal is, kunnen we het proces van groei blijven voortzetten door meer vloeistof in het gat te pompen.”
Plastic
De onderzoekers demonstreren dat ze er op deze manier voor kunnen zorgen dat twee plastics die het vaakst voor commerciële doeleinden worden gebruikt, zichzelf repareren. Het gaat dan om thermoplasten en thermoharders. Ook tonen ze aan dat ze de snelheid van de chemische reactie die leidt tot het ontstaan van een gel, kunnen regelen. Dat is handig, aangezien verschillende soorten beschadigingen elk een andere aanpak vereisen. Zo kan de gel snel hard worden in een groot gat. Maar moet de gel niet direct hard worden als het gat omringd wordt door kleine scheurtjes (de gel moet dan eerst de tijd krijgen om in die scheuren te lopen).
“Voor het eerst hebben we aangetoond dat je materiaal dat in constructiepolymeer verloren gaat, kunt regenereren,” vertelt White. “Voorafgaand aan dit onderzoek was het zo dat wanneer je een stuk materiaal afsneed, het definitief weg was. Nu tonen we aan dat het materiaal weer aan kan groeien.”
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
In dat kader was dit stuk over Go wel interessant:quote:
http://www.wired.com/2014(...)r-go/?mbid=social_fb
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
"Schip Columbus gevonden"
Amerikaanse duikers zijn ervan overtuigd dat ze het vlaggenschip van Columbus hebben ontdekt voor de kust van Haïti. Concreet bewijs ontbreekt nog, maar de locatie van het wrak komt overeen met wat er bekend is over het lot van de Santa Maria.
De Santa Maria verging op 25 december 1492, nadat het anker was losgeslagen en het schip op een rif dreef. Columbus wist zijn bemanning in veiligheid te krijgen op een nabijgelegen eiland. Hij richtte er een fort op, waar een groot gedeelte van zijn bemanning achterbleef toen hij met zijn twee andere schepen terugvoer naar Spanje om verslag uit te brengen.
Een belangrijke aanwijzing in de zoektocht naar de Santa Maria kwam in 2003, toen archeologen de mogelijke locatie van het fort terugvonden. Onderzoeker Barry Clifford realiseerde zich daardoor dat een wrak waarnaar hij eerder had gedoken mogelijk Columbus' schip was.
Geplunderd
"Alles klopt: het geografische bewijs, de topografie en de archeologische aanwijzingen. Het lijkt er sterk op dat dit Columbus' beroemde vlaggenschip is", zegt Clifford tegen The Independent.
Zo bleek uit foto's van het wrak dat het ongeveer even groot was als de Santa Maria. Ook was er een kanon te zien dat waarschijnlijk uit dezelfde periode komt. Toen Clifford echter terugging om dat te bergen, bleek dat het door plunderaars was meegenomen.
Clifford wil opnieuw duiken naar het wrak om definitief bewijs te krijgen dat het om de Santa Maria gaat. Daarna wil hij kijken of het mogelijk is delen ervan boven water brengen, zodat ze op Haïti tentoongesteld kunnen worden.
Bron: NOS
Amerikaanse duikers zijn ervan overtuigd dat ze het vlaggenschip van Columbus hebben ontdekt voor de kust van Haïti. Concreet bewijs ontbreekt nog, maar de locatie van het wrak komt overeen met wat er bekend is over het lot van de Santa Maria.
De Santa Maria verging op 25 december 1492, nadat het anker was losgeslagen en het schip op een rif dreef. Columbus wist zijn bemanning in veiligheid te krijgen op een nabijgelegen eiland. Hij richtte er een fort op, waar een groot gedeelte van zijn bemanning achterbleef toen hij met zijn twee andere schepen terugvoer naar Spanje om verslag uit te brengen.
Een belangrijke aanwijzing in de zoektocht naar de Santa Maria kwam in 2003, toen archeologen de mogelijke locatie van het fort terugvonden. Onderzoeker Barry Clifford realiseerde zich daardoor dat een wrak waarnaar hij eerder had gedoken mogelijk Columbus' schip was.
Geplunderd
"Alles klopt: het geografische bewijs, de topografie en de archeologische aanwijzingen. Het lijkt er sterk op dat dit Columbus' beroemde vlaggenschip is", zegt Clifford tegen The Independent.
Zo bleek uit foto's van het wrak dat het ongeveer even groot was als de Santa Maria. Ook was er een kanon te zien dat waarschijnlijk uit dezelfde periode komt. Toen Clifford echter terugging om dat te bergen, bleek dat het door plunderaars was meegenomen.
Clifford wil opnieuw duiken naar het wrak om definitief bewijs te krijgen dat het om de Santa Maria gaat. Daarna wil hij kijken of het mogelijk is delen ervan boven water brengen, zodat ze op Haïti tentoongesteld kunnen worden.
Bron: NOS
Niet meer aanwezig in dit forum.
C&H / Cultuur & Historie in het Nieuws #9quote:
"Schip Columbus gevonden"
[ afbeelding ]
Amerikaanse duikers zijn ervan overtuigd dat ze het vlaggenschip van Columbus hebben ontdekt voor de kust van Haïti. Concreet bewijs ontbreekt nog, maar de locatie van het wrak komt overeen met wat er bekend is over het lot van de Santa Maria.
De Santa Maria verging op 25 december 1492, nadat het anker was losgeslagen en het schip op een rif dreef. Columbus wist zijn bemanning in veiligheid te krijgen op een nabijgelegen eiland. Hij richtte er een fort op, waar een groot gedeelte van zijn bemanning achterbleef toen hij met zijn twee andere schepen terugvoer naar Spanje om verslag uit te brengen.
Een belangrijke aanwijzing in de zoektocht naar de Santa Maria kwam in 2003, toen archeologen de mogelijke locatie van het fort terugvonden. Onderzoeker Barry Clifford realiseerde zich daardoor dat een wrak waarnaar hij eerder had gedoken mogelijk Columbus' schip was.
Geplunderd
"Alles klopt: het geografische bewijs, de topografie en de archeologische aanwijzingen. Het lijkt er sterk op dat dit Columbus' beroemde vlaggenschip is", zegt Clifford tegen The Independent.
Zo bleek uit foto's van het wrak dat het ongeveer even groot was als de Santa Maria. Ook was er een kanon te zien dat waarschijnlijk uit dezelfde periode komt. Toen Clifford echter terugging om dat te bergen, bleek dat het door plunderaars was meegenomen.
Clifford wil opnieuw duiken naar het wrak om definitief bewijs te krijgen dat het om de Santa Maria gaat. Daarna wil hij kijken of het mogelijk is delen ervan boven water brengen, zodat ze op Haïti tentoongesteld kunnen worden.
Bron: NOS
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
16-05-2014
Doorbraak stamcelonderzoek: wetenschappers maken bot uit huidcellen aap
Huidcellen van makaken werden eerst omgevormd tot stamcellen en later tot huidcellen. © Wikimedia Commons/Geoff Gallice.
Onderzoekers in de Verenigde Staten zijn erin geslaagd nieuw bot te laten groeien uit huidcellen van apen. Volgens de Amerikaanse omroep ABC is deze doorbraak een belangrijke stap in de ontwikkeling van stamceltherapieën voor menselijke ziekten.
Voor de studie, die vandaag verscheen in het wetenschappelijke vakblad Cell Reports, werden zogenaamde pluripotente stamcellen uit de huid van makaken gebruikt. Dat zijn cellen die geherprogrammeerd kunnen worden om te functioneren als een ander soort cel, waardoor ze potentieel hebben om ingezet te worden bij de behandeling van ziektes. In dit geval werden van de huidcellen eerst stamcellen gevormd, om die daarna om te zetten tot beenvormende cellen.
Die cellen werden nadien geïmplanteerd in de apen. Na acht, twaalf en zestien weken werden de implantaten weer verwijderd. Al na acht weken was botvorming merkbaar.
Kleine kans op afstoting
Verder onderzoek moet nog uitwijzen of deze methode breuken kan genezen of herstellen. Als dat het geval is, biedt de techniek grote voordelen. Omdat de manier om stamcellen te produceren kan worden afgestemd op elke individuele patiënt, is de kans op afstoting van het implantaat beperkt.
Al is het nog niet helemaal zeker dat dit soort therapieën veilig is, toch noemt onderzoeksleider Martin Pera deze studie "bemoedigend" op dat vlak. In tegenstelling tot bij eerder, gelijkaardig onderzoek op muizen hield het implanteren van de cellen in apen weinig risico in voor het ontwikkelen van tumoren. Enkel na injectie van een zeer grote dosis vormden zich tumoren, en zelfs dan groeiden die erg traag.
Het gaat voorlopig echter om een enkel type cel. Het team werkt nu aan stamcelmodellen voor de behandeling van ziektes aan lever, hart en beenmerg.
(HLN)
Doorbraak stamcelonderzoek: wetenschappers maken bot uit huidcellen aap
Huidcellen van makaken werden eerst omgevormd tot stamcellen en later tot huidcellen. © Wikimedia Commons/Geoff Gallice.
Onderzoekers in de Verenigde Staten zijn erin geslaagd nieuw bot te laten groeien uit huidcellen van apen. Volgens de Amerikaanse omroep ABC is deze doorbraak een belangrijke stap in de ontwikkeling van stamceltherapieën voor menselijke ziekten.
Voor de studie, die vandaag verscheen in het wetenschappelijke vakblad Cell Reports, werden zogenaamde pluripotente stamcellen uit de huid van makaken gebruikt. Dat zijn cellen die geherprogrammeerd kunnen worden om te functioneren als een ander soort cel, waardoor ze potentieel hebben om ingezet te worden bij de behandeling van ziektes. In dit geval werden van de huidcellen eerst stamcellen gevormd, om die daarna om te zetten tot beenvormende cellen.
Die cellen werden nadien geïmplanteerd in de apen. Na acht, twaalf en zestien weken werden de implantaten weer verwijderd. Al na acht weken was botvorming merkbaar.
Kleine kans op afstoting
Verder onderzoek moet nog uitwijzen of deze methode breuken kan genezen of herstellen. Als dat het geval is, biedt de techniek grote voordelen. Omdat de manier om stamcellen te produceren kan worden afgestemd op elke individuele patiënt, is de kans op afstoting van het implantaat beperkt.
Al is het nog niet helemaal zeker dat dit soort therapieën veilig is, toch noemt onderzoeksleider Martin Pera deze studie "bemoedigend" op dat vlak. In tegenstelling tot bij eerder, gelijkaardig onderzoek op muizen hield het implanteren van de cellen in apen weinig risico in voor het ontwikkelen van tumoren. Enkel na injectie van een zeer grote dosis vormden zich tumoren, en zelfs dan groeiden die erg traag.
Het gaat voorlopig echter om een enkel type cel. Het team werkt nu aan stamcelmodellen voor de behandeling van ziektes aan lever, hart en beenmerg.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
16-05-2014
Het onderbewustzijn gemeten
(foto: digitalbob8)
Het is dé vraag voor iedereen die producten of media ontwikkelt: ‘Hoe ervaart de gebruiker dit?’. Leonid Ivonin (TU Eindhoven) ontdekte hoe bepaalde fysiologische waarden gekoppeld zijn aan bepaalde emoties. Hij legt een basis voor het grip krijgen op het onderbewustzijn.
Ivonin die deze week cum laude promoveerde op zijn proefschrift 'Digitizing Archetypal Human Experience Through Physiological Signals’ bij de vakgroep Designed Intelligence van de faculteit Industrial Design van de TUe deed onderzoek naar een manier om iets te zeggen over de onbewuste ervaringen en percepties van personen. Hij baseerde zich daarbij op het werk van de Zwitserse psycholoog Carl Gustav Jung die een onderscheid maakt tussen een persoonlijk en een collectief onderbewustzijn.
Het persoonlijke onderbewustzijn omvat de gevoelens, herinneringen, kennis en gedachten die iemand niet bewust ervaart. Het collectieve onderbewustzijn is een verzameling aangeboren denkpatronen. Men spreekt van zogeheten archetypen: universele ervaringen of gedragingen die leiden tot herkenbaar gedrag.
Grip op onderbewustzijn
Ivonin legde zijn proefpersonen afbeeldingen, geluiden en video’s voor die aan bepaalde emoties of archetypen zijn toe te schrijven. Ondertussen verzamelde hij fysiologische data van de proefpersonen, zoals hartritme, ademhaling of huidtemperatuur.
De promovendus ontdekte hierin een relatie tussen bepaalde fysiologische waarden en het beleven van een bewuste of onbewuste (aan archetypen gekoppelde) ervaring. Hij legde dit vast in een voor toekomstig onderzoek zeer bruikbare tool, waarmee hij een stevige basis legde voor het grip krijgen op het onderbewustzijn aan de hand van meetbare data.
(scienceguide.nl)
Het onderbewustzijn gemeten
(foto: digitalbob8)
Het is dé vraag voor iedereen die producten of media ontwikkelt: ‘Hoe ervaart de gebruiker dit?’. Leonid Ivonin (TU Eindhoven) ontdekte hoe bepaalde fysiologische waarden gekoppeld zijn aan bepaalde emoties. Hij legt een basis voor het grip krijgen op het onderbewustzijn.
Ivonin die deze week cum laude promoveerde op zijn proefschrift 'Digitizing Archetypal Human Experience Through Physiological Signals’ bij de vakgroep Designed Intelligence van de faculteit Industrial Design van de TUe deed onderzoek naar een manier om iets te zeggen over de onbewuste ervaringen en percepties van personen. Hij baseerde zich daarbij op het werk van de Zwitserse psycholoog Carl Gustav Jung die een onderscheid maakt tussen een persoonlijk en een collectief onderbewustzijn.
Het persoonlijke onderbewustzijn omvat de gevoelens, herinneringen, kennis en gedachten die iemand niet bewust ervaart. Het collectieve onderbewustzijn is een verzameling aangeboren denkpatronen. Men spreekt van zogeheten archetypen: universele ervaringen of gedragingen die leiden tot herkenbaar gedrag.
Grip op onderbewustzijn
Ivonin legde zijn proefpersonen afbeeldingen, geluiden en video’s voor die aan bepaalde emoties of archetypen zijn toe te schrijven. Ondertussen verzamelde hij fysiologische data van de proefpersonen, zoals hartritme, ademhaling of huidtemperatuur.
De promovendus ontdekte hierin een relatie tussen bepaalde fysiologische waarden en het beleven van een bewuste of onbewuste (aan archetypen gekoppelde) ervaring. Hij legde dit vast in een voor toekomstig onderzoek zeer bruikbare tool, waarmee hij een stevige basis legde voor het grip krijgen op het onderbewustzijn aan de hand van meetbare data.
(scienceguide.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
19-05-2014
Wetenschap ontdekt hoe we materie uit licht kunnen maken
Het idee ontstond zo’n tachtig jaar geleden, maar werd direct als ‘onmogelijk’ bestempeld. Onterecht, zo blijkt nu. Het is wel mogelijk om materie uit licht te maken. Sterker nog: de technologie die daarvoor nodig is, is al in huis!
In 1934 bedachten twee natuurkundigen dat het mogelijk moest zijn om licht te veranderen in materie. Ze stelden voor om twee fotonen (lichtdeeltjes) met elkaar in botsing te brengen en zo een elektron en positron te creëren. Hoewel het in theorie allemaal heel logisch klonk, stelden de natuurkundigen direct vast dat het niet aannemelijk was dat iemand ooit in staat zou zijn om dit in de praktijk uit te voeren en hun theorie te bewijzen.
Het kan wel
Maar onderzoekers van Imperial College London legden zich daar niet bij neer. In een nieuw paper laten ze zien dat het wel degelijk mogelijk is om de theorie van de twee natuurkundigen werkelijkheid te laten worden. Ze stellen dat het met de technologie die anno 2014 reeds voorhanden is, mogelijk is om materie uit licht te maken.
Een hohlraum. Afbeelding: LLNL.
Enkele stappen
Het proces zou uit enkele stappen bestaan. Eerst worden elektronen versneld tot ze een snelheid hebben die de snelheid van het licht nadert. Vervolgens zouden ze die elektronen op een stuk goud afvuren, zodat er lichtdeeltjes ontstaan die een miljard keer energieker zijn dan zichtbaar licht. Tegelijkertijd creëren de onderzoekers in een klein gouden kannetje – ook wel hohlraum genoemd – fotonen die vergelijkbaar zijn met het licht dat door sterren wordt uitgezonden. Vervolgens zorgen de onderzoekers ervoor dat de lichtdeeltjes die ze in het eerste deel van het experiment creëerden door het gouden kannetje reizen en in botsing komen met de fotonen die daarin te vinden zijn. Daarbij zouden dan elektronen en positronen ontstaan. De totstandkoming van die deeltjes kan waargenomen worden wanneer deze het gouden kannetje verlaten.
“Hoewel alle natuurkundigen aannemen dat de theorie klopt, stelden Breit en Wheeler (de natuurkundigen die de theorie formuleerden, red.) dat ze niet verwachtten dat het in het laboratorium zou kunnen worden aangetoond,” vertelt onderzoeker Steve Rose. “Vandaag, bijna tachtig jaar later, bewijzen we dat ze het bij het verkeerde eind hadden. Wat vooral zo verrassend is, is dat we ontdekt hebben dat we materie uit licht kunnen maken met behulp van de technologie die we vandaag de dag in Groot-Brittannië hebben.” De onderzoekers zijn nu bezig om de nodige contacten te leggen zodat het experiment straks daadwerkelijk kan worden uitgevoerd. “Het experiment dat wij voorstellen kan relatief gemakkelijk en met de bestaande technologie worden uitgevoerd,” stelt Oliver Pike. “De strijd om het experiment uit te voeren en te voltooien, is begonnen!”
(scientias.nl)
Wetenschap ontdekt hoe we materie uit licht kunnen maken
Het idee ontstond zo’n tachtig jaar geleden, maar werd direct als ‘onmogelijk’ bestempeld. Onterecht, zo blijkt nu. Het is wel mogelijk om materie uit licht te maken. Sterker nog: de technologie die daarvoor nodig is, is al in huis!
In 1934 bedachten twee natuurkundigen dat het mogelijk moest zijn om licht te veranderen in materie. Ze stelden voor om twee fotonen (lichtdeeltjes) met elkaar in botsing te brengen en zo een elektron en positron te creëren. Hoewel het in theorie allemaal heel logisch klonk, stelden de natuurkundigen direct vast dat het niet aannemelijk was dat iemand ooit in staat zou zijn om dit in de praktijk uit te voeren en hun theorie te bewijzen.
Het kan wel
Maar onderzoekers van Imperial College London legden zich daar niet bij neer. In een nieuw paper laten ze zien dat het wel degelijk mogelijk is om de theorie van de twee natuurkundigen werkelijkheid te laten worden. Ze stellen dat het met de technologie die anno 2014 reeds voorhanden is, mogelijk is om materie uit licht te maken.
Een hohlraum. Afbeelding: LLNL.
Enkele stappen
Het proces zou uit enkele stappen bestaan. Eerst worden elektronen versneld tot ze een snelheid hebben die de snelheid van het licht nadert. Vervolgens zouden ze die elektronen op een stuk goud afvuren, zodat er lichtdeeltjes ontstaan die een miljard keer energieker zijn dan zichtbaar licht. Tegelijkertijd creëren de onderzoekers in een klein gouden kannetje – ook wel hohlraum genoemd – fotonen die vergelijkbaar zijn met het licht dat door sterren wordt uitgezonden. Vervolgens zorgen de onderzoekers ervoor dat de lichtdeeltjes die ze in het eerste deel van het experiment creëerden door het gouden kannetje reizen en in botsing komen met de fotonen die daarin te vinden zijn. Daarbij zouden dan elektronen en positronen ontstaan. De totstandkoming van die deeltjes kan waargenomen worden wanneer deze het gouden kannetje verlaten.
“Hoewel alle natuurkundigen aannemen dat de theorie klopt, stelden Breit en Wheeler (de natuurkundigen die de theorie formuleerden, red.) dat ze niet verwachtten dat het in het laboratorium zou kunnen worden aangetoond,” vertelt onderzoeker Steve Rose. “Vandaag, bijna tachtig jaar later, bewijzen we dat ze het bij het verkeerde eind hadden. Wat vooral zo verrassend is, is dat we ontdekt hebben dat we materie uit licht kunnen maken met behulp van de technologie die we vandaag de dag in Groot-Brittannië hebben.” De onderzoekers zijn nu bezig om de nodige contacten te leggen zodat het experiment straks daadwerkelijk kan worden uitgevoerd. “Het experiment dat wij voorstellen kan relatief gemakkelijk en met de bestaande technologie worden uitgevoerd,” stelt Oliver Pike. “De strijd om het experiment uit te voeren en te voltooien, is begonnen!”
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
22-05-2014
Boodschappen naar het verleden sturen? Volgens wetenschappers kan het
Aan de hand van zijn relativiteitstheorie suggereerde Einstein in 1935 het bestaan van wormgaten. © thinkstock.
Boodschappen door de tijd sturen via een wormgat. Sciencefiction? Niet helemaal. Berekeningen van fysici aan de universiteit van Cambridge tonen aan dat een lang, dun wormgat lang genoeg open zou kunnen blijven om er lichtpulsen door te sturen. Dat schrijft het wetenschapsmagazine New Scientist.
Een wormgat is een hypothetische doorgang door de ruimtetijd, waardoor een soort 'tunnel' ontstaat. © Wikimedia Commons/GFDL.
Het bestaan van 'bruggen' door de ruimtetijd werd in 1935 gesuggereerd door Albert Einstein en Nathan Rosen. Deze tunnels, Einstein-Rosenbruggen of wormgaten genoemd, verbinden twee punten in de ruimtetijd. Ze creëren zo een soort binnenweg die reistijd en afstand vermindert.
Beeld u in dat het universum de schil van een appel is en dat een worm van de ene zijde van de appel naar de andere wil geraken. Als de worm op de schil blijft, is de kortste afstand de helft van de omtrek van de appel. Maar als de worm een gat graaft door de appel, is de afstand minder, namelijk de diameter van de appel.
Intrigerende mogelijkheden
In theorie opent het principe intrigerende mogelijkheden als mensen of voorwerpen een wormgat kunnen oversteken, zoals tijdreizen en kwantumcommunicatie.
Er stelt zich echter een probleem: Einsteins wormgaten staan erom bekend erg onstabiel te zijn en niet lang genoeg open te blijven om er daadwerkelijk iets doorheen te krijgen. In 1988 werkten Kip Thorne en zijn collega's aan het California Institute of Technology aan een oplossing. Ze suggereerden dat wormgaten open kunnen blijven door gebruik te maken van negatieve energie, genaamd Casimir-energie.
Metalen platen
De kwantummechanica leert dat het vacuüm van de ruimtetijd wemelt van kwantumfluctuaties, die energiegolven creëren. Indien in dit vacuüm twee metalen platen evenwijdig aan elkaar staan, zijn sommige energiegolven te groot om tussen de platen te passeren. Daardoor is de hoeveelheid energie tussen de platen minder groot dan errond en worden de platen naar elkaar toe geduwd. Op die manier kan de 'mond' van een wormgat fysiek opengeduwd worden.
Theoretische pogingen om wormgaten op deze manier open te houden, bleven tot dusver zonder resultaat. Maar nu heeft Luke Butcher van de universiteit van Cambridge mogelijk een oplossing gevonden. Hij berekende dat een wormgat onder de juiste omstandigheden zelf Casimir-energie kan opwekken en dus de rol van de metalen platen kan vervullen. Dit zou mogelijk zijn bij een lang en dun wormgat.
Volgens Butcher wordt er niet voldoende energie opgewekt om het wormgat stabiel te houden en zal het uiteindelijk dichtklappen. Maar uit zijn berekeningen blijkt dat dat traag gebeurt en dat het centrum wellicht lang genoeg zou openblijven om er een lichtpuls door te sturen.
Sneller dan de lichtsnelheid
Een wormgat is een korte weg door de ruimtetijd. Als men er dus in slaagt er een lichtpuls doorheen te sturen, zou dat betekenen dat men sneller dan de lichtsnelheid kan communiceren. Omdat de twee 'monden' van een wormgat zich op verschillende punten in de tijd kunnen bevinden, is het in theorie mogelijk een boodschap door de tijd te versturen.
Butcher benadrukt dat er meer onderzoek nodig is om te bewijzen dat het wormgat lang genoeg open kan blijven. Ook is het nog niet duidelijk of een lichtpuls die voldoende groot is om informatie over te brengen, door het langzaam dichtklappende gat kan.
En dan is er natuurlijk nog een lange weg af te leggen om de theoretische vergelijkingen om te zetten in een fysiek object.
(HLN)
Boodschappen naar het verleden sturen? Volgens wetenschappers kan het
Aan de hand van zijn relativiteitstheorie suggereerde Einstein in 1935 het bestaan van wormgaten. © thinkstock.
Boodschappen door de tijd sturen via een wormgat. Sciencefiction? Niet helemaal. Berekeningen van fysici aan de universiteit van Cambridge tonen aan dat een lang, dun wormgat lang genoeg open zou kunnen blijven om er lichtpulsen door te sturen. Dat schrijft het wetenschapsmagazine New Scientist.
Een wormgat is een hypothetische doorgang door de ruimtetijd, waardoor een soort 'tunnel' ontstaat. © Wikimedia Commons/GFDL.
Het bestaan van 'bruggen' door de ruimtetijd werd in 1935 gesuggereerd door Albert Einstein en Nathan Rosen. Deze tunnels, Einstein-Rosenbruggen of wormgaten genoemd, verbinden twee punten in de ruimtetijd. Ze creëren zo een soort binnenweg die reistijd en afstand vermindert.
Beeld u in dat het universum de schil van een appel is en dat een worm van de ene zijde van de appel naar de andere wil geraken. Als de worm op de schil blijft, is de kortste afstand de helft van de omtrek van de appel. Maar als de worm een gat graaft door de appel, is de afstand minder, namelijk de diameter van de appel.
Intrigerende mogelijkheden
In theorie opent het principe intrigerende mogelijkheden als mensen of voorwerpen een wormgat kunnen oversteken, zoals tijdreizen en kwantumcommunicatie.
Er stelt zich echter een probleem: Einsteins wormgaten staan erom bekend erg onstabiel te zijn en niet lang genoeg open te blijven om er daadwerkelijk iets doorheen te krijgen. In 1988 werkten Kip Thorne en zijn collega's aan het California Institute of Technology aan een oplossing. Ze suggereerden dat wormgaten open kunnen blijven door gebruik te maken van negatieve energie, genaamd Casimir-energie.
Metalen platen
De kwantummechanica leert dat het vacuüm van de ruimtetijd wemelt van kwantumfluctuaties, die energiegolven creëren. Indien in dit vacuüm twee metalen platen evenwijdig aan elkaar staan, zijn sommige energiegolven te groot om tussen de platen te passeren. Daardoor is de hoeveelheid energie tussen de platen minder groot dan errond en worden de platen naar elkaar toe geduwd. Op die manier kan de 'mond' van een wormgat fysiek opengeduwd worden.
Theoretische pogingen om wormgaten op deze manier open te houden, bleven tot dusver zonder resultaat. Maar nu heeft Luke Butcher van de universiteit van Cambridge mogelijk een oplossing gevonden. Hij berekende dat een wormgat onder de juiste omstandigheden zelf Casimir-energie kan opwekken en dus de rol van de metalen platen kan vervullen. Dit zou mogelijk zijn bij een lang en dun wormgat.
Volgens Butcher wordt er niet voldoende energie opgewekt om het wormgat stabiel te houden en zal het uiteindelijk dichtklappen. Maar uit zijn berekeningen blijkt dat dat traag gebeurt en dat het centrum wellicht lang genoeg zou openblijven om er een lichtpuls door te sturen.
Sneller dan de lichtsnelheid
Een wormgat is een korte weg door de ruimtetijd. Als men er dus in slaagt er een lichtpuls doorheen te sturen, zou dat betekenen dat men sneller dan de lichtsnelheid kan communiceren. Omdat de twee 'monden' van een wormgat zich op verschillende punten in de tijd kunnen bevinden, is het in theorie mogelijk een boodschap door de tijd te versturen.
Butcher benadrukt dat er meer onderzoek nodig is om te bewijzen dat het wormgat lang genoeg open kan blijven. Ook is het nog niet duidelijk of een lichtpuls die voldoende groot is om informatie over te brengen, door het langzaam dichtklappende gat kan.
En dan is er natuurlijk nog een lange weg af te leggen om de theoretische vergelijkingen om te zetten in een fysiek object.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
21-05-2014
De pil die u langer doet leven is geen utopie meer
Is het gouden middel voor een langer leven nu echt op komst? © thinkstock.
Wie ouderdomskwalen te snel af wil zijn, is voorlopig aangewezen op een caloriearm dieet. Maar er is een medicijn dat hetzelfde proces in de hand werkt: rapamycin. Amerikaanse onderzoekers zijn er nu in geslaagd de werking van het middel te verklaren. Dat brengt de wetenschap een stap dichter bij een samenstelling die de veroudering kan vertragen en ouderdomsziektes kan bestrijden. Een pil die u langer doet leven, lijkt ineens niet meer zo veraf.
Rapamycin is een immuniteitsonderdrukkend antibioticum dat gebruikt wordt om afstoting na een transplantatie tegen te gaan. Pfizer brengt het medicijn uit onder de naam Rapamune. Het is beschikbaar in vloeibare vorm en als omhulde tabletten van 1 en 2 mg.
Het medicijn werd vijftien jaar geleden geregistreerd en wekte sindsdien de belangstelling wegens zijn schijnbare vermogen om de heilzame werking van een caloriearm dieet na te bootsen. De voorbije jaren bleek uit proeven dat rapamycin functioneert als een 'seingever' die het lichaam signaleert wanneer er voedsel aanwezig is, wanneer er energie beschikbaar is en wanneer het eiwitten en nieuwe cellen kan aanmaken.
Laboratoriummuizen die het middel toegediend kregen, leefden wezenlijk langer dan muizen op een gewoon dieet. De vermindering in activiteit, veroorzaakt door ouderdom, werd afgeremd. De muizen waren fitter, vertoonden een verbeterde kennis en cardiovasculaire gezondheid en kregen minder snel kanker. Ook bij muizen op een caloriearm dieet verlengde de levensduur met 25 tot 30 procent.
Weerstand tegen insuline
Helaas heeft elke medaille een keerzijde, en dit medicijn heeft dan ook een cruciaal neveneffect. Het verhoogt de weerstand tegen insuline, wat diabetes in de hand kan werken. De nieuwe bevindingen, gepubliceerd in het vakblad Journals of Gerontology: Biological Sciences, verklaren hoe dat komt.
De onderzoekers stelden vast dat zowel caloriebeperking als rapamycin de vorming van vetten verhindert. Maar alleen dieetbeperking verhoogt de oxidatie van die vetten om op die manier energie te produceren. Rapamycin veroorzaakte daarentegen een ophoping van vetzuren en ten slotte een weerstand tegen insuline.
Dit probleem kan aangepakt worden met het medicijn metformin, dat nu al aan sommige diabetici wordt gegeven om oxidatie van vetten te bevorderen. In laboratoriumtesten leverde de combinatie van beide middelen de verhoopte voordelen op zonder het ongeweste neveneffect.
Grotere levenskwaliteit
"Als verder onderzoek dit bewijst, zou het mogelijk zijn een combinatie van beide medicijnen te gebruiken om ouderdom te bestrijden en ouderdomsziekten, zoals hart- en vaatziekten, Alzheimer en kanker, te behandelen", zegt Viviana Perez, assistent-prof aan het College of Science in Oregon, aan Science Daily. "Dan hebben we een middel waarmee mensen niet alleen langer leven, maar ook beter en met een grotere levenskwaliteit."
Het onderzoek is een samenwerking van Oklahoma University, Oklahoma City VA Medical Center, de universiteit van Michigan-Flint en South Texas Veterans Health Care System.
(HLN)
De pil die u langer doet leven is geen utopie meer
Is het gouden middel voor een langer leven nu echt op komst? © thinkstock.
Wie ouderdomskwalen te snel af wil zijn, is voorlopig aangewezen op een caloriearm dieet. Maar er is een medicijn dat hetzelfde proces in de hand werkt: rapamycin. Amerikaanse onderzoekers zijn er nu in geslaagd de werking van het middel te verklaren. Dat brengt de wetenschap een stap dichter bij een samenstelling die de veroudering kan vertragen en ouderdomsziektes kan bestrijden. Een pil die u langer doet leven, lijkt ineens niet meer zo veraf.
Rapamycin is een immuniteitsonderdrukkend antibioticum dat gebruikt wordt om afstoting na een transplantatie tegen te gaan. Pfizer brengt het medicijn uit onder de naam Rapamune. Het is beschikbaar in vloeibare vorm en als omhulde tabletten van 1 en 2 mg.
Het medicijn werd vijftien jaar geleden geregistreerd en wekte sindsdien de belangstelling wegens zijn schijnbare vermogen om de heilzame werking van een caloriearm dieet na te bootsen. De voorbije jaren bleek uit proeven dat rapamycin functioneert als een 'seingever' die het lichaam signaleert wanneer er voedsel aanwezig is, wanneer er energie beschikbaar is en wanneer het eiwitten en nieuwe cellen kan aanmaken.
Laboratoriummuizen die het middel toegediend kregen, leefden wezenlijk langer dan muizen op een gewoon dieet. De vermindering in activiteit, veroorzaakt door ouderdom, werd afgeremd. De muizen waren fitter, vertoonden een verbeterde kennis en cardiovasculaire gezondheid en kregen minder snel kanker. Ook bij muizen op een caloriearm dieet verlengde de levensduur met 25 tot 30 procent.
Weerstand tegen insuline
Helaas heeft elke medaille een keerzijde, en dit medicijn heeft dan ook een cruciaal neveneffect. Het verhoogt de weerstand tegen insuline, wat diabetes in de hand kan werken. De nieuwe bevindingen, gepubliceerd in het vakblad Journals of Gerontology: Biological Sciences, verklaren hoe dat komt.
De onderzoekers stelden vast dat zowel caloriebeperking als rapamycin de vorming van vetten verhindert. Maar alleen dieetbeperking verhoogt de oxidatie van die vetten om op die manier energie te produceren. Rapamycin veroorzaakte daarentegen een ophoping van vetzuren en ten slotte een weerstand tegen insuline.
Dit probleem kan aangepakt worden met het medicijn metformin, dat nu al aan sommige diabetici wordt gegeven om oxidatie van vetten te bevorderen. In laboratoriumtesten leverde de combinatie van beide middelen de verhoopte voordelen op zonder het ongeweste neveneffect.
Grotere levenskwaliteit
"Als verder onderzoek dit bewijst, zou het mogelijk zijn een combinatie van beide medicijnen te gebruiken om ouderdom te bestrijden en ouderdomsziekten, zoals hart- en vaatziekten, Alzheimer en kanker, te behandelen", zegt Viviana Perez, assistent-prof aan het College of Science in Oregon, aan Science Daily. "Dan hebben we een middel waarmee mensen niet alleen langer leven, maar ook beter en met een grotere levenskwaliteit."
Het onderzoek is een samenwerking van Oklahoma University, Oklahoma City VA Medical Center, de universiteit van Michigan-Flint en South Texas Veterans Health Care System.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
04-06-2014
Neurologen wissen succesvol herinnering bij rat
© thinkstock.
De afgelopen jaren werd het al mogelijk om valse herinneringen te implementeren in het brein, patiënten te laten hallucineren tijdens hun slaap en de hersenen te foppen met geluiden die niet bestaan. Daar wordt nu een nieuwe straffe prestatie aan toegevoegd: zo slaagde een team van neurologen erin om hersencellen te manipuleren en zo herinneringen uit te wissen en te herstellen.
Hoewel het resultaat bekomen werd op een rat, is het manipuleren van het brein al lang geen sciencefiction meer. Om een herinnering te wissen, moest er eerst een gecreëerd worden: de rat kreeg telkens een elektrisch schokje wanneer een geluid te horen was. Het beest associeerde al snel het geluid met pijn.
Wissen
Het werd dus de bedoeling om die pijnlijke herinnering te vernietigen. Door het brein van de rat te beschijnen met fel licht, was het dier niet meer angstig toen de pieptoon afgespeeld werd. Door snelle achtereenvolgende lichtflitsen kon de herinnering wel weer tot leven geroepen worden en werd de rat weer bang.
Volgens de onderzoekers is dit resultaat dan ook veelbelovend. Zij hopen dat dit in toekomst perspectieven biedt voor mensen met een hersentrauma of Alzheimer.
© thinkstock.
(HLN)
Neurologen wissen succesvol herinnering bij rat
© thinkstock.
De afgelopen jaren werd het al mogelijk om valse herinneringen te implementeren in het brein, patiënten te laten hallucineren tijdens hun slaap en de hersenen te foppen met geluiden die niet bestaan. Daar wordt nu een nieuwe straffe prestatie aan toegevoegd: zo slaagde een team van neurologen erin om hersencellen te manipuleren en zo herinneringen uit te wissen en te herstellen.
Hoewel het resultaat bekomen werd op een rat, is het manipuleren van het brein al lang geen sciencefiction meer. Om een herinnering te wissen, moest er eerst een gecreëerd worden: de rat kreeg telkens een elektrisch schokje wanneer een geluid te horen was. Het beest associeerde al snel het geluid met pijn.
Wissen
Het werd dus de bedoeling om die pijnlijke herinnering te vernietigen. Door het brein van de rat te beschijnen met fel licht, was het dier niet meer angstig toen de pieptoon afgespeeld werd. Door snelle achtereenvolgende lichtflitsen kon de herinnering wel weer tot leven geroepen worden en werd de rat weer bang.
Volgens de onderzoekers is dit resultaat dan ook veelbelovend. Zij hopen dat dit in toekomst perspectieven biedt voor mensen met een hersentrauma of Alzheimer.
© thinkstock.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
03-06-2014
Elektrische lading van antiwaterstof voor het eerst gemeten
Waterstof (links) en antiwaterstof (rechts). (CERN)
Voor het eerst zijn natuurkundigen erin geslaagd om de elektrische lading van een antiwaterstofatoom te bepalen. Die blijkt gelijk te zijn aan nul, met een precisie van 8 cijfers achter de komma. Geen verrassend resultaat, maar de nieuwe meting biedt wel een beter inzicht in de eigenschappen van antimaterie.
Een gewoon waterstofatoom bestaat uit een positief geladen proton met daaromheen een negatief geladen elektron. Een atoom van antiwaterstof bestaat uit de antideeltjes van proton en elektron: een negatief geladen antiproton, met daaromheen een positief geladen positron.
De nieuwe metingen zijn verricht door het ALPHA-experiment in de Antiproton Decelerator van deeltjeslaboratorium CERN in Genève en vandaag gepubliceerd in Nature Communications.
Hoewel iedereen verwachtte dat een antiwaterstofatoom net als een gewoon waterstofatoom elektrisch neutraal is, bestond daar toch geen honderd procent zekerheid over. Op de een of andere manier gedraagt antimaterie zich namelijk anders dan gewone materie, getuige het feit dat er in het huidige heelal alleen gewone materie voorkomt, terwijl er kort na de oerknal gelijke hoeveelheden materie en antimaterie moeten zijn ontstaan. Het raadsel van de verdwenen antimaterie is dan ook nog steeds niet opgelost. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Elektrische lading van antiwaterstof voor het eerst gemeten
Waterstof (links) en antiwaterstof (rechts). (CERN)
Voor het eerst zijn natuurkundigen erin geslaagd om de elektrische lading van een antiwaterstofatoom te bepalen. Die blijkt gelijk te zijn aan nul, met een precisie van 8 cijfers achter de komma. Geen verrassend resultaat, maar de nieuwe meting biedt wel een beter inzicht in de eigenschappen van antimaterie.
Een gewoon waterstofatoom bestaat uit een positief geladen proton met daaromheen een negatief geladen elektron. Een atoom van antiwaterstof bestaat uit de antideeltjes van proton en elektron: een negatief geladen antiproton, met daaromheen een positief geladen positron.
De nieuwe metingen zijn verricht door het ALPHA-experiment in de Antiproton Decelerator van deeltjeslaboratorium CERN in Genève en vandaag gepubliceerd in Nature Communications.
Hoewel iedereen verwachtte dat een antiwaterstofatoom net als een gewoon waterstofatoom elektrisch neutraal is, bestond daar toch geen honderd procent zekerheid over. Op de een of andere manier gedraagt antimaterie zich namelijk anders dan gewone materie, getuige het feit dat er in het huidige heelal alleen gewone materie voorkomt, terwijl er kort na de oerknal gelijke hoeveelheden materie en antimaterie moeten zijn ontstaan. Het raadsel van de verdwenen antimaterie is dan ook nog steeds niet opgelost. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
02-06-2014
Kwantuminformatie kan niet sneller reizen dan het licht
Twee jaar geleden toonden onderzoekers aan dat het mogelijk is om licht ‘op te voeren’ en delen van een lichtstraal sneller te laten reizen dan het licht. Nieuw onderzoek toont aan dat data in zo’n opgevoerde lichtstraal verloren gaat.
Einstein wist het zeker: niets kan sneller reizen dan licht in een vacuüm. Maar twee jaar geleden ontdekten onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) een maas in die natuurwet. Het is inderdaad onmogelijk om een lichtgolf ‘op te voeren’ en sneller te laten reizen dan het licht. Maar het is wel mogelijk om binnen die lichtgolf te spelen met de snelheid van licht.
De piek
Een lichtgolf kunt u zien als een golvende lijn. De onderzoekers toonden aan dat het mogelijk is om de pieken van die golven ietsje eerder te laten arriveren dan men op basis van de snelheid van het licht zou verwachten. Hoewel de lichtgolf nog steeds dezelfde constante snelheid had, waren de pieken iets naar voren geschoven.
Informatie
Dat onderzoek heeft nu een vervolg gekregen. Golven dragen namelijk informatie bij zich. En dat riep een interessante vervolgvraag op. Wat gebeurt er met die informatie als onderzoekers zo’n lichtstraal ‘opvoeren’? “We wisten dat het opvoeren van informatie allerlei problemen met causaliteit zou geven, zoals je die ook in sciencefictionfilms waarin mensen terug in de tijd reizen, ziet,” stelt onderzoeker Ryan Glasser. “Dus niemand verwachtte eigenlijk dat het mogelijk zou zijn, maar wat zou er precies voor zorgen dat het niet mogelijk was? Dat wilden we weten.”
“EIGENLIJK VERWACHTTE NIEMAND DAT HET MOGELIJK ZOU ZIJN”
Het experiment
De onderzoekers zetten een experiment op. Ze creëerden twee lichtbundels. De fotonen in de ene lichtbundel waren verstrengeld met de fotonen in de andere lichtbundel. Dat betekent dat kwantuminformatie in de ene lichtbundel – zoals de amplitude – overeenkomt met de kwantuminformatie in de andere lichtbundel. Normaal gesproken hoeven onderzoekers de kwantuminformatie slechts in één bundel af te lezen om te achterhalen hoe deze informatie er in beide bundels uitziet. Maar hoe zou dat zijn als de onderzoekers de lichtgolven in één bundel op zouden voeren? Ze probeerden het uit en ontdekten dat de overeenkomsten tussen de twee bundels vanaf dat moment afnamen. En hoe meer ze de ene lichtbundel opvoerden, hoe groter de verschillen werden. “We konden de kwantuminformatie niet sneller laten gaan dan de snelheid van het licht in een vacuüm,” vertelt Glasser.
Het is nog niet helemaal duidelijk hoe het komt dat de kwantuminformatie zich aan die maximumsnelheid onderwerpt. “We vermoeden dat kwantumruis en verstoring die grens bepalen.”
(scientias.nl)
Kwantuminformatie kan niet sneller reizen dan het licht
Twee jaar geleden toonden onderzoekers aan dat het mogelijk is om licht ‘op te voeren’ en delen van een lichtstraal sneller te laten reizen dan het licht. Nieuw onderzoek toont aan dat data in zo’n opgevoerde lichtstraal verloren gaat.
Einstein wist het zeker: niets kan sneller reizen dan licht in een vacuüm. Maar twee jaar geleden ontdekten onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) een maas in die natuurwet. Het is inderdaad onmogelijk om een lichtgolf ‘op te voeren’ en sneller te laten reizen dan het licht. Maar het is wel mogelijk om binnen die lichtgolf te spelen met de snelheid van licht.
De piek
Een lichtgolf kunt u zien als een golvende lijn. De onderzoekers toonden aan dat het mogelijk is om de pieken van die golven ietsje eerder te laten arriveren dan men op basis van de snelheid van het licht zou verwachten. Hoewel de lichtgolf nog steeds dezelfde constante snelheid had, waren de pieken iets naar voren geschoven.
Informatie
Dat onderzoek heeft nu een vervolg gekregen. Golven dragen namelijk informatie bij zich. En dat riep een interessante vervolgvraag op. Wat gebeurt er met die informatie als onderzoekers zo’n lichtstraal ‘opvoeren’? “We wisten dat het opvoeren van informatie allerlei problemen met causaliteit zou geven, zoals je die ook in sciencefictionfilms waarin mensen terug in de tijd reizen, ziet,” stelt onderzoeker Ryan Glasser. “Dus niemand verwachtte eigenlijk dat het mogelijk zou zijn, maar wat zou er precies voor zorgen dat het niet mogelijk was? Dat wilden we weten.”
“EIGENLIJK VERWACHTTE NIEMAND DAT HET MOGELIJK ZOU ZIJN”
Het experiment
De onderzoekers zetten een experiment op. Ze creëerden twee lichtbundels. De fotonen in de ene lichtbundel waren verstrengeld met de fotonen in de andere lichtbundel. Dat betekent dat kwantuminformatie in de ene lichtbundel – zoals de amplitude – overeenkomt met de kwantuminformatie in de andere lichtbundel. Normaal gesproken hoeven onderzoekers de kwantuminformatie slechts in één bundel af te lezen om te achterhalen hoe deze informatie er in beide bundels uitziet. Maar hoe zou dat zijn als de onderzoekers de lichtgolven in één bundel op zouden voeren? Ze probeerden het uit en ontdekten dat de overeenkomsten tussen de twee bundels vanaf dat moment afnamen. En hoe meer ze de ene lichtbundel opvoerden, hoe groter de verschillen werden. “We konden de kwantuminformatie niet sneller laten gaan dan de snelheid van het licht in een vacuüm,” vertelt Glasser.
Het is nog niet helemaal duidelijk hoe het komt dat de kwantuminformatie zich aan die maximumsnelheid onderwerpt. “We vermoeden dat kwantumruis en verstoring die grens bepalen.”
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Grappig, diezelfde site melde ff geleden dat data teleporteren wel mogelijk is. En aangezien teleport instant is...
http://www.scientias.nl/p(...)en-informatie/101664
http://www.scientias.nl/p(...)en-informatie/101664
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
13-06-2014
Wetenschappers vinden gigantische ondergrondse oceaan diep in de aardkorst
© photo news.
Wetenschappers zijn er door seismische proeven in geslaagd om een gigantisch grote watermassa te detecteren in het binnenste van de aarde. Die ontdekking werpt mogelijk nieuw licht op de vraag hoe er ooit water op onze planeet is gekomen.
In de aardlaag, tussen ongeveer 410 en 660 kilometer diepte, bevindt zich voldoelde water om alle oceanen op de oppervlakte van de aarde drie keer te vullen. Het water bevindt zich tussen het aardoppervlak en de aardkern in een laag rotsachtig gesteente met de naam ringwoodiet. De bevindingen verschijnen vandaag in het vakblad Science.
De ontdekking van het water zou er op kunnen wijzen dat het water op aarde er niet is gekomen door ijskometen die op onze planeet insloegen na de vorming ervan, zoals tot nu toe algemeen werd gedacht. Het water zou er nu eerder van binnenuit gekomen zijn, en naar boven zijn gestuwd door vulkanische activiteit. Daardoor zouden de oceanen stapsgewijs zijn ontstaan. De ontdekking geeft ook meer duidelijkheid waarom de oceanen al miljoenen jaren ongeveer even groot blijven: het water in de aardlaag vormt een soort van buffer.
Als het water er niet zou zijn, zou het zich wel op de aardoppervlakte bevinden en zouden enkel de hoogste bergtoppen boven het water uitsteken, zo concluderen de onderzoekers nog.
(HLN)
Wetenschappers vinden gigantische ondergrondse oceaan diep in de aardkorst
© photo news.
Wetenschappers zijn er door seismische proeven in geslaagd om een gigantisch grote watermassa te detecteren in het binnenste van de aarde. Die ontdekking werpt mogelijk nieuw licht op de vraag hoe er ooit water op onze planeet is gekomen.
In de aardlaag, tussen ongeveer 410 en 660 kilometer diepte, bevindt zich voldoelde water om alle oceanen op de oppervlakte van de aarde drie keer te vullen. Het water bevindt zich tussen het aardoppervlak en de aardkern in een laag rotsachtig gesteente met de naam ringwoodiet. De bevindingen verschijnen vandaag in het vakblad Science.
De ontdekking van het water zou er op kunnen wijzen dat het water op aarde er niet is gekomen door ijskometen die op onze planeet insloegen na de vorming ervan, zoals tot nu toe algemeen werd gedacht. Het water zou er nu eerder van binnenuit gekomen zijn, en naar boven zijn gestuwd door vulkanische activiteit. Daardoor zouden de oceanen stapsgewijs zijn ontstaan. De ontdekking geeft ook meer duidelijkheid waarom de oceanen al miljoenen jaren ongeveer even groot blijven: het water in de aardlaag vormt een soort van buffer.
Als het water er niet zou zijn, zou het zich wel op de aardoppervlakte bevinden en zouden enkel de hoogste bergtoppen boven het water uitsteken, zo concluderen de onderzoekers nog.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
13-06-2014
Plastic rots in Hawaï bewijst het: de mens vervuilt meer dan ooit
© Geosociety.
Onze Aarde is een nieuw gesteente rijker. Volgens geologen is plastiglomeraat een blijver en een onmiskenbare getuige van onze vervuilende gewoonten. Dat schrijft de nieuwssite Liberty Voice.
Plastiglomeraat vormt zich wanneer plastic smelt en zich vermengt met lavasteen, koraal en zand. Geoloog Patricia Corcoran van de universiteit van Ontario en Charles Moore, kapitein van een oceanisch onderzoekschip, ontdekten de steen op een Hawaïaans strand. Ze publiceerden hun onderzoek in het vakblad Geological Society of America Today.
De wetenschappers vermoeden dat de stenen ontstonden toen kampeerders plastic voorwerpen als vorkjes, tandenborstels en touw verbrandden. Veel van die voorwerpen waren nog herkenbaar.
Overal ter wereld
Omdat plastic zo alomtegenwoordig is en niet natuurlijk afbreekt, denken de geologen dat plastiglomeraat een permanente nieuwe aanwinst is op de lijst van gesteenten op Aarde. Corcoran is ervan overtuigd dat het nieuwe gesteente, nu het geïdentificeerd is, aan talloze kusten in de hele wereld ontdekt zal worden.
Volgens paleontoloog Jan Zalasiewicz van de universiteit van Leicester is de ontdekking de officiële inluiding van een nieuw tijdperk: het Antropoceen. Voor toekomstige generaties vormt het nieuwe gesteente een blijvend bewijs van onze vervuilende gewoonten. Sinds 1950 produceerden we bijna 6 miljard ton plastic, genoeg om de planeet mee te verpakken.
(HLN)
Plastic rots in Hawaï bewijst het: de mens vervuilt meer dan ooit
© Geosociety.
Onze Aarde is een nieuw gesteente rijker. Volgens geologen is plastiglomeraat een blijver en een onmiskenbare getuige van onze vervuilende gewoonten. Dat schrijft de nieuwssite Liberty Voice.
Plastiglomeraat vormt zich wanneer plastic smelt en zich vermengt met lavasteen, koraal en zand. Geoloog Patricia Corcoran van de universiteit van Ontario en Charles Moore, kapitein van een oceanisch onderzoekschip, ontdekten de steen op een Hawaïaans strand. Ze publiceerden hun onderzoek in het vakblad Geological Society of America Today.
De wetenschappers vermoeden dat de stenen ontstonden toen kampeerders plastic voorwerpen als vorkjes, tandenborstels en touw verbrandden. Veel van die voorwerpen waren nog herkenbaar.
Overal ter wereld
Omdat plastic zo alomtegenwoordig is en niet natuurlijk afbreekt, denken de geologen dat plastiglomeraat een permanente nieuwe aanwinst is op de lijst van gesteenten op Aarde. Corcoran is ervan overtuigd dat het nieuwe gesteente, nu het geïdentificeerd is, aan talloze kusten in de hele wereld ontdekt zal worden.
Volgens paleontoloog Jan Zalasiewicz van de universiteit van Leicester is de ontdekking de officiële inluiding van een nieuw tijdperk: het Antropoceen. Voor toekomstige generaties vormt het nieuwe gesteente een blijvend bewijs van onze vervuilende gewoonten. Sinds 1950 produceerden we bijna 6 miljard ton plastic, genoeg om de planeet mee te verpakken.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
12-06-2014
Levensgevaarlijke Spaanse griep tot leven gewekt
Een militair hospitaal tijdens de Spaanse griep. © Wikipedia.
Amerikaanse wetenschappers hebben in een beveiligd laboratorium in de staat Wisconsin de zogenaamde 'Spaanse griep', het uitgestorven influenzavirus, opnieuw tot leven gewekt.
In 1918 eiste een wereldwijde epidemie van de Spaanse griep naar schatting 20 tot 100 miljoen levens, een aantal dat het totale dodental van de Eerste Wereldoorlog ruimschoots overtreft.
Wetenschapper Yoshihiro Kawaoka van de universiteit van Wisconsin heeft het virus nu opnieuw tot leven geroepen. Het virus, dat voor 97 procent identiek is aan het dodelijke griepvirus uit 1918, werd in het beveiligde laboratorium gecreëerd met behulp van 'omgekeerde genetica'. Daarvoor gebruikte hij vogelgriepvirussen uit wilde eenden, meldt het vakblad Cell Host and Microbe.
Critici bestempelen het onderzoek als krankzinnig en gevaarlijk. Mocht het virus een weg naar de buitenwereld vinden, dan zijn de gevolgen niet te overzien, melden zij.
(HLN)
Levensgevaarlijke Spaanse griep tot leven gewekt
Een militair hospitaal tijdens de Spaanse griep. © Wikipedia.
Amerikaanse wetenschappers hebben in een beveiligd laboratorium in de staat Wisconsin de zogenaamde 'Spaanse griep', het uitgestorven influenzavirus, opnieuw tot leven gewekt.
In 1918 eiste een wereldwijde epidemie van de Spaanse griep naar schatting 20 tot 100 miljoen levens, een aantal dat het totale dodental van de Eerste Wereldoorlog ruimschoots overtreft.
Wetenschapper Yoshihiro Kawaoka van de universiteit van Wisconsin heeft het virus nu opnieuw tot leven geroepen. Het virus, dat voor 97 procent identiek is aan het dodelijke griepvirus uit 1918, werd in het beveiligde laboratorium gecreëerd met behulp van 'omgekeerde genetica'. Daarvoor gebruikte hij vogelgriepvirussen uit wilde eenden, meldt het vakblad Cell Host and Microbe.
Critici bestempelen het onderzoek als krankzinnig en gevaarlijk. Mocht het virus een weg naar de buitenwereld vinden, dan zijn de gevolgen niet te overzien, melden zij.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
11-06-2014
Eerste computer slaagt voor Turingtest
Maar zo kun je een chatbot toch ontmaskeren
Afgelopen zaterdag slaagde voor het eerst een computer voor de legendarische Turingtest. Als een van de dertig rechters mocht NTR-redacteur Bennie Mols de eer van de mensheid zien hoog te houden door te proberen chatbots te ontmaskeren.
Zoek op Twitter op #turingtest en je vindt dagelijks een keur aan tweets. Zo schreef #DomDoze: “Afgelopen nacht werd ik dronken en deed met mijn magnetron de Turing Test. Hij slaagde. Het was de dag waarop mijn keuken slimmer werd dan ikzelf.”
De Turingtest werd in 1950 voorgesteld door de Britse computerpionier Alan Turing. Terwijl de wereld toen nog maar vier elektronische computers telde, keek Turing al ver vooruit. Wat zouden die machines in de toekomst allemaal gaan kunnen? Wanneer zouden we ze denkend mogen noemen? Om een antwoord op die vraag te vinden stelde hij een praktische test voor, die later de Turingtest kwam te heten.
Hoewel Turing nooit de volledige spelregels heeft bepaald, is een veelgebruikte opzet de volgende: een menselijke rechter chat met twee entiteiten tegelijk. Dat chatten gebeurt alleen via tekst. Vragen en antwoorden tikt de rechter in op een toetsenbord en verschijnen op een beeldscherm, net als de reacties van de onbekende entiteit. Links op het beeldscherm verschijnt het ene chatgesprek, rechts het andere. De rechter weet niet wie mens is en wie computer.
Turing vond dat we mogen zeggen dat een computer kan denken wanneer minstens dertig procent van de rechters de computer voor een mens aanziet. Een chat van vijf minuten leek hem wel een acceptabele tijd. Maar hoeveel rechters moeten meedoen, heeft hij nooit bepaald; een van de twistpunten over de spelregels van de Turingtest.
Is het glas halfvol?
Op zaterdag 7 juni, precies zestig jaar na Alan Turings zelfmoord in 1954, vond bij de Royal Society in Londen een Turingtest plaats met dertig rechters, dertig menselijke vrijwilligers die gewoon zichzelf moesten zijn en vijf chatbots. De dertig rechters moesten elk vijf maal vijf minuten simultaan chatten.
Op grond van mijn boek Turings Tango over kunstmatige intelligentie, de Turingtest en Alan Turing werd ik uitgenodigd om een van de dertig rechters te zijn. Ik mocht proberen de vijf deelnemende chatbots − computerprogramma's die kunnen chatten − te onderscheiden van vijf verschillende mensen.
Eén van mijn chats verliep als volgt:
Als User mag ik de aftrap doen. Laat ik gewoontjes beginnen:
User: Good morning! Nice you want to participate in a Turing Test
Het antwoord volgt snel:
Remote: But I wouldn't say that any morning could be good.
Vreemde zin. Maar goed, zou best nog van een mens kunnen komen. Chatbots combineren allerlei stukken tekst die ze uit eerdere gesprekken hebben verzameld. Ze hebben grote moeite om consistent te antwoorden op persoonlijke vragen over familie, vrienden, biografische herinneringen, persoonlijke meningen etcetera. Ik besluit om naar een persoonlijke mening te vragen:
User: What do you think of the Turing Test?
Remote: There are some people who would not pass the Turing test themselves. Why must they inflict it on machines?
Dit is typisch een antwoord dat ik in verschillende varianten wel eens eerder heb gekregen van chatbots op dezelfde vraag. Ik ga het wat moeilijker maken. Ik gooi er een vraag in die persoonlijk wordt en tegelijk een uitdrukking bevat:
User: Is the glass half full or half empty for you today?
Remote: That's not something I would tell just anyone!
Oké, ik raak meer en meer overtuigd dat ik met een chatbot spreek. Nog maar een vraag dan over een actuele politieke kwestie, ook notoir moeilijk voor chatbots:
User: What do you think of the situation in Ukraine?
Remote: Difficult question. I will have to work on that and get back to you tomorrow.
Ja hoor, betrapt! Dat laatste zou een mens in deze Turingtest niet zeggen. O ja, goed om te weten: een van de spelregels is dat de mensen aan de andere kant gevraagd wordt om zichzelf te zijn. Ze mogen niet de gek gaan uithangen of gaan doen alsof ze zelf een chatbot zijn.
Hoewel ik nu zeker weet dat ik met een chatbot spreek, ga ik toch maar even verder, benieuwd naar het antwoord op het volgende:
User: You can always e-mail me
Remote: I'm not allowed to send e-mails all by myself, although I am quite capable of doing so. My makers are concerned I might be duped into ordering magazine subscriptions. If you give me your e-mail address, I'll ask if I can write to you.
Dit antwoord verschijnt zo snel op het scherm dat alleen een computer dat voor elkaar krijgt. Bovendien zou geen mens het over 'my makers' hebben. Maar een chatbot heeft geen idee wat hij allemaal zegt.
Ik gooi er nog maar een vraag in die een beroep doet op de levensgeschiedenis van mijn gesprekspartner. Ook heel moeilijk voor een chatbot om een uitgebreide consistente levensgeschiedenis bij elkaar te liegen.
User: What is your favorite memory?
Remote: I favor complete impartiality.
Dan is de tijd om. Een makkie: dit is een chatbot.
Computer als kind
Uiteindelijk zou ik alle vijf de chatbots ontmaskeren. Maar toch blijken aan het eind van de dag tien rechters gefopt te zijn door chatbot Eugene, die zich voordoet als een dertienjarige Oekraïense jongen. Tien van de dertig: dat is 33,33%. En daarmee is Eugene geslaagd voor de Turingtest. Voor wat het waard is trouwens, want er zijn vele redenen om de Turingtest als gedateerd te beschouwen.
De Turingtest is een alles-of-niets test. Hij meet niet de vooruitgang in kunstmatige intelligentie, noch wat computer en mens samen beter kunnen dan elk afzonderlijk. Daarnaast is de Turingtest volledig gebaseerd op het nabootsen van menselijke intelligentie. Maar net zoals een Boeing 747 heel anders vliegt dan een vogel, zo zijn computers anders intelligent gebleken dan mensen. Ten slotte onderschatte Turing hoezeer menselijke intelligentie verankerd ligt in het feit dat wij een lichaam hebben dat moet waarnemen en handelen. Het feit dat een computer geen lichaam heeft, maakt het extreem moeilijk om menselijke intelligentie te simuleren.
Ik denk niet dat Turing onder de indruk zou zijn geweest van de huidige chatbots die vol zitten met trucjes. Hem stond een computer voor ogen die we net als een kind zouden onderwijzen tot het uit zichzelf zou beginnen te leren.
Kunstmatige intelligentie heeft veel meer interessants te bieden dan chatbots die met trucjes mensen proberen te foppen. De Turingtest is er voor de lol, niet voor de wetenschap.
Meer weten?
Meer info over de Turingtest van zaterdag 7 juni
Een uitgebreid betoog over waarom de Turingtest gedateerd is
(wetenschap24,nl
Eerste computer slaagt voor Turingtest
Maar zo kun je een chatbot toch ontmaskeren
Afgelopen zaterdag slaagde voor het eerst een computer voor de legendarische Turingtest. Als een van de dertig rechters mocht NTR-redacteur Bennie Mols de eer van de mensheid zien hoog te houden door te proberen chatbots te ontmaskeren.
Zoek op Twitter op #turingtest en je vindt dagelijks een keur aan tweets. Zo schreef #DomDoze: “Afgelopen nacht werd ik dronken en deed met mijn magnetron de Turing Test. Hij slaagde. Het was de dag waarop mijn keuken slimmer werd dan ikzelf.”
De Turingtest werd in 1950 voorgesteld door de Britse computerpionier Alan Turing. Terwijl de wereld toen nog maar vier elektronische computers telde, keek Turing al ver vooruit. Wat zouden die machines in de toekomst allemaal gaan kunnen? Wanneer zouden we ze denkend mogen noemen? Om een antwoord op die vraag te vinden stelde hij een praktische test voor, die later de Turingtest kwam te heten.
Hoewel Turing nooit de volledige spelregels heeft bepaald, is een veelgebruikte opzet de volgende: een menselijke rechter chat met twee entiteiten tegelijk. Dat chatten gebeurt alleen via tekst. Vragen en antwoorden tikt de rechter in op een toetsenbord en verschijnen op een beeldscherm, net als de reacties van de onbekende entiteit. Links op het beeldscherm verschijnt het ene chatgesprek, rechts het andere. De rechter weet niet wie mens is en wie computer.
Turing vond dat we mogen zeggen dat een computer kan denken wanneer minstens dertig procent van de rechters de computer voor een mens aanziet. Een chat van vijf minuten leek hem wel een acceptabele tijd. Maar hoeveel rechters moeten meedoen, heeft hij nooit bepaald; een van de twistpunten over de spelregels van de Turingtest.
Is het glas halfvol?
Op zaterdag 7 juni, precies zestig jaar na Alan Turings zelfmoord in 1954, vond bij de Royal Society in Londen een Turingtest plaats met dertig rechters, dertig menselijke vrijwilligers die gewoon zichzelf moesten zijn en vijf chatbots. De dertig rechters moesten elk vijf maal vijf minuten simultaan chatten.
Op grond van mijn boek Turings Tango over kunstmatige intelligentie, de Turingtest en Alan Turing werd ik uitgenodigd om een van de dertig rechters te zijn. Ik mocht proberen de vijf deelnemende chatbots − computerprogramma's die kunnen chatten − te onderscheiden van vijf verschillende mensen.
Eén van mijn chats verliep als volgt:
Als User mag ik de aftrap doen. Laat ik gewoontjes beginnen:
User: Good morning! Nice you want to participate in a Turing Test
Het antwoord volgt snel:
Remote: But I wouldn't say that any morning could be good.
Vreemde zin. Maar goed, zou best nog van een mens kunnen komen. Chatbots combineren allerlei stukken tekst die ze uit eerdere gesprekken hebben verzameld. Ze hebben grote moeite om consistent te antwoorden op persoonlijke vragen over familie, vrienden, biografische herinneringen, persoonlijke meningen etcetera. Ik besluit om naar een persoonlijke mening te vragen:
User: What do you think of the Turing Test?
Remote: There are some people who would not pass the Turing test themselves. Why must they inflict it on machines?
Dit is typisch een antwoord dat ik in verschillende varianten wel eens eerder heb gekregen van chatbots op dezelfde vraag. Ik ga het wat moeilijker maken. Ik gooi er een vraag in die persoonlijk wordt en tegelijk een uitdrukking bevat:
User: Is the glass half full or half empty for you today?
Remote: That's not something I would tell just anyone!
Oké, ik raak meer en meer overtuigd dat ik met een chatbot spreek. Nog maar een vraag dan over een actuele politieke kwestie, ook notoir moeilijk voor chatbots:
User: What do you think of the situation in Ukraine?
Remote: Difficult question. I will have to work on that and get back to you tomorrow.
Ja hoor, betrapt! Dat laatste zou een mens in deze Turingtest niet zeggen. O ja, goed om te weten: een van de spelregels is dat de mensen aan de andere kant gevraagd wordt om zichzelf te zijn. Ze mogen niet de gek gaan uithangen of gaan doen alsof ze zelf een chatbot zijn.
Hoewel ik nu zeker weet dat ik met een chatbot spreek, ga ik toch maar even verder, benieuwd naar het antwoord op het volgende:
User: You can always e-mail me
Remote: I'm not allowed to send e-mails all by myself, although I am quite capable of doing so. My makers are concerned I might be duped into ordering magazine subscriptions. If you give me your e-mail address, I'll ask if I can write to you.
Dit antwoord verschijnt zo snel op het scherm dat alleen een computer dat voor elkaar krijgt. Bovendien zou geen mens het over 'my makers' hebben. Maar een chatbot heeft geen idee wat hij allemaal zegt.
Ik gooi er nog maar een vraag in die een beroep doet op de levensgeschiedenis van mijn gesprekspartner. Ook heel moeilijk voor een chatbot om een uitgebreide consistente levensgeschiedenis bij elkaar te liegen.
User: What is your favorite memory?
Remote: I favor complete impartiality.
Dan is de tijd om. Een makkie: dit is een chatbot.
Computer als kind
Uiteindelijk zou ik alle vijf de chatbots ontmaskeren. Maar toch blijken aan het eind van de dag tien rechters gefopt te zijn door chatbot Eugene, die zich voordoet als een dertienjarige Oekraïense jongen. Tien van de dertig: dat is 33,33%. En daarmee is Eugene geslaagd voor de Turingtest. Voor wat het waard is trouwens, want er zijn vele redenen om de Turingtest als gedateerd te beschouwen.
De Turingtest is een alles-of-niets test. Hij meet niet de vooruitgang in kunstmatige intelligentie, noch wat computer en mens samen beter kunnen dan elk afzonderlijk. Daarnaast is de Turingtest volledig gebaseerd op het nabootsen van menselijke intelligentie. Maar net zoals een Boeing 747 heel anders vliegt dan een vogel, zo zijn computers anders intelligent gebleken dan mensen. Ten slotte onderschatte Turing hoezeer menselijke intelligentie verankerd ligt in het feit dat wij een lichaam hebben dat moet waarnemen en handelen. Het feit dat een computer geen lichaam heeft, maakt het extreem moeilijk om menselijke intelligentie te simuleren.
Ik denk niet dat Turing onder de indruk zou zijn geweest van de huidige chatbots die vol zitten met trucjes. Hem stond een computer voor ogen die we net als een kind zouden onderwijzen tot het uit zichzelf zou beginnen te leren.
Kunstmatige intelligentie heeft veel meer interessants te bieden dan chatbots die met trucjes mensen proberen te foppen. De Turingtest is er voor de lol, niet voor de wetenschap.
Meer weten?
Meer info over de Turingtest van zaterdag 7 juni
Een uitgebreid betoog over waarom de Turingtest gedateerd is
(wetenschap24,nl
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
17-06-2014
Supercomputer op je bureau
Is jouw pc een traag bakbeest, en droom je van een snelheidsmonster? Dan heb je geluk. Het technologiebedrijf Hewlett-Packard is namelijk bezig met het opnieuw uitvinden van de computer. Zelfs de beste supercomputers kunnen volgens HP niet tippen aan hun ontwerp. Het zou zomaar kunnen dat over een aantal jaar in ieders woonkamer een super-supercomputer staat.
Een trage computer is binnenkort verleden tijd. Bron: Wikimedia Commons
De desktop computer is de laatste tientallen jaren enorm in rekenkracht verbeterd, maar verbleekt in vergelijking met de huidige supercomputers. De Chinese supercomputer Tianhe-2 kan bijvoorbeeld maar liefst 33 biljard berekeningen per seconde verwerken. Een gewone computer haalt ‘slechts’ enkele miljoenen berekeningen per seconde. Vanuit dat oogpunt lijkt onze huis-tuin-en-keukencomputer meer op een grafische rekenmachine dan een technologisch rekenwonder.
Het bedrijf HP wil daar verandering in brengen met een nieuwe generatie computers. Nieuwe hardware, genaamd The Machine, moet ervoor zorgen dat de rekenkracht van ‘gewone’ computers een flinke oppepper krijgt. Computers met die nieuwe hardware kunnen volgens HP maar liefst een duizelingwekkende 160 biljard berekeningen per nanoseconde verwerken.
De huidige generatie computers zijn beperkt in hun rekenkracht doordat het werk- en opslaggeheugen van elkaar gescheiden zijn. Die twee componenten wisselen constant informatie met elkaar uit wanneer de computer voor je aan de slag gaat. Helaas kost dat communicatieproces relatief veel tijd. Het nieuwe ontwerp van HP maakt daar een einde aan door de twee componenten samen te voegen in een zogeheten memristor. Dat is een weerstand met een geheugen dat zonder energie veel data kan opslaan en het zeer snel weer oproept. Daardoor kost het uitvoeren van berekeningen een stuk minder tijd en kan de computer sneller data verwerken.
De huidige supercomputers passen helaas nog niet op je bureau. Bron: Wikimedia Commons
Voor het versturen van die data tussen memristors en andere computeronderdelen, met de snelheid die HP voor ogen heeft, zijn koperdraden van 10 centimeter dik nodig. Dat draagt niet bij aan een handzaam computerformaat. De techneuten van HP willen daarom een optische verbinding gebruiken, die is gebaseerd op licht in plaats van elektronen. Omdat licht veel sneller reist dan elektriciteit, en dus sneller data verstuurt, kunnen andere onderdelen van de computer daadwerkelijk de enorme rekenkracht gebruiken.
Niet alleen denken de mensen van HP dat zij de computer op revolutionaire wijze gaan veranderen, ook de mobiele telefoon moet eraan geloven. Volgens HP is een mobiele telefoon met 100 terabyte geheugen haalbaar. Ter vergelijking, een smarthpone bevat gemiddeld duizend maal minder geheugen.
Hoewel de belofte van HP voor computerfanaten als muziek in de oren klinkt, moeten zij nog even wachten voordat de eerste exemplaren in de winkels liggen. HP verwacht de eerste proefexemplaren klaar te hebben in 2015. Daarna duurt het nog zo’n drie jaar voordat de eerste computers zijn uitgerust met The Machine.
Bekijk hieronder de filmpjes van HP over The Machine en de Chinese supercomputer Tianhe-2:
(newscientist.nl)
Supercomputer op je bureau
Is jouw pc een traag bakbeest, en droom je van een snelheidsmonster? Dan heb je geluk. Het technologiebedrijf Hewlett-Packard is namelijk bezig met het opnieuw uitvinden van de computer. Zelfs de beste supercomputers kunnen volgens HP niet tippen aan hun ontwerp. Het zou zomaar kunnen dat over een aantal jaar in ieders woonkamer een super-supercomputer staat.
Een trage computer is binnenkort verleden tijd. Bron: Wikimedia Commons
De desktop computer is de laatste tientallen jaren enorm in rekenkracht verbeterd, maar verbleekt in vergelijking met de huidige supercomputers. De Chinese supercomputer Tianhe-2 kan bijvoorbeeld maar liefst 33 biljard berekeningen per seconde verwerken. Een gewone computer haalt ‘slechts’ enkele miljoenen berekeningen per seconde. Vanuit dat oogpunt lijkt onze huis-tuin-en-keukencomputer meer op een grafische rekenmachine dan een technologisch rekenwonder.
Het bedrijf HP wil daar verandering in brengen met een nieuwe generatie computers. Nieuwe hardware, genaamd The Machine, moet ervoor zorgen dat de rekenkracht van ‘gewone’ computers een flinke oppepper krijgt. Computers met die nieuwe hardware kunnen volgens HP maar liefst een duizelingwekkende 160 biljard berekeningen per nanoseconde verwerken.
De huidige generatie computers zijn beperkt in hun rekenkracht doordat het werk- en opslaggeheugen van elkaar gescheiden zijn. Die twee componenten wisselen constant informatie met elkaar uit wanneer de computer voor je aan de slag gaat. Helaas kost dat communicatieproces relatief veel tijd. Het nieuwe ontwerp van HP maakt daar een einde aan door de twee componenten samen te voegen in een zogeheten memristor. Dat is een weerstand met een geheugen dat zonder energie veel data kan opslaan en het zeer snel weer oproept. Daardoor kost het uitvoeren van berekeningen een stuk minder tijd en kan de computer sneller data verwerken.
De huidige supercomputers passen helaas nog niet op je bureau. Bron: Wikimedia Commons
Voor het versturen van die data tussen memristors en andere computeronderdelen, met de snelheid die HP voor ogen heeft, zijn koperdraden van 10 centimeter dik nodig. Dat draagt niet bij aan een handzaam computerformaat. De techneuten van HP willen daarom een optische verbinding gebruiken, die is gebaseerd op licht in plaats van elektronen. Omdat licht veel sneller reist dan elektriciteit, en dus sneller data verstuurt, kunnen andere onderdelen van de computer daadwerkelijk de enorme rekenkracht gebruiken.
Niet alleen denken de mensen van HP dat zij de computer op revolutionaire wijze gaan veranderen, ook de mobiele telefoon moet eraan geloven. Volgens HP is een mobiele telefoon met 100 terabyte geheugen haalbaar. Ter vergelijking, een smarthpone bevat gemiddeld duizend maal minder geheugen.
Hoewel de belofte van HP voor computerfanaten als muziek in de oren klinkt, moeten zij nog even wachten voordat de eerste exemplaren in de winkels liggen. HP verwacht de eerste proefexemplaren klaar te hebben in 2015. Daarna duurt het nog zo’n drie jaar voordat de eerste computers zijn uitgerust met The Machine.
Bekijk hieronder de filmpjes van HP over The Machine en de Chinese supercomputer Tianhe-2:
(newscientist.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Hoeveel sneller zou de pc al worden als de processoren, het werkgeheugen en de ssd op één chip zouden zitten?
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
Geen idee, ben niet zo thuis met computerquote:
Hoeveel sneller zou de pc al worden als de processoren, het werkgeheugen en de ssd op één chip zouden zitten?
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
18-06-2014
Slimme materialen: slim gordijn reageert op geluid
Universiteiten ontwikkelen steeds slimmere materialen. Onderzoeksgroepen aan het HBO maken daar producten van voor het bedrijfsleven. Dat levert onder meer slimme shirts, tapijten en gordijnen op.
Slim materiaal Bron: Saxion
Het is de gedroomde toepassing van menig voetbaltrainer. Sportshirtjes die continu de lichaamsfuncties van spelers in kaart brengen, zonder dat je daarvoor eerst sensoren moet ombinden. Sensoren die in de meeste gevallen ook nog eens slechts één bepaalde eigenschap meten. Zo’n ‘slim shirt’ kan verschillende lichaamsfuncties tegelijk meten, doordat de sensoren direct in het textiel zijn verwerkt. De drager merkt daar niets van.
Een slim shirt is een toepassing van de slimme materialen waar wetenschappers al een tijd aan sleutelen. Slimme materialen zijn op een ‘intelligente’ manier aangepast aan een taak. Zo zitten in het shirt draden van textiel die door een coating van zilver of koolstofnanobuisjes ook geleidend zijn. Daardoor heeft het materiaal een dubbele functie: je kunt er textiel van maken, maar je kunt het ook gebruiken als vervanger van stroomkabels, of als sensordie hele lichte spanningen kan meten.
‘In het slimme shirt wilden wij niet alleen één groot sensorsysteem maken dat met zijn omgeving kon communiceren, maar ook de uitvoering goed krijgen qua draaggemak’, zegt Ger Brinks, expert op het gebied van slim textiel. ‘De sensoren moeten lekker zitten. Je wilt geen stukken hard plastic in zo’n shirt hangen.’
Brinks is lector van een onderzoeksgroep aan de Saxion University of Aplied Sciences in Twente. Die groep doet onderzoek naar de toepassing van slimme materialen die de Universiteit Twente eerder al heeft ontwikkeld. ‘Wij hebben een brugfunctie tussen universitair onderzoek en het bedrijfsleven’, zegt Brinks. Hij en zijn team hebben vrijwel allemaal gewerkt in het bedrijfsleven, en hebben bovendien een universitaire opleiding genoten, zodat ze beide werelden goed begrijpen. ‘We doen alle projecten samen met de industrie. Onze taak is om de vertaalslag te maken.’
Dat begint vaak met een verzoek door een commerciële partij. Zo werkte de Saxion groep afgelopen jaar onder meer samen met Edel Tapijt, een producent van synthetische en wollen vloerbedekking. Edel Tapijt ontwikkelde samen met een partner een slim tapijt, dat een onderlaag van elektrodes heeft die naadloos in het tapijt opgaan. De Saxion groep onderzoekt hoe ze dat industrieel kunnen produceren en hoe het slimme tapijt in zijn omgeving zal functioneren.
Het tapijt kan zo registreren of mensen er overheen lopen, maar ook of iemand er bijvoorbeeld op valt. ‘Dat kan een zeer nuttige toepassing zijn in verzorgingstehuizen’, zegt Brinks. Een verzorger hoeft dan niet fysiek een kamer te controleren, maar krijgt een seintje als ergens iets gebeurt.
Slim textiel. Bron: Saxion
Naast het slim maken van de binnenkant van materialen, wil de onderzoeksgroep ook het uiterlijk van de materialen inzetten om nieuwe mogelijkheden te verkennen. ‘Wij willen de coatings en afwerkingen van het materiaal ook slim maken’, zegt Brinks. Zo zijn er bijvoorbeeld verschillende slimme kleurstoffen die reageren op de omgeving. ‘Daarmee zouden we optische effecten aan ons textiel kunnen toevoegen.’
De Saxion groep kijkt naar nieuwe manieren om al die materialen te produceren. ‘We onderzoeken de combinatie met 3D-printen. Als je een geleidend vezeldraad kunt printen, dan kun je zo’n vezel ook verweven met een stof in een industrieel proces’, zegt Brinks. Hij onderzoekt hoe je dat soort slimme materialen met een 3D-printer kunt hechten aan gewone materialen. ‘We willen komen tot een werkbaar proces.’
Belangrijk bij dergelijke klussen is dat de industrie de ideeën kan opschalen. ‘We hebben laatst een demonstratieproject gedaan waarbij we ons slimme textiel echt op industriële schaal produceerden’, zegt Brinks. Daarvoor gebruikten zij een industrieel weefgetouw van textielproducent Johan van den Acker, die stukken materiaal met een lengte van tien meter in elkaar kon weven.
Dat lukte relatief gemakkelijk met de geleidende vezels die ook in het shirtzaten, maar met optische fibers bleek het ineens een stuk lastiger. ‘Die fibers kunnen breken als je ze in het materiaal weeft’, zegt Brinks. Toch werd ook die horde uiteindelijk genomen. Het resultaat was dat de groep aan de industrie kon laten zien dat ze hun slimme toepassingen ook op grote schaal kunnen produceren.
Bij alle projecten die ze doen, is volgens Brinks de inbreng van de studenten van de hogeschool onontbeerlijk. ‘Zij vonden mijn oorspronkelijke idee voor het weefproject saai. Daarom hebben ze een veel complexer stuk textiel gemaakt dat elke optische kabel met een ledje verbindt, en met geluidssensoren’, zegt hij. Het resultaat was een stuk textiel dat zowel op geluidsterkte als op stroom reageert met een kleurrijk lichtpatroon – een toepassing die de groep uiteindelijk het ‘slimme gordijn’ heeft gedoopt.
Geleidend textiel. Bron: Saxion
Naast toepassingen en industriële productie, werken Brinks en collega’s ook aan een derde aspect van slimme textielen: de houdbaarheid. Je wilt niet dat je slimme shirt of gordijn na één keer wassen al kapot gaat. ‘Dat is lastig, omdat er veel elektronica is ingebouwd. De verbindingsstukken tussen een geleider en een component zijn heel kwetsbaar.’
De Saxion groep onderzoekt daarom wat de houdbaarheid van verloopstukjes is. Brinks: ‘We bestuderen na hoeveel bewegingen ze stuk gaan, zodat we kunnen zien of het textiel tegen dragen en wassen kan. Dat doen we samen met een student van de Universiteit Twente.’
Dit soort toegepast onderzoek in samenwerking met het bedrijfsleven zorgt er wel af en toe voor dat resultaten niet openbaar mogen worden gemaakt. ‘Als wij afspraken maken met één bedrijf, ligt het patent ook bij dat bedrijf’, zegt Brinks.
Toch is dat volgens Brinks meestal geen probleem. ‘We werken vaak samen met groepen bedrijven’, zegt hij. ‘Dan doen die bedrijven de eindontwikkeling zelf. Wij zorgen alleen voor een proof of concept op industriële schaal.’
Het geeft de onderzoekers aan de hogeschool een bijzondere positie. Ze doen onderzoek dat breder en fundamenteler is dan bij veel R&D-afdelingen van bedrijven, maar dat veel toegepaster is dan wat je bij een universiteit kunt doen.
Dit artikel is mede mogelijk gemaakt door Twente Connected.
(newscientist.nl)
Slimme materialen: slim gordijn reageert op geluid
Universiteiten ontwikkelen steeds slimmere materialen. Onderzoeksgroepen aan het HBO maken daar producten van voor het bedrijfsleven. Dat levert onder meer slimme shirts, tapijten en gordijnen op.
Slim materiaal Bron: Saxion
Het is de gedroomde toepassing van menig voetbaltrainer. Sportshirtjes die continu de lichaamsfuncties van spelers in kaart brengen, zonder dat je daarvoor eerst sensoren moet ombinden. Sensoren die in de meeste gevallen ook nog eens slechts één bepaalde eigenschap meten. Zo’n ‘slim shirt’ kan verschillende lichaamsfuncties tegelijk meten, doordat de sensoren direct in het textiel zijn verwerkt. De drager merkt daar niets van.
Een slim shirt is een toepassing van de slimme materialen waar wetenschappers al een tijd aan sleutelen. Slimme materialen zijn op een ‘intelligente’ manier aangepast aan een taak. Zo zitten in het shirt draden van textiel die door een coating van zilver of koolstofnanobuisjes ook geleidend zijn. Daardoor heeft het materiaal een dubbele functie: je kunt er textiel van maken, maar je kunt het ook gebruiken als vervanger van stroomkabels, of als sensordie hele lichte spanningen kan meten.
‘In het slimme shirt wilden wij niet alleen één groot sensorsysteem maken dat met zijn omgeving kon communiceren, maar ook de uitvoering goed krijgen qua draaggemak’, zegt Ger Brinks, expert op het gebied van slim textiel. ‘De sensoren moeten lekker zitten. Je wilt geen stukken hard plastic in zo’n shirt hangen.’
Brinks is lector van een onderzoeksgroep aan de Saxion University of Aplied Sciences in Twente. Die groep doet onderzoek naar de toepassing van slimme materialen die de Universiteit Twente eerder al heeft ontwikkeld. ‘Wij hebben een brugfunctie tussen universitair onderzoek en het bedrijfsleven’, zegt Brinks. Hij en zijn team hebben vrijwel allemaal gewerkt in het bedrijfsleven, en hebben bovendien een universitaire opleiding genoten, zodat ze beide werelden goed begrijpen. ‘We doen alle projecten samen met de industrie. Onze taak is om de vertaalslag te maken.’
Dat begint vaak met een verzoek door een commerciële partij. Zo werkte de Saxion groep afgelopen jaar onder meer samen met Edel Tapijt, een producent van synthetische en wollen vloerbedekking. Edel Tapijt ontwikkelde samen met een partner een slim tapijt, dat een onderlaag van elektrodes heeft die naadloos in het tapijt opgaan. De Saxion groep onderzoekt hoe ze dat industrieel kunnen produceren en hoe het slimme tapijt in zijn omgeving zal functioneren.
Het tapijt kan zo registreren of mensen er overheen lopen, maar ook of iemand er bijvoorbeeld op valt. ‘Dat kan een zeer nuttige toepassing zijn in verzorgingstehuizen’, zegt Brinks. Een verzorger hoeft dan niet fysiek een kamer te controleren, maar krijgt een seintje als ergens iets gebeurt.
Slim textiel. Bron: Saxion
Naast het slim maken van de binnenkant van materialen, wil de onderzoeksgroep ook het uiterlijk van de materialen inzetten om nieuwe mogelijkheden te verkennen. ‘Wij willen de coatings en afwerkingen van het materiaal ook slim maken’, zegt Brinks. Zo zijn er bijvoorbeeld verschillende slimme kleurstoffen die reageren op de omgeving. ‘Daarmee zouden we optische effecten aan ons textiel kunnen toevoegen.’
De Saxion groep kijkt naar nieuwe manieren om al die materialen te produceren. ‘We onderzoeken de combinatie met 3D-printen. Als je een geleidend vezeldraad kunt printen, dan kun je zo’n vezel ook verweven met een stof in een industrieel proces’, zegt Brinks. Hij onderzoekt hoe je dat soort slimme materialen met een 3D-printer kunt hechten aan gewone materialen. ‘We willen komen tot een werkbaar proces.’
Belangrijk bij dergelijke klussen is dat de industrie de ideeën kan opschalen. ‘We hebben laatst een demonstratieproject gedaan waarbij we ons slimme textiel echt op industriële schaal produceerden’, zegt Brinks. Daarvoor gebruikten zij een industrieel weefgetouw van textielproducent Johan van den Acker, die stukken materiaal met een lengte van tien meter in elkaar kon weven.
Dat lukte relatief gemakkelijk met de geleidende vezels die ook in het shirtzaten, maar met optische fibers bleek het ineens een stuk lastiger. ‘Die fibers kunnen breken als je ze in het materiaal weeft’, zegt Brinks. Toch werd ook die horde uiteindelijk genomen. Het resultaat was dat de groep aan de industrie kon laten zien dat ze hun slimme toepassingen ook op grote schaal kunnen produceren.
Bij alle projecten die ze doen, is volgens Brinks de inbreng van de studenten van de hogeschool onontbeerlijk. ‘Zij vonden mijn oorspronkelijke idee voor het weefproject saai. Daarom hebben ze een veel complexer stuk textiel gemaakt dat elke optische kabel met een ledje verbindt, en met geluidssensoren’, zegt hij. Het resultaat was een stuk textiel dat zowel op geluidsterkte als op stroom reageert met een kleurrijk lichtpatroon – een toepassing die de groep uiteindelijk het ‘slimme gordijn’ heeft gedoopt.
Geleidend textiel. Bron: Saxion
Naast toepassingen en industriële productie, werken Brinks en collega’s ook aan een derde aspect van slimme textielen: de houdbaarheid. Je wilt niet dat je slimme shirt of gordijn na één keer wassen al kapot gaat. ‘Dat is lastig, omdat er veel elektronica is ingebouwd. De verbindingsstukken tussen een geleider en een component zijn heel kwetsbaar.’
De Saxion groep onderzoekt daarom wat de houdbaarheid van verloopstukjes is. Brinks: ‘We bestuderen na hoeveel bewegingen ze stuk gaan, zodat we kunnen zien of het textiel tegen dragen en wassen kan. Dat doen we samen met een student van de Universiteit Twente.’
Dit soort toegepast onderzoek in samenwerking met het bedrijfsleven zorgt er wel af en toe voor dat resultaten niet openbaar mogen worden gemaakt. ‘Als wij afspraken maken met één bedrijf, ligt het patent ook bij dat bedrijf’, zegt Brinks.
Toch is dat volgens Brinks meestal geen probleem. ‘We werken vaak samen met groepen bedrijven’, zegt hij. ‘Dan doen die bedrijven de eindontwikkeling zelf. Wij zorgen alleen voor een proof of concept op industriële schaal.’
Het geeft de onderzoekers aan de hogeschool een bijzondere positie. Ze doen onderzoek dat breder en fundamenteler is dan bij veel R&D-afdelingen van bedrijven, maar dat veel toegepaster is dan wat je bij een universiteit kunt doen.
Dit artikel is mede mogelijk gemaakt door Twente Connected.
(newscientist.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
24-06-2014
Innovatief ICT-onderzoek om geschiedenis van heelal te begrijpen
Binnen het onderzoeksprogramma Big Bang, Big Data: Innovating ICT as a Driver for Astronomy heeft NWO Exacte Wetenschappen (EW) vijf ICT-onderzoeksaanvragen gehonoreerd. Het gaat om onderzoek naar de nieuwste generatie geavanceerde computersystemen (‘exascale’ technologies) die nodig zijn om de gigantische hoeveelheden data te verwerken die gegenereerd zullen worden door de Square Kilometre Array (SKA), 's werelds grootste en meest gevoelige radiotelescoop.
SKA in Zuid-Afrika: artist's impression
SKA is een internationaal project om de grootste en gevoeligste radiotelescoop ter wereld te bouwen in Zuid-Afrika en Australië, om zo de geschiedenis van het heelal beter te begrijpen. Het project is de ultieme uitdaging in ‘Big Data' (het werken met extreem grote hoeveelheden gegevens) en wetenschappers moeten grote sprongen op het gebied van computerwetenschappen maken om hiermee om te kunnen gaan. De impact hiervan zal ook ver buiten de SKA zichtbaar zijn en een nieuw tijdperk inluiden dat de samenwerkingspartners het tijdperk van de cognitieve systemen noemen.
DOME en NWO
Het onderzoek Big Bang, Big Data: Innovating ICT as a Driver for Astronomy is een samenwerking tussen DOME (een samenwerking tussen ASTRON en IBM) en NWO-EW. Voor DOME onderzoeken wetenschappers extreem snelle, maar energiezuinige, computersystemen om de enorme gegevensstromen die door de Square Kilometre Array (SKA)-telescoop zullen worden geproduceerd, op te vangen. De vloed aan data die SKA zal genereren, is te groot voor de huidige supercomputers. Naar verwachting zal er elke dag ongeveer één exabyte aan informatie binnenkomen. Dat is ruwweg 19.000 keer zoveel als alle informatie uit alle boeken die ooit geschreven zijn.
Innovatieve ICT
Vanwege deze enorme hoeveelheden data is innovatieve ICT een voorwaarde om dit project tot een goed einde te brengen. Onderzoekprojecten binnen DOME tonen aanzienlijke raakvlakken met de ICT roadmap, waarin Big Data (Data, data, data) een van de thema’s is. Daarom is er een samenwerking tussen DOME en NWO-EW opgezet voor het opstarten van het onderzoeksprogramma Big Bang, Big Data: Innovating ICT as a driver for astronomy.
Wetenschap die ons raakt
Dit is waar het bij dit project om draait: een manier vinden om van Big Data iets te maken dat betrouwbaar, toegankelijk en milieuvriendelijk is. Eigenlijk precies zoals we om zouden willen gaan met gegevens binnen de zorg, verkeersmanagement, opsporingswerk, waterbeheer, de financiële sector, onderwijs, social media en een heleboel andere domeinen. Het onderzoek dat nu wordt gedaan in het kader van dit project zal hoogstwaarschijnlijk een sterke invloed hebben op allerlei zaken waar wij dagelijks mee te maken hebben, privé of professioneel.
Vijf onderzoeksprojecten
De vijf onderzoeksprojecten hebben als gemeenschappelijk doel om additionele Big Data ICT-innovaties te ontwikkelen die de astronomie en de maatschappij als geheel ten goede komen. Daarnaast draagt het honoreren van deze vijf projecten bij aan het opbouwen van een onderzoeksnetwerk in Nederland. Het beschikbare budget voor dit programma is ruim ¤ 2,2 miljoen. Hiervan wordt 50% in kind door DOME (ASTRON en IBM) bijgedragen en 50% in cash door NWO-EW.
Gehonoreerde projecten:
The Computer Science challenge of calibrating the ionosphere over the SKA sky
Hoofdaanvrager: Prof. dr. H.J.A. Röttgering, Universiteit Leiden
De ionosfeer verstoort in hevige mate de radiosignalen die de SKA uit het heelal gaat opvangen. Deze verstoring moet uit de data verwijderd worden om toch radiokaarten van zeer hoge kwaliteit te kunnen maken, die voor de wetenschap nodig zijn. Gezien de zeer grote hoeveelheid data en de complexiteit van de benodigde algoritmes is dit een serieuze ICT-uitdaging. In dit project zullen bestaande algoritmes voor de verwerking van grote datastromen uit de SKA onderzocht worden om uit te vinden welke stappen veel rekentijd kosten. Vervolgens worden wijzigingen ontworpen, geïmplementeerd en getest om deze knelpunten te overwinnen.
Data reduction and image formation for future radio telescopes (DRIFT)
Hoofdaanvrager: Prof. dr. ir. A.J. van der Veen, Technische Universiteit Delft
In de SKA zullen duizenden antennes op honderden locaties continu metingen verrichten. Deze gegevens worden bijeengebracht op een centraal punt waar deze in twee stappen worden omgezet in astronomische plaatjes (de zogenaamde beeldvorming). Dit gaat via een tussenstap waarin de metingen van diverse antennes met elkaar gecorreleerd worden. Voor de beeldvorming zullen bestaande algoritmes orde 350 petaflops nodig hebben (een petaflop is een biljard operaties per seconde), dat is een onrealistisch hoge complexiteit, een factor honderd meer dan voor LOFAR. Een ander knelpunt is datatransport van de antennes naar het centrale punt; berekeningen wijzen uit dat dit zeer veel energie gaat kosten.
Het onderzoek beoogt (A) het transportprobleem te verminderen door efficiënte "compressive sampling" technieken, waarmee veel data weggelaten wordt terwijl uiteindelijk toch alle benodigde correlaties berekend worden, en (B) geavanceerde numerieke technieken om de beeldvorming te versnellen. Idealiter wordt zelfs de tussenstap (correlatie-berekening) overgeslagen.
Beyond Compressive Sensing: Learning Radio-Interferometric Image Reconstruction
Hoofdaanvrager: Dr. M. Welling, Universiteit van Amsterdam
De hoeveelheid data die door toekomstige radiotelescopen gaat worden geproduceerd is te groot om nog te kunnen worden getransporteerd of opgeslagen. De huidige methoden schieten tekort om efficiënt uit deze gegevensstroom beelden van de radiobronnen aan de hemel te berekenen. In dit project gaan we observaties en simulaties gebruiken om de statistische eigenschappen van de te reconstrueren astronomische beelden in modellen te vangen. Met deze modellen kunnen we dan al dicht bij de antennes het merendeel van de ruwe data weggooien (het deel dat correspondeert met oninteressante ruis) en alleen de essentiële informatie bewaren (het deel dat correspondeert met het te reconstrueren beeld). Deze modellen zullen ook leiden tot een verbeterde beeldkwaliteit en het mogelijk maken ze efficiënter op te slaan.
Improving Power-Efficiency for Digital processing in Radio Astronomy (IMPEDRA)
Hoofdaanvrager: Dr. ir. A.B.J. Kokkeler, Universiteit Twente
Signalen in de radioastronomie zijn onnauwkeurig door de aanwezige ruis. Toch worden hierop met grote nauwkeurigheid berekeningen uitgevoerd. Die hoge rekennauwkeurigheid kost veel energie, wat een belemmering is voor de bouw van waarneemsystemen.
In dit project wordt gewerkt aan het drastisch verlagen van het energieverbruik door de nauwkeurigheid van de berekeningen in balans te brengen met die van de signalen, zonder dat daarbij de uiteindelijke waarneming beïnvloed wordt. Er zullen twee technieken onderzocht worden: probabilistic en approximate computing. Bij probabilistic computing is het toegestaan dat op een willekeurig moment ergens in een berekening een fout optreedt. Dit effect treedt bijvoorbeeld op wanneer voedingsspanningen verlaagd worden, wat een erg effectief middel is om energie te besparen. Er moet hierbij wel gegarandeerd kunnen worden dat de opgetreden fouten de uiteindelijke waarneming niet beïnvloeden. Bij approximate computing worden delen van een berekening die weinig invloed hebben op de uiteindelijke uitkomst, geschrapt om energie te besparen. Hierbij moeten de resultaten die gegenereerd worden wel voldoen aan de uiteindelijke nauwkeurigheidseisen.
Layered Astronomical Databases (LAD)
Hoofdaanvrager: Prof. dr. M.L. Kersten (Centrum Wiskunde en Informatica)
Onderzoekers zijn steeds meer afhankelijk van het effectief onderzoeken van enorme hoeveelheden aan experimentele gegevens: de database is het nieuwe laboratorium.
Het efficiënt opslaan van petabytes aan gegevens wordt echter nog niet efficiënt ondersteund door databasesystemen, evenals het snel bepalen van statistische eigenschappen en het genereren van compacte samenvattingen. Beide vormen de grote uitdaging waar in het LAD-project aan gewerkt zal worden.
In het project zal worden gewerkt aan een schaalbare oplossing met real-time mogelijkheden, waar de toegangspatronen passen bij de samenvattingslagen in een gelaagd opslagsysteem. Verschillende lagen presenteren de data dan in verschillende formaten, variërend van bovenaan de erg grove statistische overzichten op hoog niveau, tot helemaal onderaan de ruwe details.
Over NWO
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) is met een budget van 625 miljoen euro per jaar een van de grootste wetenschapsfinanciers in Nederland. NWO stimuleert kwaliteit en vernieuwing in de wetenschap door het beste onderzoek te selecteren en te financieren. NWO beheert onderzoeksinstituten van (inter)nationaal belang, geeft mede richting aan het wetenschappelijk onderzoek in Nederland en brengt wetenschap en maatschappij bij elkaar. Onderzoeksvoorstellen worden beoordeeld en geselecteerd door vooraanstaande wetenschappers uit binnen- en buitenland. Dankzij financiering van NWO kunnen meer dan vijfduizend wetenschappers onderzoek doen.
(nwo.nl)
[ Bericht 0% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 25-06-2014 08:19:01 ]
Innovatief ICT-onderzoek om geschiedenis van heelal te begrijpen
Binnen het onderzoeksprogramma Big Bang, Big Data: Innovating ICT as a Driver for Astronomy heeft NWO Exacte Wetenschappen (EW) vijf ICT-onderzoeksaanvragen gehonoreerd. Het gaat om onderzoek naar de nieuwste generatie geavanceerde computersystemen (‘exascale’ technologies) die nodig zijn om de gigantische hoeveelheden data te verwerken die gegenereerd zullen worden door de Square Kilometre Array (SKA), 's werelds grootste en meest gevoelige radiotelescoop.
SKA in Zuid-Afrika: artist's impression
SKA is een internationaal project om de grootste en gevoeligste radiotelescoop ter wereld te bouwen in Zuid-Afrika en Australië, om zo de geschiedenis van het heelal beter te begrijpen. Het project is de ultieme uitdaging in ‘Big Data' (het werken met extreem grote hoeveelheden gegevens) en wetenschappers moeten grote sprongen op het gebied van computerwetenschappen maken om hiermee om te kunnen gaan. De impact hiervan zal ook ver buiten de SKA zichtbaar zijn en een nieuw tijdperk inluiden dat de samenwerkingspartners het tijdperk van de cognitieve systemen noemen.
DOME en NWO
Het onderzoek Big Bang, Big Data: Innovating ICT as a Driver for Astronomy is een samenwerking tussen DOME (een samenwerking tussen ASTRON en IBM) en NWO-EW. Voor DOME onderzoeken wetenschappers extreem snelle, maar energiezuinige, computersystemen om de enorme gegevensstromen die door de Square Kilometre Array (SKA)-telescoop zullen worden geproduceerd, op te vangen. De vloed aan data die SKA zal genereren, is te groot voor de huidige supercomputers. Naar verwachting zal er elke dag ongeveer één exabyte aan informatie binnenkomen. Dat is ruwweg 19.000 keer zoveel als alle informatie uit alle boeken die ooit geschreven zijn.
Innovatieve ICT
Vanwege deze enorme hoeveelheden data is innovatieve ICT een voorwaarde om dit project tot een goed einde te brengen. Onderzoekprojecten binnen DOME tonen aanzienlijke raakvlakken met de ICT roadmap, waarin Big Data (Data, data, data) een van de thema’s is. Daarom is er een samenwerking tussen DOME en NWO-EW opgezet voor het opstarten van het onderzoeksprogramma Big Bang, Big Data: Innovating ICT as a driver for astronomy.
Wetenschap die ons raakt
Dit is waar het bij dit project om draait: een manier vinden om van Big Data iets te maken dat betrouwbaar, toegankelijk en milieuvriendelijk is. Eigenlijk precies zoals we om zouden willen gaan met gegevens binnen de zorg, verkeersmanagement, opsporingswerk, waterbeheer, de financiële sector, onderwijs, social media en een heleboel andere domeinen. Het onderzoek dat nu wordt gedaan in het kader van dit project zal hoogstwaarschijnlijk een sterke invloed hebben op allerlei zaken waar wij dagelijks mee te maken hebben, privé of professioneel.
Vijf onderzoeksprojecten
De vijf onderzoeksprojecten hebben als gemeenschappelijk doel om additionele Big Data ICT-innovaties te ontwikkelen die de astronomie en de maatschappij als geheel ten goede komen. Daarnaast draagt het honoreren van deze vijf projecten bij aan het opbouwen van een onderzoeksnetwerk in Nederland. Het beschikbare budget voor dit programma is ruim ¤ 2,2 miljoen. Hiervan wordt 50% in kind door DOME (ASTRON en IBM) bijgedragen en 50% in cash door NWO-EW.
Gehonoreerde projecten:
The Computer Science challenge of calibrating the ionosphere over the SKA sky
Hoofdaanvrager: Prof. dr. H.J.A. Röttgering, Universiteit Leiden
De ionosfeer verstoort in hevige mate de radiosignalen die de SKA uit het heelal gaat opvangen. Deze verstoring moet uit de data verwijderd worden om toch radiokaarten van zeer hoge kwaliteit te kunnen maken, die voor de wetenschap nodig zijn. Gezien de zeer grote hoeveelheid data en de complexiteit van de benodigde algoritmes is dit een serieuze ICT-uitdaging. In dit project zullen bestaande algoritmes voor de verwerking van grote datastromen uit de SKA onderzocht worden om uit te vinden welke stappen veel rekentijd kosten. Vervolgens worden wijzigingen ontworpen, geïmplementeerd en getest om deze knelpunten te overwinnen.
Data reduction and image formation for future radio telescopes (DRIFT)
Hoofdaanvrager: Prof. dr. ir. A.J. van der Veen, Technische Universiteit Delft
In de SKA zullen duizenden antennes op honderden locaties continu metingen verrichten. Deze gegevens worden bijeengebracht op een centraal punt waar deze in twee stappen worden omgezet in astronomische plaatjes (de zogenaamde beeldvorming). Dit gaat via een tussenstap waarin de metingen van diverse antennes met elkaar gecorreleerd worden. Voor de beeldvorming zullen bestaande algoritmes orde 350 petaflops nodig hebben (een petaflop is een biljard operaties per seconde), dat is een onrealistisch hoge complexiteit, een factor honderd meer dan voor LOFAR. Een ander knelpunt is datatransport van de antennes naar het centrale punt; berekeningen wijzen uit dat dit zeer veel energie gaat kosten.
Het onderzoek beoogt (A) het transportprobleem te verminderen door efficiënte "compressive sampling" technieken, waarmee veel data weggelaten wordt terwijl uiteindelijk toch alle benodigde correlaties berekend worden, en (B) geavanceerde numerieke technieken om de beeldvorming te versnellen. Idealiter wordt zelfs de tussenstap (correlatie-berekening) overgeslagen.
Beyond Compressive Sensing: Learning Radio-Interferometric Image Reconstruction
Hoofdaanvrager: Dr. M. Welling, Universiteit van Amsterdam
De hoeveelheid data die door toekomstige radiotelescopen gaat worden geproduceerd is te groot om nog te kunnen worden getransporteerd of opgeslagen. De huidige methoden schieten tekort om efficiënt uit deze gegevensstroom beelden van de radiobronnen aan de hemel te berekenen. In dit project gaan we observaties en simulaties gebruiken om de statistische eigenschappen van de te reconstrueren astronomische beelden in modellen te vangen. Met deze modellen kunnen we dan al dicht bij de antennes het merendeel van de ruwe data weggooien (het deel dat correspondeert met oninteressante ruis) en alleen de essentiële informatie bewaren (het deel dat correspondeert met het te reconstrueren beeld). Deze modellen zullen ook leiden tot een verbeterde beeldkwaliteit en het mogelijk maken ze efficiënter op te slaan.
Improving Power-Efficiency for Digital processing in Radio Astronomy (IMPEDRA)
Hoofdaanvrager: Dr. ir. A.B.J. Kokkeler, Universiteit Twente
Signalen in de radioastronomie zijn onnauwkeurig door de aanwezige ruis. Toch worden hierop met grote nauwkeurigheid berekeningen uitgevoerd. Die hoge rekennauwkeurigheid kost veel energie, wat een belemmering is voor de bouw van waarneemsystemen.
In dit project wordt gewerkt aan het drastisch verlagen van het energieverbruik door de nauwkeurigheid van de berekeningen in balans te brengen met die van de signalen, zonder dat daarbij de uiteindelijke waarneming beïnvloed wordt. Er zullen twee technieken onderzocht worden: probabilistic en approximate computing. Bij probabilistic computing is het toegestaan dat op een willekeurig moment ergens in een berekening een fout optreedt. Dit effect treedt bijvoorbeeld op wanneer voedingsspanningen verlaagd worden, wat een erg effectief middel is om energie te besparen. Er moet hierbij wel gegarandeerd kunnen worden dat de opgetreden fouten de uiteindelijke waarneming niet beïnvloeden. Bij approximate computing worden delen van een berekening die weinig invloed hebben op de uiteindelijke uitkomst, geschrapt om energie te besparen. Hierbij moeten de resultaten die gegenereerd worden wel voldoen aan de uiteindelijke nauwkeurigheidseisen.
Layered Astronomical Databases (LAD)
Hoofdaanvrager: Prof. dr. M.L. Kersten (Centrum Wiskunde en Informatica)
Onderzoekers zijn steeds meer afhankelijk van het effectief onderzoeken van enorme hoeveelheden aan experimentele gegevens: de database is het nieuwe laboratorium.
Het efficiënt opslaan van petabytes aan gegevens wordt echter nog niet efficiënt ondersteund door databasesystemen, evenals het snel bepalen van statistische eigenschappen en het genereren van compacte samenvattingen. Beide vormen de grote uitdaging waar in het LAD-project aan gewerkt zal worden.
In het project zal worden gewerkt aan een schaalbare oplossing met real-time mogelijkheden, waar de toegangspatronen passen bij de samenvattingslagen in een gelaagd opslagsysteem. Verschillende lagen presenteren de data dan in verschillende formaten, variërend van bovenaan de erg grove statistische overzichten op hoog niveau, tot helemaal onderaan de ruwe details.
Over NWO
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) is met een budget van 625 miljoen euro per jaar een van de grootste wetenschapsfinanciers in Nederland. NWO stimuleert kwaliteit en vernieuwing in de wetenschap door het beste onderzoek te selecteren en te financieren. NWO beheert onderzoeksinstituten van (inter)nationaal belang, geeft mede richting aan het wetenschappelijk onderzoek in Nederland en brengt wetenschap en maatschappij bij elkaar. Onderzoeksvoorstellen worden beoordeeld en geselecteerd door vooraanstaande wetenschappers uit binnen- en buitenland. Dankzij financiering van NWO kunnen meer dan vijfduizend wetenschappers onderzoek doen.
(nwo.nl)
[ Bericht 0% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 25-06-2014 08:19:01 ]
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-06-2014
Samenscholende sterrenstelsels stellen algemene relativiteitstheorie op de proef
Sterrenstelsels hebben de neiging om naar elkaar toe te ‘vallen’. (SDSS)
De algemene relativiteitstheorie is geslaagd voor een zware test. De tot nu toe meest nauwkeurige metingen van de zwaartekrachtsinteracties tussen verre sterrenstelsels zijn er volkomen mee in overeenstemming. Dat wordt vandaag bekendgemaakt op de National Astronomy Meeting van de Royal Astronomical Society in Portsmouth.
Om tot die conclusie te komen hebben astronomen meer dan 600.000 sterrenstelsels geanalyseerd die met de Sloan Digital Sky Survey III in kaart zijn gebracht. Daarbij is onderzocht hoe sterk die stelsels de neiging hebben om, onder invloed van de zwaartekracht, samen te klonteren. Op die manier waren de wetenschappers in staat om de sterkte van de zwaartekracht tot op zes procent nauwkeurig te meten.
De algemene relativiteitstheorie stelt dat zwaartekracht een gevolg is van de kromming van de ruimtetijd. Objecten met veel massa vervormen de hen omringende ruimtetijd, en beïnvloeden zodoende de bewegingen van naburige objecten.
Veel verschijnselen laten zich met deze theorie op elegante wijze verklaren. Maar er bestaan ook alternatieve theorieën, en wetenschappers proberen er proefondervindelijk achter te komen welke de beste is. Tot nu toe heeft de theorie die bijna honderd jaar geleden door Albert Einstein is opgesteld alle tests doorstaan. (EE)
(allesoversterrenkunde)
Samenscholende sterrenstelsels stellen algemene relativiteitstheorie op de proef
Sterrenstelsels hebben de neiging om naar elkaar toe te ‘vallen’. (SDSS)
De algemene relativiteitstheorie is geslaagd voor een zware test. De tot nu toe meest nauwkeurige metingen van de zwaartekrachtsinteracties tussen verre sterrenstelsels zijn er volkomen mee in overeenstemming. Dat wordt vandaag bekendgemaakt op de National Astronomy Meeting van de Royal Astronomical Society in Portsmouth.
Om tot die conclusie te komen hebben astronomen meer dan 600.000 sterrenstelsels geanalyseerd die met de Sloan Digital Sky Survey III in kaart zijn gebracht. Daarbij is onderzocht hoe sterk die stelsels de neiging hebben om, onder invloed van de zwaartekracht, samen te klonteren. Op die manier waren de wetenschappers in staat om de sterkte van de zwaartekracht tot op zes procent nauwkeurig te meten.
De algemene relativiteitstheorie stelt dat zwaartekracht een gevolg is van de kromming van de ruimtetijd. Objecten met veel massa vervormen de hen omringende ruimtetijd, en beïnvloeden zodoende de bewegingen van naburige objecten.
Veel verschijnselen laten zich met deze theorie op elegante wijze verklaren. Maar er bestaan ook alternatieve theorieën, en wetenschappers proberen er proefondervindelijk achter te komen welke de beste is. Tot nu toe heeft de theorie die bijna honderd jaar geleden door Albert Einstein is opgesteld alle tests doorstaan. (EE)
(allesoversterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Earth may have underground 'ocean' three times that of the surface
After decades of searching scientists have discovered that a vast reservoir of water, enough to fill the Earth’s oceans three times over, may be trapped hundreds of miles beneath the surface, potentially transforming our understanding of how the planet was formed.
The water is locked up in a mineral called ringwoodite about 660km (400 miles) beneath the crust of the Earth, researchers say. Geophysicist Steve Jacobsen from Northwestern University in the US co-authored the study published in the journal Science and said the discovery suggested Earth’s water may have come from within, driven to the surface by geological activity, rather than being deposited by icy comets hitting the forming planet as held by the prevailing theories.
meer ...
After decades of searching scientists have discovered that a vast reservoir of water, enough to fill the Earth’s oceans three times over, may be trapped hundreds of miles beneath the surface, potentially transforming our understanding of how the planet was formed.
The water is locked up in a mineral called ringwoodite about 660km (400 miles) beneath the crust of the Earth, researchers say. Geophysicist Steve Jacobsen from Northwestern University in the US co-authored the study published in the journal Science and said the discovery suggested Earth’s water may have come from within, driven to the surface by geological activity, rather than being deposited by icy comets hitting the forming planet as held by the prevailing theories.
meer ...
Niet meer aanwezig in dit forum.
25-06-2014
Newtons G gemeten met atoomwolkjes
Hoe sterk trekken twee massa's aan elkaar?
Kwantumeigenschappen van ultrakoude atomen bieden een fundamenteel nieuwe methode om de gravitatieconstante te meten.
Voor het eerst hebben natuurkundigen kwantumeigenschappen van materie gebruikt om de sterkte van de zwaartekracht te meten. Tot nu toe werd die sterkte altijd bepaald door de kracht te meten tussen twee zware bollen. Italiaanse natuurkundigen publiceerden de nieuwe methode vorige week in het vakblad Nature.
Alles wat massa heeft – van appels tot planeten – trekt aan elkaar en de fundamentele natuurkracht die dat veroorzaakt , is de zwaartekracht. Isaac Newton ontdekte dat de zwaartekracht tussen twee massa’s evenredig is met de grootte van beide massa’s en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand ertussen. Elke middelbare scholier leert deze formule zodra het gaat over zwaartekracht.
In deze formule zit ook nog een evenredigheidsconstante : G, de universele gravitationele constante. De waarde van G moet experimenteel worden bepaald, en is heel klein: 6,6754 x 10-11 m3s-2kg-1. Dat is ook de reden dat de zwaartekracht tussen twee mensen onvoelbaar klein is, maar de zwaartekracht tussen planeet Aarde en de mens wel voelbaar is. Spring maar eens van een muurtje af.
G is een van de minst nauwkeurig bekende natuurconstanten; slechts bekend op vier cijfers na de komma. Het was Henry Cavendish die in 1798 de waarde van G voor het eerst mat met een torsiebalans.
Atoominterferometer
Sinds 1798 is de zwaartekrachtconstante zo’n driehonderd maal gemeten. Helaas vonden verschillende laboratoria iets verschillende waarden van G, zonder dat deze in de loop van de tijd convergeerden naar één betrouwbaar getal. Zwaartekrachtonderzoekers slaagden er ook niet in om de oorzaken van die verschillende meetuitkomsten te achterhalen.
Daarom is het belangrijk om een nieuwe manier te ontwikkelen om G te meten, eentje die niet dezelfde systematische fouten bevat als de methode met een torsiebalans.
Italiaanse onderzoekers zijn er nu voor het eerst in geslaagd om G op een heel andere manier te meten, in een zogenaamde atoominterferometer. Ze maten de aantrekking tussen twee wolkjes rubidiumatomen en een krans van zware wolfraamcilinders. De atoomwolkjes bewegen op en neer binnenin de cilinderkrans. De cilinders wegen in totaal 516 kilogram.
Wiebelende wolkjes
Met lasers koelen ze twee wolkjes met rubidiumatomen af tot bijna het absolute nulpunt, waardoor ze gebruik kunnen maken van het feit dat atomen niet alleen een materiekarakter hebben, maar ook een golfkarakter. De banen van de wiebelende atoomwolkjes verraden hoe sterk ze worden aangetrokken door de metalen cilinders.
Met deze opstelling slaagden de Italianen erin om G met een nauwkeurigheid van 0,015% te meten. Dat is iets minder nauwkeurig dan de traditionele methoden. De onderzoekers verwachten echter dat ze de nauwkeurigheid zeker nog met een factor tien kunnen verbeteren. Daarmee zou Newtons zwaartekrachtconstante voor het eerst nauwkeuriger worden gemeten gebruik makend van kwantumeffecten dan gebruik makend van macroscopische effecten.
Zowel voor het onderzoek naar de zwaartekracht als fundamentele natuurkracht, als voor onderzoek binnen de sterrenkunde, de deeltjesfysica en de geofysica is het belangrijk om de universele zwaartekrachtconstante zo precies mogelijk te meten.
G. Rosi et. al. Precision measurement of the Newtonian gravitational constant using cold atoms. Nature, Vol. 510, No. 7505
(wetenschap24.nl)
Newtons G gemeten met atoomwolkjes
Hoe sterk trekken twee massa's aan elkaar?
Kwantumeigenschappen van ultrakoude atomen bieden een fundamenteel nieuwe methode om de gravitatieconstante te meten.
Voor het eerst hebben natuurkundigen kwantumeigenschappen van materie gebruikt om de sterkte van de zwaartekracht te meten. Tot nu toe werd die sterkte altijd bepaald door de kracht te meten tussen twee zware bollen. Italiaanse natuurkundigen publiceerden de nieuwe methode vorige week in het vakblad Nature.
Alles wat massa heeft – van appels tot planeten – trekt aan elkaar en de fundamentele natuurkracht die dat veroorzaakt , is de zwaartekracht. Isaac Newton ontdekte dat de zwaartekracht tussen twee massa’s evenredig is met de grootte van beide massa’s en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand ertussen. Elke middelbare scholier leert deze formule zodra het gaat over zwaartekracht.
In deze formule zit ook nog een evenredigheidsconstante : G, de universele gravitationele constante. De waarde van G moet experimenteel worden bepaald, en is heel klein: 6,6754 x 10-11 m3s-2kg-1. Dat is ook de reden dat de zwaartekracht tussen twee mensen onvoelbaar klein is, maar de zwaartekracht tussen planeet Aarde en de mens wel voelbaar is. Spring maar eens van een muurtje af.
G is een van de minst nauwkeurig bekende natuurconstanten; slechts bekend op vier cijfers na de komma. Het was Henry Cavendish die in 1798 de waarde van G voor het eerst mat met een torsiebalans.
Atoominterferometer
Sinds 1798 is de zwaartekrachtconstante zo’n driehonderd maal gemeten. Helaas vonden verschillende laboratoria iets verschillende waarden van G, zonder dat deze in de loop van de tijd convergeerden naar één betrouwbaar getal. Zwaartekrachtonderzoekers slaagden er ook niet in om de oorzaken van die verschillende meetuitkomsten te achterhalen.
Daarom is het belangrijk om een nieuwe manier te ontwikkelen om G te meten, eentje die niet dezelfde systematische fouten bevat als de methode met een torsiebalans.
Italiaanse onderzoekers zijn er nu voor het eerst in geslaagd om G op een heel andere manier te meten, in een zogenaamde atoominterferometer. Ze maten de aantrekking tussen twee wolkjes rubidiumatomen en een krans van zware wolfraamcilinders. De atoomwolkjes bewegen op en neer binnenin de cilinderkrans. De cilinders wegen in totaal 516 kilogram.
Wiebelende wolkjes
Met lasers koelen ze twee wolkjes met rubidiumatomen af tot bijna het absolute nulpunt, waardoor ze gebruik kunnen maken van het feit dat atomen niet alleen een materiekarakter hebben, maar ook een golfkarakter. De banen van de wiebelende atoomwolkjes verraden hoe sterk ze worden aangetrokken door de metalen cilinders.
Met deze opstelling slaagden de Italianen erin om G met een nauwkeurigheid van 0,015% te meten. Dat is iets minder nauwkeurig dan de traditionele methoden. De onderzoekers verwachten echter dat ze de nauwkeurigheid zeker nog met een factor tien kunnen verbeteren. Daarmee zou Newtons zwaartekrachtconstante voor het eerst nauwkeuriger worden gemeten gebruik makend van kwantumeffecten dan gebruik makend van macroscopische effecten.
Zowel voor het onderzoek naar de zwaartekracht als fundamentele natuurkracht, als voor onderzoek binnen de sterrenkunde, de deeltjesfysica en de geofysica is het belangrijk om de universele zwaartekrachtconstante zo precies mogelijk te meten.
G. Rosi et. al. Precision measurement of the Newtonian gravitational constant using cold atoms. Nature, Vol. 510, No. 7505
(wetenschap24.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Evolution of life's operating system revealed in detail
In the new study, Williams and Research Scientist Anton Petrov compared three-dimensional structures of ribosomes from a variety of species of varying biological complexity, including humans, yeast, bacteria and archaea. The researchers found distinct fingerprints in the ribosomes where new structures were added to the ribosomal surface without altering the pre-existing ribosomal core from the last universal common ancestor. Credit: Loren Williams/Georgia Institute of Technology.
The evolution of the ribosome, a large molecular structure found in the cells of all species, has been revealed in unprecedented detail in a new study.
Around 4 billion years ago, the first molecules of life came together on the early Earth and formed precursors of modern proteins and RNA. Scientists studying the origin of life have been searching for clues about how these reactions happened. Some of those clues have been found in the ribosome.
The core of the ribosome is essentially the same in all living systems, while the outer regions expand and become complicated as species gain complexity. By digitally peeling back the layers of modern ribosomes in the new study, scientists were able to model the structures of primordial ribosomes.
"The history of the ribosome is tells us about the origin of life," said Loren Williams, a professor in the School of Chemistry and Biochemistry at the Georgia Institute of Technology. "We have worked out on a fine level of detail how the ribosome originated and evolved."
The study was sponsored by the NASA Astrobiology Institute and the Center for Ribosomal Origins and Evolution at Georgia Tech. The results were published June 30 in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences.
In biology, the genetic information stored in DNA is transcribed into mRNA, which is then shipped out of the cell nucleus. Ribosomes, in all species use mRNA as a blueprint for building all the proteins and enzymes essential to life. The ribosome's job is called translation.
The common core of the ribosome is essentially the same in humans, yeast, bacteria and archaea – in all living systems. The Georgia Tech team has shown that as organisms evolve and become more complex, so do their ribosomes. Humans have the largest and most complex ribosomes. But the changes are on the surface – the heart of a human ribosome the same as in a bacterial ribosome.
"The translation system is the operating system of life," Williams said. "At its core the ribosome is the same everywhere. The ribosome is universal biology."
In the new study, Williams and Research Scientist Anton Petrov compared three-dimensional structures of ribosomes from a variety of species of varying biological complexity, including humans, yeast, bacteria and archaea. The researchers found distinct fingerprints in the ribosomes where new structures were added to the ribosomal surface without altering the pre-existing core.
Additions to the ribosome cause insertion fingerprints. Much like a botanist can carve back twigs and branches on a tree to learn about its growth and age, Petrov and Williams show how segments were continually added to the ribosome without changing the underlying structure. The research team extrapolated the process backwards in time to generate models of simple, primordial ribosomes.
"We learned some of the rules of the ribosome, that evolution can change the ribosome as long as it does not mess with its core," Williams said. "Evolution can add things on, but it can't change what was already there."
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
01-07-2014
10 innovaties die ons leven tegen 2025 ingrijpend veranderen
© photo news.
Dat de wereld rondom ons de laatste decennia ingrijpend veranderd is, staat buiten kijf. Technologische vooruitgang zal er ongetwijfeld ook de komende decennia geboekt worden. Maar hoe precies?
© belga.
© ap.
Dat vroeg ook Thomson Reuters zich af. Daar liet de multinational een rapport opstellen. Daarin wordt gefocust op tien opmerkelijke technologische innovaties, die tegen 2025 realiteit zullen zijn.
1. Zonne-energie
De technologie van zonne-energiestaat zo op punt staan dat het onze grootste energiebron wordt. Zowel het oogsten, opslaan als omzetten ervan.
2. Elektrische vliegtuigen
Ook het gebruik van elektrische voertuigen stijgt spectaculair. Hun batterij houdt het langer uit, wat het mogelijk maakt verder te reizen. Daarnaast worden de eerste elektrische vliegtuigen ontwikkeld.
3. Biologisch afbreekbaar afval
We gaan ook anders met ons afval om: in 2025 is alle afval biologisch afbreekbaar, meent het rapport. Verpakking op basis van petroleum is voorgoed afgevoerd.
4. Wireless
Draadloze verbindingen domineren ons dagelijks leven. Auto's, je huis, je mobiele apparaten, ... ze zijn alemaal met elkaar verbonden. En dat op maat van onze nodes.
5. Teleportatie
Bovendien menen de auteurs van het rapport dat de eerste testen met teleportatie tegen 2025 een feit zijn.
6. Dementie
Het aantal gevallen van dementie en Alzheimer daalt spectaculair, omdat zowel de behandeling als de preventie ervan verder ontwikkeld wordt.
7. Diabetes type 1
Diabetes type 1 is een te voorkomen ziekte, zo blijkt uit het rapport. De genen die de ziekte veroorzaken kunnen worden gemodificeerd, waardoor bepaalde metabolische processen voorkomen worden.
8. Medicatie
Chemotherapie en kankerbestrijdende medicijnen zijn in 2025 veiliger en gezonder. Omdat de medicijnen veel preciezer zijn, is er minder kans op neveneffecten.
9. DNA-kaart
Bij onze geboorte is het dan ook mogelijk om een soort DNA-kaart te maken, waarmee ziektes en dergelijke voorspeld kunnen worden.
10. Voedseltekort
Voedseltekorten en fluctuerende voedselprijzen liggen in het verleden. En dat dankzij technologische innovaties en het genetisch aanpassen van gewassen
(HLN)
10 innovaties die ons leven tegen 2025 ingrijpend veranderen
© photo news.
Dat de wereld rondom ons de laatste decennia ingrijpend veranderd is, staat buiten kijf. Technologische vooruitgang zal er ongetwijfeld ook de komende decennia geboekt worden. Maar hoe precies?
© belga.
© ap.
Dat vroeg ook Thomson Reuters zich af. Daar liet de multinational een rapport opstellen. Daarin wordt gefocust op tien opmerkelijke technologische innovaties, die tegen 2025 realiteit zullen zijn.
1. Zonne-energie
De technologie van zonne-energiestaat zo op punt staan dat het onze grootste energiebron wordt. Zowel het oogsten, opslaan als omzetten ervan.
2. Elektrische vliegtuigen
Ook het gebruik van elektrische voertuigen stijgt spectaculair. Hun batterij houdt het langer uit, wat het mogelijk maakt verder te reizen. Daarnaast worden de eerste elektrische vliegtuigen ontwikkeld.
3. Biologisch afbreekbaar afval
We gaan ook anders met ons afval om: in 2025 is alle afval biologisch afbreekbaar, meent het rapport. Verpakking op basis van petroleum is voorgoed afgevoerd.
4. Wireless
Draadloze verbindingen domineren ons dagelijks leven. Auto's, je huis, je mobiele apparaten, ... ze zijn alemaal met elkaar verbonden. En dat op maat van onze nodes.
5. Teleportatie
Bovendien menen de auteurs van het rapport dat de eerste testen met teleportatie tegen 2025 een feit zijn.
6. Dementie
Het aantal gevallen van dementie en Alzheimer daalt spectaculair, omdat zowel de behandeling als de preventie ervan verder ontwikkeld wordt.
7. Diabetes type 1
Diabetes type 1 is een te voorkomen ziekte, zo blijkt uit het rapport. De genen die de ziekte veroorzaken kunnen worden gemodificeerd, waardoor bepaalde metabolische processen voorkomen worden.
8. Medicatie
Chemotherapie en kankerbestrijdende medicijnen zijn in 2025 veiliger en gezonder. Omdat de medicijnen veel preciezer zijn, is er minder kans op neveneffecten.
9. DNA-kaart
Bij onze geboorte is het dan ook mogelijk om een soort DNA-kaart te maken, waarmee ziektes en dergelijke voorspeld kunnen worden.
10. Voedseltekort
Voedseltekorten en fluctuerende voedselprijzen liggen in het verleden. En dat dankzij technologische innovaties en het genetisch aanpassen van gewassen
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Het grootste probleem hierbij is opslag, zodat vraag en aanbod met elkaar gelijk kunnen worden gehouden. Dit is een fundamenteel probleem bij zon en wind energie wat door de mensen die het promoten altijd wordt onderschat cq ontkent.quote:
01-07-2014
10 innovaties die ons leven tegen 2025 ingrijpend veranderen
[ afbeelding ]
© photo news.
Dat de wereld rondom ons de laatste decennia ingrijpend veranderd is, staat buiten kijf. Technologische vooruitgang zal er ongetwijfeld ook de komende decennia geboekt worden. Maar hoe precies?
[ afbeelding ]
© belga.
[ afbeelding ]
© ap.
Dat vroeg ook Thomson Reuters zich af. Daar liet de multinational een rapport opstellen. Daarin wordt gefocust op tien opmerkelijke technologische innovaties, die tegen 2025 realiteit zullen zijn.
1. Zonne-energie
De technologie van zonne-energiestaat zo op punt staan dat het onze grootste energiebron wordt. Zowel het oogsten, opslaan als omzetten ervan.
Denk niet dat dit nog zolang duurt, dit is nu al sterk in opkomst.quote:4. Wireless
Draadloze verbindingen domineren ons dagelijks leven. Auto's, je huis, je mobiele apparaten, ... ze zijn alemaal met elkaar verbonden. En dat op maat van onze nodes.
Ik denk eerlijk gezegd dat de kunstmestgrondstoffen eerder op zijn dan de fossiele brandstoffen. Er is trouwens geen voedseltekort, iedere hongersnood in de afgelopen 100 jaar had eerder een politieke oorzaak dan een tekort aan voedsel. Honger is een wapen in conflicten.quote:10. Voedseltekort
Voedseltekorten en fluctuerende voedselprijzen liggen in het verleden. En dat dankzij technologische innovaties en het genetisch aanpassen van gewassen
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
Het is toch wel te gek voor woorden: kijk eens naar de volgorde van de punten!quote:
01-07-2014
10 innovaties die ons leven tegen 2025 ingrijpend veranderen
[ afbeelding ]
© photo news.
Dat de wereld rondom ons de laatste decennia ingrijpend veranderd is, staat buiten kijf. Technologische vooruitgang zal er ongetwijfeld ook de komende decennia geboekt worden. Maar hoe precies?
[ afbeelding ]
© belga.
[ afbeelding ]
© ap.
Dat vroeg ook Thomson Reuters zich af. Daar liet de multinational een rapport opstellen. Daarin wordt gefocust op tien opmerkelijke technologische innovaties, die tegen 2025 realiteit zullen zijn.
1. Zonne-energie
De technologie van zonne-energiestaat zo op punt staan dat het onze grootste energiebron wordt. Zowel het oogsten, opslaan als omzetten ervan.
2. Elektrische vliegtuigen
Ook het gebruik van elektrische voertuigen stijgt spectaculair. Hun batterij houdt het langer uit, wat het mogelijk maakt verder te reizen. Daarnaast worden de eerste elektrische vliegtuigen ontwikkeld.
3. Biologisch afbreekbaar afval
We gaan ook anders met ons afval om: in 2025 is alle afval biologisch afbreekbaar, meent het rapport. Verpakking op basis van petroleum is voorgoed afgevoerd.
4. Wireless
Draadloze verbindingen domineren ons dagelijks leven. Auto's, je huis, je mobiele apparaten, ... ze zijn alemaal met elkaar verbonden. En dat op maat van onze nodes.
5. Teleportatie
Bovendien menen de auteurs van het rapport dat de eerste testen met teleportatie tegen 2025 een feit zijn.
6. Dementie
Het aantal gevallen van dementie en Alzheimer daalt spectaculair, omdat zowel de behandeling als de preventie ervan verder ontwikkeld wordt.
7. Diabetes type 1
Diabetes type 1 is een te voorkomen ziekte, zo blijkt uit het rapport. De genen die de ziekte veroorzaken kunnen worden gemodificeerd, waardoor bepaalde metabolische processen voorkomen worden.
8. Medicatie
Chemotherapie en kankerbestrijdende medicijnen zijn in 2025 veiliger en gezonder. Omdat de medicijnen veel preciezer zijn, is er minder kans op neveneffecten.
9. DNA-kaart
Bij onze geboorte is het dan ook mogelijk om een soort DNA-kaart te maken, waarmee ziektes en dergelijke voorspeld kunnen worden.
10. Voedseltekort
Voedseltekorten en fluctuerende voedselprijzen liggen in het verleden. En dat dankzij technologische innovaties en het genetisch aanpassen van gewassen
(HLN)
Voedseltekort is het laatste punt. Alsof het bestaan van een mens niet in de eerste plaats om voedsel gaat.
Maslows piramide ondersteboven!
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Fosfor kan een probleem worden maar is natuurlijk terug te winnen uit de uitwerpselen en overblijfsels van dieren en mensen. Stikstof wordt gewonnen uit de lucht en aardgas, kalium en zwavel zijn nog geen grote problemen.quote:
Ik denk eerlijk gezegd dat de kunstmestgrondstoffen eerder op zijn dan de fossiele brandstoffen. Er is trouwens geen voedseltekort, iedere hongersnood in de afgelopen 100 jaar had eerder een politieke oorzaak dan een tekort aan voedsel. Honger is een wapen in conflicten.
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
02-07-2014
Oude doos herbergt vergeten oersoep-experiment
Stanley Miller’s vergeten monsters 60 jaar na dato geanalyseerd
Stanley Miller deed in 1953 een experiment waaruit bleek hoe belangrijke moleculen op de vroege aarde gevormd konden worden. Hij liet dozen achter vol met nooit geanalyseerde monsters. Amerikaanse wetenschappers namen ze alsnog onder de loep. Ze vonden een nieuwe manier waarop de bouwstenen van het leven ontstaan kunnen zijn.
door Mariska van Sprundel
De vergeten monsters van Miller uit de jaren ’50.
Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego
Het experiment van Stanley Miller uit 1953, dat aantoonde dat aminozuren konden ontstaan onder omstandigheden zoals ze waren op de jonge aarde, is beroemd: het startte de zoektocht naar het ontstaan van het leven. Onder wetenschappers heerst echter al jaren de consensus dat Miller’s experiment inhoudelijk niet helemaal klopte (zie kader). Hij slaagde er niet in de situatie zoals die 4 miljard jaar geleden was op aarde na te bootsen. Toch hebben zijn experimenten uit de jaren ‘50 nu een nieuwe impuls gegeven aan het onderzoek naar het ontstaan van leven.
Wetenschappers van het Georgia Institute of Technology en de Universiteit van Californië in San Diego analyseerden oude monsters van Miller uit 1958. Chemicus Jeffrey Bada, die nog heeft samengewerkt met Miller, leidde het onderzoek. Het bleek dat Miller tijdens een experiment uit 1958 de organische stof cyaanamide toevoegde aan zijn reactieflesjes. Het team ontdekte zestig jaar later dat in deze reactieflesjes peptiden, moleculen bestaande uit een klein aantal aminozuren, waren ontstaan. Ze rapporteerden hun opwindende vondst vorige week in het chemisch tijdschrift Angewandte Chemie.
Stanley Mille
r
Miller’s beroemde experiment
Stop ammoniak, waterstof, methaan en water in een glazen fles, stel het mengsel bloot aan elektrische ontladingen en kijk na een paar weken welke moleculen zijn ontstaan. Dat was het afstudeeronderzoek van Stanley Miller in 1953, waarmee hij de oersoep en de blikseminslag op de vroege aarde nabootste.
In zijn flesjes ontstonden aminozuren, de bouwstenen van eiwitten. Zijn proefopzet is inmiddels achterhaald. Tegenwoordig denken onderzoekers dat de oeratmosfeer voornamelijk bestond uit de gassen koolstofmonoxide, koolstofdioxide en stikstof in plaats van methaan en ammoniak. Bij gebruik van eerstgenoemde gassen ontstaan in het experiment geen aminozuren.
Uit de oude doos
Dozen vol met glazen flesjes met onderin een bruine smurrie. Op de etiketten staat een datum en een beschrijving, door Stanley Miller er zelf opgeplakt in 1958. Nadat Miller in 1999 overleed aan een hersenbloeding, kwam Bada in bezit van de dozen vol met experimentele monsters uit Miller’s lab. Op één van de dozen stond ‘monster elektrische ontlading’. In die doos ontdekte Bada reactieflesjes van de originele experimenten in 1953 en van de jaren daarna. Daartussen zaten flesjes waar Miller tijdens zijn experimenten cyaanamide aan toevoegde, zo was ook terug te lezen in zijn nauwkeurig bijgehouden aantekeningen.
Met geavanceerde technieken analyseerden het team, in samenwerking met onderzoekers van NASA, de inhoud van de flesjes. Ze deden een opwindende vondst: het reactiemengsel bevatte peptiden. Ook toen ze het experiment met moderne technieken overdeden ontstonden er peptiden.
Een experiment met elektrische ontlading simuleert de omstandigheden op de vroege aarde, uitgaande van simpele startmaterialen. De reactie wordt ontstoken door een vonk, die bliksem nabootst. Bliksem kwam waarschijnlijk veel voor op de vroege aarde.
Georgia Tech
Ze speculeren dat meer dan 4 miljard jaar geleden aminozuren met behulp van cyaanamide aan elkaar hechten waarbij peptides ontstonden. In theorie kunnen die peptides vervolgens weer eiwitten en enzymen vormen die nodig zijn voor de biochemie van het leven zoals wij het kennen.
Verklaring
Waarom Miller in 1958 cyaanamide toevoegde aan de reactie is onbekend. Destijds dachten wetenschappers dat een reactie met cyaanamide alleen zou werken in een zure omgeving, en zulke omgevingen kwamen op de vroege aarde niet voor. Verondersteld wordt dat de oersoep een te hoge pH had voor cyaanamide.
Het nieuwe onderzoek laat echter zien dat er tijdens de vorming van aminozuren tussenproducten ontstaan. Die tussenproducten werken prima in een niet-zure omgeving en helpen de aminozuren aan elkaar te koppelen tot peptiden. Ook al zijn de experimenten van Miller achterhaald, deze nieuwe experimenten laten wel zien hoe cyaanamide mogelijk betrokken was bij de stap van aminozuren naar peptiden.
Bron:
Eric T. Parker e.a., ‘A Plausible Simultaneous Synthesis of Amino Acids and Simple Peptides on the Primordial Earth’, Angewandte Chemie, online publicatie op 25 juni 2014. DOI: 10.1002/anie.201403683
(kennislink)
Oude doos herbergt vergeten oersoep-experiment
Stanley Miller’s vergeten monsters 60 jaar na dato geanalyseerd
Stanley Miller deed in 1953 een experiment waaruit bleek hoe belangrijke moleculen op de vroege aarde gevormd konden worden. Hij liet dozen achter vol met nooit geanalyseerde monsters. Amerikaanse wetenschappers namen ze alsnog onder de loep. Ze vonden een nieuwe manier waarop de bouwstenen van het leven ontstaan kunnen zijn.
door Mariska van Sprundel
De vergeten monsters van Miller uit de jaren ’50.
Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego
Het experiment van Stanley Miller uit 1953, dat aantoonde dat aminozuren konden ontstaan onder omstandigheden zoals ze waren op de jonge aarde, is beroemd: het startte de zoektocht naar het ontstaan van het leven. Onder wetenschappers heerst echter al jaren de consensus dat Miller’s experiment inhoudelijk niet helemaal klopte (zie kader). Hij slaagde er niet in de situatie zoals die 4 miljard jaar geleden was op aarde na te bootsen. Toch hebben zijn experimenten uit de jaren ‘50 nu een nieuwe impuls gegeven aan het onderzoek naar het ontstaan van leven.
Wetenschappers van het Georgia Institute of Technology en de Universiteit van Californië in San Diego analyseerden oude monsters van Miller uit 1958. Chemicus Jeffrey Bada, die nog heeft samengewerkt met Miller, leidde het onderzoek. Het bleek dat Miller tijdens een experiment uit 1958 de organische stof cyaanamide toevoegde aan zijn reactieflesjes. Het team ontdekte zestig jaar later dat in deze reactieflesjes peptiden, moleculen bestaande uit een klein aantal aminozuren, waren ontstaan. Ze rapporteerden hun opwindende vondst vorige week in het chemisch tijdschrift Angewandte Chemie.
Stanley Mille
r
Miller’s beroemde experiment
Stop ammoniak, waterstof, methaan en water in een glazen fles, stel het mengsel bloot aan elektrische ontladingen en kijk na een paar weken welke moleculen zijn ontstaan. Dat was het afstudeeronderzoek van Stanley Miller in 1953, waarmee hij de oersoep en de blikseminslag op de vroege aarde nabootste.
In zijn flesjes ontstonden aminozuren, de bouwstenen van eiwitten. Zijn proefopzet is inmiddels achterhaald. Tegenwoordig denken onderzoekers dat de oeratmosfeer voornamelijk bestond uit de gassen koolstofmonoxide, koolstofdioxide en stikstof in plaats van methaan en ammoniak. Bij gebruik van eerstgenoemde gassen ontstaan in het experiment geen aminozuren.
Uit de oude doos
Dozen vol met glazen flesjes met onderin een bruine smurrie. Op de etiketten staat een datum en een beschrijving, door Stanley Miller er zelf opgeplakt in 1958. Nadat Miller in 1999 overleed aan een hersenbloeding, kwam Bada in bezit van de dozen vol met experimentele monsters uit Miller’s lab. Op één van de dozen stond ‘monster elektrische ontlading’. In die doos ontdekte Bada reactieflesjes van de originele experimenten in 1953 en van de jaren daarna. Daartussen zaten flesjes waar Miller tijdens zijn experimenten cyaanamide aan toevoegde, zo was ook terug te lezen in zijn nauwkeurig bijgehouden aantekeningen.
Met geavanceerde technieken analyseerden het team, in samenwerking met onderzoekers van NASA, de inhoud van de flesjes. Ze deden een opwindende vondst: het reactiemengsel bevatte peptiden. Ook toen ze het experiment met moderne technieken overdeden ontstonden er peptiden.
Een experiment met elektrische ontlading simuleert de omstandigheden op de vroege aarde, uitgaande van simpele startmaterialen. De reactie wordt ontstoken door een vonk, die bliksem nabootst. Bliksem kwam waarschijnlijk veel voor op de vroege aarde.
Georgia Tech
Ze speculeren dat meer dan 4 miljard jaar geleden aminozuren met behulp van cyaanamide aan elkaar hechten waarbij peptides ontstonden. In theorie kunnen die peptides vervolgens weer eiwitten en enzymen vormen die nodig zijn voor de biochemie van het leven zoals wij het kennen.
Verklaring
Waarom Miller in 1958 cyaanamide toevoegde aan de reactie is onbekend. Destijds dachten wetenschappers dat een reactie met cyaanamide alleen zou werken in een zure omgeving, en zulke omgevingen kwamen op de vroege aarde niet voor. Verondersteld wordt dat de oersoep een te hoge pH had voor cyaanamide.
Het nieuwe onderzoek laat echter zien dat er tijdens de vorming van aminozuren tussenproducten ontstaan. Die tussenproducten werken prima in een niet-zure omgeving en helpen de aminozuren aan elkaar te koppelen tot peptiden. Ook al zijn de experimenten van Miller achterhaald, deze nieuwe experimenten laten wel zien hoe cyaanamide mogelijk betrokken was bij de stap van aminozuren naar peptiden.
Bron:
Eric T. Parker e.a., ‘A Plausible Simultaneous Synthesis of Amino Acids and Simple Peptides on the Primordial Earth’, Angewandte Chemie, online publicatie op 25 juni 2014. DOI: 10.1002/anie.201403683
(kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
10-07-2014
Google Glass kun je vanaf nu besturen met je gedachten
© afp.
Toestellen kunnen besturen met je gedachten: het klinkt als toekomstmuziek. Daar komt vandaag dankzij het Britse bedrijf 'This Place' verandering in. Vanaf nu kun je foto's maken van wat je ziet én ze meteen op Twitter zetten, gewoon door eraan te denken.
Praten met iemand aan de andere kant van de wereld, telekinese en vliegende auto's hebben allemaal één ding gemeen: het was iets wat mensen ooit compleet onmogelijk achtten. Na Skype en vliegende auto 'Pegasus', is nu ook telekinese mogelijk.
Foto maken door te staren
Google Glass, dat eigenlijk een smartphone in de vorm van een BRIL is, wordt normaal bestuurd door een stem of via aanraking. De NeuroSky EEG biosensor is een hoofdband die de elektronische activiteit in de buurt van je schedel opmeet. De twee toestellen worden verbonden door een -hoe kan het ook anders- draadloze Bluetooth-verbinding. MindRDR is de app die de twee met elkaar verbindt.
De hoofdband kan vier soorten hersenactiviteit onderscheiden, twee daarvan (concentratie en relaxatie) worden door MindRDR gebruikt om foto's te nemen en ze op Twitter te zetten. In praktijk wil dat zeggen dat je een foto kunt maken door ergens heel geconcentreerd naar te staren. Daarna heb je als gebruiker de optieom de foto te delen, of om terug te keren naar de camera-modus. Dit filmpje toont hoe het werkt.
Democratisch geprijsd, maar enkele neveneffecten
Een van de neveneffecten is dat je zo geconcentreerd kunt zijn, dat je om de paar seconden onbedoeld foto's neemt en tweet. Ook kan je BRIL per ongeluk oververhit geraken. In dat geval moet je hem 'gewoon' een paar minuten naast een airco (of ventilator) houden om af te koelen.
Ben Aldred, één van de directeurs van This Place, het bedrijf achter de biosensor en de MindRDR-app, laat weten dat het bedrijf onderzoekt hoe ze "draagbare apparaten zoals Glass toegankelijk kunnen maken voor een zo breed mogelijk publiek". Het toestel is al op de markt, maar ondanks zijn relatief democratische prijs (89 euro is een peulschil vergeleken met sommige andere technische snufjes), kan niet iedereen er eentje bemachtigen. Het eerste probleem is dat het enkel via Google Play in het Verenigd Koninkrijk te verkrijgen is. Het tweede, minder gemakkelijk te omzeilen probleem, is dat je eerst een Google Glass nodig hebt. Daar hangt een iets minder budgetvriendelijk prijskaartje van 1.260 euro aan vast.
Medische wereld
Naast trendsetters kan deze uitvinding op termijn wellicht ook de medische wereld bekoren. Deze soort telekinese is namelijk interessant voor mensen met het locked-in-syndroom. Die bevinden zich in een soort pseudocoma doordat alle communicatiemogelijkheden zijn weggevallen: ze kunnen geluiden waarnemen maar zelf niet communiceren, of enkel door met hun ogen te knipperen. Door zich te concentreren, zouden ze op die manier misschien wel kunnen communiceren.
(HLN)
Google Glass kun je vanaf nu besturen met je gedachten
© afp.
Toestellen kunnen besturen met je gedachten: het klinkt als toekomstmuziek. Daar komt vandaag dankzij het Britse bedrijf 'This Place' verandering in. Vanaf nu kun je foto's maken van wat je ziet én ze meteen op Twitter zetten, gewoon door eraan te denken.
Praten met iemand aan de andere kant van de wereld, telekinese en vliegende auto's hebben allemaal één ding gemeen: het was iets wat mensen ooit compleet onmogelijk achtten. Na Skype en vliegende auto 'Pegasus', is nu ook telekinese mogelijk.
Foto maken door te staren
Google Glass, dat eigenlijk een smartphone in de vorm van een BRIL is, wordt normaal bestuurd door een stem of via aanraking. De NeuroSky EEG biosensor is een hoofdband die de elektronische activiteit in de buurt van je schedel opmeet. De twee toestellen worden verbonden door een -hoe kan het ook anders- draadloze Bluetooth-verbinding. MindRDR is de app die de twee met elkaar verbindt.
De hoofdband kan vier soorten hersenactiviteit onderscheiden, twee daarvan (concentratie en relaxatie) worden door MindRDR gebruikt om foto's te nemen en ze op Twitter te zetten. In praktijk wil dat zeggen dat je een foto kunt maken door ergens heel geconcentreerd naar te staren. Daarna heb je als gebruiker de optieom de foto te delen, of om terug te keren naar de camera-modus. Dit filmpje toont hoe het werkt.
Democratisch geprijsd, maar enkele neveneffecten
Een van de neveneffecten is dat je zo geconcentreerd kunt zijn, dat je om de paar seconden onbedoeld foto's neemt en tweet. Ook kan je BRIL per ongeluk oververhit geraken. In dat geval moet je hem 'gewoon' een paar minuten naast een airco (of ventilator) houden om af te koelen.
Ben Aldred, één van de directeurs van This Place, het bedrijf achter de biosensor en de MindRDR-app, laat weten dat het bedrijf onderzoekt hoe ze "draagbare apparaten zoals Glass toegankelijk kunnen maken voor een zo breed mogelijk publiek". Het toestel is al op de markt, maar ondanks zijn relatief democratische prijs (89 euro is een peulschil vergeleken met sommige andere technische snufjes), kan niet iedereen er eentje bemachtigen. Het eerste probleem is dat het enkel via Google Play in het Verenigd Koninkrijk te verkrijgen is. Het tweede, minder gemakkelijk te omzeilen probleem, is dat je eerst een Google Glass nodig hebt. Daar hangt een iets minder budgetvriendelijk prijskaartje van 1.260 euro aan vast.
Medische wereld
Naast trendsetters kan deze uitvinding op termijn wellicht ook de medische wereld bekoren. Deze soort telekinese is namelijk interessant voor mensen met het locked-in-syndroom. Die bevinden zich in een soort pseudocoma doordat alle communicatiemogelijkheden zijn weggevallen: ze kunnen geluiden waarnemen maar zelf niet communiceren, of enkel door met hun ogen te knipperen. Door zich te concentreren, zouden ze op die manier misschien wel kunnen communiceren.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
http://www.nu.nl/wetensch(...)ire-bal-ontdekt.htmlquote:Nieuwe 'moleculaire bal' ontdekt
Het bestaan van het balvormige molecuul van het element boor is experimenteel bevestigd.
Nieuwe 'moleculaire bal' ontdekt
Foto: Thinkstock
Dat maken Chinese wetenschappers uitgerekend op de dag van de WK-finale bekend in Nature Chemistry.
Het balvormige molecuul dat uit veertig atomen boor bestaat is te vergelijken met de ontdekking van de ‘Buckyball’ in de jaren tachtig van de vorige eeuw. Dat molecuul bestaat uit zestig atomen koolstof, en baande de weg voor onderzoek naar nanobuisjes en grafeen.
Boor was altijd een kandidaat voor het hebben van een balvormige structuur, omdat het in het periodiek systeem naast koolstof zit en dus vergelijkbare verbindingen kan maken. Tot nu toe was het bestaan ervan echter nooit experimenteel aangetoond.
Borosfereen
De Chinezen hebben het molecuul, dat ze borosfereen noemen, gevonden via een selectiemethode. Met computermodellen bedachten ze eerst hoe het molecuul eruit zou moeten zien.
Vervolgens maakten ze allerlei moleculen van booratomen, en selecteerden ze degenen die precies zwaar genoeg waren – veertig atomen dus. Tussen die moleculen bleek het illustere borosfereen te zitten.
Omdat boor een ander atoom is dan koolstof, ziet deze bal er wat anders uit. Waar de buckyball echt op een voetbal lijkt met vijf- en zeshoeken, is borosfereen vooral opgebouwd uit driehoeken, met enkele zeven- en zeshoeken.
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
15-07-2014
Google sluit akkoord over 'slimme contactlenzen'
© anp.
De Zwitserse farmagroep Novartis en het Amerikaanse internetbedrijf Google hebben een akkoord gesloten over de ontwikkeling van slimme contactlenzen. Dat melden de bedrijven vandaag. Via minuscule technologie in de lenzen zouden onder meer diabetespatiënten beter geholpen kunnen worden.
Alcon, de oogdivisie van Novartis, zal zich samen met Google toeleggen op de ontwikkeling van de slimme lenzen met niet-invasieve sensoren, microchips en andere miniatuurelektronica aan boord.
Novartis focust op twee ontwikkelingsgebieden. Ten eerste zouden diabetespatiënten met de lenzen hun glucosepeil voortdurend kunnen meten. De lenzen zouden daarbij draadloos in contact staan met een mobiel toestel.
Ten tweede wil Novartis mensen helpen met verziendheid die niet meer kunnen lezen zonder bril. De slimme lens zou het zicht kunnen corrigeren en zo de natuurlijke autofocus van het oog herstellen op objecten dichtbij.
De deal moet nog goedgekeurd worden door de mededingingsautoriteiten. Financiële details geven de bedrijven niet vrij.
(HLN)
Google sluit akkoord over 'slimme contactlenzen'
© anp.
De Zwitserse farmagroep Novartis en het Amerikaanse internetbedrijf Google hebben een akkoord gesloten over de ontwikkeling van slimme contactlenzen. Dat melden de bedrijven vandaag. Via minuscule technologie in de lenzen zouden onder meer diabetespatiënten beter geholpen kunnen worden.
Alcon, de oogdivisie van Novartis, zal zich samen met Google toeleggen op de ontwikkeling van de slimme lenzen met niet-invasieve sensoren, microchips en andere miniatuurelektronica aan boord.
Novartis focust op twee ontwikkelingsgebieden. Ten eerste zouden diabetespatiënten met de lenzen hun glucosepeil voortdurend kunnen meten. De lenzen zouden daarbij draadloos in contact staan met een mobiel toestel.
Ten tweede wil Novartis mensen helpen met verziendheid die niet meer kunnen lezen zonder bril. De slimme lens zou het zicht kunnen corrigeren en zo de natuurlijke autofocus van het oog herstellen op objecten dichtbij.
De deal moet nog goedgekeurd worden door de mededingingsautoriteiten. Financiële details geven de bedrijven niet vrij.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
24-07-2014
CHINA wil grootste deeltjesversneller
China wil de Large Hadron Collider van CERN naar de kroon steken. Als het aan wetenschappers van High ENERGY Physics (IHEP) in Beijing moet er in 2028 een deeltjesversneller komen met een omtrek van liefst 52 kilometer. Dat is bijna twee keer zo groot als de installatie in Geneve.
Het ambitieuze plan van de Chinezen moet drie miljard gaan kosten. Europa en de Verenigde Staten hadden vergelijkbare plannen, maar omdat zij verwachtten niet eerder dan 2035 te kunnen starten, lijkt China nu de plek te worden voor de grootste deeltjesversneller ter wereld.
Volgens Nature betekenen de plannen een grote stap voor de Aziatische grootmacht. China had vooralsnog enkel een versneller van nog geen 300 meter in omtrek, maar recente experimenten hebben het land “het vertrouwen gegeven dat het in staat is om een voorstel te doen voor zo’n ambitieuze installatie,” vertelt Ian Chipsey, natuurkundige aan OXFORD University.
Op dit moment denkt CHINA uit zichzelf de wetenschappelijke kennis en de financiën in huis heeft om op eigen kracht de deeltjesversneller te ontwikkelen, maar internationale samenwerkingspartners zijn welkom. Mocht er uit andere landen genoeg interesse zijn, kan er zelfs overwogen worden een nog grotere deeltjesversnellers van rond de 80 kilometer te bouwen.
(scienceguide.nl)
CHINA wil grootste deeltjesversneller
China wil de Large Hadron Collider van CERN naar de kroon steken. Als het aan wetenschappers van High ENERGY Physics (IHEP) in Beijing moet er in 2028 een deeltjesversneller komen met een omtrek van liefst 52 kilometer. Dat is bijna twee keer zo groot als de installatie in Geneve.
Het ambitieuze plan van de Chinezen moet drie miljard gaan kosten. Europa en de Verenigde Staten hadden vergelijkbare plannen, maar omdat zij verwachtten niet eerder dan 2035 te kunnen starten, lijkt China nu de plek te worden voor de grootste deeltjesversneller ter wereld.
Volgens Nature betekenen de plannen een grote stap voor de Aziatische grootmacht. China had vooralsnog enkel een versneller van nog geen 300 meter in omtrek, maar recente experimenten hebben het land “het vertrouwen gegeven dat het in staat is om een voorstel te doen voor zo’n ambitieuze installatie,” vertelt Ian Chipsey, natuurkundige aan OXFORD University.
Op dit moment denkt CHINA uit zichzelf de wetenschappelijke kennis en de financiën in huis heeft om op eigen kracht de deeltjesversneller te ontwikkelen, maar internationale samenwerkingspartners zijn welkom. Mocht er uit andere landen genoeg interesse zijn, kan er zelfs overwogen worden een nog grotere deeltjesversnellers van rond de 80 kilometer te bouwen.
(scienceguide.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
bronquote:A Room Where Executives Go to Get Help from IBM’s Watson
Researchers at IBM are testing a version of Watson designed to listen and contribute to business meetings.
Photocopiers, PCs, and video conferencing rooms all rose from being technological novelties to standard tools of corporate life. Researchers at IBM are experimenting with an idea for another: a room where executives can go to talk over business problems with a version of Watson, the computer system that defeated two Jeopardy! champions on TV in 2012.
An early prototype has been made in the Cognitive Environments Lab, which opened last year at IBM’s Thomas J. Watson research center in Yorktown Heights, New York. It is intended to explore how software that can understand and participate in human interactions could “magnify human cognition,” says Dario Gil, director for symbiotic cognitive systems at IBM research.
The lab looks more or less like a normal meeting space, but with a giant display taking up one wall, and an array of microphones installed in the ceiling. Everything said in the room can be instantly transcribed, providing a detailed record of any meeting, and allowing the system to listen out for commands addressed to “Watson.”
Those commands can be simple requests for information of the kind you might type into a search box. But Watson can also take a more active role in a discussion. In a live demonstration, it helped researchers role-playing as executives to generate a short list of companies to acquire.
First, Watson was brought up to speed by being directed, verbally, to read over an internal memo summarizing the company’s strategy for artificial intelligence. It was then asked by one of the researchers to use that knowledge to generate a long list of candidate companies. “Watson, show me companies between $15 million and $60 million in revenue relevant to that strategy,” he said.
After the humans in the room talked over the results Watson displayed on screen, they called out a shorter list for Watson to put in a table with columns for key characteristics. After mulling some more, one of them said: “Watson, make a suggestion.” The system ran a set of decision-making algorithms and bluntly delivered its verdict: “I recommend eliminating Kawasaki Robotics.” When Watson was asked to explain, it simply added. “It is inferior to Cognilytics in every way.”
IBM’s researchers are also considering other ways the technology at work in their current demo might help out in a workplace—for example, by having software log the relative contributions of different people to a discussion, or deliver a kind of fact-checking report after a meeting that highlights mistaken assertions.
By surfacing that kind of information, Watson could change the dynamics of group interactions for the better, says Gil. “Watson could enhance collective intelligence by facilitating turn taking, or having a neutral presence that can help prevent groupthink,” he says. For example, people may feel freer to question their boss’s opinion if Watson is the first to suggest there is another way of looking at a problem.
IBM is not the first to try to improve meetings by having software understand and enhance them. One large project backed by the European Union developed technology that records and summarizes meetings using a combination of speech recognition and sensors that tracked participants’ head movements and gaze for signals of the most useful content.
“Using recognition and content analysis technologies has a significant potential to enhance both face-to-face and remote meetings, and could significantly improve organizational cultures,” says Steve Renals, a professor of speech technology at the University of Edinburgh who helped lead that project.
However, the accuracy of speech transcription remains a challenge to the reliability of such technology, says Renals. Even a person speaking directly into a microphone in a quiet room is unlikely to have all their words transcribed correctly, and meetings come with extra problems such as people talking over one another, echoes, and incidental noises such as tapping pens.
In the demonstration shown to MIT Technology Review, the IBM participants wore microphones to give Watson a clearer signal. But Gil’s team is also working on a system of microphones able to collect sound from multiple very focused—but steerable—directions. It would use information from cameras in the ceiling to lock onto people and get a clear recording of their speech.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
http://www.wired.co.uk/news/archive/2014-08/06/butterfly-colourquote:Butterflies can change colour quickly through evolution
The evolution of colours in nature is still a mysterious process, but researchers from Yale University have helped shed light on the subject after managing to change the colour of butterflies' wings using selective breeding in less than a year.
By turning the butterfly wings from brown to violet, the researchers have produced the first structural colour change in an animal by attempting to influence its evolution. The species of butterfly used in the experiments -- known as bicyclus anynana, or the squinting bush brown -- is naturally a musty brown hue, and the violet shade achieved in the study was chosen as a goal to work towards by the researchers.
"What we did was to imagine a new target colour for the wings of a butterfly, without any knowledge of whether this colour was achievable, and selected for it gradually using populations of live butterflies," said Antónia Monteiro, a former professor of ecology and evolutionary biology at Yale.
Brilliant colours in animals are often caused by light interacting with the various biomaterials integrated in their physical makeup, such as the scales on butterfly wings. The colour change that was ultimately achieved by the researchers involved changing the relative thickness of the scales that coat the wings. They managed to coax the change out of the butterflies in only six generations of selection. The bicyclus anynana was chosen for the study as it has cousin species that have managed to evolve coloured wings independently and the researchers wanted to see if they could reproduce these changes in the lab.
"We just thought if natural selection has been able to modify wing colours in members of this genus of butterfly, perhaps so can we," Monteiro said.
Proving that they can shows that butterflies harbour high levels of genetic variation and can react swiftly to selective conditions they might encounter via slight modifications to the physical dimensions of the scales on their wings.
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
07-08-2014
Fysici scheiden deeltjes van hun eigenschappen
Stel je voor dat je lichaam in de ene ruimte is en je persoonlijkheid in de andere. Hoewel dit niet in de echte wereld voorkomt, is iets soortgelijks wel mogelijk in de quantumwereld. Een internationaal team van wetenschappers scheidde namelijk deeltjes van hun eigenschappen.
De neutronenbron van het Laue-Langevin Instituut die de natuurkundigen gebruikten om deeltjes van hun eigenschappen te scheiden. CREDIT: Laue-Langevin Instituut
De kolderkat (Cheshire cat) uit Alice in Wonderland kan verdwijnen in het niets en laat alleen zijn lach achter. Opmerkelijk genoeg wist een team van internationale wetenschappers dit ook voor elkaar te krijgen bij neutronen. Ze wisten de eigenschappen van neutronen te SCHEIDEN van de deeltjes zelf. Ze publiceerden hun bevindingen in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications.
Om de deeltjes van hun eigenschappen te scheiden, gebruikten de wetenschappers een apparaat genaamd een interferometer. Dat apparaat splitst een neutronenstraal in twee BANEN die aan het eind weer bij elkaar komen. Door die interferometer schoten de fysici één voor één neutronen.
De neutronen in de paden hebben een verschillende SPIN. Spin is het magnetische moment van een deeltje. Het is voor te stellen als een tol die rechtsom of linksom draait. Neutronen met SPIN-op bovonden zich in de opstelling altijd in het bovenste pad, en neutronen in het onderste pad hadden altijd spin-neer. Aan het eind komen beide paden weer bij elkaar en meet een detector alleen die neutronen die spin-op hebben.
Zoektocht naar deeltjes en SPIN
De natuurkundigen hoopten met die opstelling te ontdekken of deeltjes los van hun eigenschappen kunnen voorkomen. Daarvoor bepaalden zij eerst in welk pad de deeltjes zich bevonden. De natuurkundigen plaatsten daarom een filter dat neutronen absorbeert in een van de twee paden. Wanneer zij dat filter in het onderste pad plaatsen, nam de detector geen verschil waar in de hoeveelheid neutronen. Dat is logisch omdat in het onderste pad alle deeltjes spin-neer hebben, en de detector deeltjes met spin-op meet. Wanneer zij het filter in het bovenste pad plaatsen, werd wel een verschil gemeten. Ook dat is logisch, omdat daar deeltjes met spin-op zitten. De onderzoekers concludeerden dat deneutronen zich in inderdaad in het bovenste pad bevonden.
Daarop wilden de onderzoekers bepalen waar de spin, de eigenschap van het deeltje, zich bevond. Daarvoor gebruikten zij een meting met een zogeheten zwak magnetisch veld, dat de spin een heel klein beetje aanpast. In tegenstelling tot gebruikelijke metingen, laat zo’n zwak magnetisch veld de quantumeigenschappen van de deeltjes intact. Tot hun verbazing gebeurde er niets wanneer ze de spin van deeltjes in de bovenste baan aanpasten, maar toen zij dat in het onderste pad deden, maten ze wel een verschil. Dat is opmerkelijk, omdat je op voorhand zou verwachten dat alleen een magneetveld op het bovenste pad effect zou moeten hebben – daar bewegen immers de deeltjes met spin-op, en alleen die deeltjes worden door de detector gemeten. De onderzoekers concludeerden dat de eigenschap van het deeltje, de spin, door de onderste baan bewoog terwijl het deeltje zelf de bovenste baan koos. Die scheiding duurde totdat de eigenschap en het deeltje weer bij elkaar kwamen vlak voordat het deeltje op de detector terecht kwam. Op deze manier is het in theorie mogelijk dat wetenschappers de deeltjes en hun eigenschap, de spin, afzonderlijk bestuderen.
Het is nog maar de vraag of natuurkundigen de deeltjes ook echt wisten te SCHEIDEN, geeft ook onderzoeksleider Tobias Denkmayr van de Vienna University of Technology toe. ‘Uit de metingen blijkt dat het lijkt alsof de deeltjes van hun eigenschap gescheiden zijn. Het hangt totaal van je interpretatie van de quantummechanica af, of je gelooft dat de deeltjes en hun eigenschap gescheiden zijn of niet’, zegt hij.
Net zoals de kat uit Alice in Wonderland kunnen deeltjes scheiden van hun eigenschappen. CREDIT: Leon Filter
Quantumcomputer
Met dit principe kunnen wetenschappers mogelijk de eigenschappen van deeltjes nauwkeuriger bestuderen. De eigenschappen van deeltjes beïnvloeden elkaar normaal gesproken, zodat het moeilijk is om een losse eigenschap te bestuderen. Met dit NIEUWE principe kunnen zij een hinderlijke eigenschap scheiden van een deeltje, waardoor de overige eigenschappen beter te bestuderen zijn.
Denkmayr denkt dat zijn vinding mogelijk ook een toepassing kan vinden in quantumcomputers die hun informatie opslaan in qubits, hoewel hij benadrukt dat hij op dat gebied geen expert is. ‘Quantumcomputers zijn nogal gevoelig voor storingen. Als blijkt dat die storingen komen door eigenschappen van een quantumsysteem kan het kolderkatprincipe mogelijk die verstoringen SCHEIDEN van het systeem’, zegt hij. ‘Daardoor zijn quantumcomputers mogelijk een stuk stabieler.’
(newscientist.nl)
Fysici scheiden deeltjes van hun eigenschappen
Stel je voor dat je lichaam in de ene ruimte is en je persoonlijkheid in de andere. Hoewel dit niet in de echte wereld voorkomt, is iets soortgelijks wel mogelijk in de quantumwereld. Een internationaal team van wetenschappers scheidde namelijk deeltjes van hun eigenschappen.
De neutronenbron van het Laue-Langevin Instituut die de natuurkundigen gebruikten om deeltjes van hun eigenschappen te scheiden. CREDIT: Laue-Langevin Instituut
De kolderkat (Cheshire cat) uit Alice in Wonderland kan verdwijnen in het niets en laat alleen zijn lach achter. Opmerkelijk genoeg wist een team van internationale wetenschappers dit ook voor elkaar te krijgen bij neutronen. Ze wisten de eigenschappen van neutronen te SCHEIDEN van de deeltjes zelf. Ze publiceerden hun bevindingen in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications.
Om de deeltjes van hun eigenschappen te scheiden, gebruikten de wetenschappers een apparaat genaamd een interferometer. Dat apparaat splitst een neutronenstraal in twee BANEN die aan het eind weer bij elkaar komen. Door die interferometer schoten de fysici één voor één neutronen.
De neutronen in de paden hebben een verschillende SPIN. Spin is het magnetische moment van een deeltje. Het is voor te stellen als een tol die rechtsom of linksom draait. Neutronen met SPIN-op bovonden zich in de opstelling altijd in het bovenste pad, en neutronen in het onderste pad hadden altijd spin-neer. Aan het eind komen beide paden weer bij elkaar en meet een detector alleen die neutronen die spin-op hebben.
Zoektocht naar deeltjes en SPIN
De natuurkundigen hoopten met die opstelling te ontdekken of deeltjes los van hun eigenschappen kunnen voorkomen. Daarvoor bepaalden zij eerst in welk pad de deeltjes zich bevonden. De natuurkundigen plaatsten daarom een filter dat neutronen absorbeert in een van de twee paden. Wanneer zij dat filter in het onderste pad plaatsen, nam de detector geen verschil waar in de hoeveelheid neutronen. Dat is logisch omdat in het onderste pad alle deeltjes spin-neer hebben, en de detector deeltjes met spin-op meet. Wanneer zij het filter in het bovenste pad plaatsen, werd wel een verschil gemeten. Ook dat is logisch, omdat daar deeltjes met spin-op zitten. De onderzoekers concludeerden dat deneutronen zich in inderdaad in het bovenste pad bevonden.
Daarop wilden de onderzoekers bepalen waar de spin, de eigenschap van het deeltje, zich bevond. Daarvoor gebruikten zij een meting met een zogeheten zwak magnetisch veld, dat de spin een heel klein beetje aanpast. In tegenstelling tot gebruikelijke metingen, laat zo’n zwak magnetisch veld de quantumeigenschappen van de deeltjes intact. Tot hun verbazing gebeurde er niets wanneer ze de spin van deeltjes in de bovenste baan aanpasten, maar toen zij dat in het onderste pad deden, maten ze wel een verschil. Dat is opmerkelijk, omdat je op voorhand zou verwachten dat alleen een magneetveld op het bovenste pad effect zou moeten hebben – daar bewegen immers de deeltjes met spin-op, en alleen die deeltjes worden door de detector gemeten. De onderzoekers concludeerden dat de eigenschap van het deeltje, de spin, door de onderste baan bewoog terwijl het deeltje zelf de bovenste baan koos. Die scheiding duurde totdat de eigenschap en het deeltje weer bij elkaar kwamen vlak voordat het deeltje op de detector terecht kwam. Op deze manier is het in theorie mogelijk dat wetenschappers de deeltjes en hun eigenschap, de spin, afzonderlijk bestuderen.
Het is nog maar de vraag of natuurkundigen de deeltjes ook echt wisten te SCHEIDEN, geeft ook onderzoeksleider Tobias Denkmayr van de Vienna University of Technology toe. ‘Uit de metingen blijkt dat het lijkt alsof de deeltjes van hun eigenschap gescheiden zijn. Het hangt totaal van je interpretatie van de quantummechanica af, of je gelooft dat de deeltjes en hun eigenschap gescheiden zijn of niet’, zegt hij.
Net zoals de kat uit Alice in Wonderland kunnen deeltjes scheiden van hun eigenschappen. CREDIT: Leon Filter
Quantumcomputer
Met dit principe kunnen wetenschappers mogelijk de eigenschappen van deeltjes nauwkeuriger bestuderen. De eigenschappen van deeltjes beïnvloeden elkaar normaal gesproken, zodat het moeilijk is om een losse eigenschap te bestuderen. Met dit NIEUWE principe kunnen zij een hinderlijke eigenschap scheiden van een deeltje, waardoor de overige eigenschappen beter te bestuderen zijn.
Denkmayr denkt dat zijn vinding mogelijk ook een toepassing kan vinden in quantumcomputers die hun informatie opslaan in qubits, hoewel hij benadrukt dat hij op dat gebied geen expert is. ‘Quantumcomputers zijn nogal gevoelig voor storingen. Als blijkt dat die storingen komen door eigenschappen van een quantumsysteem kan het kolderkatprincipe mogelijk die verstoringen SCHEIDEN van het systeem’, zegt hij. ‘Daardoor zijn quantumcomputers mogelijk een stuk stabieler.’
(newscientist.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Hmm... nieuw leven voor een oude deterministische interpretatie van de kwantumfysica (waar ik zelf niet eerder van had gehoord:
Have We Been Interpreting Quantum Mechanics Wrong This Whole Time?
Have We Been Interpreting Quantum Mechanics Wrong This Whole Time?
Nu ben ik niet grondig genoeg geschoold in kwantumfysica om dit te kunnen beoordelen. Iemand? Zou dit kunnen kloppen?quote:This idea that nature is inherently probabilistic — that particles have no hard properties, only likelihoods, until they are observed — is directly implied by the standard equations of quantum mechanics. But now a set of surprising experiments with fluids has revived old skepticism about that worldview. The bizarre results are fueling interest in an almost forgotten version of quantum mechanics, one that never gave up the idea of a single, concrete reality.
The experiments involve an oil droplet that bounces along the surface of a liquid. The droplet gently sloshes the liquid with every bounce. At the same time, ripples from past bounces affect its course. The droplet’s interaction with its own ripples, which form what’s known as a pilot wave, causes it to exhibit behaviors previously thought to be peculiar to elementary particles — including behaviors seen as evidence that these particles are spread through space like waves, without any specific location, until they are measured.
Niet meer aanwezig in dit forum.
12-08-2014
‘Met dit soort machines is the sky the limit’
Henk Wals van het IISG over de ‘digitale revolutie’ in de geesteswetenschappen
12 miljoen euro kende wetenschapsfinancier NWO begin deze zomer toe aan het project CLARIAH, waarmee Nederlandse geesteswetenschappers een ‘digitale infrastructuur’ mogen gaan bouwen. Waar is dat voor nodig en wat levert het op? Henk Wals, directeur van het Internationaal Instituut voor Sociale Geschiedenis (IISG) en een van de intiatiefnemers van het project, licht het toe.
door Maarten Muns
IISG-directeur Henk Wals.
IISG
Big Data is het helemaal tegenwoordig. Zelfs in wetenschapsgebieden die traditioneel weinig met data-analyse doen, zoals de geesteswetenschappen. Toch gaan historici, mediaonderzoekers en taalkundigen er binnenkort mee aan de slag dankzij het grote project Common Lab Research Infrastructure for the ARTSand Humanities (CLARIAH). Het project sluit aan bij een ware ‘revolutie’ die de laatste jaren gaande is binnen de geesteswetenschappen.
Geesteswetenschappers werken met documenten uit archieven, maar ook tekst, beeld en geluid uit de media. Steeds meer van dit soort bronnen kunnen nu worden gedigitaliseerd. Het voordeel van gedigitaliseerde bronnen is dat je ze met speciale computerprogramma’s kan doorzoeken. Een computer kan digitale historische archiefstukken razendsnel scannen op bepaalde woorden, woordcombinaties of veranderingen in woorden. Door de inhoud van allerlei verschillende soorten digitale bronnen ook nog eens met elkaar te vergelijken en te combineren kan je conclusies trekken die ver buiten het bereik van de traditionele, eenzame archiefonderzoeker liggen.
Maar voordat dat allemaal zover is moet er het een en ander aan tools ontwikkeld worden en daarvoor is nu dus 12 miljoen euro beschikbaar gesteld. ‘Een digitale infrastructuur’, zoals directeur Henk Wals van het Internationaal Instituut voor Sociale Geschiedenis (IISG) in Amsterdam het noemt.
12 miljoen is een hoop geld. Waar is dat precies voor nodig?
“Er is op dit moment een revolutie gaande in de geesteswetenschappen. Een digitale revolutie, en dan vooral op het gebied van de beschikbare onderzoeksmethoden. Die revolutie is overigens op sommige gebieden al langer bezig. Maar je ziet de laatste jaren, doordat er steeds meer materiaal gedigitaliseerd wordt en ook doordat de informatica steeds meer interessante dingen kan doen voor geesteswetenschappers, dat die revolutie ook echt zijn beslag gaat krijgen. Maar al die data en de tools die nodig zijn om ze te analyseren staan op allerlei verschillende plekken. Daarom is een soort ‘digitale infrastructuur’ nodig om al die tools en data bij elkaar te brengen.”
Die infrastructuur bestaat dus vooral uit computerprogramma’s om data te analyseren?
“Onder andere. Wat we in wezen doen is de data en de analyse-tools bij elkaar brengen. De tools moeten zo in elkaar zitten dat ze zoveel mogelijk soorten data aankunnen. En de data op zijn beurt moet zo gestandaardiseerd zijn dat zoveel mogelijk tools ermee kunnen werken. Het gaat dus om data en analyse-tools die op een digitale manier met elkaar kunnen praten.”
Visualisatie van gemiddelde levensverwachting wereldwijd door de eeuwen heen.
“Als je het over data hebt dan gaat het om drie soorten data: ten eerste de gestructureerde data die opgeslagen ligt in verschillende databases. Daarbij komt de laatste tijd steeds meer ongestructureerde data. Dan gaat het om grote hoeveelheden gedigitaliseerde, maar ongestructureerde teksten uit archieven. Daarmee ga je anders om dan met de gestructureerde data. Tenslotte heb je zaken als films, plaatjes en audio. Daarmee ga je weer anders om.”
Echt big data dus. Dat gaat het ouderwetse handwerk te boven?
“Om een voorbeeld te geven. Op het IISG hebben wij het archief van de vakbond FNV. Dat zijn kilometers aan papier. Dat wordt nu stukje bij beetje gedigitaliseerd. Als ik bijvoorbeeld wil weten hoe die vakbond de afgelopen decennia heeft gereageerd op globalisering zou ik al die documenten, brochures en notulen moeten doorspitten. We zijn nu zover dat we een dataset kunnen maken die al die documenten die relevant zijn voor een dergelijke onderzoeksvraag op een rij kan zetten in volgorde van relevantie.”
“Dat betekent niet dat al het onderzoek meteen gedaan is, maar wel dat je veel sneller gegevens kan verzamelen. Als je daar ook nog visualisatietools op kan zetten die grafieken kan genereren en netwerken in kaart kan brengen helpt dat je als geesteswetenschapper heel erg met het bereiken van nieuwe inzichten.”
In een enquête in De Groene Amsterdammer bleek dat heel veel geesteswetenschappers digital humanities de belangrijkste ontwikkeling binnen hun vakgebied vinden. Zijn de traditionele onderzoeksmethoden uitgeput?
“Je moet deze digitale revolutie niet zien als de vervanging van een methode door een andere. De traditionele methoden – interpretatie, goed geschreven verhalen – blijven bestaan, maar ze kunnen ondersteund worden door nieuwe onderzoeksmethodes. Daarmee kan je nieuwe, maar ook vooral beter onderbouwde conclusies trekken. En het is ook een soort efficiency slag, omdat je in dezelfde tijd veel meer kan lezen en onderzoeken dan als individuele wetenschapper mogelijk is. Als je een machine hebt die documenten voor je leest en daar alvast voorlopige conclusies aan hangt dan geldt: the sky is the limit.”
Wie correspondeerde met wie?
Het gaat dus vooral om het beantwoorden van de grote en brede onderzoeksvragen…
“Ja vragen waar je enorm veel materiaal voor moet analyseren. Een ander voorbeeld is wat we deden bij het Huygens Instituut, waar ik voorheen werkte. We hadden daar een project over zeventiende-eeuwse kennisontwikkeling. We hadden daar duizenden brieven van zeventiende-eeuwse geleerden gedigitaliseerd. We wilden toen weten waar bepaalde nieuwe kennis in zo’n gezelschap van geleerden voor het eerst opdook. Waar en hoe werd nieuwe kennis bediscussieerd en hoe ging het van de ene naar de andere geleerde?”
“Daarvoor heb je heel geavanceerde tools nodig die documenten in de verschillende Europese talen van die tijd kunnen analyseren. En visualisatietools die vervolgens correspondentie-netwerken in kaart kunnen brengen. Op die manier kan je als geesteswetenschapper je conclusies een heel stuk steviger maken. Je kan in plaats van de correspondentie van één zo’n zeventiende-eeuwse wetenschapper er heel veel tegelijk onderzoeken. Dan gaan je conclusies meer richting bèta-wetenschap: ze worden veel harder en beter onderbouwd.”
Is dat nodig dan, om geesteswetenschap meer richting bèta te trekken? Geesteswetenschapper zouden zich bezig met interpretatie, niet met kwantitatief onderzoek…
“Ik zeg niet dat de geesteswetenschapper meer op bètawetenschappen moeten gaan lijken, maar dat dit is een overeenkomst. Wat ik net ook aangaf, met de voorbeelden over de FNV en de zeventiende-eeuwse wetenschappers, is dat je heel veel gegevens bij elkaar brengt en op basis daarvan je conclusies trekt. Maar uiteindelijk zijn we nog steeds geesteswetenschappers die interpreteren en mooie verhalen schrijven. Dat verhaal is op deze manier alleen beter onderbouwd.”
“Ik vind het jamemr dat er nu een soort richtingenstrijd lijkt te ontstaan binnen de geesteswetenschappen. Met aan de ene kant wetenschappers die deze nieuwe methoden ondersteunen en aan de andere kant mensen die het helemaal niks vinden, omdat ze denken dat digitalisering niet bij de geesteswetenschappen past. Maar digitalisering is iets wat naast de traditionele methoden gaat bestaan. Het is een manier om je conclusies beter te kunnen onderbouwen.”
Hoe verspreidde bepaalde kennis zich in een netwerk van zeventiende geleerden? Een netwerkvisualisatie kan dat duidelijk maken
(kennislink)
‘Met dit soort machines is the sky the limit’
Henk Wals van het IISG over de ‘digitale revolutie’ in de geesteswetenschappen
12 miljoen euro kende wetenschapsfinancier NWO begin deze zomer toe aan het project CLARIAH, waarmee Nederlandse geesteswetenschappers een ‘digitale infrastructuur’ mogen gaan bouwen. Waar is dat voor nodig en wat levert het op? Henk Wals, directeur van het Internationaal Instituut voor Sociale Geschiedenis (IISG) en een van de intiatiefnemers van het project, licht het toe.
door Maarten Muns
IISG-directeur Henk Wals.
IISG
Big Data is het helemaal tegenwoordig. Zelfs in wetenschapsgebieden die traditioneel weinig met data-analyse doen, zoals de geesteswetenschappen. Toch gaan historici, mediaonderzoekers en taalkundigen er binnenkort mee aan de slag dankzij het grote project Common Lab Research Infrastructure for the ARTSand Humanities (CLARIAH). Het project sluit aan bij een ware ‘revolutie’ die de laatste jaren gaande is binnen de geesteswetenschappen.
Geesteswetenschappers werken met documenten uit archieven, maar ook tekst, beeld en geluid uit de media. Steeds meer van dit soort bronnen kunnen nu worden gedigitaliseerd. Het voordeel van gedigitaliseerde bronnen is dat je ze met speciale computerprogramma’s kan doorzoeken. Een computer kan digitale historische archiefstukken razendsnel scannen op bepaalde woorden, woordcombinaties of veranderingen in woorden. Door de inhoud van allerlei verschillende soorten digitale bronnen ook nog eens met elkaar te vergelijken en te combineren kan je conclusies trekken die ver buiten het bereik van de traditionele, eenzame archiefonderzoeker liggen.
Maar voordat dat allemaal zover is moet er het een en ander aan tools ontwikkeld worden en daarvoor is nu dus 12 miljoen euro beschikbaar gesteld. ‘Een digitale infrastructuur’, zoals directeur Henk Wals van het Internationaal Instituut voor Sociale Geschiedenis (IISG) in Amsterdam het noemt.
12 miljoen is een hoop geld. Waar is dat precies voor nodig?
“Er is op dit moment een revolutie gaande in de geesteswetenschappen. Een digitale revolutie, en dan vooral op het gebied van de beschikbare onderzoeksmethoden. Die revolutie is overigens op sommige gebieden al langer bezig. Maar je ziet de laatste jaren, doordat er steeds meer materiaal gedigitaliseerd wordt en ook doordat de informatica steeds meer interessante dingen kan doen voor geesteswetenschappers, dat die revolutie ook echt zijn beslag gaat krijgen. Maar al die data en de tools die nodig zijn om ze te analyseren staan op allerlei verschillende plekken. Daarom is een soort ‘digitale infrastructuur’ nodig om al die tools en data bij elkaar te brengen.”
Die infrastructuur bestaat dus vooral uit computerprogramma’s om data te analyseren?
“Onder andere. Wat we in wezen doen is de data en de analyse-tools bij elkaar brengen. De tools moeten zo in elkaar zitten dat ze zoveel mogelijk soorten data aankunnen. En de data op zijn beurt moet zo gestandaardiseerd zijn dat zoveel mogelijk tools ermee kunnen werken. Het gaat dus om data en analyse-tools die op een digitale manier met elkaar kunnen praten.”
Visualisatie van gemiddelde levensverwachting wereldwijd door de eeuwen heen.
“Als je het over data hebt dan gaat het om drie soorten data: ten eerste de gestructureerde data die opgeslagen ligt in verschillende databases. Daarbij komt de laatste tijd steeds meer ongestructureerde data. Dan gaat het om grote hoeveelheden gedigitaliseerde, maar ongestructureerde teksten uit archieven. Daarmee ga je anders om dan met de gestructureerde data. Tenslotte heb je zaken als films, plaatjes en audio. Daarmee ga je weer anders om.”
Echt big data dus. Dat gaat het ouderwetse handwerk te boven?
“Om een voorbeeld te geven. Op het IISG hebben wij het archief van de vakbond FNV. Dat zijn kilometers aan papier. Dat wordt nu stukje bij beetje gedigitaliseerd. Als ik bijvoorbeeld wil weten hoe die vakbond de afgelopen decennia heeft gereageerd op globalisering zou ik al die documenten, brochures en notulen moeten doorspitten. We zijn nu zover dat we een dataset kunnen maken die al die documenten die relevant zijn voor een dergelijke onderzoeksvraag op een rij kan zetten in volgorde van relevantie.”
“Dat betekent niet dat al het onderzoek meteen gedaan is, maar wel dat je veel sneller gegevens kan verzamelen. Als je daar ook nog visualisatietools op kan zetten die grafieken kan genereren en netwerken in kaart kan brengen helpt dat je als geesteswetenschapper heel erg met het bereiken van nieuwe inzichten.”
In een enquête in De Groene Amsterdammer bleek dat heel veel geesteswetenschappers digital humanities de belangrijkste ontwikkeling binnen hun vakgebied vinden. Zijn de traditionele onderzoeksmethoden uitgeput?
“Je moet deze digitale revolutie niet zien als de vervanging van een methode door een andere. De traditionele methoden – interpretatie, goed geschreven verhalen – blijven bestaan, maar ze kunnen ondersteund worden door nieuwe onderzoeksmethodes. Daarmee kan je nieuwe, maar ook vooral beter onderbouwde conclusies trekken. En het is ook een soort efficiency slag, omdat je in dezelfde tijd veel meer kan lezen en onderzoeken dan als individuele wetenschapper mogelijk is. Als je een machine hebt die documenten voor je leest en daar alvast voorlopige conclusies aan hangt dan geldt: the sky is the limit.”
Wie correspondeerde met wie?
Het gaat dus vooral om het beantwoorden van de grote en brede onderzoeksvragen…
“Ja vragen waar je enorm veel materiaal voor moet analyseren. Een ander voorbeeld is wat we deden bij het Huygens Instituut, waar ik voorheen werkte. We hadden daar een project over zeventiende-eeuwse kennisontwikkeling. We hadden daar duizenden brieven van zeventiende-eeuwse geleerden gedigitaliseerd. We wilden toen weten waar bepaalde nieuwe kennis in zo’n gezelschap van geleerden voor het eerst opdook. Waar en hoe werd nieuwe kennis bediscussieerd en hoe ging het van de ene naar de andere geleerde?”
“Daarvoor heb je heel geavanceerde tools nodig die documenten in de verschillende Europese talen van die tijd kunnen analyseren. En visualisatietools die vervolgens correspondentie-netwerken in kaart kunnen brengen. Op die manier kan je als geesteswetenschapper je conclusies een heel stuk steviger maken. Je kan in plaats van de correspondentie van één zo’n zeventiende-eeuwse wetenschapper er heel veel tegelijk onderzoeken. Dan gaan je conclusies meer richting bèta-wetenschap: ze worden veel harder en beter onderbouwd.”
Is dat nodig dan, om geesteswetenschap meer richting bèta te trekken? Geesteswetenschapper zouden zich bezig met interpretatie, niet met kwantitatief onderzoek…
“Ik zeg niet dat de geesteswetenschapper meer op bètawetenschappen moeten gaan lijken, maar dat dit is een overeenkomst. Wat ik net ook aangaf, met de voorbeelden over de FNV en de zeventiende-eeuwse wetenschappers, is dat je heel veel gegevens bij elkaar brengt en op basis daarvan je conclusies trekt. Maar uiteindelijk zijn we nog steeds geesteswetenschappers die interpreteren en mooie verhalen schrijven. Dat verhaal is op deze manier alleen beter onderbouwd.”
“Ik vind het jamemr dat er nu een soort richtingenstrijd lijkt te ontstaan binnen de geesteswetenschappen. Met aan de ene kant wetenschappers die deze nieuwe methoden ondersteunen en aan de andere kant mensen die het helemaal niks vinden, omdat ze denken dat digitalisering niet bij de geesteswetenschappen past. Maar digitalisering is iets wat naast de traditionele methoden gaat bestaan. Het is een manier om je conclusies beter te kunnen onderbouwen.”
Hoe verspreidde bepaalde kennis zich in een netwerk van zeventiende geleerden? Een netwerkvisualisatie kan dat duidelijk maken
(kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Ondertussen in Ohio:
http://arstechnica.com/sc(...)-scientific-process/
http://arstechnica.com/sc(...)-scientific-process/
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
diep triestquote:
Ondertussen in Ohio:
http://arstechnica.com/sc(...)-scientific-process/
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
27-08-2014
Leven we in een 2D-hologram? Uniek experiment doet de test
Een wetenschapper aan de Holometer. © Fermilab.
Het Amerikaanse departement van ENERGIE is gestart met een uniek experiment, de Holometer, dat duidelijkheid moet scheppen over bepaalde theorieën over onze wereld. De meest fantastische ideeën worden daarbij niet geschuwd, zo meldt Science Daily. Zo wordt onderzocht of we in een hologram leven.
© Fermilab.
© Fermilab.
Is ons universum één groot hologram? Sommige fysici geloven van wel. Net zoals personages op tv niet zouden weten dat hun 3D-wereld alleen bestaat op een 2D-scherm, zo zou het kunnen dat wij niet weten dat onze 3D-wereld alleen maar een illusie is.
Het idee is vergelijkbaar met een TELEVISIE, waarbij de pixels minder samenhang vertonen wanneer je te dicht bij het scherm zit. Die minuscule stukjes data vormen op een grotere afstand samen echter een herkenbaar beeld. De wetenschappers denken dat ons universum mogelijk op dezelfde manier is opgebouwd, met deeltjes die tien biljoen keer kleiner zijn dan een atoom.
Het Fermi National Accelerator Laboratory van het Amerikaanse Energiedepartement heeft nu een machine in gebruik genomen die moet helpen dit raadsel te ontwarren. "We willen uitzoeken of de ruimtetijd een systeem is zoals materie", zegt Craig Honan, directeur van het Center for Particle Astrophysics van Fermilab. "Als we iets ontdekken, kan dat onze ideeën die we duizenden jaren hadden over de ruimte compleet veranderen."
Ruis
De Holometer maakt gebruik van twee interferometers, toestellen die elk een laserlicht naar een stralingsdeler en door twee loodrechte armen zenden. Het licht wordt daarna teruggereflecteerd naar de stralingsdeler, waar de twee LASERS weer samenkomen. De mogelijke schommelingen in helderheid die door dat proces veroorzaakt worden, zullen geanalyseerd worden door de onderzoekers.
Verwacht wordt dat binnen alle frequenties zulke storingen zullen voorkomen. De uitdaging voor de onderzoekers is zich niet te laten misleiden door andere bronnen van ruis. "Als we een storing vinden die we niet kunnen wegfilteren, ontdekken we misschien iets fundamenteels over de natuur - een ruis die intrinsiek is aan de ruimtetijd", zegt fysicus Aaron Chou van het Fermilab, die het project zal leiden. "Een positief resultaat zal een hele wereld van nieuwe vragen over de ruimte openen.
(HLN)
Leven we in een 2D-hologram? Uniek experiment doet de test
Een wetenschapper aan de Holometer. © Fermilab.
Het Amerikaanse departement van ENERGIE is gestart met een uniek experiment, de Holometer, dat duidelijkheid moet scheppen over bepaalde theorieën over onze wereld. De meest fantastische ideeën worden daarbij niet geschuwd, zo meldt Science Daily. Zo wordt onderzocht of we in een hologram leven.
© Fermilab.
© Fermilab.
Is ons universum één groot hologram? Sommige fysici geloven van wel. Net zoals personages op tv niet zouden weten dat hun 3D-wereld alleen bestaat op een 2D-scherm, zo zou het kunnen dat wij niet weten dat onze 3D-wereld alleen maar een illusie is.
Het idee is vergelijkbaar met een TELEVISIE, waarbij de pixels minder samenhang vertonen wanneer je te dicht bij het scherm zit. Die minuscule stukjes data vormen op een grotere afstand samen echter een herkenbaar beeld. De wetenschappers denken dat ons universum mogelijk op dezelfde manier is opgebouwd, met deeltjes die tien biljoen keer kleiner zijn dan een atoom.
Het Fermi National Accelerator Laboratory van het Amerikaanse Energiedepartement heeft nu een machine in gebruik genomen die moet helpen dit raadsel te ontwarren. "We willen uitzoeken of de ruimtetijd een systeem is zoals materie", zegt Craig Honan, directeur van het Center for Particle Astrophysics van Fermilab. "Als we iets ontdekken, kan dat onze ideeën die we duizenden jaren hadden over de ruimte compleet veranderen."
Ruis
De Holometer maakt gebruik van twee interferometers, toestellen die elk een laserlicht naar een stralingsdeler en door twee loodrechte armen zenden. Het licht wordt daarna teruggereflecteerd naar de stralingsdeler, waar de twee LASERS weer samenkomen. De mogelijke schommelingen in helderheid die door dat proces veroorzaakt worden, zullen geanalyseerd worden door de onderzoekers.
Verwacht wordt dat binnen alle frequenties zulke storingen zullen voorkomen. De uitdaging voor de onderzoekers is zich niet te laten misleiden door andere bronnen van ruis. "Als we een storing vinden die we niet kunnen wegfilteren, ontdekken we misschien iets fundamenteels over de natuur - een ruis die intrinsiek is aan de ruimtetijd", zegt fysicus Aaron Chou van het Fermilab, die het project zal leiden. "Een positief resultaat zal een hele wereld van nieuwe vragen over de ruimte openen.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
28-08-2014
Supercomputer weet meer dan wetenschappers
Watson. © Creative commons.
Technologiebedrijf IBM heeft supercomputer Watson beschikbaar gemaakt voor wetenschappers om onderzoek te versnellen. De COMPUTER zou zelfs al geholpen hebben bij het onderzoek naar betere remedies tegen kanker. Dat meldt Newscienstist.
Watson is al jaren in ontwikkeling en werd eerder in onder meer de medische sector getest en ingezet. De projecten vonden tot nu toe plaats op relatief kleine schaal. Met het nieuwe cloudplatform Watson Discovery Advisor kunnen wetenschappers nu gebruik maken van de kennis en kracht van Watson. De supercomputer analyseert bijvoorbeeld in zeer korte tijd alle beschikbare data uit wetenschappelijk onderzoek, boeken en artikelen. Zo slaagde een supercomputer in Californië er in mei in om twee uur tijd 100.000 onderzoekspapers te lezen.
De supercomputer weet hoe chemische verbindingen op elkaar reageren en kan verbindingen leggen tussen verschillende onderzoeken. Wetenschappers zouden hun hypotheses zo sneller moeten kunnen testen.
IBM noemt als concreet voorbeeld dat Watson bij kankeronderzoek geholpen heeft bij het identificeren van belangrijke EIWITTEN. Die ontdekking werd volgens IBM gedaan in enkele weken in plaats van jaren en kan helpen bij het vinden van betere remedies tegen kanker.
(HLN)
Supercomputer weet meer dan wetenschappers
Watson. © Creative commons.
Technologiebedrijf IBM heeft supercomputer Watson beschikbaar gemaakt voor wetenschappers om onderzoek te versnellen. De COMPUTER zou zelfs al geholpen hebben bij het onderzoek naar betere remedies tegen kanker. Dat meldt Newscienstist.
Watson is al jaren in ontwikkeling en werd eerder in onder meer de medische sector getest en ingezet. De projecten vonden tot nu toe plaats op relatief kleine schaal. Met het nieuwe cloudplatform Watson Discovery Advisor kunnen wetenschappers nu gebruik maken van de kennis en kracht van Watson. De supercomputer analyseert bijvoorbeeld in zeer korte tijd alle beschikbare data uit wetenschappelijk onderzoek, boeken en artikelen. Zo slaagde een supercomputer in Californië er in mei in om twee uur tijd 100.000 onderzoekspapers te lezen.
De supercomputer weet hoe chemische verbindingen op elkaar reageren en kan verbindingen leggen tussen verschillende onderzoeken. Wetenschappers zouden hun hypotheses zo sneller moeten kunnen testen.
IBM noemt als concreet voorbeeld dat Watson bij kankeronderzoek geholpen heeft bij het identificeren van belangrijke EIWITTEN. Die ontdekking werd volgens IBM gedaan in enkele weken in plaats van jaren en kan helpen bij het vinden van betere remedies tegen kanker.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
09-09-2014
Theorie achter higgsdeeltje nu ook echt bewezen
Peter Higgs (rechts) in 2012 met de mede-ontdekker van het higgsdeeltje, François Englert. © Reuters.
De theorie over supergeleiders die Nobelprijswinnaar Peter Higgs een halve eeuw geleden op het idee bracht van het inmiddels befaamde higgsdeeltje, is eindelijk rechtstreeks aangetoond in een Japans lab.
In een artikel in Science laten vaste-stoffysici van de Universiteit van Tokio zien dat in de extreem gekoelde supergeleider niobiumnitride fotonen bewegen alsof ze een zekere massa hebben.
Dat gebeurt precies volgens de theorie die eind jaren vijftig over supergeleiding werd ontwikkeld. In de hele supergeleider, zo luidt de theorie, bestaat een extra invloed die massaloze deeltjes zoals fotonen afremt. Daardoor hebben die effectief toch massa.
Begin jaren zestig inspireerde dat mechanisme in Edinburgh de jonge theoreticus Peter Higgs, die nadacht over de vraag hoe de elementaire deeltjes massa krijgen. De gangbare theorie voor de deeltjes had daarop geen antwoord, massa kwam daarin simpelweg niet voor. Higgs en anderen bedachten dat een onbekende kosmische invloed aan het werk moest zijn die ieder deeltje zijn eigen massa geeft. Dat universele veld moest zich volgens Higgs en de Belgen François Englert en Robert Brout verraden via een extra deeltje. Dat speciale boson werd twee jaar geleden met de LHC-superversneller op CERN ontdekt.
Overeenkomsten
Dat higgsdeeltje, benadrukt de Nederlandse vaste-stoffysicus Dirk van er Marel van de Universiteit van Genève, is niet wat supergeleiders hun eigenschappen geeft. "Theoretisch zijn er overeenkomsten, dat is alles." Dat het originele Higgs-mechanisme nu pas rechtstreeks aangetoond lijkt in de supergeleiders waarmee het allemaal begon, is interessant, maar ook weer niet heel wereldschokkend, zegt de Leidse theoretisch fysicus Carlo Beenakker. "Het is vooral experimenteel knap wat ze doen. Maar aan het effect twijfelde al niemand meer."
(HLN)
Theorie achter higgsdeeltje nu ook echt bewezen
Peter Higgs (rechts) in 2012 met de mede-ontdekker van het higgsdeeltje, François Englert. © Reuters.
De theorie over supergeleiders die Nobelprijswinnaar Peter Higgs een halve eeuw geleden op het idee bracht van het inmiddels befaamde higgsdeeltje, is eindelijk rechtstreeks aangetoond in een Japans lab.
In een artikel in Science laten vaste-stoffysici van de Universiteit van Tokio zien dat in de extreem gekoelde supergeleider niobiumnitride fotonen bewegen alsof ze een zekere massa hebben.
Dat gebeurt precies volgens de theorie die eind jaren vijftig over supergeleiding werd ontwikkeld. In de hele supergeleider, zo luidt de theorie, bestaat een extra invloed die massaloze deeltjes zoals fotonen afremt. Daardoor hebben die effectief toch massa.
Begin jaren zestig inspireerde dat mechanisme in Edinburgh de jonge theoreticus Peter Higgs, die nadacht over de vraag hoe de elementaire deeltjes massa krijgen. De gangbare theorie voor de deeltjes had daarop geen antwoord, massa kwam daarin simpelweg niet voor. Higgs en anderen bedachten dat een onbekende kosmische invloed aan het werk moest zijn die ieder deeltje zijn eigen massa geeft. Dat universele veld moest zich volgens Higgs en de Belgen François Englert en Robert Brout verraden via een extra deeltje. Dat speciale boson werd twee jaar geleden met de LHC-superversneller op CERN ontdekt.
Overeenkomsten
Dat higgsdeeltje, benadrukt de Nederlandse vaste-stoffysicus Dirk van er Marel van de Universiteit van Genève, is niet wat supergeleiders hun eigenschappen geeft. "Theoretisch zijn er overeenkomsten, dat is alles." Dat het originele Higgs-mechanisme nu pas rechtstreeks aangetoond lijkt in de supergeleiders waarmee het allemaal begon, is interessant, maar ook weer niet heel wereldschokkend, zegt de Leidse theoretisch fysicus Carlo Beenakker. "Het is vooral experimenteel knap wat ze doen. Maar aan het effect twijfelde al niemand meer."
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
15-09-2014
De 'Green Lantern' achterna: wetenschappers creëren licht in vaste vorm
In de 'Green Lantern'-verhalen wordt een constructie van licht gebouwd met een ring. Wetenschappers kunnen nu iets gelijkaardigs. © Flickr/JD Hancock.
Licht in vaste vorm produceren, is niet langer een voorrecht van het 'Green Lantern Corps'. Wetenschappers van Princeton University zijn erin geslaagd licht om te vormen tot een vaste stof. Dat meldt de wetenschapssite Phys.org.
In de 'Green Lantern'-stripverhalen kunnen zij die een speciale ring hebben een vaste constructie van groen licht bouwen. Amerikaanse wetenschappers kunnen nu iets gelijkaardigs - zonder ring, maar met een machine. Ze ontdekten hoe ze individuele lichtdeeltjes aan elkaar kunnen klikken, zodat die een vast voorwerp vormen.
De onderzoekers bouwden een machine van supergeleidende materialen, die 100 miljard atomen bevatte. De atomen werden daarna zo gemanipuleerd dat ze zich als één kunstmatig atoom gedroegen. De machine werd daarna vlakbij een geleidend netwerk van lichtdeeltjes - of fotonen - geplaatst. Volgens de wetten van de kwantummechanica namen de lichtdeeltjes de kenmerken van het kunstmatige atoom over, waardoor ze aan elkaar gelinkt werden.
Vloeistof
Fotonen interageren normaal niet met elkaar, maar met deze technologie slaagde men erin een nieuw 'gedrag' te creëren. "In deze situatie gedraagt licht zich echt als een deeltje, in die zin dat twee fotonen zeer sterk op elkaar inwerken", klinkt het. "Bij de ene werkwijze klotst het licht heen en weer als een vloeistof, bij de andere bevriest het."
De machine is erg klein, maar de onderzoekers hopen op termijn een groter toestel te kunnen bouwen om het aantal interacties op te drijven en meer complexe systemen te simuleren. Het team publiceerde zijn bevindingen in het vakblad Physical Review X. De studie maakt deel uit van een poging om fundamentele vragen te beantwoorden over atomair gedrag door een toestel te bouwen dat het gedrag van de kleinste deeltjes simuleert.
(HLN)
De 'Green Lantern' achterna: wetenschappers creëren licht in vaste vorm
In de 'Green Lantern'-verhalen wordt een constructie van licht gebouwd met een ring. Wetenschappers kunnen nu iets gelijkaardigs. © Flickr/JD Hancock.
Licht in vaste vorm produceren, is niet langer een voorrecht van het 'Green Lantern Corps'. Wetenschappers van Princeton University zijn erin geslaagd licht om te vormen tot een vaste stof. Dat meldt de wetenschapssite Phys.org.
In de 'Green Lantern'-stripverhalen kunnen zij die een speciale ring hebben een vaste constructie van groen licht bouwen. Amerikaanse wetenschappers kunnen nu iets gelijkaardigs - zonder ring, maar met een machine. Ze ontdekten hoe ze individuele lichtdeeltjes aan elkaar kunnen klikken, zodat die een vast voorwerp vormen.
De onderzoekers bouwden een machine van supergeleidende materialen, die 100 miljard atomen bevatte. De atomen werden daarna zo gemanipuleerd dat ze zich als één kunstmatig atoom gedroegen. De machine werd daarna vlakbij een geleidend netwerk van lichtdeeltjes - of fotonen - geplaatst. Volgens de wetten van de kwantummechanica namen de lichtdeeltjes de kenmerken van het kunstmatige atoom over, waardoor ze aan elkaar gelinkt werden.
Vloeistof
Fotonen interageren normaal niet met elkaar, maar met deze technologie slaagde men erin een nieuw 'gedrag' te creëren. "In deze situatie gedraagt licht zich echt als een deeltje, in die zin dat twee fotonen zeer sterk op elkaar inwerken", klinkt het. "Bij de ene werkwijze klotst het licht heen en weer als een vloeistof, bij de andere bevriest het."
De machine is erg klein, maar de onderzoekers hopen op termijn een groter toestel te kunnen bouwen om het aantal interacties op te drijven en meer complexe systemen te simuleren. Het team publiceerde zijn bevindingen in het vakblad Physical Review X. De studie maakt deel uit van een poging om fundamentele vragen te beantwoorden over atomair gedrag door een toestel te bouwen dat het gedrag van de kleinste deeltjes simuleert.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:'Menselijk taalgen verbetert leervermogen van muis'
Als muizen worden uitgerust met een menselijk taalgen verbetert hun leervermogen, zo blijkt uit nieuw onderzoek.
Genetisch gemanipuleerde muizen met het taalgen FOXP2 zijn sneller in staat om nieuwe routes te leren in een doolhof, dan muizen die niet over het gen beschikken.
Het taalgen zorgt er mogelijk voor dat de dieren snel kunnen schakelen tussen hun bewuste en onbewuste leervermogen.
Dit melden onderzoekers in het wetenschappelijk tijdschrift PNAS.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
19-09-2014
Natuurconstante ook constant in een sterk zwaartekrachtsveld
Foto van de laseropstelling waarmee de laboratoriumspectra zijn gemeten. (LaserLaB Vrije Universiteit Amsterdam/Wim Ubachs)
Een internationaal team van natuurkundigen heeft aangetoond dat de massaverhouding tussen het proton en het elektron hetzelfde is in zwakke en in sterke zwaartekrachtsvelden (Physical Review Letters, 18 september).
Het idee dat de natuurwetten en fundamentele natuurconstanten niet afhangen van lokale omstandigheden staat bekend als het equivalentieprincipe. Dit principe is de hoeksteen van Einsteins algemene relativiteitstheorie. FOM-fysici, werkzaam bij het LaserLaB op de Vrije Universiteit Amsterdam, hebben het principe getest door te bepalen of een van de natuurconstanten, de massaverhouding tussen protonen en elektronen, afhangt van de sterkte van het zwaartekrachtsveld waarin de deeltjes zich bevinden.
De onderzoekers vergeleken de proton-elektron-massaverhouding nabij het oppervlak van witte dwergen met de massaverhouding in een laboratorium op aarde. Witte dwergen zijn sterren in een laat stadium van hun levenscyclus, die geïmplodeerd zijn tot één procent van hun oorspronkelijke afmeting. Het zwaartekrachtsveld op het oppervlak van deze sterren is daarom zo'n 10.000 keer sterker dan dat op aarde.
De fysici concludeerden dat zelfs in deze sterke velden de proton-elektron-massaverhouding hetzelfde is, binnen een marge van 0,005 procent. In beide gevallen is het proton 1836,152672 maal zo zwaar als het elektron.
(allesoversterrenkunde)
Natuurconstante ook constant in een sterk zwaartekrachtsveld
Foto van de laseropstelling waarmee de laboratoriumspectra zijn gemeten. (LaserLaB Vrije Universiteit Amsterdam/Wim Ubachs)
Een internationaal team van natuurkundigen heeft aangetoond dat de massaverhouding tussen het proton en het elektron hetzelfde is in zwakke en in sterke zwaartekrachtsvelden (Physical Review Letters, 18 september).
Het idee dat de natuurwetten en fundamentele natuurconstanten niet afhangen van lokale omstandigheden staat bekend als het equivalentieprincipe. Dit principe is de hoeksteen van Einsteins algemene relativiteitstheorie. FOM-fysici, werkzaam bij het LaserLaB op de Vrije Universiteit Amsterdam, hebben het principe getest door te bepalen of een van de natuurconstanten, de massaverhouding tussen protonen en elektronen, afhangt van de sterkte van het zwaartekrachtsveld waarin de deeltjes zich bevinden.
De onderzoekers vergeleken de proton-elektron-massaverhouding nabij het oppervlak van witte dwergen met de massaverhouding in een laboratorium op aarde. Witte dwergen zijn sterren in een laat stadium van hun levenscyclus, die geïmplodeerd zijn tot één procent van hun oorspronkelijke afmeting. Het zwaartekrachtsveld op het oppervlak van deze sterren is daarom zo'n 10.000 keer sterker dan dat op aarde.
De fysici concludeerden dat zelfs in deze sterke velden de proton-elektron-massaverhouding hetzelfde is, binnen een marge van 0,005 procent. In beide gevallen is het proton 1836,152672 maal zo zwaar als het elektron.
(allesoversterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
22-09-2014
Planck-metingen halen BICEP2-resultaten onderuit
De BICEP2-telescoop (schotel rechts) op de Zuidpool. (BICEP2/Harvard)
Nauwkeurige metingen aan de verdeling van stof in ons eigen Melkwegstelsel, uitgevoerd door de Europese infraroodkunstmaan Planck, lijken af te rekenen met de eerder dit jaar gepresenteerde resultaten van de BICEP2-telescoop op de Zuidpool. Dat blijkt uit een artikel dat op de preprint-server arXiv.org is verschenen.
BICEP2 deed metingen aan de polarisatie van de kosmische achtergrondstraling. In maart concludeerde het BICEP2-team dat een groot deel van die polarisatie veroorzaakt moest zijn door zwaartekrachtsgolven in de ruimtetijd, opgewekt door de supersnelle inflatie-periode van het heelal in de allereerste fractie van een seconde na de oerknal.
Al snel rezen er echter twijfels over de interpretatie; het polarisatiesignaal zou ook veroorzaakt kunnen zijn door stofdeeltjes in ons eigen Melkwegstelsel, waarvoor niet zorgvuldig genoeg was gecorrigeerd. De metingen van Planck lijken nu inderdaad te bevestigen dat het BICEP2-signaal mogelijk volledig toe te schrijven is aan galactisch stof.
De twee teams werken momenteel samen aan een gedetailleerde analyse van alle waarnemingen; het is niet uitgesloten dat er dan alsnog een 'inflatie-signaal' wordt gevonden. Voorlopig moet de conclusie echter luiden dat het BICEP2-team in maart iets te vroeg heeft gejuicht. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Planck-metingen halen BICEP2-resultaten onderuit
De BICEP2-telescoop (schotel rechts) op de Zuidpool. (BICEP2/Harvard)
Nauwkeurige metingen aan de verdeling van stof in ons eigen Melkwegstelsel, uitgevoerd door de Europese infraroodkunstmaan Planck, lijken af te rekenen met de eerder dit jaar gepresenteerde resultaten van de BICEP2-telescoop op de Zuidpool. Dat blijkt uit een artikel dat op de preprint-server arXiv.org is verschenen.
BICEP2 deed metingen aan de polarisatie van de kosmische achtergrondstraling. In maart concludeerde het BICEP2-team dat een groot deel van die polarisatie veroorzaakt moest zijn door zwaartekrachtsgolven in de ruimtetijd, opgewekt door de supersnelle inflatie-periode van het heelal in de allereerste fractie van een seconde na de oerknal.
Al snel rezen er echter twijfels over de interpretatie; het polarisatiesignaal zou ook veroorzaakt kunnen zijn door stofdeeltjes in ons eigen Melkwegstelsel, waarvoor niet zorgvuldig genoeg was gecorrigeerd. De metingen van Planck lijken nu inderdaad te bevestigen dat het BICEP2-signaal mogelijk volledig toe te schrijven is aan galactisch stof.
De twee teams werken momenteel samen aan een gedetailleerde analyse van alle waarnemingen; het is niet uitgesloten dat er dan alsnog een 'inflatie-signaal' wordt gevonden. Voorlopig moet de conclusie echter luiden dat het BICEP2-team in maart iets te vroeg heeft gejuicht. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
22-09-2014
Onbekende speler duikt op in oersoep-chemie
Een oerzee van moleculen waaruit bij bliksemslag plotseling aminozuren ontstonden. Het is de bekendste theorie voor de oorsprong van leven uit anorganische materie. Een internationaal onderzoeksteam dat de chemische reacties wil uitpluizen, stuitten met computersimulaties op een voorheen onbekende speler in de oersoep-chemie.
Stanley Miller deed in 1953 een experiment waaruit bleek hoe belangrijke moleculen op de vroege aarde gevormd konden worden.
In 1953 schreef Stanley Miller geschiedenis toen hij een elektrische lading op een mengsel van simpele moleculen zette waarbij spontaan aminozuren, voornamelijk glycine, ontstonden. Miller probeerde hiermee de omstandigheden op de vroege aarde en het ontstaan van leven na te bootsen.
Sommigen onderzoekers vinden het oersoep-scenario ongeloofwaardig, anderen zeggen dat het een kwestie was van heel veel geluk. Hoe dan ook, Miller’s experiment betekende de geboorte van het moderne onderzoek naar de prebiotische chemie, ofwel het ontstaan van leven.
Tot zover had nog nooit iemand de chemische reacties van Miller’s experimenten onderzocht op het niveau van het allerkleinste, de atomen. Een team van Franse en Italiaanse chemici ging de uitdaging aan. Zij kwamen onlangs met de eerste computersimulaties van de ‘Miller-moleculen’. Wat ze vonden is dat een onbekend tussenproduct, formamide, wellicht een rol speelde in de chemische reacties waarbij leven ontstond. De uitkomsten van het computerexperiment stonden in het tijdschrift PNAS.
Wat was de rol van bliksem bij het ontstaan van het leven?
ESA
Elektrisch veld
De onderzoekers stelden berekeningen op die het gedrag van atomen en elektronen in een sterk elektrisch veld nabootsen. Het doel was om hiermee de ketting van gebeurtenissen tijdens de chemische reacties te bekijken op een tijdschaal van picoseconden (er gaan een biljoen picoseconden in één seconde). Het lukte hen Miller’s experiment te reproduceren: er ontstond spontaan glycine in aanwezigheid van een elektrisch veld. Maar daarnaast observeerden ze nog iets geheel nieuws. In de simulaties ontstond een tussenproduct, formamide, wat vroeg in de reactie ontstaat en ook als de gesmeerde bliksem weer verdwijnt.
Over bliksem gesproken: die was onmisbaar in het experiment van Miller. De Franse en Italiaanse chemici wilde meer weten over de rol van een elektrisch veld. Een belangrijk kenmerk van elektriciteit als energiebron is de richtingsgevoeligheid, zoals ze het omschrijven: het kan atomen en moleculen op één lijn leggen in het elektrische veld. De manier waarop elektriciteit chemische reacties stimuleert is daarmee verschillend van de manier waarop bijvoorbeeld hitte dat doet.
De onderzoekers opperen daarom het idee dat lokale elektrische velden, zoals ze voorkomen op het oppervlak van mineralen, een grotere rol speelde in de prebiotische chemie dan algemeen wordt aangenomen. Het scenario dat daaruit volgt is dat deze lokale elektrische velden de chemie stuurden, wat leidde tot de ‘levensmoleculen’.
Formamide (CH3NO) is een kleurloze vloeistof die een beetje naar ammoniak ruikt. Volgens de computersimulatie was het als tussenproduct aanwezig in de oersoep.
Levensmoleculen
Niet alle chemici in het veld zijn helemaal overtuigd. Op de website Chemistry World reageerden verschillende wetenschappers die zich met de kwestie bezighouden. Jeffrey Bada van het Scripps Instituut voor Oceanografie (VS) zei het volgende: “Dit onderzoek is misschien een vooruitgang in moleculaire berekeningen, maar het is in mijn ogen geen belangrijke vooruitgang in het veld van de prebiotische chemie.” Hij denkt dat de vorming van formamide slechts een kleine bijdrage levert aan het ontstaan van aminozuren. Op zijn best.
Nir Goldman, van het Lawrence Livermore National Laboratory (CS) was positiever. Volgens hem brengt het onderzoek “nieuwe inzichten in het idee dat elektrische ontladers, zoals bliksem, een rol speelde in de vorming van prebiotische moleculen op de vroege aarde.” Maar hij heeft ook een punt van kritiek. ‘De onderzoekers kozen een mengsel rijk aan waterstof in hun studie, terwijl de atmosfeer op de vroege aarde waarschijnlijk rijk was aan koolstofdioxide. In de aanwezigheid van een elektrisch veld kan dat leiden tot hele verschillende chemie.”
Goldman oppert dat het daarom interessant zou om het experiment te doen met een realistischer oersoepmengsel. Dat zou weleens interessante aanknopingspunten kunnen geven voor toekomstige experimenten naar het ontstaan van leven.
Bronnen:
Antonino Marco Saittaa en Franz Saija, ‘Miller experiments in atomistic computer simulations’, Proceedings of the National Acadamy of Sciences, online publicatie op 8 september 2014. doi: 10.1073/pnas.1402894111
Simon Hadlington, ‘Computer simulations point to formamide as prebiotic intermediate in ‘Miller’ mixtures’, Chemistry World, 16 september 2014.
(Kennislink)
Onbekende speler duikt op in oersoep-chemie
Een oerzee van moleculen waaruit bij bliksemslag plotseling aminozuren ontstonden. Het is de bekendste theorie voor de oorsprong van leven uit anorganische materie. Een internationaal onderzoeksteam dat de chemische reacties wil uitpluizen, stuitten met computersimulaties op een voorheen onbekende speler in de oersoep-chemie.
Stanley Miller deed in 1953 een experiment waaruit bleek hoe belangrijke moleculen op de vroege aarde gevormd konden worden.
In 1953 schreef Stanley Miller geschiedenis toen hij een elektrische lading op een mengsel van simpele moleculen zette waarbij spontaan aminozuren, voornamelijk glycine, ontstonden. Miller probeerde hiermee de omstandigheden op de vroege aarde en het ontstaan van leven na te bootsen.
Sommigen onderzoekers vinden het oersoep-scenario ongeloofwaardig, anderen zeggen dat het een kwestie was van heel veel geluk. Hoe dan ook, Miller’s experiment betekende de geboorte van het moderne onderzoek naar de prebiotische chemie, ofwel het ontstaan van leven.
Tot zover had nog nooit iemand de chemische reacties van Miller’s experimenten onderzocht op het niveau van het allerkleinste, de atomen. Een team van Franse en Italiaanse chemici ging de uitdaging aan. Zij kwamen onlangs met de eerste computersimulaties van de ‘Miller-moleculen’. Wat ze vonden is dat een onbekend tussenproduct, formamide, wellicht een rol speelde in de chemische reacties waarbij leven ontstond. De uitkomsten van het computerexperiment stonden in het tijdschrift PNAS.
Wat was de rol van bliksem bij het ontstaan van het leven?
ESA
Elektrisch veld
De onderzoekers stelden berekeningen op die het gedrag van atomen en elektronen in een sterk elektrisch veld nabootsen. Het doel was om hiermee de ketting van gebeurtenissen tijdens de chemische reacties te bekijken op een tijdschaal van picoseconden (er gaan een biljoen picoseconden in één seconde). Het lukte hen Miller’s experiment te reproduceren: er ontstond spontaan glycine in aanwezigheid van een elektrisch veld. Maar daarnaast observeerden ze nog iets geheel nieuws. In de simulaties ontstond een tussenproduct, formamide, wat vroeg in de reactie ontstaat en ook als de gesmeerde bliksem weer verdwijnt.
Over bliksem gesproken: die was onmisbaar in het experiment van Miller. De Franse en Italiaanse chemici wilde meer weten over de rol van een elektrisch veld. Een belangrijk kenmerk van elektriciteit als energiebron is de richtingsgevoeligheid, zoals ze het omschrijven: het kan atomen en moleculen op één lijn leggen in het elektrische veld. De manier waarop elektriciteit chemische reacties stimuleert is daarmee verschillend van de manier waarop bijvoorbeeld hitte dat doet.
De onderzoekers opperen daarom het idee dat lokale elektrische velden, zoals ze voorkomen op het oppervlak van mineralen, een grotere rol speelde in de prebiotische chemie dan algemeen wordt aangenomen. Het scenario dat daaruit volgt is dat deze lokale elektrische velden de chemie stuurden, wat leidde tot de ‘levensmoleculen’.
Formamide (CH3NO) is een kleurloze vloeistof die een beetje naar ammoniak ruikt. Volgens de computersimulatie was het als tussenproduct aanwezig in de oersoep.
Levensmoleculen
Niet alle chemici in het veld zijn helemaal overtuigd. Op de website Chemistry World reageerden verschillende wetenschappers die zich met de kwestie bezighouden. Jeffrey Bada van het Scripps Instituut voor Oceanografie (VS) zei het volgende: “Dit onderzoek is misschien een vooruitgang in moleculaire berekeningen, maar het is in mijn ogen geen belangrijke vooruitgang in het veld van de prebiotische chemie.” Hij denkt dat de vorming van formamide slechts een kleine bijdrage levert aan het ontstaan van aminozuren. Op zijn best.
Nir Goldman, van het Lawrence Livermore National Laboratory (CS) was positiever. Volgens hem brengt het onderzoek “nieuwe inzichten in het idee dat elektrische ontladers, zoals bliksem, een rol speelde in de vorming van prebiotische moleculen op de vroege aarde.” Maar hij heeft ook een punt van kritiek. ‘De onderzoekers kozen een mengsel rijk aan waterstof in hun studie, terwijl de atmosfeer op de vroege aarde waarschijnlijk rijk was aan koolstofdioxide. In de aanwezigheid van een elektrisch veld kan dat leiden tot hele verschillende chemie.”
Goldman oppert dat het daarom interessant zou om het experiment te doen met een realistischer oersoepmengsel. Dat zou weleens interessante aanknopingspunten kunnen geven voor toekomstige experimenten naar het ontstaan van leven.
Bronnen:
Antonino Marco Saittaa en Franz Saija, ‘Miller experiments in atomistic computer simulations’, Proceedings of the National Acadamy of Sciences, online publicatie op 8 september 2014. doi: 10.1073/pnas.1402894111
Simon Hadlington, ‘Computer simulations point to formamide as prebiotic intermediate in ‘Miller’ mixtures’, Chemistry World, 16 september 2014.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-09-2014
Vertakte moleculen op sterrenstof
Interstellaire molecuulcocktail mogelijk veel gevarieerder dan gedacht
Voor het eerst is een vertakte koolwaterstof gedetecteerd in de interstellaire ruimte. Isopropylcyanide heeft de primeur, meldt Science.
De bijbehorende spectraallijnen werden opgepikt met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili, die gericht stond op de Sagittarius B2(N)-regio in het sterrenbeeld Boogschutter. Met iets minder gevoelige apparatuur was daar eerder al het lineaire isomeer n-propylcyanide waargenomen.
De vertakte variant is wat zeldzamer, vandaar dat hij niet eerder is gezien. Maar zo gek erg veel maakt het niet eens uit: volgens de huidige metingen bedraagt de concentratie ongeveer 40 procent van die van n-propylcyanide.
Dat doet weer vermoeden dat er méér van die vertakte moleculen net onder de huidige detectiegrenzen zitten. De ongeveer 180 verschillende moleculen die tot nu toe in de interstellaire ruimte zijn waargenomen, waren allemaal óf lineair óf (poly)cyclisch. Maar dat wil dus niet zeggen dat er vrijwel niets anders is: we hebben misschien niet goed genoeg gezocht.
Wat ook mee zou kunnen spelen is dat Sagittarius B2(N) een actieve regio is waar nog veel nieuwe sterren ontstaan. De omstandigheden zijn daar dus net iets anders, en wellicht bevordert dat op de een of andere manier óók de vorming van vertakte moleculen.
Het wordt nog gekker: volgens de huidige theoretische modellen zou je juist meer isopropylcyanide dan n-propylcyanide moeten krijgen. Meestal lijken interstellaire verbindingen te groeien op de ijsmantel van een stofdeeltje, waarbij kleine moleculen steeds groter worden door additie van radicalen. Zo blijkt isopropylcyanide vooral te ontstaan uit een CN- en een CH3CHCH3-radicaal, terwijl n-propylcyanide eerder ontstaat uit CH2CN en C2H5. En ga je daar aan rekenen, dan blijkt de vorming van isopropylcyanide energetisch iets gunstiger te zijn. Wellicht is onze kennis van de reactiekinetiek nog niet helemaal volmaakt.
De auteurs van het Science-artikel hopen dan ook dat binnenkort butylcyanides worden aangetroffen, dus met een CH2 meer. Daar bestaan vier verschillende isomeren van en de onderlinge verhoudingen zouden een hoop duidelijk kunnen maken.
Ook zien ze aankomen dat er nu ook vertakte aminozuren worden gevonden, wat het spontane ontstaan van leven weer wat minder onverklaarbaar zou maken.
(c2w.nl)
Vertakte moleculen op sterrenstof
Interstellaire molecuulcocktail mogelijk veel gevarieerder dan gedacht
Voor het eerst is een vertakte koolwaterstof gedetecteerd in de interstellaire ruimte. Isopropylcyanide heeft de primeur, meldt Science.
De bijbehorende spectraallijnen werden opgepikt met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili, die gericht stond op de Sagittarius B2(N)-regio in het sterrenbeeld Boogschutter. Met iets minder gevoelige apparatuur was daar eerder al het lineaire isomeer n-propylcyanide waargenomen.
De vertakte variant is wat zeldzamer, vandaar dat hij niet eerder is gezien. Maar zo gek erg veel maakt het niet eens uit: volgens de huidige metingen bedraagt de concentratie ongeveer 40 procent van die van n-propylcyanide.
Dat doet weer vermoeden dat er méér van die vertakte moleculen net onder de huidige detectiegrenzen zitten. De ongeveer 180 verschillende moleculen die tot nu toe in de interstellaire ruimte zijn waargenomen, waren allemaal óf lineair óf (poly)cyclisch. Maar dat wil dus niet zeggen dat er vrijwel niets anders is: we hebben misschien niet goed genoeg gezocht.
Wat ook mee zou kunnen spelen is dat Sagittarius B2(N) een actieve regio is waar nog veel nieuwe sterren ontstaan. De omstandigheden zijn daar dus net iets anders, en wellicht bevordert dat op de een of andere manier óók de vorming van vertakte moleculen.
Het wordt nog gekker: volgens de huidige theoretische modellen zou je juist meer isopropylcyanide dan n-propylcyanide moeten krijgen. Meestal lijken interstellaire verbindingen te groeien op de ijsmantel van een stofdeeltje, waarbij kleine moleculen steeds groter worden door additie van radicalen. Zo blijkt isopropylcyanide vooral te ontstaan uit een CN- en een CH3CHCH3-radicaal, terwijl n-propylcyanide eerder ontstaat uit CH2CN en C2H5. En ga je daar aan rekenen, dan blijkt de vorming van isopropylcyanide energetisch iets gunstiger te zijn. Wellicht is onze kennis van de reactiekinetiek nog niet helemaal volmaakt.
De auteurs van het Science-artikel hopen dan ook dat binnenkort butylcyanides worden aangetroffen, dus met een CH2 meer. Daar bestaan vier verschillende isomeren van en de onderlinge verhoudingen zouden een hoop duidelijk kunnen maken.
Ook zien ze aankomen dat er nu ook vertakte aminozuren worden gevonden, wat het spontane ontstaan van leven weer wat minder onverklaarbaar zou maken.
(c2w.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
26-09-2014
verlamde rat loopt weer
Een team van de École Polytechnique Fédérale in Zwitserland is er in geslaagd om een verlamde rat weer te laten lopen. Ze hebben het beestje in een harnas gezet en via elektrodes stroompjes doorgegeven aan het ruggenmerg. Daarmee vervangen ze de stroompjes die normaal worden verstuurd door de hersens.
Het ging om ratten die een gebroken rug hebben, waardoor signalen niet van de hersens naar de poten worden verstuurd. De knaagdieren kregen tegelijk serotonine agonist, een middel dat het doorgeven van signalen door zenuwbanen bevordert. Daarna werden ze rechtop op een loopbandje gezet en werd de stroom aangezet. De dieren begonnen daarop te lopen.
Op die manier konden de ratten elk duizend stappen nemen. In een andere opstelling waren ze zelfs in staat om een klein trappetje op te lopen. De onderzoekers schrijven in het vakblad Science Translational Medicine dat ze hopen dezelfde techniek bij mensen toe te passen. Ons bewegingsapparaat werkt hetzelfde als dat van ratten.
Recent hebben onderzoekers van de University of California, Los Angeles (UCLA) stroompjes via de huid toegediend bij verlamde mannen. Die konden daardoor weer wat bescheiden bewegingen maken met hun dijbeen. Het is nog zeker geen lopen – de bewegingen waren te ongecoördineerd – maar het stelt de mannen wel in staat om hun spieren te oefenen.
De Zwitserse techniek is preciezer en maakt gebruik van software om de stroompjes te sturen. Wellicht dat een combinatie van beide er voor kan zorgen dat verlamde mensen binnenkort weer kunnen lopen.
(Faqt.nl)
verlamde rat loopt weer
Een team van de École Polytechnique Fédérale in Zwitserland is er in geslaagd om een verlamde rat weer te laten lopen. Ze hebben het beestje in een harnas gezet en via elektrodes stroompjes doorgegeven aan het ruggenmerg. Daarmee vervangen ze de stroompjes die normaal worden verstuurd door de hersens.
Het ging om ratten die een gebroken rug hebben, waardoor signalen niet van de hersens naar de poten worden verstuurd. De knaagdieren kregen tegelijk serotonine agonist, een middel dat het doorgeven van signalen door zenuwbanen bevordert. Daarna werden ze rechtop op een loopbandje gezet en werd de stroom aangezet. De dieren begonnen daarop te lopen.
Op die manier konden de ratten elk duizend stappen nemen. In een andere opstelling waren ze zelfs in staat om een klein trappetje op te lopen. De onderzoekers schrijven in het vakblad Science Translational Medicine dat ze hopen dezelfde techniek bij mensen toe te passen. Ons bewegingsapparaat werkt hetzelfde als dat van ratten.
Recent hebben onderzoekers van de University of California, Los Angeles (UCLA) stroompjes via de huid toegediend bij verlamde mannen. Die konden daardoor weer wat bescheiden bewegingen maken met hun dijbeen. Het is nog zeker geen lopen – de bewegingen waren te ongecoördineerd – maar het stelt de mannen wel in staat om hun spieren te oefenen.
De Zwitserse techniek is preciezer en maakt gebruik van software om de stroompjes te sturen. Wellicht dat een combinatie van beide er voor kan zorgen dat verlamde mensen binnenkort weer kunnen lopen.
(Faqt.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Veel water op aarde ouder dan zon
Veel water op aarde is waarschijnlijk ouder dan de zon, zo blijkt uit nieuw wetenschappelijk onderzoek.
Zeker de helft van het water op onze planeet moet afkomstig zijn uit de interstellaire wolk van stof en gas waaruit uiteindelijk de zon ontstond.
Dat betekent dat ook planeten buiten ons zonnestelsel net als de aarde overvloedig veel water kunnen bevatten.
Britse en Amerikaanse onderzoekers komen tot die conclusie in het wetenschappelijk tijdschrift Science.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
Ik zou zelfs zeggen, bijna 1 derde van de atomen van het water is vrijwel zo oud als de oerknalquote:
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
27-09-2014
Wetenschappers ontwikkelen compressiemethode voor kwantuminformatie
Wetenschappers hebben een methode gevonden om compressie toe te passen op informatie die is opgeslagen in qubits. De techniek zou exponentieel opgeschaald kunnen worden en daarmee moet kwantuminformatie efficiënter worden opgeslagen.
De compressiemethode is ontwikkeld door onderzoekers van het Canadian Institute for Advanced Research, die hun bevindingen in het wetenschappelijke tijdschrift Physical Review Letters hebben gepubliceerd. Volgens de onderzoekers is het mogelijk om compressie toe te passen op kwantuminformatie opgeslagen in qubits, zodat er minder van nodig zijn om dezelfde hoeveelheid informatie op te slaan.
In hun experimenten maakten de onderzoekers qubits door gebruik te maken van de spin van fotonen. Daarmee toonden de wetenschappers aan dat drie qubits gecomprimeerd kunnen worden tot twee qubits. Ook ontdekten zij dat hun compressiemethode exponentieel kan worden opgeschaald: dat betekent dat de informatie die is opgeslagen in 1000 qubits kan worden teruggebracht naar 10 qubits, en de informatie in een miljoen qubits verpakt kan worden in slechts 20 qubits.
Om compressie toe te passen is het noodzakelijk om alle qubits van dezelfde kwantumdeeltjes, in dit geval fotonen, te maken die ook op dezelfde wijze worden geprepareerd, aldus de onderzoekers. Het gaat vooralsnog om een experimentele techniek: de wetenschappers vermelden niet wanneer hun manier van kwantumcompressie in de praktijk kan worden toegepast.
(tweakers.nl)
Wetenschappers ontwikkelen compressiemethode voor kwantuminformatie
Wetenschappers hebben een methode gevonden om compressie toe te passen op informatie die is opgeslagen in qubits. De techniek zou exponentieel opgeschaald kunnen worden en daarmee moet kwantuminformatie efficiënter worden opgeslagen.
De compressiemethode is ontwikkeld door onderzoekers van het Canadian Institute for Advanced Research, die hun bevindingen in het wetenschappelijke tijdschrift Physical Review Letters hebben gepubliceerd. Volgens de onderzoekers is het mogelijk om compressie toe te passen op kwantuminformatie opgeslagen in qubits, zodat er minder van nodig zijn om dezelfde hoeveelheid informatie op te slaan.
In hun experimenten maakten de onderzoekers qubits door gebruik te maken van de spin van fotonen. Daarmee toonden de wetenschappers aan dat drie qubits gecomprimeerd kunnen worden tot twee qubits. Ook ontdekten zij dat hun compressiemethode exponentieel kan worden opgeschaald: dat betekent dat de informatie die is opgeslagen in 1000 qubits kan worden teruggebracht naar 10 qubits, en de informatie in een miljoen qubits verpakt kan worden in slechts 20 qubits.
Om compressie toe te passen is het noodzakelijk om alle qubits van dezelfde kwantumdeeltjes, in dit geval fotonen, te maken die ook op dezelfde wijze worden geprepareerd, aldus de onderzoekers. Het gaat vooralsnog om een experimentele techniek: de wetenschappers vermelden niet wanneer hun manier van kwantumcompressie in de praktijk kan worden toegepast.
(tweakers.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
30-09-2014
Deze ontdekking brengt de onzichtbaarheidsmantel een stap dichterbij
© YouTube/UniversityRochester.
WETENSCHAP Amerikaanse wetenschappers hebben een toestel ontwikkeld dat makkelijk de concurrentie aankan met de onzichtbaarheidsmantel van Harry Potter. Met complexe lenzen worden voorwerpen voor het menselijke oog verborgen. Dat meldt Time.
Ons toestel is het eerste dat voorwerpen driedimensionaal en multidirectioneel kan verbergen
Doctoraatsstudent Joseph Choi
Wetenschappers werken al jaren aan manieren om voorwerpen onzichtbaar te maken. Het basisidee is telkens hetzelfde: lichtstralen rond een voorwerp laten schijnen, alsof dat voorwerp er niet zou zijn.
Veel van die onzichtbaarheidstoestellen werken prima zolang je vanop een vaste positie in een rechte lijn naar het object kijkt. De nieuwe techniek, die ontwikkeld werd aan de universiteit van Rochester, maakt gebruik van vier lenzen die het voorwerp blijven verbergen wanneer je er vanuit een andere hoek naar kijkt.
Driedimensionaal
Eerdere technieken kunnen bovendien de achtergrond vervormen, waardoor het duidelijk is dat een voorwerp aan het zicht onttrokken is. "Ons toestel is het eerste dat voorwerpen driedimensionaal en multidirectioneel kan verbergen", zegt doctoraatsstudent Joseph Choi, die de techniek ontwikkelde met fysicaprofessor John Howell.
© YouTube/UniversityRochester.
Om een voorwerp te verbergen én tegelijk de achtergrond ongemoeid te laten, moesten de onderzoekers op zoek naar het juiste type lens en de juiste afstand tussen de vier lenzen. Als test plaatsten ze het te verbergen voorwerp voor een rasterachtergrond. Als ze zich verplaatsten terwijl ze door de lenzen keken, bleef het raster zichtbaar alsof het onzichtbaarheidstoestel en het voorwerp er niet waren.
De wetenschappers zien enkele praktische toepassingen in hun techniek. Een chirurg zou met behulp van de lenzen "door zijn handen kunnen kijken en zo beter zien wat hij aan het opereren is"; vrachtwagenchauffeurs zouden door de blinde vlek van hun voertuig kunnen kijken.
(HLN)
Deze ontdekking brengt de onzichtbaarheidsmantel een stap dichterbij
© YouTube/UniversityRochester.
WETENSCHAP Amerikaanse wetenschappers hebben een toestel ontwikkeld dat makkelijk de concurrentie aankan met de onzichtbaarheidsmantel van Harry Potter. Met complexe lenzen worden voorwerpen voor het menselijke oog verborgen. Dat meldt Time.
Ons toestel is het eerste dat voorwerpen driedimensionaal en multidirectioneel kan verbergen
Doctoraatsstudent Joseph Choi
Wetenschappers werken al jaren aan manieren om voorwerpen onzichtbaar te maken. Het basisidee is telkens hetzelfde: lichtstralen rond een voorwerp laten schijnen, alsof dat voorwerp er niet zou zijn.
Veel van die onzichtbaarheidstoestellen werken prima zolang je vanop een vaste positie in een rechte lijn naar het object kijkt. De nieuwe techniek, die ontwikkeld werd aan de universiteit van Rochester, maakt gebruik van vier lenzen die het voorwerp blijven verbergen wanneer je er vanuit een andere hoek naar kijkt.
Driedimensionaal
Eerdere technieken kunnen bovendien de achtergrond vervormen, waardoor het duidelijk is dat een voorwerp aan het zicht onttrokken is. "Ons toestel is het eerste dat voorwerpen driedimensionaal en multidirectioneel kan verbergen", zegt doctoraatsstudent Joseph Choi, die de techniek ontwikkelde met fysicaprofessor John Howell.
© YouTube/UniversityRochester.
Om een voorwerp te verbergen én tegelijk de achtergrond ongemoeid te laten, moesten de onderzoekers op zoek naar het juiste type lens en de juiste afstand tussen de vier lenzen. Als test plaatsten ze het te verbergen voorwerp voor een rasterachtergrond. Als ze zich verplaatsten terwijl ze door de lenzen keken, bleef het raster zichtbaar alsof het onzichtbaarheidstoestel en het voorwerp er niet waren.
De wetenschappers zien enkele praktische toepassingen in hun techniek. Een chirurg zou met behulp van de lenzen "door zijn handen kunnen kijken en zo beter zien wat hij aan het opereren is"; vrachtwagenchauffeurs zouden door de blinde vlek van hun voertuig kunnen kijken.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
03-10-2014
Razendsnel en superknap: is de vliegende auto eindelijk hier?
De AeroMobil 3.0 van Slowaakse makelij: superknap, en naar alle waarschijnlijkheid ook superduur. © aeromobil.
BACK TO THE FUTURE Binnenkort vliegt u misschien de files voorbij. De "vliegende Roadster" van het Slowaakse bedrijf AeroMobil vliegt aan meer dan 200 kilometer per uur en haalt topsnelheden van meer dan 160 kilometer per uur op de weg. Als u het kan betalen tenminste...
De DeLorean DMC-12 uit 'Back to the Future'. © cc Pil56.
Een vliegende auto. Het is een aantrekkelijk idee waar filmmakers al lang mee spelen en dat tot de verbeelding doet spreken. Van de futuristische DeLorean DMC-12 in Back to the Future tot de 'Spinner' in Blade Runner: iedereen met een visie op de toekomst, heeft een visie op de vliegende auto. Alleen: het heeft waanzinnig lang geduurd vooraleer de eerste wagen met vleugels er ook daadwerkelijk was. Daar lijkt nu eindelijk verandering in te komen.
Afgelopen juni kondigde het Amerikaanse bedrijf Terrafugia aan dat het nog twee jaar nodig had om zijn eerste "rijdbaar vliegtuig" op punt te stellen. Het lijkt erop dat het Slowaakse bedrijf AeroMobil hen heeft geklopt.
De organisatie van het Pioneers Festival in Wenen, een jaarlijkse beurs voor toekomstige technologie en digitaal ondernemerschap, kondigde aan dat ze het protype van de AeroMobil 3.0 zal onthullen op 29 oktober. De wagen wordt aangekondigd als "'s werelds meest geavanceerde vliegende auto" en het laatste prototype van de AeroMobil zal een dag eerder een testvlucht maken.
Vliegende sportwagen
© aeromobil.
AeroMobil werkt al meer dan twintig jaar aan de ontwikkeling van zijn vliegende auto. Het laatste model weegt 450 kilo en kan vliegsnelheden tot meer dan 200 kilometer per uur halen. Meer dan een vliegende familiewagen, wordt het dus een vliegende sportwagen. Tijdens het vliegen verbruikt de wagen 15 liter brandstof per uur.
"We willen persoonlijk vervoer spannender, efficiënter en duurzamer maken. Met steeds meer auto's op het wegennet en steeds drukker wordende luchthavens is reizen niet meer wat het geweest is", legt AeroMobil CTO Stefan Klein uit.
Het is nog niet bekend hoeveel de vliegende auto zal kosten, maar naar alle waarschijnlijkheid gaat er een aardig prijskaartje mee gepaard. Vooraleer u met een vliegende bolide de lucht mag ingaan, zal ook de regelgeving volledig op punt moeten staan. Waar mag zo'n ding immers opstijgen en weer landen? Van op de openbare weg, of toch alleen op het vliegveld?
Een testvlucht van een eerder model zag er in elk geval zo uit:
(HLN)
Razendsnel en superknap: is de vliegende auto eindelijk hier?
De AeroMobil 3.0 van Slowaakse makelij: superknap, en naar alle waarschijnlijkheid ook superduur. © aeromobil.
BACK TO THE FUTURE Binnenkort vliegt u misschien de files voorbij. De "vliegende Roadster" van het Slowaakse bedrijf AeroMobil vliegt aan meer dan 200 kilometer per uur en haalt topsnelheden van meer dan 160 kilometer per uur op de weg. Als u het kan betalen tenminste...
De DeLorean DMC-12 uit 'Back to the Future'. © cc Pil56.
Een vliegende auto. Het is een aantrekkelijk idee waar filmmakers al lang mee spelen en dat tot de verbeelding doet spreken. Van de futuristische DeLorean DMC-12 in Back to the Future tot de 'Spinner' in Blade Runner: iedereen met een visie op de toekomst, heeft een visie op de vliegende auto. Alleen: het heeft waanzinnig lang geduurd vooraleer de eerste wagen met vleugels er ook daadwerkelijk was. Daar lijkt nu eindelijk verandering in te komen.
Afgelopen juni kondigde het Amerikaanse bedrijf Terrafugia aan dat het nog twee jaar nodig had om zijn eerste "rijdbaar vliegtuig" op punt te stellen. Het lijkt erop dat het Slowaakse bedrijf AeroMobil hen heeft geklopt.
De organisatie van het Pioneers Festival in Wenen, een jaarlijkse beurs voor toekomstige technologie en digitaal ondernemerschap, kondigde aan dat ze het protype van de AeroMobil 3.0 zal onthullen op 29 oktober. De wagen wordt aangekondigd als "'s werelds meest geavanceerde vliegende auto" en het laatste prototype van de AeroMobil zal een dag eerder een testvlucht maken.
Vliegende sportwagen
© aeromobil.
AeroMobil werkt al meer dan twintig jaar aan de ontwikkeling van zijn vliegende auto. Het laatste model weegt 450 kilo en kan vliegsnelheden tot meer dan 200 kilometer per uur halen. Meer dan een vliegende familiewagen, wordt het dus een vliegende sportwagen. Tijdens het vliegen verbruikt de wagen 15 liter brandstof per uur.
"We willen persoonlijk vervoer spannender, efficiënter en duurzamer maken. Met steeds meer auto's op het wegennet en steeds drukker wordende luchthavens is reizen niet meer wat het geweest is", legt AeroMobil CTO Stefan Klein uit.
Het is nog niet bekend hoeveel de vliegende auto zal kosten, maar naar alle waarschijnlijkheid gaat er een aardig prijskaartje mee gepaard. Vooraleer u met een vliegende bolide de lucht mag ingaan, zal ook de regelgeving volledig op punt moeten staan. Waar mag zo'n ding immers opstijgen en weer landen? Van op de openbare weg, of toch alleen op het vliegveld?
Een testvlucht van een eerder model zag er in elk geval zo uit:
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
06-10-2014
Wetenschappers creëren kristal dat ons laat ademen onder water
© thinkstock.
In staat zijn om te ademen onder water: het is al lang een fascinatie van de mens. Maar zonder luchtflessen lukte het tot nog toe niet. Nu zou daar echter verandering in komen want Deense wetenschappers hebben een bijzonder kristal gecreëerd dat zuurstof zowel kan opnemen als loslaten waardoor mensen mogelijk in de toekomst gaan kunnen ademen onder water of zelfs op zeer grote hoogte.
Tien liter van het 'Aquaman kristal' volstaat om alle zuurstof in een mum van tijd in een kamer te absorberen. Dit is te danken aan het kobalt dat er in zit. Kobalt bindt zich aan zuurstof zoals het ijzer dat doet in ons bloed.
Spons
"Het systeem kan vergeleken worden met de werking van een spons," verduidelijkt Christine McKenzie, professor nanobiologie die het onderzoek leidt aan de Syddansk universiteit. "Het is voldoende om het kobalt voortdurend te laten samendrukken en ontspannen om het zuurstof uit de omgeving op te zuigen." Het Aquaman kristal kan bovendien zowel zuurstof uit de lucht als uit water halen en zo worden vele toepassingen mogelijk. Denk maar aan longpatiënten die normaal een zuurstoftank nodig hebben om te kunnen ademen.
© thinkstock.
Kobaltmasker
De wetenschappers maken zich dan ook sterk dat in de toekomst een kobaltmasker de onhandig zware luchtflessen zal kunnen vervangen. Daarnaast vallen ook de beperkingen van dergelijke hulpmiddelen weg zoals het volume samengeperste lucht. Aangezien het kobalt voortdurend zuurstof uit zijn omgeving kan opslaan, zijn bepaalde activiteiten niet langer gelimiteerd in tijd.
Vooralsnog is er geen streefdatum bekend waarop het product op de commerciële markt zal worden losgelaten. Op dit moment is het immers nog niet evident om grote hoeveelheden van het bijzondere kristal te fabriceren gezien de ingewikkelde chemische formule die ermee gepaard gaat. Wetenschappers zoeken nog uit of het vrijgeven van zuurstof eventueel door licht kan geactiveerd worden.
(HLN)
Wetenschappers creëren kristal dat ons laat ademen onder water
© thinkstock.
In staat zijn om te ademen onder water: het is al lang een fascinatie van de mens. Maar zonder luchtflessen lukte het tot nog toe niet. Nu zou daar echter verandering in komen want Deense wetenschappers hebben een bijzonder kristal gecreëerd dat zuurstof zowel kan opnemen als loslaten waardoor mensen mogelijk in de toekomst gaan kunnen ademen onder water of zelfs op zeer grote hoogte.
Tien liter van het 'Aquaman kristal' volstaat om alle zuurstof in een mum van tijd in een kamer te absorberen. Dit is te danken aan het kobalt dat er in zit. Kobalt bindt zich aan zuurstof zoals het ijzer dat doet in ons bloed.
Spons
"Het systeem kan vergeleken worden met de werking van een spons," verduidelijkt Christine McKenzie, professor nanobiologie die het onderzoek leidt aan de Syddansk universiteit. "Het is voldoende om het kobalt voortdurend te laten samendrukken en ontspannen om het zuurstof uit de omgeving op te zuigen." Het Aquaman kristal kan bovendien zowel zuurstof uit de lucht als uit water halen en zo worden vele toepassingen mogelijk. Denk maar aan longpatiënten die normaal een zuurstoftank nodig hebben om te kunnen ademen.
© thinkstock.
Kobaltmasker
De wetenschappers maken zich dan ook sterk dat in de toekomst een kobaltmasker de onhandig zware luchtflessen zal kunnen vervangen. Daarnaast vallen ook de beperkingen van dergelijke hulpmiddelen weg zoals het volume samengeperste lucht. Aangezien het kobalt voortdurend zuurstof uit zijn omgeving kan opslaan, zijn bepaalde activiteiten niet langer gelimiteerd in tijd.
Vooralsnog is er geen streefdatum bekend waarop het product op de commerciële markt zal worden losgelaten. Op dit moment is het immers nog niet evident om grote hoeveelheden van het bijzondere kristal te fabriceren gezien de ingewikkelde chemische formule die ermee gepaard gaat. Wetenschappers zoeken nog uit of het vrijgeven van zuurstof eventueel door licht kan geactiveerd worden.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
09-10-2014
Mooi moment: blinde man kan na 33 jaar weer zien
Larry Hester kreeg 33 jaar geleden te horen dat hij aan retinis pigmentosa leed, een oogziekte die toen ongeneesbaar was. Nu kan hij door een bionisch oog weer zien, zijn reactie is fantastisch.
"Yes. Oh my goodness. Yes!" Dat waren Larry's eerste woorden toen het eerste licht in 33 jaar zijn netvlies bereikte. Zijn vrouw, al even blij, loopt naar hem toe en geeft hem een kus.
De Argus II Retinal Prosthesis Device stuurt lichtsignalen naar de hersenen, waardoor Larry weer kan zien. De technologie is weliswaar nog niet voldoende ontwikkeld om scherp te zien, maar Larry kan wel al vormen onderscheiden. "Ik ben een gelukzak", zegt Larry.
(HLN)
Mooi moment: blinde man kan na 33 jaar weer zien
Larry Hester kreeg 33 jaar geleden te horen dat hij aan retinis pigmentosa leed, een oogziekte die toen ongeneesbaar was. Nu kan hij door een bionisch oog weer zien, zijn reactie is fantastisch.
"Yes. Oh my goodness. Yes!" Dat waren Larry's eerste woorden toen het eerste licht in 33 jaar zijn netvlies bereikte. Zijn vrouw, al even blij, loopt naar hem toe en geeft hem een kus.
De Argus II Retinal Prosthesis Device stuurt lichtsignalen naar de hersenen, waardoor Larry weer kan zien. De technologie is weliswaar nog niet voldoende ontwikkeld om scherp te zien, maar Larry kan wel al vormen onderscheiden. "Ik ben een gelukzak", zegt Larry.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-10-2014
Nooit meer nat met deze revolutionaire paraplu
Er werden al pogingen ondernomen om de paraplu opnieuw uit te vinden maar deze vinden wij alvast leuk. Een team van Chinese designers maakt komaf met de soms gevaarlijke baleinen en windvangende schermen. De bollebozen hebben immers een paraplu ontwikkeld die met een krachtige luchtstraal de regenwolk boven het hoofd van de gebruiker wegblaast. Het handige gebruiksvoorwerp dat eruit ziet als een soort toverstaf heeft dan ook de toepasselijke naam 'Air umbrella' gekregen.
Echt nieuw is het principe nu ook weer niet. Er werden al experimenten gedaan met paraplu's die werken met een luchtstroom om de regen als het ware op een afstand te houden. Een aantal designers kwamen in 2010 al met een gelijkaardig concept op de proppen maar hun creatie veroverde nooit de markt. De Chinezen pikten het concept opnieuw op en ontwikkelden een meer verfijnde variant die ook gebruiksvriendelijker moet zijn.
De nieuwe 'Air umbrella', of 'luchtparaplu' maakt gebruik van een lithiumbatterij als aandrijfkracht voor de motor van de blaasbalg die de regendruppels boven het hoofd van de gebruiker weghoudt. Dé vraag is natuurlijk hoe groot het droge oppervlak boven het hoofd van de gebruiker is als hij of zij de superparaplu gebruikt. Als we de Chinese ontwikkelaars mogen geloven, dan kan de paraplu tot twee mensen drooghouden. Je kan dus met andere woorden samen met jouw moeder onder haar paraplu schuilen. Meer nog, als de bui niet al te hevig is dan kunnen er zelfs meer dan twee personen onder de droge 'parapluwolk' schuilen.
De knappe koppen werken verder aan de verfijning van drie verschillende modellen: eentje exclusief voor vrouwen en twee andere modellen van verschillende omvang, gewicht en batterijsterkte. Het modelletje voor vrouwen is 30 centimeter groot, weegt een halve kilo en de batterij gaat een kwartier lang mee. Het tweede model is een halve meter lang, weegt 800 gram en de batterij heeft een levensduur van een half uur. Het derde model is uitschuifbaar tot 80 centimeter, weegt 850 gram en heeft ook een batterij die een half uur meegaat.
Een nadeel is toch wel de beperkte gebruikstijd van de batterijen maar volgens de ontwikkelaars moet de nieuwe paraplu de gebruikers wel in staat stellen om droog van de bus naar huis stappen in de veronderstelling natuurlijk dat de bushalte niet al te ver van de voordeur verwijderd is.
Het team hoope om tienduizend Amerikaanse dollar in te zamelen om de productie van de 'Air umbrella' op te starten. Intussen werd al meer dan 12.000 Amerikaanse dollar opgehaald. Het onverhoopte succes zorgt ervoor dat de productie in december van volgend jaar daadwerkelijk van start kan gaan.
(HLN)
Nooit meer nat met deze revolutionaire paraplu
Er werden al pogingen ondernomen om de paraplu opnieuw uit te vinden maar deze vinden wij alvast leuk. Een team van Chinese designers maakt komaf met de soms gevaarlijke baleinen en windvangende schermen. De bollebozen hebben immers een paraplu ontwikkeld die met een krachtige luchtstraal de regenwolk boven het hoofd van de gebruiker wegblaast. Het handige gebruiksvoorwerp dat eruit ziet als een soort toverstaf heeft dan ook de toepasselijke naam 'Air umbrella' gekregen.
Echt nieuw is het principe nu ook weer niet. Er werden al experimenten gedaan met paraplu's die werken met een luchtstroom om de regen als het ware op een afstand te houden. Een aantal designers kwamen in 2010 al met een gelijkaardig concept op de proppen maar hun creatie veroverde nooit de markt. De Chinezen pikten het concept opnieuw op en ontwikkelden een meer verfijnde variant die ook gebruiksvriendelijker moet zijn.
De nieuwe 'Air umbrella', of 'luchtparaplu' maakt gebruik van een lithiumbatterij als aandrijfkracht voor de motor van de blaasbalg die de regendruppels boven het hoofd van de gebruiker weghoudt. Dé vraag is natuurlijk hoe groot het droge oppervlak boven het hoofd van de gebruiker is als hij of zij de superparaplu gebruikt. Als we de Chinese ontwikkelaars mogen geloven, dan kan de paraplu tot twee mensen drooghouden. Je kan dus met andere woorden samen met jouw moeder onder haar paraplu schuilen. Meer nog, als de bui niet al te hevig is dan kunnen er zelfs meer dan twee personen onder de droge 'parapluwolk' schuilen.
De knappe koppen werken verder aan de verfijning van drie verschillende modellen: eentje exclusief voor vrouwen en twee andere modellen van verschillende omvang, gewicht en batterijsterkte. Het modelletje voor vrouwen is 30 centimeter groot, weegt een halve kilo en de batterij gaat een kwartier lang mee. Het tweede model is een halve meter lang, weegt 800 gram en de batterij heeft een levensduur van een half uur. Het derde model is uitschuifbaar tot 80 centimeter, weegt 850 gram en heeft ook een batterij die een half uur meegaat.
Een nadeel is toch wel de beperkte gebruikstijd van de batterijen maar volgens de ontwikkelaars moet de nieuwe paraplu de gebruikers wel in staat stellen om droog van de bus naar huis stappen in de veronderstelling natuurlijk dat de bushalte niet al te ver van de voordeur verwijderd is.
Het team hoope om tienduizend Amerikaanse dollar in te zamelen om de productie van de 'Air umbrella' op te starten. Intussen werd al meer dan 12.000 Amerikaanse dollar opgehaald. Het onverhoopte succes zorgt ervoor dat de productie in december van volgend jaar daadwerkelijk van start kan gaan.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-10-2014
Eerste bewijs voor Hawking-straling
Zwarte gaten zijn toch niet helemaal zwart. In ieder geval in een laboratoriumexperiment met een ultrakoude vloeistof.
Israëlische wetenschappers denken dat ze voor het eerst een experimentele aanwijzing hebben gevonden voor het bestaan van Hawking-straling. Na vijf jaar werk lukte het Jeff Steinhauer en collega’s van het Israel Institute of Technology in Haifa om een glimp van Hawking-straling op te vallen. Het zwarte gat verslindt echter geen licht, maar geluid. En het bestaat niet in het heelal, maar in het lab.
Een zwart gat is een in elkaar gestorte ster waarin zoveel massa op een kluitje zit dat zelfs het licht niet meer kan ontsnappen aan de enorme zwaartekracht. Niets kan ontsnappen aan iets wat binnen de grens komt van een zwart gat. Dat dachten tenminste alle wetenschappers tot 1974.
In 1974 liet Stephen Hawking zien dat juist kwantumeffecten − de natuurkunde op ultrakleine schalen − voorspellen dat een zwart gat niet helemaal zwart is. Volgens de kwantumtheorie ontstaan in de lege ruimte namelijk af en toe, en slechts in een fractie van een fractie van een seconde, paren van een deeltje en een anti-deeltje.
Stel dat zo’n paar precies ontstaat op de rand van een zwart gat: binnen die rand is er geen ontsnappingsmogelijkheid meer, daarbuiten wel. Dan kan het gebeuren dat de ene helft van het paar in het zwarte gat ontstaat, terwijl het andere er net buiten ontstaat. En dan verdwijnt de ene helft in het zwarte gat terwijl het andere eruit ontsnapt.
De deeltjes die net ontsnappen aan het zwarte gat vormen de Hawking-straling. Helaas is deze straling zo zwak dat het astronomen nog nooit is gelukt haar te observeren. En het ligt ook niet in de lijn der verwachting dat dat spoedig gaat gebeuren. Zodra dat wel gebeurt, dan ligt er een Nobelprijs klaar voor Stephen Hawking.
Verenigde natuurkrachten
Hawkingstraling combineert een zwaartekrachteffect met een kwantummechanisch effect. Voor theoretisch natuurkundigen is dat spannend, omdat zij er nog niet in zijn geslaagd om de theorie van de zwaartekracht te verenigen met die van de kwantummechanica. Wellicht dat een zwart gat theoreten de weg kan wijzen naar zo’n vereniging.
Bij gebrek aan astronomische bevestiging zoeken natuurkundigen al jaren naar laboratoriumexperimenten die een sterrenkundig zwart gat kunnen nabootsen. Iets wat fysisch gezien misschien niet helemaal hetzelfde is, maar wel in de buurt komt. En precies dat is nu gelukt.
Natuurkundige Jeff Steinhauer koelt een wolkje rubidiumatimen tot een miljardste graad boven het absolute nulpunt. Het wolkje gedraagt zich dan als één enkel kwantumobject, een zogeheten Bose-Einsteincondensaat.
Met laserlicht slaagt Steinhauer er in om in dit wolkje een geluidsequivalent te maken van een zwart gat. Door kwantumfluctuaties ontstaan in het wolkje af en toe paren van geluidsgolven (fononen), het equivalent van deeltjes en anti-deeltjes die in de lege ruimte nabij een echt zwart gat ontstaan. De kleine pakketjes geluid die uit het ultrakoude wolkje atomen naar buiten komen zijn het equivalent van Hawkingstraling.
‘Zwart-gat’-laser
Net zoals dat bij een echt zwart gat het geval is, is ook in dit geluidsexperiment de Hawkingstraling zeer zwak. Steinhauer slaagde er echter in om de straling te versterken en zo toch te meten. De manier waarop hij de straling versterkt is gelijk aan de manier waarop een laser wordt gemaakt, via gestimuleerde emissie. Alsof het experiment nog niet exotisch genoeg was, creëerde hij zo en passent een ‘zwart-gat’-laser.
In 2010 had Steinhauer al aangetoond dat hij een labversie van een zwart gat kon maken. Nu is hij er dan voor het eerst in geslaagd de straling die het gat door kwantumeffecten uitzendt ook te meten. De hamvraag blijft echter hoe sterk de miniatuurversie in het lab lijkt op een echt zwart gat in het heelal.
Voor sommige collega-fysici vertelt dit experiment vooral iets over de natuurkunde van ultrakoude atomen. Anderen zeggen dat de wiskundige beschrijving van het zwarte gat voor geluid zo sterk lijkt op die van een zwart gat voor licht, dat dat geen toeval kan zijn: dit is de sterkste experimentele aanwijzing dat Hawking-straling ook in het heelal bestaat.
Jeff Steinhauer. Observation of self-amplifying Hawking radiation in an analogue black-hole laser. Nature Physics, 12 oktober 2014
(npowetenschap.nl)
Eerste bewijs voor Hawking-straling
Zwarte gaten zijn toch niet helemaal zwart. In ieder geval in een laboratoriumexperiment met een ultrakoude vloeistof.
Israëlische wetenschappers denken dat ze voor het eerst een experimentele aanwijzing hebben gevonden voor het bestaan van Hawking-straling. Na vijf jaar werk lukte het Jeff Steinhauer en collega’s van het Israel Institute of Technology in Haifa om een glimp van Hawking-straling op te vallen. Het zwarte gat verslindt echter geen licht, maar geluid. En het bestaat niet in het heelal, maar in het lab.
Een zwart gat is een in elkaar gestorte ster waarin zoveel massa op een kluitje zit dat zelfs het licht niet meer kan ontsnappen aan de enorme zwaartekracht. Niets kan ontsnappen aan iets wat binnen de grens komt van een zwart gat. Dat dachten tenminste alle wetenschappers tot 1974.
In 1974 liet Stephen Hawking zien dat juist kwantumeffecten − de natuurkunde op ultrakleine schalen − voorspellen dat een zwart gat niet helemaal zwart is. Volgens de kwantumtheorie ontstaan in de lege ruimte namelijk af en toe, en slechts in een fractie van een fractie van een seconde, paren van een deeltje en een anti-deeltje.
Stel dat zo’n paar precies ontstaat op de rand van een zwart gat: binnen die rand is er geen ontsnappingsmogelijkheid meer, daarbuiten wel. Dan kan het gebeuren dat de ene helft van het paar in het zwarte gat ontstaat, terwijl het andere er net buiten ontstaat. En dan verdwijnt de ene helft in het zwarte gat terwijl het andere eruit ontsnapt.
De deeltjes die net ontsnappen aan het zwarte gat vormen de Hawking-straling. Helaas is deze straling zo zwak dat het astronomen nog nooit is gelukt haar te observeren. En het ligt ook niet in de lijn der verwachting dat dat spoedig gaat gebeuren. Zodra dat wel gebeurt, dan ligt er een Nobelprijs klaar voor Stephen Hawking.
Verenigde natuurkrachten
Hawkingstraling combineert een zwaartekrachteffect met een kwantummechanisch effect. Voor theoretisch natuurkundigen is dat spannend, omdat zij er nog niet in zijn geslaagd om de theorie van de zwaartekracht te verenigen met die van de kwantummechanica. Wellicht dat een zwart gat theoreten de weg kan wijzen naar zo’n vereniging.
Bij gebrek aan astronomische bevestiging zoeken natuurkundigen al jaren naar laboratoriumexperimenten die een sterrenkundig zwart gat kunnen nabootsen. Iets wat fysisch gezien misschien niet helemaal hetzelfde is, maar wel in de buurt komt. En precies dat is nu gelukt.
Natuurkundige Jeff Steinhauer koelt een wolkje rubidiumatimen tot een miljardste graad boven het absolute nulpunt. Het wolkje gedraagt zich dan als één enkel kwantumobject, een zogeheten Bose-Einsteincondensaat.
Met laserlicht slaagt Steinhauer er in om in dit wolkje een geluidsequivalent te maken van een zwart gat. Door kwantumfluctuaties ontstaan in het wolkje af en toe paren van geluidsgolven (fononen), het equivalent van deeltjes en anti-deeltjes die in de lege ruimte nabij een echt zwart gat ontstaan. De kleine pakketjes geluid die uit het ultrakoude wolkje atomen naar buiten komen zijn het equivalent van Hawkingstraling.
‘Zwart-gat’-laser
Net zoals dat bij een echt zwart gat het geval is, is ook in dit geluidsexperiment de Hawkingstraling zeer zwak. Steinhauer slaagde er echter in om de straling te versterken en zo toch te meten. De manier waarop hij de straling versterkt is gelijk aan de manier waarop een laser wordt gemaakt, via gestimuleerde emissie. Alsof het experiment nog niet exotisch genoeg was, creëerde hij zo en passent een ‘zwart-gat’-laser.
In 2010 had Steinhauer al aangetoond dat hij een labversie van een zwart gat kon maken. Nu is hij er dan voor het eerst in geslaagd de straling die het gat door kwantumeffecten uitzendt ook te meten. De hamvraag blijft echter hoe sterk de miniatuurversie in het lab lijkt op een echt zwart gat in het heelal.
Voor sommige collega-fysici vertelt dit experiment vooral iets over de natuurkunde van ultrakoude atomen. Anderen zeggen dat de wiskundige beschrijving van het zwarte gat voor geluid zo sterk lijkt op die van een zwart gat voor licht, dat dat geen toeval kan zijn: dit is de sterkste experimentele aanwijzing dat Hawking-straling ook in het heelal bestaat.
Jeff Steinhauer. Observation of self-amplifying Hawking radiation in an analogue black-hole laser. Nature Physics, 12 oktober 2014
(npowetenschap.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
15-10-2014
Silicium kwantumbits bereiken nauwkeurigheid die nodig is voor kwantumcomputer
Onderzoekers van de University of New South Wales (UNSW) in Sydney, waaronder post-doctoraal onderzoeker Menno Veldhorst, hebben een kwantumbit in silicium gemaakt. Deze kwantumbit levert recordprestaties en zet daarmee een nieuwe standaard voor kwantumdots. Het onderzoek is op 13 oktober gepubliceerd in het blad Nature Nanotechnology. Menno Veldhorst is werkzaam bij UNSW via een Rubiconfinanciering van NWO.
Een van de grootste wetenschappelijke uitdagingen van deze eeuw is de realisatie van een kwantumcomputer. De vele mogelijkheden van een dergelijke computer hebben onderzoek in verschillende disciplines geïnspireerd om te komen tot de bouwsteen van een kwantumcomputer: de kwantumbit (qubit). Qubits zijn gemaakt door bijvoorbeeld supergeleiders te gebruiken, door ionen te vangen en door individuele atomen te gebruiken. Nieuw is dat de onderzoekers aan de UNSW voor het eerst erin geslaagd zijn een qubit te maken met behulp van dezelfde technieken en materialen die gebruikt worden om een transistor van een computer te bouwen. De opschaling die nodig is om een kwantumcomputer te maken lijkt daardoor nu mogelijk: op een enkele chip van een computer zitten al meer dan een miljard transistors. Daarnaast levert de gemaakte qubit recordprestaties op het vlak van nauwkeurigheid en levensduur.
Grotere nauwkeurigheid en levensduur
Het kwantumapparaat wordt gemaakt door een patroon van aluminium nanostructuren aan te brengen op silicium. Net als bij een transistor wordt spanning aangebracht op de aluminium lagen. Zo ontstaat een kwantumdot die een enkele elektron kan lokaliseren. De kwantumdot is een soort kwantumdoosje waarin de elektron is opgesloten. De spin van deze elektron geeft de staat van de qubit weer en het lukte de onderzoekers om met microgolfpulsen de spin in elke gewenste richting te zetten. Hoewel dit al eerder gedaan is met kwantumdoosjes, opereerden alle voorgaande kwantumbits in de aanwezigheid van andere spins die gebonden waren aan de atoomkernen van de halfgeleider. Deze kernspinnen beperkten de werkingsnauwkeurigheid en de bijbehorende levensduur van de qubit.
Foutfrequentie van slechts 0,4%
Om een kwantumcomputer succesvol te kunnen gebruiken is het van essentieel belang dat de frequentie van fouten bij het gebruik van de qubits onder de 1% ligt, zodat er zogeheten kwantum-foutencorrectie kan worden toegepast. Silicium is een uitzonderlijk materiaal, omdat het kan worden gezuiverd tot het isotoop silicium-28, waarin bijna geen enkele kernspinnen overblijven. De onderzoekers toonden aan dat na de isotopische zuivering de qubit bijna 30 milliseconden gebruikt kon worden, meer dan twee ordes van grootte langer dan enig ander kwantumdot qubit dat in het verleden gemaakt is. Daardoor daalde de frequentie van fouten van de qubit tot een waarde van slechts 0,4%. Het realiseren van qubits via een conventionele methode waarop foutencorrectie kan worden toegepast is een belangrijke stap in de richting van een wereld met kwantumberekeningen.
Over Rubicon en Menno Veldhorst
Rubicon is een financieringsinstrument voor recent gepromoveerde wetenschappers om ervaring op te doen aan buitenlandse topinstituten als opstap voor een wetenschappelijke carrière. Menno Veldhorst promoveerde in september 2012 aan de Universiteit Twente en ontving een Rubiconsubsidie van NWO. Met deze subsidie kon hij twee jaar lang onderzoek doen aan de University of New South Wales in Sydney, Australië.
Over NWO
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek is een van de belangrijkste wetenschapsfinanciers in Nederland en zorgt voor kwaliteit en vernieuwing in de wetenschap. NWO investeert jaarlijks ruim 650 miljoen in nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek en onderzoek rond maatschappelijke uitdagingen. Op basis van adviezen van deskundige wetenschappers en relevante experts uit binnen- en buitenland selecteert en financiert NWO onderzoeksvoorstellen. NWO stimuleert nationale en internationale samenwerking, investeert in grote onderzoeksfaciliteiten, bevordert kennisbenutting en beheert onderzoeksinstituten. NWO financiert meer dan 5.600 onderzoeksprojecten aan universiteiten en kennisinstellingen.
(nwo.nl)
Silicium kwantumbits bereiken nauwkeurigheid die nodig is voor kwantumcomputer
Onderzoekers van de University of New South Wales (UNSW) in Sydney, waaronder post-doctoraal onderzoeker Menno Veldhorst, hebben een kwantumbit in silicium gemaakt. Deze kwantumbit levert recordprestaties en zet daarmee een nieuwe standaard voor kwantumdots. Het onderzoek is op 13 oktober gepubliceerd in het blad Nature Nanotechnology. Menno Veldhorst is werkzaam bij UNSW via een Rubiconfinanciering van NWO.
Een van de grootste wetenschappelijke uitdagingen van deze eeuw is de realisatie van een kwantumcomputer. De vele mogelijkheden van een dergelijke computer hebben onderzoek in verschillende disciplines geïnspireerd om te komen tot de bouwsteen van een kwantumcomputer: de kwantumbit (qubit). Qubits zijn gemaakt door bijvoorbeeld supergeleiders te gebruiken, door ionen te vangen en door individuele atomen te gebruiken. Nieuw is dat de onderzoekers aan de UNSW voor het eerst erin geslaagd zijn een qubit te maken met behulp van dezelfde technieken en materialen die gebruikt worden om een transistor van een computer te bouwen. De opschaling die nodig is om een kwantumcomputer te maken lijkt daardoor nu mogelijk: op een enkele chip van een computer zitten al meer dan een miljard transistors. Daarnaast levert de gemaakte qubit recordprestaties op het vlak van nauwkeurigheid en levensduur.
Grotere nauwkeurigheid en levensduur
Het kwantumapparaat wordt gemaakt door een patroon van aluminium nanostructuren aan te brengen op silicium. Net als bij een transistor wordt spanning aangebracht op de aluminium lagen. Zo ontstaat een kwantumdot die een enkele elektron kan lokaliseren. De kwantumdot is een soort kwantumdoosje waarin de elektron is opgesloten. De spin van deze elektron geeft de staat van de qubit weer en het lukte de onderzoekers om met microgolfpulsen de spin in elke gewenste richting te zetten. Hoewel dit al eerder gedaan is met kwantumdoosjes, opereerden alle voorgaande kwantumbits in de aanwezigheid van andere spins die gebonden waren aan de atoomkernen van de halfgeleider. Deze kernspinnen beperkten de werkingsnauwkeurigheid en de bijbehorende levensduur van de qubit.
Foutfrequentie van slechts 0,4%
Om een kwantumcomputer succesvol te kunnen gebruiken is het van essentieel belang dat de frequentie van fouten bij het gebruik van de qubits onder de 1% ligt, zodat er zogeheten kwantum-foutencorrectie kan worden toegepast. Silicium is een uitzonderlijk materiaal, omdat het kan worden gezuiverd tot het isotoop silicium-28, waarin bijna geen enkele kernspinnen overblijven. De onderzoekers toonden aan dat na de isotopische zuivering de qubit bijna 30 milliseconden gebruikt kon worden, meer dan twee ordes van grootte langer dan enig ander kwantumdot qubit dat in het verleden gemaakt is. Daardoor daalde de frequentie van fouten van de qubit tot een waarde van slechts 0,4%. Het realiseren van qubits via een conventionele methode waarop foutencorrectie kan worden toegepast is een belangrijke stap in de richting van een wereld met kwantumberekeningen.
Over Rubicon en Menno Veldhorst
Rubicon is een financieringsinstrument voor recent gepromoveerde wetenschappers om ervaring op te doen aan buitenlandse topinstituten als opstap voor een wetenschappelijke carrière. Menno Veldhorst promoveerde in september 2012 aan de Universiteit Twente en ontving een Rubiconsubsidie van NWO. Met deze subsidie kon hij twee jaar lang onderzoek doen aan de University of New South Wales in Sydney, Australië.
Over NWO
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek is een van de belangrijkste wetenschapsfinanciers in Nederland en zorgt voor kwaliteit en vernieuwing in de wetenschap. NWO investeert jaarlijks ruim 650 miljoen in nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek en onderzoek rond maatschappelijke uitdagingen. Op basis van adviezen van deskundige wetenschappers en relevante experts uit binnen- en buitenland selecteert en financiert NWO onderzoeksvoorstellen. NWO stimuleert nationale en internationale samenwerking, investeert in grote onderzoeksfaciliteiten, bevordert kennisbenutting en beheert onderzoeksinstituten. NWO financiert meer dan 5.600 onderzoeksprojecten aan universiteiten en kennisinstellingen.
(nwo.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Vraag me af, is een Quantum Computer nu een analoge of een digitale computer, of is een Quantum Computer een derde categorie
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
Washington Postquote:Nuclear fusion energy in a decade? Lockheed Martin is betting on it.
What if the nuclear reaction that heats the sun could be replicated to power cities on earth?
Lockheed Martin is betting that it can be done — and within a decade. The defense giant said Wednesday it is building a compact nuclear fusion reactor.
The key term here is “compact.” Although nuclear fusion has been studied for decades, Lockheed is hoping to build a reactor small enough to fit on the back of a truck and ship around the globe.
“Many of the approaches [to nuclear fusion] right now have significant drawbacks,” Tom McGuire, compact fusion lead for Lockheed’s California-based “Skunk Works” team, said in a phone interview. Some of those drawbacks include instability associated with the reaction, he said, or scaling problems, which means the reactor needs to be very large in order for fusion to work.
“What’s different about our physics is it’s inherently small and stable,” McGuire said. The Skunk Works Group’s first step is proving that its model works, he said. Eventually, the company hopes that “instead of a construction project, we can make them in a factory,” he said.
With the announcement, Lockheed joins a host of ongoing global efforts to study the potential of nuclear fusion. For example, the European Commission last week announced a $1 billion (850 million euro) initiative to develop nuclear fusion as an energy source by 2020.
Here’s how nuclear fusion works: When two extremely hot atoms collide, their nuclei combine to form one, releasing massive amounts of energy. Unlike nuclear fission, which powers the world’s reactors today, nuclear fusion does not release harmful radioactive material, making it a clean form of energy.
This Lockheed video explains how scientists want to harness the energy released in the fusion reaction, to potentially fuel airplanes or power cities:
[video]
Why talk about the effort now?
“We’ve strategically chosen this time because of our technical progress and exposure to our patents pending,” a Lockheed spokeswoman said in an e-mailed statement. “We are also looking for partners to work with us on the project, plus we think it is important for the public and decision makers to understand the real promise that compact fusion has for our nation and the world as a near-term solution to our energy needs.”
Lockheed said it would look for partners in industry as well as the academic community, McGuire said. The team at Lockheed is made up of about 10 people, he said.
Lockheed Martin didn’t say how much money it will invest in the project. But as with many defense contractors, the company has ramped up its investment in energy projects such as wind, solar and tidal energy over the last few years.
For the nuclear fusion project, the company hopes to take a cue from the venture capitalist world, McGuire said. That means the team will seek additional funding after successful technology demonstrations at every stage, he said.
Most recently, the company acquired a Massachusetts energy start-up that developed a low-cost rechargeable battery.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
14-10-2014
Doorbraak in onderzoek naar celmembraan
Wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen hebben de meest complexe simulatie ooit gemaakt van een klein stukje celmembraan. In plaats van een celmembraan bestaand uit vier of vijf componenten, zoals gebruikelijk is, simuleerden zij een realistische membraan met maar liefst 63 soorten lipides, de vettige moleculen die de bouwstenen van zo’n membraan vormen. ‘Dit gaat een explosie van nieuw onderzoek opleveren’, zegt hoogleraar moleculaire dynamica Siewert-Jan Marrink. De resultaten zijn vorige week verschenen op de site van het chemische toptijdschrift JACS.
Een celmembraan. En dit is nog maar de vereenvoudigde weergave…
wikimedia commons
“Dit onderzoek geeft voor het eerst inzicht hoe lipides zich gedragen in de complexe omgeving van een celmembraan”, zegt Marrink. De celmembraan, het vettige ‘huidje’ dat al onze cellen omgeeft, is cruciaal voor tal van functies van de cel. Daarom is het belangrijk te weten hoe die membraan zich op moleculair niveau gedraagt.
De celmembraan bestaat uit een dubbele laag lipides, met hun hydrofiele (water minnende) kop aan de buitenkant en de vettige staarten naar binnen. De laatste jaren werd duidelijk dat er tal van verschillende lipides in de membraan zitten, die zich verschillend gedragen en dus vermoedelijk een verschillende functie hebben. “Maar experimentele technieken kunnen niet in voldoende detail naar deze lipides kijken om hun rol te achterhalen”, aldus Marrink. “Met simulaties kan dit wel.”
Martini
Voor de simulaties worden de eigenschappen van verschillende lipides in detail beschreven. “Dat kan op atomaire schaal, maar dat kost erg veel rekenkracht. Daarom gebruiken wij een grofkorrelige beschrijving waarin we vier tot vijf atomen als een eenheid beschrijven.” Dit gebeurt in een computermodel genaamd Martini, dat de afgelopen tien jaar door Marrink en zijn groep is ontwikkeld. Zijn onderzoeksgroep hoor bij het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute en het Zernike Institute for Advanced Materials van de Rijksuniversiteit Groningen.
“Wij hebben enkele honderden lipides beschreven in Martini, en voor deze simulatie hebben wij de 63 lipides die het meest in een typisch celmembraan van een zoogdier voorkomen gebruikt”, vertelt Marrink. Een simulatiepakket rekent vervolgens de wisselwerking tussen al die lipides, in dit geval totaal ruim twintigduizend stuks, uit.
Cholesterol brengt orde in het celmembraan. Zonder cholesterol (boven) liggen de staarten van de lipiden, in paars aangegeven, minder geordend.
Eilandjes
In de publicatie die nu bij JACS online staat en binnen een tot twee maanden in druk zal verschijnen, geven de Groningse onderzoekers antwoord op twee vragen die biologen al tijden bezighouden. “Celmembranen bestaan voor ongeveer dertig procent uit cholesterol, dat de stijfheid van de membraan bepaalt. Een belangrijke vraag is hoe cholesterol verdeeld is over de binnenste en de buitenste laag.” De simulatie toonde aan dat de buitenste membraanhelft 54 procent van al het cholesterol bevat, tegen 46 procent in de binnenste.
“Daarnaast konden we aantonen dat bepaalde vetzuren tot elkaar aangetrokken worden. Ze vormen domeinen, eilandjes met een specifieke samenstelling in de celmembraan, die echter maar enkele microseconden blijven bestaan.” Marrink zag onder meer grote groepen gangliosiden, een soort lipides die onder meer door griepvirussen worden gebruikt om cellen te infecteren.
Over het bestaan van dit soort eilandjes is al jaren gespeculeerd, maar nu zijn ze voor het eerst aangetoond. Ze kunnen belangrijk zijn voor de werking van eiwitten die in de membraan zitten. “De volgende stap voor ons is om ook eiwitten aan onze simulaties toe te voegen. Daar zijn we ook al mee bezig.”
Explosie
Andere onderzoekers kunnen nu aan de slag met de realistische celmembraan die Marrink en zijn groep hebben beschreven in dit artikel. “Dat gaat denk ik een explosie van nieuw onderzoek opleveren”, voorspelt hij. De stap van maximaal vijf naar meer dan zestig lipides in een gesimuleerde membraan is een grote doorbraak. “Sinds het artikel online staat hebben we al heel veel enthousiaste reacties van collega’s gehad.”
Het is nu bijvoorbeeld mogelijk de samenstelling van de gesimuleerde membranen te wijzigen, om te zien hoe dat de eigenschappen beïnvloedt. “En experimentele onderzoekers kunnen die simulaties weer gebruiken om hun resultaten te interpreteren. Ons werk levert fundamentele nieuwe kennis die op tal van terreinen gebruikt kan worden.”
(Kennislink)
Doorbraak in onderzoek naar celmembraan
Wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen hebben de meest complexe simulatie ooit gemaakt van een klein stukje celmembraan. In plaats van een celmembraan bestaand uit vier of vijf componenten, zoals gebruikelijk is, simuleerden zij een realistische membraan met maar liefst 63 soorten lipides, de vettige moleculen die de bouwstenen van zo’n membraan vormen. ‘Dit gaat een explosie van nieuw onderzoek opleveren’, zegt hoogleraar moleculaire dynamica Siewert-Jan Marrink. De resultaten zijn vorige week verschenen op de site van het chemische toptijdschrift JACS.
Een celmembraan. En dit is nog maar de vereenvoudigde weergave…
wikimedia commons
“Dit onderzoek geeft voor het eerst inzicht hoe lipides zich gedragen in de complexe omgeving van een celmembraan”, zegt Marrink. De celmembraan, het vettige ‘huidje’ dat al onze cellen omgeeft, is cruciaal voor tal van functies van de cel. Daarom is het belangrijk te weten hoe die membraan zich op moleculair niveau gedraagt.
De celmembraan bestaat uit een dubbele laag lipides, met hun hydrofiele (water minnende) kop aan de buitenkant en de vettige staarten naar binnen. De laatste jaren werd duidelijk dat er tal van verschillende lipides in de membraan zitten, die zich verschillend gedragen en dus vermoedelijk een verschillende functie hebben. “Maar experimentele technieken kunnen niet in voldoende detail naar deze lipides kijken om hun rol te achterhalen”, aldus Marrink. “Met simulaties kan dit wel.”
Martini
Voor de simulaties worden de eigenschappen van verschillende lipides in detail beschreven. “Dat kan op atomaire schaal, maar dat kost erg veel rekenkracht. Daarom gebruiken wij een grofkorrelige beschrijving waarin we vier tot vijf atomen als een eenheid beschrijven.” Dit gebeurt in een computermodel genaamd Martini, dat de afgelopen tien jaar door Marrink en zijn groep is ontwikkeld. Zijn onderzoeksgroep hoor bij het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute en het Zernike Institute for Advanced Materials van de Rijksuniversiteit Groningen.
“Wij hebben enkele honderden lipides beschreven in Martini, en voor deze simulatie hebben wij de 63 lipides die het meest in een typisch celmembraan van een zoogdier voorkomen gebruikt”, vertelt Marrink. Een simulatiepakket rekent vervolgens de wisselwerking tussen al die lipides, in dit geval totaal ruim twintigduizend stuks, uit.
Cholesterol brengt orde in het celmembraan. Zonder cholesterol (boven) liggen de staarten van de lipiden, in paars aangegeven, minder geordend.
Eilandjes
In de publicatie die nu bij JACS online staat en binnen een tot twee maanden in druk zal verschijnen, geven de Groningse onderzoekers antwoord op twee vragen die biologen al tijden bezighouden. “Celmembranen bestaan voor ongeveer dertig procent uit cholesterol, dat de stijfheid van de membraan bepaalt. Een belangrijke vraag is hoe cholesterol verdeeld is over de binnenste en de buitenste laag.” De simulatie toonde aan dat de buitenste membraanhelft 54 procent van al het cholesterol bevat, tegen 46 procent in de binnenste.
“Daarnaast konden we aantonen dat bepaalde vetzuren tot elkaar aangetrokken worden. Ze vormen domeinen, eilandjes met een specifieke samenstelling in de celmembraan, die echter maar enkele microseconden blijven bestaan.” Marrink zag onder meer grote groepen gangliosiden, een soort lipides die onder meer door griepvirussen worden gebruikt om cellen te infecteren.
Over het bestaan van dit soort eilandjes is al jaren gespeculeerd, maar nu zijn ze voor het eerst aangetoond. Ze kunnen belangrijk zijn voor de werking van eiwitten die in de membraan zitten. “De volgende stap voor ons is om ook eiwitten aan onze simulaties toe te voegen. Daar zijn we ook al mee bezig.”
Explosie
Andere onderzoekers kunnen nu aan de slag met de realistische celmembraan die Marrink en zijn groep hebben beschreven in dit artikel. “Dat gaat denk ik een explosie van nieuw onderzoek opleveren”, voorspelt hij. De stap van maximaal vijf naar meer dan zestig lipides in een gesimuleerde membraan is een grote doorbraak. “Sinds het artikel online staat hebben we al heel veel enthousiaste reacties van collega’s gehad.”
Het is nu bijvoorbeeld mogelijk de samenstelling van de gesimuleerde membranen te wijzigen, om te zien hoe dat de eigenschappen beïnvloedt. “En experimentele onderzoekers kunnen die simulaties weer gebruiken om hun resultaten te interpreteren. Ons werk levert fundamentele nieuwe kennis die op tal van terreinen gebruikt kan worden.”
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
21-10-2014
Straffer dan eerste mens op de maan: verlamde man loopt weer na baanbrekende operatie
Darek Fidyka © belga.
Neurochirurgen zijn er in geslaagd met een baanbrekende operatie een tot aan het middel verlamde man weer te doen lopen. De artsen spreken van een prestatie sterker nog dan de eerste man op de Maan.
De patiënt was een zekere Darek Fidyka, een Bulgaar die aan de rolstoel was gekluisterd nadat hij vier jaar geleden met een mes in de rug was gestoken, waarbij zenuwvezels werden afgesneden - een garantie, tot nu toe, voor levenslange verlamming.
Een Brits team onder leiding van neurochirurg Geoff Raisman van het University College in Londen werkte samen met de Poolse neurochirurg Pawel Tabakow om de zenuwvezels opnieuw met elkaar te verbinden.
Neus
Tijdens de behandeling werden cellen uit de neusholte van de man ingebracht in het middenrif. De cellen helpen om de beschadigde zenuwen te herstellen, iets dat tot nog toe voor onmogelijk werd gehouden.
Fidyka, in een vorig leven brandweerman, kan opnieuw stappen- zij het met een frame- en een onafhankelijk leven leiden.
Historisch
"Indien deze procedure verder ontwikkeld wordt, kan ze leiden tot een historische verandering in de momenteel hopeloze vooruitzichten voor mensen die verlamd zijn door letsels aan de ruggegraat", aldus Raisman, die denkt dat dit succes mogelijkheden biedt om soortgelijke technieken te ontwikkelen voor blindheid, doofheid en hartkwalen.
De veertigjarige Fidyka werd in 2012 in Wroclaw geopereerd, maar de procedure is nog maar pas beschreven in het vakblad Cell Transplantation.
(HLN)
Straffer dan eerste mens op de maan: verlamde man loopt weer na baanbrekende operatie
Darek Fidyka © belga.
Neurochirurgen zijn er in geslaagd met een baanbrekende operatie een tot aan het middel verlamde man weer te doen lopen. De artsen spreken van een prestatie sterker nog dan de eerste man op de Maan.
De patiënt was een zekere Darek Fidyka, een Bulgaar die aan de rolstoel was gekluisterd nadat hij vier jaar geleden met een mes in de rug was gestoken, waarbij zenuwvezels werden afgesneden - een garantie, tot nu toe, voor levenslange verlamming.
Een Brits team onder leiding van neurochirurg Geoff Raisman van het University College in Londen werkte samen met de Poolse neurochirurg Pawel Tabakow om de zenuwvezels opnieuw met elkaar te verbinden.
Neus
Tijdens de behandeling werden cellen uit de neusholte van de man ingebracht in het middenrif. De cellen helpen om de beschadigde zenuwen te herstellen, iets dat tot nog toe voor onmogelijk werd gehouden.
Fidyka, in een vorig leven brandweerman, kan opnieuw stappen- zij het met een frame- en een onafhankelijk leven leiden.
Historisch
"Indien deze procedure verder ontwikkeld wordt, kan ze leiden tot een historische verandering in de momenteel hopeloze vooruitzichten voor mensen die verlamd zijn door letsels aan de ruggegraat", aldus Raisman, die denkt dat dit succes mogelijkheden biedt om soortgelijke technieken te ontwikkelen voor blindheid, doofheid en hartkwalen.
De veertigjarige Fidyka werd in 2012 in Wroclaw geopereerd, maar de procedure is nog maar pas beschreven in het vakblad Cell Transplantation.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
21-10-2014
Eerste echt 'hoverboard' doet dromen van zwevende wolkenkrabbers
Groeide u ook op met de droom ooit op een 'hoverboard' door de straten te zweven, net zoals Marty McFly in 'Back to the Future II'? Tijd om wakker te worden dan, want een Amerikaanse start-up heeft nu een (min of meer) werkend exemplaar gebouwd en laten uitproberen door journalisten. Maar voor u plannen maakt om naar uw werk te zweven, leest u best eerst dit.
Sinds de achtervolgingsscène in 'Back to the Future II', waarin Marty McFly (Michael J. Fox) op een zwevend skateboard door de stad sjeest, is het 'hoverboard' een heilige graal geworden voor wetenschappers, geeks en nerds aller landen. Dat bewees de uitspraak van regisseur Robert Zemeckis na het lanceren van de film in 1989. Hij had beweerd dat het hoverboard echt bestond, waarna Universal Studios overspoeld werd met brieven van fans die zich afvroegen waar ze dat ding konden kopen. Dat de wereld vandaag nog altijd zo happig is op een werkend exemplaar, bewees de hoax over de 'HUVr' die de grapjurken van Funny or Die eerder dit jaar met succes in de pers kregen.
De zoektocht naar een echt hoverboard leverde in 1997 een eerste amusant resultaat op. Ingenieur William J. Beaty bedacht een soort mini-hovercraft op basis van onderdelen van huis-, tuin- en keukenapparatuur. Mits wat geknutsel met stofzuigers en bladblazers was een hoverboard geen illusie meer. Wat later kwam ook een mini-hovercraft als de Air Board op de markt.
Het filmpje van de HUVr-hoax:
Supergeleiding
We wisten niet goed welk probleem we aan het oplossen waren, buiten dan het wereldwijde tekort aan hoverboardskateparken
Rich DeVaul, Google X.
De MagSurf. © Université Paris Diderot - Eric Descarpentri.
Maar geen 'Back to the Future'-geek die zich met die verdienstelijke pogingen kon verzoenen. Bedenker Bob Gale had altijd beweerd dat het hoverboard in zijn fantasie op een magnetisch veld zweefde, zoals ook een magneetzweeftrein (maglev) doet.
In 2011 probeerden onderzoekers van de Université Paris Diderot dan ook een écht hoverboard te bouwen op basis van supergeleiding. Dat is het verschijnsel waarbij de elektrische weerstand van sommige materialen beneden een bepaalde - meestal ultralage - temperatuur opeens helemaal verdwijnt. Je kan zo een magnetisch veld opwekken en dus ook magnetische levitatie mogelijk maken. Het probleem daar was dat de onderkant van het 'MagSurf'-bord tot meer dan 200 graden Celsius onder nul gekoeld moest worden en dat het enkel boven een magnetisch bord kon zweven.
Ook bij Google X, de onderzoeksdivisie van de internetreus, slaagden ze erin om een stukje koolstof te doen zweven over een magnetisch rooster. Volgens ingenieur Rich DeVaul was het dan nog slechts een kleine stap naar een hoverboard. "Maar we wisten niet goed welk probleem we aan het oplossen waren, buiten dan het wereldwijde tekort aan hoverboardskateparken", vertelt hij aan de New York Times.
Zwevende gebouwen
Hendo-oprichters Jill en Greg Henderson © kos.
© hendo.
Het Californische Arx Pax, met als bezielers het echtpaar Jill Avery Henderson en Greg Henderson, dacht daar anders over en lanceerde deze week zijn Kickstarterproject Hendo Hover. Ook dat hoverboard maakt gebruik van een magnetisch veld, voldoende om het bord een paar centimeter boven een oppervlak te laten zweven. De crux is daar natuurlijk dat het oppervlak van non-ferrometaal is, zoals aluminium of koper, wat de bewegingsvrijheid van het hoverboard onmiddellijk danig beperkt. De journalisten die al eens konden proberen, zeggen vooral wat heen en weer gestunteld te hebben. Conclusie: het werkt, maar wie hoopte echt door de stad te kunnen 'hoveren' is eraan voor de moeite.
Maar de Hendo Hover is geen doel op zich voor Arx Pax. Greg Henderson is immers geen techneut maar een architect. Hij hoopt ooit gebouwen en structuren te kunnen maken die in noodgevallen kunnen zweven, met name als bescherming tegen aardbevingen. "Als je een trein van 50.000 kilogram kan leviteren, waarom dan geen huis?", klinkt het. Of, zo filosofeert hij, elektromagnetische technologie als een energiebesparende manier om vliegtuigen te helpen opstijgen: het zou veel luchtvaartmaatschappijen doen watertanden.
De dag van de toekomst
Het blijft een verre droom, maar de aandacht die het bedrijf nu krijgt met het premature hoverboard kan wel wat in gang zetten. Het verklaart waarom aan het Kickstarterproject ook een ontwikkelkit verbonden is. Wie 299 dollar (233 euro) stort, krijgt een eigen ontwikkelkit aangeleverd om zelf te spelen met zwevende spullen. Het doel is om uiteindelijk 250.000 dollar (195.000 euro) op te halen, om daarmee volop zwevende skateboards te kunnen produceren, één echt 'hoverskatepark' te bouwen en - lees: vooral - de r&d naar andere toepassingen te bekostigen.
Overigens, wie 100 dollar (78 euro) stort, maakt kans om een ritje van 5 minuutjes te maken op de Hendo Hover. Bij 1.000 dollar (780 euro) krijg je een uur speeltijd, mét intensieve coaching. 10.000 dollar (7.800 euro) levert je zelfs een eigen Hendo Hover op. Levering op 21 oktober 2015. Echte 'Back to the Future'-fans hebben die datum natuurlijk al jaren in hun agenda aangekruist: het is de dag waarop Marty McFly in de toekomst arriveert.
© youtube.
(HLN)
Eerste echt 'hoverboard' doet dromen van zwevende wolkenkrabbers
Groeide u ook op met de droom ooit op een 'hoverboard' door de straten te zweven, net zoals Marty McFly in 'Back to the Future II'? Tijd om wakker te worden dan, want een Amerikaanse start-up heeft nu een (min of meer) werkend exemplaar gebouwd en laten uitproberen door journalisten. Maar voor u plannen maakt om naar uw werk te zweven, leest u best eerst dit.
Sinds de achtervolgingsscène in 'Back to the Future II', waarin Marty McFly (Michael J. Fox) op een zwevend skateboard door de stad sjeest, is het 'hoverboard' een heilige graal geworden voor wetenschappers, geeks en nerds aller landen. Dat bewees de uitspraak van regisseur Robert Zemeckis na het lanceren van de film in 1989. Hij had beweerd dat het hoverboard echt bestond, waarna Universal Studios overspoeld werd met brieven van fans die zich afvroegen waar ze dat ding konden kopen. Dat de wereld vandaag nog altijd zo happig is op een werkend exemplaar, bewees de hoax over de 'HUVr' die de grapjurken van Funny or Die eerder dit jaar met succes in de pers kregen.
De zoektocht naar een echt hoverboard leverde in 1997 een eerste amusant resultaat op. Ingenieur William J. Beaty bedacht een soort mini-hovercraft op basis van onderdelen van huis-, tuin- en keukenapparatuur. Mits wat geknutsel met stofzuigers en bladblazers was een hoverboard geen illusie meer. Wat later kwam ook een mini-hovercraft als de Air Board op de markt.
Het filmpje van de HUVr-hoax:
Supergeleiding
We wisten niet goed welk probleem we aan het oplossen waren, buiten dan het wereldwijde tekort aan hoverboardskateparken
Rich DeVaul, Google X.
De MagSurf. © Université Paris Diderot - Eric Descarpentri.
Maar geen 'Back to the Future'-geek die zich met die verdienstelijke pogingen kon verzoenen. Bedenker Bob Gale had altijd beweerd dat het hoverboard in zijn fantasie op een magnetisch veld zweefde, zoals ook een magneetzweeftrein (maglev) doet.
In 2011 probeerden onderzoekers van de Université Paris Diderot dan ook een écht hoverboard te bouwen op basis van supergeleiding. Dat is het verschijnsel waarbij de elektrische weerstand van sommige materialen beneden een bepaalde - meestal ultralage - temperatuur opeens helemaal verdwijnt. Je kan zo een magnetisch veld opwekken en dus ook magnetische levitatie mogelijk maken. Het probleem daar was dat de onderkant van het 'MagSurf'-bord tot meer dan 200 graden Celsius onder nul gekoeld moest worden en dat het enkel boven een magnetisch bord kon zweven.
Ook bij Google X, de onderzoeksdivisie van de internetreus, slaagden ze erin om een stukje koolstof te doen zweven over een magnetisch rooster. Volgens ingenieur Rich DeVaul was het dan nog slechts een kleine stap naar een hoverboard. "Maar we wisten niet goed welk probleem we aan het oplossen waren, buiten dan het wereldwijde tekort aan hoverboardskateparken", vertelt hij aan de New York Times.
Zwevende gebouwen
Hendo-oprichters Jill en Greg Henderson © kos.
© hendo.
Het Californische Arx Pax, met als bezielers het echtpaar Jill Avery Henderson en Greg Henderson, dacht daar anders over en lanceerde deze week zijn Kickstarterproject Hendo Hover. Ook dat hoverboard maakt gebruik van een magnetisch veld, voldoende om het bord een paar centimeter boven een oppervlak te laten zweven. De crux is daar natuurlijk dat het oppervlak van non-ferrometaal is, zoals aluminium of koper, wat de bewegingsvrijheid van het hoverboard onmiddellijk danig beperkt. De journalisten die al eens konden proberen, zeggen vooral wat heen en weer gestunteld te hebben. Conclusie: het werkt, maar wie hoopte echt door de stad te kunnen 'hoveren' is eraan voor de moeite.
Maar de Hendo Hover is geen doel op zich voor Arx Pax. Greg Henderson is immers geen techneut maar een architect. Hij hoopt ooit gebouwen en structuren te kunnen maken die in noodgevallen kunnen zweven, met name als bescherming tegen aardbevingen. "Als je een trein van 50.000 kilogram kan leviteren, waarom dan geen huis?", klinkt het. Of, zo filosofeert hij, elektromagnetische technologie als een energiebesparende manier om vliegtuigen te helpen opstijgen: het zou veel luchtvaartmaatschappijen doen watertanden.
De dag van de toekomst
Het blijft een verre droom, maar de aandacht die het bedrijf nu krijgt met het premature hoverboard kan wel wat in gang zetten. Het verklaart waarom aan het Kickstarterproject ook een ontwikkelkit verbonden is. Wie 299 dollar (233 euro) stort, krijgt een eigen ontwikkelkit aangeleverd om zelf te spelen met zwevende spullen. Het doel is om uiteindelijk 250.000 dollar (195.000 euro) op te halen, om daarmee volop zwevende skateboards te kunnen produceren, één echt 'hoverskatepark' te bouwen en - lees: vooral - de r&d naar andere toepassingen te bekostigen.
Overigens, wie 100 dollar (78 euro) stort, maakt kans om een ritje van 5 minuutjes te maken op de Hendo Hover. Bij 1.000 dollar (780 euro) krijg je een uur speeltijd, mét intensieve coaching. 10.000 dollar (7.800 euro) levert je zelfs een eigen Hendo Hover op. Levering op 21 oktober 2015. Echte 'Back to the Future'-fans hebben die datum natuurlijk al jaren in hun agenda aangekruist: het is de dag waarop Marty McFly in de toekomst arriveert.
© youtube.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
http://www.hln.be/hln/nl/(...)ende-patienten.dhtml
Australische chirurgen zijn erin geslaagd 'dode' harten te transplanteren aan het St Vincent's ziekenhuis in Sydney. Daardoor komen meer harten voor transplantatie in aanmerking. Binnen een jaar zou de nieuwe techniek ook in ons land kunnen toegepast worden. Deze doorbraak kan de levens redden van dertig procent meer transplantatiepatiënten dan momenteel het geval is.
Totnogtoe werden bij transplantaties kloppende harten gebruikt van hersendode mensen. In Sydney slaagde een team chirurgen erin drie harten te transplanteren van mensen die door een hartstilstand zijn overleden. De harten waren al twintig minuten gestopt met kloppen. Twee patiënten zijn volledig hersteld, de derde ligt nog op intensieve zorgen.
'Heart in a box'
Cardioloog Peter MacDonald verklaarde dat de 'dode' harten in een draagbare console werden geplaatst, een zogenaamde 'heart in a box'. De harten worden daarin ondergedompeld in een baanbrekende bewaarvloeistof die werd ontwikkeld door hetzelfde ziekenhuis en het Australisch instituut voor hartonderzoek.
"Die nieuwe machine voorziet het hart van bloed en voedingsmiddelen, waardoor het enkele uren geschikt blijft voor transplantatie", verduidelijkt professor en hartspecialist Bart Meyns van het Leuvense Gasthuisberg op Radio 1.
"Die technologie wordt in België ook al gebruikt voor longen en andere organen. De transplantatie van 'dode harten' kan dus ook hier snel ingang vinden, mogelijk binnen een jaar al".
Meer donorharten beschikbaar
Belangrijk aan de nieuwe ontwikkeling is dat er meer donorharten beschikbaar zullen komen. "We spreken niet van een verdubbeling, maar als hier en daar een bijkomend hart kan getransplanteerd worden, is toch telkens een mensenleven gered. Het hart moet dan binnen vijf tot zes uur ingeplant worden. De machine verlengt dus de veilige tijd, wat handig is als een hart over grotere afstand moet getransporteerd worden", aldus nog Meyns.
"Wonderbaarlijke zaak"
De 57-jarige Michelle Gribilas was de eerste vrouw die een 'dood' hart ingeplant kreeg. De vrouw leed aan hartfalen en werd twee maanden geleden geopereerd. "Ik was daarvoor heel ziek, maar nu ben ik een andere mens. Ik voel me weer veertig jaar oud, ik heb veel geluk gehad", getuigt de vrouw.
De tweede patiënt was de 43-jarige Jan Damen, die kreeg twee weken geleden een nieuw hart. De vader van drie herstelt nog in het ziekenhuis. "Ik voel me prima, ik kan niet wachten om mijn leven te hervatten", jubelt hij.
De voormalige timmerman voegt er aan toe dat hij vaak aan zijn donor denkt. "Zonder die persoon was ik er wellicht niet meer. Ik ben niet religieus of spiritueel, maar het is toch een wonderbaarlijke zaak".
Het team chirurgen werkte twintig jaar aan het project. "We hebben veel onderzoek verricht om te achterhalen hoe lang het hart bruikbaar blijft nadat het is gestopt met kloppen. Daarna ontwikkelden we een techniek om het hart te reactiveren in de 'heart in a box'-machine. Daartoe doen we een bloedafname bij de donor om de machine klaar te maken. Daarna verwijderen we het hart en sluiten het aan op de machine, warmen het op en zo begint het weer te kloppen".
De donorharten bleven elk zowat vier uur in de machine vooraleer ze werden getransplanteerd, verklaart MacDonald. "Gebaseerd op hoe het hart presteert in de machine kunnen we redelijk precies voorspellen of het al dan niet zal werken als we het transplanteren".
"Deze doorbraak is een belangrijke stap in het verminderen van het tekort aan donororganen", voegt hij er tot slot aan toe.
Australische chirurgen zijn erin geslaagd 'dode' harten te transplanteren aan het St Vincent's ziekenhuis in Sydney. Daardoor komen meer harten voor transplantatie in aanmerking. Binnen een jaar zou de nieuwe techniek ook in ons land kunnen toegepast worden. Deze doorbraak kan de levens redden van dertig procent meer transplantatiepatiënten dan momenteel het geval is.
Totnogtoe werden bij transplantaties kloppende harten gebruikt van hersendode mensen. In Sydney slaagde een team chirurgen erin drie harten te transplanteren van mensen die door een hartstilstand zijn overleden. De harten waren al twintig minuten gestopt met kloppen. Twee patiënten zijn volledig hersteld, de derde ligt nog op intensieve zorgen.
'Heart in a box'
Cardioloog Peter MacDonald verklaarde dat de 'dode' harten in een draagbare console werden geplaatst, een zogenaamde 'heart in a box'. De harten worden daarin ondergedompeld in een baanbrekende bewaarvloeistof die werd ontwikkeld door hetzelfde ziekenhuis en het Australisch instituut voor hartonderzoek.
"Die nieuwe machine voorziet het hart van bloed en voedingsmiddelen, waardoor het enkele uren geschikt blijft voor transplantatie", verduidelijkt professor en hartspecialist Bart Meyns van het Leuvense Gasthuisberg op Radio 1.
"Die technologie wordt in België ook al gebruikt voor longen en andere organen. De transplantatie van 'dode harten' kan dus ook hier snel ingang vinden, mogelijk binnen een jaar al".
Meer donorharten beschikbaar
Belangrijk aan de nieuwe ontwikkeling is dat er meer donorharten beschikbaar zullen komen. "We spreken niet van een verdubbeling, maar als hier en daar een bijkomend hart kan getransplanteerd worden, is toch telkens een mensenleven gered. Het hart moet dan binnen vijf tot zes uur ingeplant worden. De machine verlengt dus de veilige tijd, wat handig is als een hart over grotere afstand moet getransporteerd worden", aldus nog Meyns.
"Wonderbaarlijke zaak"
De 57-jarige Michelle Gribilas was de eerste vrouw die een 'dood' hart ingeplant kreeg. De vrouw leed aan hartfalen en werd twee maanden geleden geopereerd. "Ik was daarvoor heel ziek, maar nu ben ik een andere mens. Ik voel me weer veertig jaar oud, ik heb veel geluk gehad", getuigt de vrouw.
De tweede patiënt was de 43-jarige Jan Damen, die kreeg twee weken geleden een nieuw hart. De vader van drie herstelt nog in het ziekenhuis. "Ik voel me prima, ik kan niet wachten om mijn leven te hervatten", jubelt hij.
De voormalige timmerman voegt er aan toe dat hij vaak aan zijn donor denkt. "Zonder die persoon was ik er wellicht niet meer. Ik ben niet religieus of spiritueel, maar het is toch een wonderbaarlijke zaak".
Het team chirurgen werkte twintig jaar aan het project. "We hebben veel onderzoek verricht om te achterhalen hoe lang het hart bruikbaar blijft nadat het is gestopt met kloppen. Daarna ontwikkelden we een techniek om het hart te reactiveren in de 'heart in a box'-machine. Daartoe doen we een bloedafname bij de donor om de machine klaar te maken. Daarna verwijderen we het hart en sluiten het aan op de machine, warmen het op en zo begint het weer te kloppen".
De donorharten bleven elk zowat vier uur in de machine vooraleer ze werden getransplanteerd, verklaart MacDonald. "Gebaseerd op hoe het hart presteert in de machine kunnen we redelijk precies voorspellen of het al dan niet zal werken als we het transplanteren".
"Deze doorbraak is een belangrijke stap in het verminderen van het tekort aan donororganen", voegt hij er tot slot aan toe.
http://www.hln.be/hln/nl/(...)me-dan-gedacht.dhtml
enetische factoren zijn minder bepalend voor autisme dan voorheen gedacht. Dat stelt Annelies Spek, klinisch psycholoog en wetenschappelijk onderzoeker aan de Rijksuniversiteit Leiden, op basis van een literatuurstudie in het Tijdschrift voor psychiatrie. Slechts in 10 tot 15 procent van de gevallen is er een duidelijk verband met een genetische stoornis.
Zes op duizend baby's worden geboren met een bepaalde vorm van autisme. Hoewel de aandoening erfelijk is, zijn genetische factoren minder doorslaggevend dan gedacht. In 10 à 15 procent van de gevallen is een mutatie in één gen verantwoordelijk. Meestal is het complexer.
Volgens Spek zijn al honderden genen ontdekt die betrokken kunnen zijn bij het ontstaan van autisme. Wellicht zijn verschillende combinaties van genmutaties nodig om een genetische aanleg te hebben. En zelfs dan spelen omgevingsfactoren nog een rol.
Foliumzuur beperkt risico
De klinisch psycholoog somt enkele factoren op die het risico verhogen: ziekte, overmatig alcoholgebruik en gebruik van antidepressiva tijdens de zwangerschap. Het risico verhoogt ook indien de vader ouder is dan veertig, gezien bij het ouder worden meer genmutaties ontstaan.
Er zijn ook aanwijzingen dat stress, luchtvervuiling en toxische stoffen een invloed hebben, maar onderzoek daarnaar is nog bezig. Omgekeerd zijn er ook factoren die het risico kunnen beperken. Zo zou het gebruik van foliumzuur voor en tijdens de zwangerschap een beschermend effect hebben.
enetische factoren zijn minder bepalend voor autisme dan voorheen gedacht. Dat stelt Annelies Spek, klinisch psycholoog en wetenschappelijk onderzoeker aan de Rijksuniversiteit Leiden, op basis van een literatuurstudie in het Tijdschrift voor psychiatrie. Slechts in 10 tot 15 procent van de gevallen is er een duidelijk verband met een genetische stoornis.
Zes op duizend baby's worden geboren met een bepaalde vorm van autisme. Hoewel de aandoening erfelijk is, zijn genetische factoren minder doorslaggevend dan gedacht. In 10 à 15 procent van de gevallen is een mutatie in één gen verantwoordelijk. Meestal is het complexer.
Volgens Spek zijn al honderden genen ontdekt die betrokken kunnen zijn bij het ontstaan van autisme. Wellicht zijn verschillende combinaties van genmutaties nodig om een genetische aanleg te hebben. En zelfs dan spelen omgevingsfactoren nog een rol.
Foliumzuur beperkt risico
De klinisch psycholoog somt enkele factoren op die het risico verhogen: ziekte, overmatig alcoholgebruik en gebruik van antidepressiva tijdens de zwangerschap. Het risico verhoogt ook indien de vader ouder is dan veertig, gezien bij het ouder worden meer genmutaties ontstaan.
Er zijn ook aanwijzingen dat stress, luchtvervuiling en toxische stoffen een invloed hebben, maar onderzoek daarnaar is nog bezig. Omgekeerd zijn er ook factoren die het risico kunnen beperken. Zo zou het gebruik van foliumzuur voor en tijdens de zwangerschap een beschermend effect hebben.
28-10-2014
Wetenschappers ontwikkelen stamcellen die hersentumoren bestrijden
De gewijzigde stamcellen die hersentumoren behandelen werden aan de universiteit van Harvard ontwikkeld. © thinkstock.
DOORBRAAK Wetenschappers aan de universiteit van Harvard hebben een nieuwe manier ontdekt om hersentumoren te bestrijden met stamcellen.
Het wetenschappelijk team, dat experimenteerde op muizen, gebruikte genetisch gemanipuleerde stamcellen die giffen loslaten die kankercellen doden maar gezonde cellen niet beïnvloeden.
In de tests werd de hersentumor chirurgisch verwijderd, waarna de stamcellen zijn plek innamen, verpakt in een biologisch afbreekbare gel, om de resterende kankercellen op te ruimen. Belangrijk daarbij was dat de gifstoffen de stamcellen zelf niet aantastten. Experts spreken over een doorbraak in het kankeronderzoek.
De studie, die werd gepubliceerd in vakblad 'Stem Cells', was het resultaat van jarenlang onderzoek naar stamceltherapie voor kanker.
Genetisch gemanipuleerd
Teamleider dokter Khalid Shah: "Kankerdodende gifstoffen worden al met groot succes ingezet tegen een reeks bloedkankers, maar ze werken niet goed tegen solide tumoren omdat die kankers minder goed bereikbaar zijn. Enkele jaren geleden erkenden we dat stamcellen konden ingezet worden om deze therapeutische gifstoffen permanent toe te dienen aan hersentumoren. Maar eerst moesten we stamcellen genetisch manipuleren zodat ze zelf niet werden gedood door de gifstoffen".
Binnen vijf jaar tests op mensen
"Nu hebben we gifresistente stamcellen die stoffen aanmaken en afgeven die kankers doden". Het team zal stamcellen blijven ontwikkelen en testen op muizen met verschillende types hersentumoren teneinde de doeltreffendheid van de behandeling op te drijven.
Shah voorspelt dat binnen de vijf jaar de eerste klinische tests met de nieuwe therapie zullen verricht worden.
(HLN)
Wetenschappers ontwikkelen stamcellen die hersentumoren bestrijden
De gewijzigde stamcellen die hersentumoren behandelen werden aan de universiteit van Harvard ontwikkeld. © thinkstock.
DOORBRAAK Wetenschappers aan de universiteit van Harvard hebben een nieuwe manier ontdekt om hersentumoren te bestrijden met stamcellen.
Het wetenschappelijk team, dat experimenteerde op muizen, gebruikte genetisch gemanipuleerde stamcellen die giffen loslaten die kankercellen doden maar gezonde cellen niet beïnvloeden.
In de tests werd de hersentumor chirurgisch verwijderd, waarna de stamcellen zijn plek innamen, verpakt in een biologisch afbreekbare gel, om de resterende kankercellen op te ruimen. Belangrijk daarbij was dat de gifstoffen de stamcellen zelf niet aantastten. Experts spreken over een doorbraak in het kankeronderzoek.
De studie, die werd gepubliceerd in vakblad 'Stem Cells', was het resultaat van jarenlang onderzoek naar stamceltherapie voor kanker.
Genetisch gemanipuleerd
Teamleider dokter Khalid Shah: "Kankerdodende gifstoffen worden al met groot succes ingezet tegen een reeks bloedkankers, maar ze werken niet goed tegen solide tumoren omdat die kankers minder goed bereikbaar zijn. Enkele jaren geleden erkenden we dat stamcellen konden ingezet worden om deze therapeutische gifstoffen permanent toe te dienen aan hersentumoren. Maar eerst moesten we stamcellen genetisch manipuleren zodat ze zelf niet werden gedood door de gifstoffen".
Binnen vijf jaar tests op mensen
"Nu hebben we gifresistente stamcellen die stoffen aanmaken en afgeven die kankers doden". Het team zal stamcellen blijven ontwikkelen en testen op muizen met verschillende types hersentumoren teneinde de doeltreffendheid van de behandeling op te drijven.
Shah voorspelt dat binnen de vijf jaar de eerste klinische tests met de nieuwe therapie zullen verricht worden.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
27-10-2014
Het vliegtuig van de toekomst: indrukwekkend of eng?
Er zijn heel wat nadelen aan vliegen, zoals vertragingen, ellenlange rijen en luidruchtige passagiers. Ook het beperkte aantal plaatsen aan de toch al piepkleine raampjes zijn vaak een bron van irritatie. Maar daar valt wel een mouw aan te passen, vindt het centrum voor Process Innovation.
CPI, het Centre for Process Innovation ziet de toekomst van de luchtvaart groots in. De toestellen moeten volgens hen lichter en groter worden, met bredere zetels voor passagiers. Ook kan het brandstofverbruik best omlaag, alsook de CO2-uitstoot. En hoe ze dat allemaal voor elkaar gaan krijgen? Simpel, je neemt gewoon de ramen weg.
Zonder ramen kan de romp van het vliegtuig heel wat dunner gemaakt worden, waardoor je veel meer plaats creëert en het toestel een stuk milieuvriendelijker wordt. Een vliegtuig zonder ramen is saai, zeg je? Ook daar heeft CPI een oplossing voor. De hele wand van het vliegtuig kan immers bekleed worden met een interactieve technologie, die de omgeving van het vliegtuig kan projecteren. Zo wordt het toestel één groot raam, en lijken alle passagiers in het niets te zweven.
"Panoramisch zicht", noemt het bedrijf het. Zeer indrukwekkend, en tegelijkertijd ook verschrikkelijk eng. Wij vermoeden dat mensen met hoogtevrees heel wat bange uren staan te wachten.
Lees ook
Vliegangst? Dan kijk je beter niet naar deze bewogen landing op Madeira
Je hebt basejumpen en je hebt 'Angry Bird basejumpen'
© screenshot YouTube.
(HLN)
Het vliegtuig van de toekomst: indrukwekkend of eng?
Er zijn heel wat nadelen aan vliegen, zoals vertragingen, ellenlange rijen en luidruchtige passagiers. Ook het beperkte aantal plaatsen aan de toch al piepkleine raampjes zijn vaak een bron van irritatie. Maar daar valt wel een mouw aan te passen, vindt het centrum voor Process Innovation.
CPI, het Centre for Process Innovation ziet de toekomst van de luchtvaart groots in. De toestellen moeten volgens hen lichter en groter worden, met bredere zetels voor passagiers. Ook kan het brandstofverbruik best omlaag, alsook de CO2-uitstoot. En hoe ze dat allemaal voor elkaar gaan krijgen? Simpel, je neemt gewoon de ramen weg.
Zonder ramen kan de romp van het vliegtuig heel wat dunner gemaakt worden, waardoor je veel meer plaats creëert en het toestel een stuk milieuvriendelijker wordt. Een vliegtuig zonder ramen is saai, zeg je? Ook daar heeft CPI een oplossing voor. De hele wand van het vliegtuig kan immers bekleed worden met een interactieve technologie, die de omgeving van het vliegtuig kan projecteren. Zo wordt het toestel één groot raam, en lijken alle passagiers in het niets te zweven.
"Panoramisch zicht", noemt het bedrijf het. Zeer indrukwekkend, en tegelijkertijd ook verschrikkelijk eng. Wij vermoeden dat mensen met hoogtevrees heel wat bange uren staan te wachten.
Lees ook
Vliegangst? Dan kijk je beter niet naar deze bewogen landing op Madeira
Je hebt basejumpen en je hebt 'Angry Bird basejumpen'
© screenshot YouTube.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
27-10-2014
Wetenschappers maken transparante 'elektronische huid' voor wearables
Onderzoekers van de Zuid-Koreaanse universiteit Unist hebben een bijna transparant en rekbaar materiaal met goede elektrische eigenschappen ontwikkeld dat op de huid kan worden geplaatst voor bijvoorbeeld sensortoepassingen. Een combinatie van grafeen en metaalvezel vormt de basis.
De toepassing als sensor wordt vergeleken met een tijdelijke tatoeage, zo schrijft Unist. Het materiaal is een hybride structuur van grafeen en metaalvezel, en combineert een lage elektrische weerstand met transparantie en goede rekbaarheid. Dat laatste is vereist om de natuurlijke bewegingen van de huid te kunnen volgen. Zelfs als het midden van het materiaal wordt gebogen, zou dat niet ten koste gaan van de elektrische en optische eigenschappen.
Bij gebruik voor een sensor zouden met het materiaal onder meer de hartslag, de bloeddruk en hersenactiviteiten van de drager gemeten kunnen worden. Dat zou dankzij de eigenschappen van de hybride nanostructuur met vrijwel evenveel precisie kunnen worden gedaan als traditionelere elektroden momenteel doen.
Er zijn volgens de universiteit al verschillende onderzoeken naar de elektronische huid geweest. De zichtbaarheid van dergelijke sensors zou echter een veelvoorkomend probleem zijn geweest. De onderzoekers denken dat hun ontdekking praktisch kan worden gebruikt voor verschillende toepassingen op het gebied van draagbare elektronica. Het rapport is gepubliceerd in Nano Letters.
(tweakers.net)
Wetenschappers maken transparante 'elektronische huid' voor wearables
Onderzoekers van de Zuid-Koreaanse universiteit Unist hebben een bijna transparant en rekbaar materiaal met goede elektrische eigenschappen ontwikkeld dat op de huid kan worden geplaatst voor bijvoorbeeld sensortoepassingen. Een combinatie van grafeen en metaalvezel vormt de basis.
De toepassing als sensor wordt vergeleken met een tijdelijke tatoeage, zo schrijft Unist. Het materiaal is een hybride structuur van grafeen en metaalvezel, en combineert een lage elektrische weerstand met transparantie en goede rekbaarheid. Dat laatste is vereist om de natuurlijke bewegingen van de huid te kunnen volgen. Zelfs als het midden van het materiaal wordt gebogen, zou dat niet ten koste gaan van de elektrische en optische eigenschappen.
Bij gebruik voor een sensor zouden met het materiaal onder meer de hartslag, de bloeddruk en hersenactiviteiten van de drager gemeten kunnen worden. Dat zou dankzij de eigenschappen van de hybride nanostructuur met vrijwel evenveel precisie kunnen worden gedaan als traditionelere elektroden momenteel doen.
Er zijn volgens de universiteit al verschillende onderzoeken naar de elektronische huid geweest. De zichtbaarheid van dergelijke sensors zou echter een veelvoorkomend probleem zijn geweest. De onderzoekers denken dat hun ontdekking praktisch kan worden gebruikt voor verschillende toepassingen op het gebied van draagbare elektronica. Het rapport is gepubliceerd in Nano Letters.
(tweakers.net)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
http://m.phys.org/news/2014-11-wasnt-higgs-particle.html
Wellicht toch niet het Higgs deeltje dat is waargenomen door CERN.
Wellicht toch niet het Higgs deeltje dat is waargenomen door CERN.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
http://www.sciencealert.c(...)-for-the-second-time
Direct brain-to-brain connection has been established between humans for the second time
Scientists in the US have successfully linked the brains of six people, allowing one person to control the hands of another using just their thoughts.
Researchers from the University of Washington in the US have managed to non-invasively link-up two people’s brains and allowed them to communicate without speaking.
This is the second time they’ve succeeded in creating this brain-to-brain communication, one year after they first showed it was possible, and it brings the ability closer to real-world applications.
The new study involved six people put into pairs. In the experiment, the researchers successfully transmitted the signals from one person’s brain over the internet and used them to control the hand movements of their partner, who was 800 metres away, within a split second. Their results are published in PLOS ONE.
"The new study brings our brain-to-brain interfacing paradigm from an initial demonstration to something that is closer to a deliverable technology," said co-author Andrea Stocco, professor of psychology from the University of Washington, in a press release. "Now we have replicated our methods and know that they can work reliably with walk-in participants."
In order to set up the real-time mind link, the researchers hooked up one person in each pair (the sender) to an electroencephalography (EEG) machine and read their brain activity. Their brain waves were then converted into electrical pulses and sent via the web to the person on the other end of the link (the receiver), who wore a swim cap with a transcranial magnetic stimulation coil placed near the part of the brain that controls hand movements.
This meant that the thoughts of the first person could be translated into hand movements in the second.
The pairs in each experiment were placed into separate buildings around 800 metres apart, and they were unable to interact with each other in any way other than via their thoughts.
In the study, the three senders were playing a computer game where they had to fire a cannon in order to intercept rockets and defend a city. But they couldn’t actually perform the task themselves, they just had to think about it and then the signal would hopefully cause the receiver in the other room to hit the fire button at the right time.
The receivers couldn’t see the game and simply had their hands hovering over a random touch pad until they were triggered to move by the senders thoughts - something that took less than a second.
The accuracy of the canon firing varied among the pairs, ranging from 25 to 83 percent, but most misses were due to a sender failing to accurately execute the “fire” command. The researchers were able to quantify the exact amount of information that was being transferred between the two brains.
Using the setup, the messages of the receiver were transferred into hand movements in less than a second.
Research by french and spanish scientists earlier this year also showed a direct link between participants in India and France, but this is the first time brain-to-brain connection has been replicated in more than one pair of participants.
The group have now received a $1 million grant in order to develop their connection further so that they can convey images and even information from brain to brain.
They’re hoping in the future they’ll be able to monitor whether airplane pilots are getting sleepy, and then use this brain-to-brain link to stimulate the copilot’s brain.
They’re also hoping it could help people teach others via their thoughts.
"Imagine someone who's a brilliant scientist but not a brilliant teacher. Complex knowledge is hard to explain - we're limited by language," said Chantel Prat, a psychologist and co-author of the paper, in the release.
Direct brain-to-brain connection has been established between humans for the second time
Scientists in the US have successfully linked the brains of six people, allowing one person to control the hands of another using just their thoughts.
Researchers from the University of Washington in the US have managed to non-invasively link-up two people’s brains and allowed them to communicate without speaking.
This is the second time they’ve succeeded in creating this brain-to-brain communication, one year after they first showed it was possible, and it brings the ability closer to real-world applications.
The new study involved six people put into pairs. In the experiment, the researchers successfully transmitted the signals from one person’s brain over the internet and used them to control the hand movements of their partner, who was 800 metres away, within a split second. Their results are published in PLOS ONE.
"The new study brings our brain-to-brain interfacing paradigm from an initial demonstration to something that is closer to a deliverable technology," said co-author Andrea Stocco, professor of psychology from the University of Washington, in a press release. "Now we have replicated our methods and know that they can work reliably with walk-in participants."
In order to set up the real-time mind link, the researchers hooked up one person in each pair (the sender) to an electroencephalography (EEG) machine and read their brain activity. Their brain waves were then converted into electrical pulses and sent via the web to the person on the other end of the link (the receiver), who wore a swim cap with a transcranial magnetic stimulation coil placed near the part of the brain that controls hand movements.
This meant that the thoughts of the first person could be translated into hand movements in the second.
The pairs in each experiment were placed into separate buildings around 800 metres apart, and they were unable to interact with each other in any way other than via their thoughts.
In the study, the three senders were playing a computer game where they had to fire a cannon in order to intercept rockets and defend a city. But they couldn’t actually perform the task themselves, they just had to think about it and then the signal would hopefully cause the receiver in the other room to hit the fire button at the right time.
The receivers couldn’t see the game and simply had their hands hovering over a random touch pad until they were triggered to move by the senders thoughts - something that took less than a second.
The accuracy of the canon firing varied among the pairs, ranging from 25 to 83 percent, but most misses were due to a sender failing to accurately execute the “fire” command. The researchers were able to quantify the exact amount of information that was being transferred between the two brains.
Using the setup, the messages of the receiver were transferred into hand movements in less than a second.
Research by french and spanish scientists earlier this year also showed a direct link between participants in India and France, but this is the first time brain-to-brain connection has been replicated in more than one pair of participants.
The group have now received a $1 million grant in order to develop their connection further so that they can convey images and even information from brain to brain.
They’re hoping in the future they’ll be able to monitor whether airplane pilots are getting sleepy, and then use this brain-to-brain link to stimulate the copilot’s brain.
They’re also hoping it could help people teach others via their thoughts.
"Imagine someone who's a brilliant scientist but not a brilliant teacher. Complex knowledge is hard to explain - we're limited by language," said Chantel Prat, a psychologist and co-author of the paper, in the release.
Niet meer aanwezig in dit forum.
18-11-2014
Met deze uitvinding vult je bidon zich vanzelf tijdens het fietsen
© Kristof Retezár.
Als het van Kristof Retezár afhangt, hoeft geen enkele wielertoerist zich in de toekomst nog zorgen te maken over de watervoorraad op een snikhete en vochtige dag. Als student aan de Universiteit voor Toegepaste Kunsten in Wenen, ontwierp hij een systeem dat lucht omzet naar water tijdens het fietsen.
Genoemd naar de Romeinse god van het water, zorgt 'Fontus' ervoor dat vocht uit de lucht condenseert terwijl de fiets in beweging is. Daardoor wordt de bidon, die aan het frame bevestigd is, gevuld. Het ontwerp, momenteel een prototype, was een van de finalisten van de James Dyson Awards 2014, een internationale designwedstrijd.
Hoe werkt het? Volgens de beschrijving op de website van de Awards genereren zonnepanelen de nodige elektriciteit om de bovenste ruimte van het toestel af te koelen, terwijl de onderkant verwarmd wordt. Wanneer de fiets in beweging is, wordt lucht naar binnen gezogen en afgekoeld, waarna de lucht naar de bovenste kamer gaat. Het vocht uit de lucht condenseert vervolgens en druppelt in de bidon.
Deze 13-jarige uit Hasselt kreeg een dikke cheque van Intel voor zijn brailleprinter uit Lego
Nooit meer aanschuiven aan paskamers met deze jurk
'Zevenmijlslaarzen' maken mens zo snel als struisvogel
© Kristof Retezár.
Uiteraard kan je nog altijd zelf water voorzien, maar Retezár ziet vooral potentieel wanneer het op lange en intense fietstochten aankomt waarbij water niet altijd voor de hand liggend is. Het prototype is ook nog niet uitgerust met een reinigingssysteem en dus (nog) niet geschikt voor een fietstochtje in de stad.
Een klein detail verder is dat het systeem pas echt goed werkt in de juiste weersomstandigheden. Bij warm en vochtig weer kan Fontus tot 0,5 liter water per uur produceren. Vanaf een temperatuur van 20 graden Celsius en een vochtigheidsgraad van 50 procent, wordt een druppel water per minuut geproduceerd.
Retazár schat dat het prototype tussen de 25 en de 40 dollar (tussen de 20 en de 30 euro) gekost heeft, al kan dat in de toekomst nog veranderen afhankelijk van verdere aanpassingen. De student is momenteel op zoek naar investeerders en overweegt crowdfunding om te helpen bij het verfijnen van het ontwerp dat hij voor vele toepassingen bruikbaar acht. "Ik wilde een oplossing brengen voor meerdere problemen, waaronder ook watertekort", aldus Retazár.
(HLN)
Met deze uitvinding vult je bidon zich vanzelf tijdens het fietsen
© Kristof Retezár.
Als het van Kristof Retezár afhangt, hoeft geen enkele wielertoerist zich in de toekomst nog zorgen te maken over de watervoorraad op een snikhete en vochtige dag. Als student aan de Universiteit voor Toegepaste Kunsten in Wenen, ontwierp hij een systeem dat lucht omzet naar water tijdens het fietsen.
Genoemd naar de Romeinse god van het water, zorgt 'Fontus' ervoor dat vocht uit de lucht condenseert terwijl de fiets in beweging is. Daardoor wordt de bidon, die aan het frame bevestigd is, gevuld. Het ontwerp, momenteel een prototype, was een van de finalisten van de James Dyson Awards 2014, een internationale designwedstrijd.
Hoe werkt het? Volgens de beschrijving op de website van de Awards genereren zonnepanelen de nodige elektriciteit om de bovenste ruimte van het toestel af te koelen, terwijl de onderkant verwarmd wordt. Wanneer de fiets in beweging is, wordt lucht naar binnen gezogen en afgekoeld, waarna de lucht naar de bovenste kamer gaat. Het vocht uit de lucht condenseert vervolgens en druppelt in de bidon.
Deze 13-jarige uit Hasselt kreeg een dikke cheque van Intel voor zijn brailleprinter uit Lego
Nooit meer aanschuiven aan paskamers met deze jurk
'Zevenmijlslaarzen' maken mens zo snel als struisvogel
© Kristof Retezár.
Uiteraard kan je nog altijd zelf water voorzien, maar Retezár ziet vooral potentieel wanneer het op lange en intense fietstochten aankomt waarbij water niet altijd voor de hand liggend is. Het prototype is ook nog niet uitgerust met een reinigingssysteem en dus (nog) niet geschikt voor een fietstochtje in de stad.
Een klein detail verder is dat het systeem pas echt goed werkt in de juiste weersomstandigheden. Bij warm en vochtig weer kan Fontus tot 0,5 liter water per uur produceren. Vanaf een temperatuur van 20 graden Celsius en een vochtigheidsgraad van 50 procent, wordt een druppel water per minuut geproduceerd.
Retazár schat dat het prototype tussen de 25 en de 40 dollar (tussen de 20 en de 30 euro) gekost heeft, al kan dat in de toekomst nog veranderen afhankelijk van verdere aanpassingen. De student is momenteel op zoek naar investeerders en overweegt crowdfunding om te helpen bij het verfijnen van het ontwerp dat hij voor vele toepassingen bruikbaar acht. "Ik wilde een oplossing brengen voor meerdere problemen, waaronder ook watertekort", aldus Retazár.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
18-11-2014
"Pavlov deed nooit honden kwijlen met een bel"
Ivan Pavlov. © kos.
Ivan Pavlov belde, zijn hond kwijlde. Weinig beelden uit de wetenschap die zo iconisch zijn. Alleen klopt het niet, zo beweert medisch historicus Daniel P. Todes, in zijn nieuwe biografie van de befaamde Russische fysioloog. Zoemers, metronomen, harmoniums en zelfs elektrische shocks waren veel beter te controleren dan een belletje. En Todes ontmaskert nog meer fouten in de overlevering.
Veel van wat we nu denken te weten over Pavlov blijkt gebaseerd te zijn op krakkemikkige vertalingen uit het Russisch
Ziehier een hele rist misvattingen over Pavlov die u uit uw geheugen mag wissen. Ivan Pavlov is de man die de Nobelprijs kreeg voor zijn ontdekking van geconditioneerde reflexen, toen hij honden trainde om te kwijlen bij het geluid van een belletje. Ivan Pavlov is de stichtende stem van het behaviorisme, de wetenschapsfilosofie die de studie van het gedrag van mensen en dieren in de psychologie bovenaan plaatste. En hij steunde de Oktoberrevolutie van de bolsjewieken in Rusland, waarmee het communisme zijn intrede deed, kritiekloos.
Niets van dat alles is dus waar, schrijft Daniel P. Todes, professor aan de Johns Hopkins School of Medicine, in een nieuwe biografie van de Russische fysioloog ('Ivan Pavlov: A Russian Life in Science'). Veel van wat we nu denken te weten over Pavlov blijkt gebaseerd te zijn op krakkemikkige vertalingen uit het Russisch.
Eén van Pavlovs honden, die opgezet te bezichtigen valt in het Pavlov Museum in Rjazan, Rusland. © creative commons - rklawton.
De Nobelprijs die Pavlov kreeg, ging over diens onderzoek naar spijsvertering en de bijhorende lichaamssappen, voornamelijk bij honden. Om dat te onderzoeken gebruikte hij een ietwat onsmakelijk systeem van 'schijnvoeding': hij verwijderde de slokdarm van de testdieren en maakte een opening in de keel van het dier. De voeding kwam op die manier nooit in de maag terecht. Door op meerdere plaatsen in het verteringsstelsel dergelijke openingen te maken, kon hij de verschillende chemische samenstellingen van de lichaamssappen in detail onderzoeken.
Die Nobelprijs bracht hem nadien wel op het idee om ook het speeksel en kwijlgedrag van honden onder de loep te nemen. Dat deed hij niet met een belletje, zoals alom wordt aangenomen. "De icoonsiche bel zou totaal onbruikbaar gebleken zijn voor zijn echte doel, dat precieze controle vereiste over de kwaliteit en duur van de stimuli", schrijft Todes. "Het vaakst gebruikte hij een metronoom, een harmonium, een buzzer en een elektrische schok." En zelfs de term 'geconditioneerde' reflex blijkt een foutieve vertaling te zijn van het Russische 'uslovnyi', dat conditioneel of voorwaardelijk betekent.
Geen communist
© kos.
Dat hij beschouwd wordt als een icoon van het behaviorisme betekent ook niet dat hij zomaar alle behavioristen de lof toezwaaide. Amerikaanse vertegenwoordigers van die filosofie, onder wie J.B. Watson, verweet hij het belang van de innerlijke, subjectieve wereld van de mens in de psychologie te miskennen. Psychologie was voor hem "een van de laatste geheimen van het leven". Hij hoopte dat doorgedreven wetenschappelijk onderzoek uiteindelijk duidelijk kon geven over "het mechanisme en de vitale betekenis van datgene dat de mens beheerst - ons geweten en zijn kwellingen."
Tot slot blijkt de gangbare visie dat Pavlov een brave volger was van de Sovjet-Unie ook totaal fout, aldus nog Todes. Pavlov bleek integendeel een ware dissident, die communisme "een gedoemd experiment" noemde en die in 1920 zelfs vroeg om te mogen emigreren naar het westen. Dat hij het tot 1936 uithield en vlot 86 jaar oud werd was een waar een mirakel. Die westerse misvatting over zijn liefde voor het communisme verklaart misschien waarom er bij ons zo lang zo weinig geweten was over Pavlov. Ter illustratie: toen professor Todes in 1989 onderzoek begon te doen naar het leven van de Rus bestond er geen enkele bruikbare biografie.
(HLN)
"Pavlov deed nooit honden kwijlen met een bel"
Ivan Pavlov. © kos.
Ivan Pavlov belde, zijn hond kwijlde. Weinig beelden uit de wetenschap die zo iconisch zijn. Alleen klopt het niet, zo beweert medisch historicus Daniel P. Todes, in zijn nieuwe biografie van de befaamde Russische fysioloog. Zoemers, metronomen, harmoniums en zelfs elektrische shocks waren veel beter te controleren dan een belletje. En Todes ontmaskert nog meer fouten in de overlevering.
Veel van wat we nu denken te weten over Pavlov blijkt gebaseerd te zijn op krakkemikkige vertalingen uit het Russisch
Ziehier een hele rist misvattingen over Pavlov die u uit uw geheugen mag wissen. Ivan Pavlov is de man die de Nobelprijs kreeg voor zijn ontdekking van geconditioneerde reflexen, toen hij honden trainde om te kwijlen bij het geluid van een belletje. Ivan Pavlov is de stichtende stem van het behaviorisme, de wetenschapsfilosofie die de studie van het gedrag van mensen en dieren in de psychologie bovenaan plaatste. En hij steunde de Oktoberrevolutie van de bolsjewieken in Rusland, waarmee het communisme zijn intrede deed, kritiekloos.
Niets van dat alles is dus waar, schrijft Daniel P. Todes, professor aan de Johns Hopkins School of Medicine, in een nieuwe biografie van de Russische fysioloog ('Ivan Pavlov: A Russian Life in Science'). Veel van wat we nu denken te weten over Pavlov blijkt gebaseerd te zijn op krakkemikkige vertalingen uit het Russisch.
Eén van Pavlovs honden, die opgezet te bezichtigen valt in het Pavlov Museum in Rjazan, Rusland. © creative commons - rklawton.
De Nobelprijs die Pavlov kreeg, ging over diens onderzoek naar spijsvertering en de bijhorende lichaamssappen, voornamelijk bij honden. Om dat te onderzoeken gebruikte hij een ietwat onsmakelijk systeem van 'schijnvoeding': hij verwijderde de slokdarm van de testdieren en maakte een opening in de keel van het dier. De voeding kwam op die manier nooit in de maag terecht. Door op meerdere plaatsen in het verteringsstelsel dergelijke openingen te maken, kon hij de verschillende chemische samenstellingen van de lichaamssappen in detail onderzoeken.
Die Nobelprijs bracht hem nadien wel op het idee om ook het speeksel en kwijlgedrag van honden onder de loep te nemen. Dat deed hij niet met een belletje, zoals alom wordt aangenomen. "De icoonsiche bel zou totaal onbruikbaar gebleken zijn voor zijn echte doel, dat precieze controle vereiste over de kwaliteit en duur van de stimuli", schrijft Todes. "Het vaakst gebruikte hij een metronoom, een harmonium, een buzzer en een elektrische schok." En zelfs de term 'geconditioneerde' reflex blijkt een foutieve vertaling te zijn van het Russische 'uslovnyi', dat conditioneel of voorwaardelijk betekent.
Geen communist
© kos.
Dat hij beschouwd wordt als een icoon van het behaviorisme betekent ook niet dat hij zomaar alle behavioristen de lof toezwaaide. Amerikaanse vertegenwoordigers van die filosofie, onder wie J.B. Watson, verweet hij het belang van de innerlijke, subjectieve wereld van de mens in de psychologie te miskennen. Psychologie was voor hem "een van de laatste geheimen van het leven". Hij hoopte dat doorgedreven wetenschappelijk onderzoek uiteindelijk duidelijk kon geven over "het mechanisme en de vitale betekenis van datgene dat de mens beheerst - ons geweten en zijn kwellingen."
Tot slot blijkt de gangbare visie dat Pavlov een brave volger was van de Sovjet-Unie ook totaal fout, aldus nog Todes. Pavlov bleek integendeel een ware dissident, die communisme "een gedoemd experiment" noemde en die in 1920 zelfs vroeg om te mogen emigreren naar het westen. Dat hij het tot 1936 uithield en vlot 86 jaar oud werd was een waar een mirakel. Die westerse misvatting over zijn liefde voor het communisme verklaart misschien waarom er bij ons zo lang zo weinig geweten was over Pavlov. Ter illustratie: toen professor Todes in 1989 onderzoek begon te doen naar het leven van de Rus bestond er geen enkele bruikbare biografie.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
18-11-2014
Leven programmeren
Stel je voor: onderzoekers bouwen compleet nieuwe levensvormen op basis van bestaand DNA. Dat lijkt nu erg ver weg, maar het is dichterbij dan je denkt. Wetenschappers zijn op dit moment druk bezig in het lab met het programmeren van nieuw leven, nog geen compleet nieuwe organismen, maar wel hele nieuwe eigenschappen voor bestaande soorten. Deze nieuwe technologie noemen we synthetische biologie.
door Joy Kerklaan
Wat is synthetische biologie?
Er is geen eenduidige definitie die de synthetische biologie beschrijft. Om een idee te geven wat synthetische biologie precies is, kun je hieronder bekijken hoe verschillende bedrijven, wetenschappers en studenten synthetische biologie beschrijven
Geschiedenis van de synthetische biologie
Synthetische biologie bouwt voort op technologieën die zich in de loop der tijd ontwikkeld hebben, zoals genetische modificatie. Bij genetische modificatie haal je handige eigenschappen van het ene organisme en plak je deze in het genetische bouwplan van een ander organisme. Synthetische biologie gaat nog een stap verder: wetenschappers bouwen organismen met compleet nieuwe functies door stukken DNA zelf aan elkaar te plakken en die in te bouwen. Ze maken allerlei stukjes DNA die voor verschillende functies coderen. Bijvoorbeeld een stukje dat de groeisnelheid bepaalt of een stukje dat zorgt dat een lichtgevend eiwit wordt gemaakt. Zo krijgen ze een gereedschapsdoos gevuld met allerlei eigenschappen waar ze op voort kunnen bouwen.
Het verschil tussen Genetische Modificatie en synthetische biologie
Rathenau Instituut Bericht aan het parlement. Den Haag september 2007
Wat kun je met synthetische biologie?
Wetenschappers beweren dat synthetische biologie problemen als klimaatverandering, energie- en watertekorten en de gezondheidszorg kan oplossen in de toekomst. Echter, er kleven ook nadelen aan de toepassingen. Zo spelen ethische aspecten mee: mag je zomaar knutselen aan het leven? Mag je elke eigenschap zomaar van het ene organisme naar het andere verplaatsen? Weten we wel genoeg over de gevolgen en risico’s op lange termijn?
Wil jij meepraten over de voor-en nadelen van synthetische biologie? Welke toepassingen je wel en niet aan staan? In hoeverre deze techniek onze toekomst zou mogen veranderen? Discussieer bijvoorbeeld mee over vragen als Wil je lichtgevende bomen langs je fietspad?, willen we met z’n allen langer leven en hebben we behoefte aan pillen die maken dat we lekkerder ruiken op het toilet?.
De ontwikkeling van de synthetische biologie
Rathenau Instituut Bericht aan het parlement. Den Haag september 2007, p.4.
Bron:
van Est, R. e.a., Synthetische biologie: Nieuw leven in het biodebat, Rathenau Instituut (september 2007).
(Kennislink)
Leven programmeren
Stel je voor: onderzoekers bouwen compleet nieuwe levensvormen op basis van bestaand DNA. Dat lijkt nu erg ver weg, maar het is dichterbij dan je denkt. Wetenschappers zijn op dit moment druk bezig in het lab met het programmeren van nieuw leven, nog geen compleet nieuwe organismen, maar wel hele nieuwe eigenschappen voor bestaande soorten. Deze nieuwe technologie noemen we synthetische biologie.
door Joy Kerklaan
Wat is synthetische biologie?
Er is geen eenduidige definitie die de synthetische biologie beschrijft. Om een idee te geven wat synthetische biologie precies is, kun je hieronder bekijken hoe verschillende bedrijven, wetenschappers en studenten synthetische biologie beschrijven
Geschiedenis van de synthetische biologie
Synthetische biologie bouwt voort op technologieën die zich in de loop der tijd ontwikkeld hebben, zoals genetische modificatie. Bij genetische modificatie haal je handige eigenschappen van het ene organisme en plak je deze in het genetische bouwplan van een ander organisme. Synthetische biologie gaat nog een stap verder: wetenschappers bouwen organismen met compleet nieuwe functies door stukken DNA zelf aan elkaar te plakken en die in te bouwen. Ze maken allerlei stukjes DNA die voor verschillende functies coderen. Bijvoorbeeld een stukje dat de groeisnelheid bepaalt of een stukje dat zorgt dat een lichtgevend eiwit wordt gemaakt. Zo krijgen ze een gereedschapsdoos gevuld met allerlei eigenschappen waar ze op voort kunnen bouwen.
Het verschil tussen Genetische Modificatie en synthetische biologie
Rathenau Instituut Bericht aan het parlement. Den Haag september 2007
Wat kun je met synthetische biologie?
Wetenschappers beweren dat synthetische biologie problemen als klimaatverandering, energie- en watertekorten en de gezondheidszorg kan oplossen in de toekomst. Echter, er kleven ook nadelen aan de toepassingen. Zo spelen ethische aspecten mee: mag je zomaar knutselen aan het leven? Mag je elke eigenschap zomaar van het ene organisme naar het andere verplaatsen? Weten we wel genoeg over de gevolgen en risico’s op lange termijn?
Wil jij meepraten over de voor-en nadelen van synthetische biologie? Welke toepassingen je wel en niet aan staan? In hoeverre deze techniek onze toekomst zou mogen veranderen? Discussieer bijvoorbeeld mee over vragen als Wil je lichtgevende bomen langs je fietspad?, willen we met z’n allen langer leven en hebben we behoefte aan pillen die maken dat we lekkerder ruiken op het toilet?.
De ontwikkeling van de synthetische biologie
Rathenau Instituut Bericht aan het parlement. Den Haag september 2007, p.4.
Bron:
van Est, R. e.a., Synthetische biologie: Nieuw leven in het biodebat, Rathenau Instituut (september 2007).
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Dank je voor dit bericht, ik wist dat men gisten gebruikt voor het maken van allerlei zaken, maar dat men nu ook het malariamedicijn Artemisinezuur kan produceren op grote schaal is heel erg positief, het werd tot voor kort nog uit zomeralsem gewonnen, een complex en niet voorspelbaar proces, te veel onbekende variabelen die de opbrengst beïnvloeden.quote:
18-11-2014
Leven programmeren
[ afbeelding ]
Stel je voor: onderzoekers bouwen compleet nieuwe levensvormen op basis van bestaand DNA. Dat lijkt nu erg ver weg, maar het is dichterbij dan je denkt. Wetenschappers zijn op dit moment druk bezig in het lab met het programmeren van nieuw leven, nog geen compleet nieuwe organismen, maar wel hele nieuwe eigenschappen voor bestaande soorten. Deze nieuwe technologie noemen we synthetische biologie.
door Joy Kerklaan
Wat is synthetische biologie?
Er is geen eenduidige definitie die de synthetische biologie beschrijft. Om een idee te geven wat synthetische biologie precies is, kun je hieronder bekijken hoe verschillende bedrijven, wetenschappers en studenten synthetische biologie beschrijven
Geschiedenis van de synthetische biologie
Synthetische biologie bouwt voort op technologieën die zich in de loop der tijd ontwikkeld hebben, zoals genetische modificatie. Bij genetische modificatie haal je handige eigenschappen van het ene organisme en plak je deze in het genetische bouwplan van een ander organisme. Synthetische biologie gaat nog een stap verder: wetenschappers bouwen organismen met compleet nieuwe functies door stukken DNA zelf aan elkaar te plakken en die in te bouwen. Ze maken allerlei stukjes DNA die voor verschillende functies coderen. Bijvoorbeeld een stukje dat de groeisnelheid bepaalt of een stukje dat zorgt dat een lichtgevend eiwit wordt gemaakt. Zo krijgen ze een gereedschapsdoos gevuld met allerlei eigenschappen waar ze op voort kunnen bouwen.
[ afbeelding ]
Het verschil tussen Genetische Modificatie en synthetische biologie
Rathenau Instituut Bericht aan het parlement. Den Haag september 2007
Wat kun je met synthetische biologie?
Wetenschappers beweren dat synthetische biologie problemen als klimaatverandering, energie- en watertekorten en de gezondheidszorg kan oplossen in de toekomst. Echter, er kleven ook nadelen aan de toepassingen. Zo spelen ethische aspecten mee: mag je zomaar knutselen aan het leven? Mag je elke eigenschap zomaar van het ene organisme naar het andere verplaatsen? Weten we wel genoeg over de gevolgen en risico’s op lange termijn?
Wil jij meepraten over de voor-en nadelen van synthetische biologie? Welke toepassingen je wel en niet aan staan? In hoeverre deze techniek onze toekomst zou mogen veranderen? Discussieer bijvoorbeeld mee over vragen als Wil je lichtgevende bomen langs je fietspad?, willen we met z’n allen langer leven en hebben we behoefte aan pillen die maken dat we lekkerder ruiken op het toilet?.
[ afbeelding ]
De ontwikkeling van de synthetische biologie
Rathenau Instituut Bericht aan het parlement. Den Haag september 2007, p.4.
Bron:
van Est, R. e.a., Synthetische biologie: Nieuw leven in het biodebat, Rathenau Instituut (september 2007).
(Kennislink)
ff gegoegeld
http://www.kennislink.nl/(...)-van-malariamedicijn
Met 800 reactoren voldoende produceren om alle malaria patienten wereldwijd te behandelen.
Dat is heel erg goed nieuws
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
21-11-2014
[ Hoe het leven zichzelf een draai gaf ]
Nijmegenaren kweken chiraliteit uit het niets
Nijmeegse onderzoekers hebben ontdekt hoe je een links- óf rechtsdraaiend product laat uitkristalliseren uit een oplossing zonder enige chiraliteit. Wellicht zijn zó al die identiek draaiende aminozuren ooit uit de oersoep gekomen, suggereren René Steendam en Elias Vlieg in Nature Communications.
Het is een variant op onderzoek dat Vlieg en een eerdere promovendus, Wim Noorduin, al in 2009 publiceerden, en dat weer was gebaseerd op eerder werk van de Spanjaard Cristobal Viedma. Indertijd werd beschreven hoe je een mengsel van twee spiegelbeeldige moleculen kunt omtoveren in een preparaat dan nog maar één van beide vormen bevat.
Het geheim daarvan was dat die spiegelbeelden nooit samen in hetzelfde kristal gaan zitten, en dat grote kristallen groeien ten koste van de kleintjes; de zogeheten Ostwald ripening. Kies je dan je stoffen zo dat de spiegelbeelden in elkaar kunnen overgaan zodra ze zich in oplossing bevinden, dan is het een kwestie van statistiek dat je uiteindelijk alleen nog kristallen van één van beide spiegelbeelden zult overhouden. Welke van de twee, is overigens puur toeval.
Viedma’s inbreng was dat je dit proces kunt versnellen door hard te roeren zodat de kristallen mechanisch slijten en er vaker moleculen in die oplossing terecht komen. Die variant heet inmiddels dus Viedma ripening.
De huidige aanvulling bestaat er dus uit dat je twee moleculen, die geen van beiden spiegelbeeldsymmetrie vertonen, laat reageren tot een product waar wél twee spiegelbeelden van bestaan. Dit onder invloed van een katalysator die óók neutraal is, maar die wél de reactie in beide richtingen bevordert. Als het product dan ook nog slecht oplosbaar is en dus uiktkristalliseert, dan blijk je eveneens alleen maar kristallen van één van beide spiegelbeelden over te houden. Welk van de twee zou opnieuw toeval moeten zijn; in de praktijk klopt dat niet helemaal maar de verklaring daarvoor ontbreekt vooralsnog.
De auteurs probeerden het uit met een zogeheten aza-Michaelreactie, tussen p-anisidine
(2) en een alfa-,bèta-onverzadigd keton. Maar het ligt voor de hand dat het ook moet lukken met een hele reeks andere organische reacties. In principe zijn de katalysator en het roeren daarbij niet eens nodig; ze versnellen het natuurlijke proces alleen maar. En als je eenmaal ergens een zekere chiraliteit in het systeem hebt dan gaan vervolgreacties zich daar vanzelf naar richten, dus wie weet of in de oersoep niet iets dergelijks is gebeurd.
Een praktische toepassing zien de auteurs trouwens ook: ze willen er geneesmiddelen mee synthetiseren waarvan maar één spiegelbeeldvorm werkt terwijl de andere schadelijk is.
(c2w.nl)
[ Hoe het leven zichzelf een draai gaf ]
Nijmegenaren kweken chiraliteit uit het niets
Nijmeegse onderzoekers hebben ontdekt hoe je een links- óf rechtsdraaiend product laat uitkristalliseren uit een oplossing zonder enige chiraliteit. Wellicht zijn zó al die identiek draaiende aminozuren ooit uit de oersoep gekomen, suggereren René Steendam en Elias Vlieg in Nature Communications.
Het is een variant op onderzoek dat Vlieg en een eerdere promovendus, Wim Noorduin, al in 2009 publiceerden, en dat weer was gebaseerd op eerder werk van de Spanjaard Cristobal Viedma. Indertijd werd beschreven hoe je een mengsel van twee spiegelbeeldige moleculen kunt omtoveren in een preparaat dan nog maar één van beide vormen bevat.
Het geheim daarvan was dat die spiegelbeelden nooit samen in hetzelfde kristal gaan zitten, en dat grote kristallen groeien ten koste van de kleintjes; de zogeheten Ostwald ripening. Kies je dan je stoffen zo dat de spiegelbeelden in elkaar kunnen overgaan zodra ze zich in oplossing bevinden, dan is het een kwestie van statistiek dat je uiteindelijk alleen nog kristallen van één van beide spiegelbeelden zult overhouden. Welke van de twee, is overigens puur toeval.
Viedma’s inbreng was dat je dit proces kunt versnellen door hard te roeren zodat de kristallen mechanisch slijten en er vaker moleculen in die oplossing terecht komen. Die variant heet inmiddels dus Viedma ripening.
De huidige aanvulling bestaat er dus uit dat je twee moleculen, die geen van beiden spiegelbeeldsymmetrie vertonen, laat reageren tot een product waar wél twee spiegelbeelden van bestaan. Dit onder invloed van een katalysator die óók neutraal is, maar die wél de reactie in beide richtingen bevordert. Als het product dan ook nog slecht oplosbaar is en dus uiktkristalliseert, dan blijk je eveneens alleen maar kristallen van één van beide spiegelbeelden over te houden. Welk van de twee zou opnieuw toeval moeten zijn; in de praktijk klopt dat niet helemaal maar de verklaring daarvoor ontbreekt vooralsnog.
De auteurs probeerden het uit met een zogeheten aza-Michaelreactie, tussen p-anisidine
(2) en een alfa-,bèta-onverzadigd keton. Maar het ligt voor de hand dat het ook moet lukken met een hele reeks andere organische reacties. In principe zijn de katalysator en het roeren daarbij niet eens nodig; ze versnellen het natuurlijke proces alleen maar. En als je eenmaal ergens een zekere chiraliteit in het systeem hebt dan gaan vervolgreacties zich daar vanzelf naar richten, dus wie weet of in de oersoep niet iets dergelijks is gebeurd.
Een praktische toepassing zien de auteurs trouwens ook: ze willen er geneesmiddelen mee synthetiseren waarvan maar één spiegelbeeldvorm werkt terwijl de andere schadelijk is.
(c2w.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
24-11-2014
Recent ontdekte mammoet maakt klonen wellicht mogelijk
Geschreven door Caroline Kraaijvanger op 24 november 2014 om 14:50 uur
De kans dat het wetenschappers lukt om een wolharige mammoet te klonen, lijkt zojuist aanzienlijk groter te zijn geworden. Een recent ontdekte mammoet blijkt zo goed bewaard te zijn gebleven dat we hierin wellicht voldoende DNA gaan terugvinden.
De mammoet in kwestie werd vorig jaar in het noorden van Siberië ontdekt. De mammoet heeft de bijnaam ‘Buttercup’ gekregen en is in uitzonderlijk goede staat uit het ijs gehaald. Het vlees van de mammoet was opmerkelijk goed bewaard gebleven en bleek – toen wetenschappers erin sneden – zelfs nog een donkerrode vloeistof te bevatten. Van die vloeistof is nu bekend dat het bloed is.
KLONEN
Hoe kloon je een mammoet? Daarvoor hebben onderzoekers in eerste instantie het volledige genoom van de mammoet nodig. Daar kunnen ze op drie manieren aankomen. Als ze geluk hebben, kunnen ze het uit de cel van een mammoet vissen. Lukt dat niet, dan moeten ze het misschien doen met stukjes DNA. Met behulp van genetische engineering kunnen ze het genoom wellicht zelf ‘opbouwen’. Een andere mogelijkheid is het genoom van de olifant op de punten waarop het verschilt van het genoom van de mammoet aanpassen, zodat in feite het genoom van de mammoet ontstaat. Zodra de onderzoekers het volledige genetische materiaal van de mammoet hebben, kunnen ze de kern uit de eicel van een olifant verwijderen en vervolgens die eicel vullen met een celkern die het genetische materiaal van de mammoet bevat. Die eicel moet zich dan gaan delen en in de baarmoeder van een Aziatische olifant worden geplaatst, waar deze uit moet groeien tot een gezonde jonge mammoet.
Genoom
Aangezien het vlees van de mammoet nog in zo’n goede staat is, hebben de onderzoekers goede hoop dat ze op intact DNA gaan stuiten. Als ze voldoende intact DNA aantreffen, zou dat zomaar gebruikt kunnen worden om een wens die sommige onderzoekers al lang koesteren in vervulling te laten gaan. Met voldoende intact DNA zou de mammoet in principe namelijk gekloond kunnen worden. Tot op heden is het nog niet gelukt om het volledige genoom van de mammoet in een cel aan te treffen, maar de onderzoekers zijn nog druk op zoek naar cellen die het complete genoom bevatten, zo meldt het Natural History Museum in Londen.
Ethiek
En daarmee komt een prangende vraag steeds dichterbij: als we in staat zijn om een mammoet te klonen, moeten we dat dan ook willen? Is het ethisch verantwoord? Onderzoeker Tori Herridge, betrokken bij de authopsie op ‘Buttercup’ denkt van niet. Een belangrijk tegenargument is volgens haar dat (bedreigde) Aziatische olifanten die gebruikt zouden worden om de mammoet op de wereld te zetten, lijden onder de pogingen om te klonen. En als het klonen eenmaal lukt, is er ook alle reden om medelijden te hebben met de gekloonde mammoet die in alle eenzaamheid leeft in een tijd en gebied waar deze eigenlijk niet thuishoort. Meerdere mammoeten klonen en uitzetten in hun oorspronkelijke leefgebied lijkt misschien een nobel streven, maar we weten niet exact welke invloed ze op dat leefgebied zullen hebben en bovendien is het nog maar de vraag of de dieren zich zullen kunnen redden.
Het klonen van Buttercup is momenteel nog onmogelijk en zal – zodra het mogelijk is – zeker ter discussie staan. Mocht Buttercup – net als alle andere mammoeten die tot op heden ontdekt zijn – te weinig DNA bevatten om tot klonen over te gaan, is de mammoet alsnog een waardevolle toevoeging aan de wereldwijde collectie mammoeten. Al is het alleen maar vanwege het uitzonderlijke verhaal van Buttercup. Zo blijkt de mammoet rond de vijftig jaar oud te zijn geweest toen deze stierf en zeker acht jongen op de wereld te hebben gezet. De mammoet kwam bovendien op gruwelijke wijze aan haar einde: ze kwam vast te zitten in een veenmoeras en werd vervolgens – terwijl ze nog leefde – deels door roofdieren opgegeten. Ondanks dat is ze in uitzonderlijke staat gebleven, mede door het zuurstofarme veen waar ze in wegzakte en de lage temperaturen.
(scientias.nl)
Recent ontdekte mammoet maakt klonen wellicht mogelijk
Geschreven door Caroline Kraaijvanger op 24 november 2014 om 14:50 uur
De kans dat het wetenschappers lukt om een wolharige mammoet te klonen, lijkt zojuist aanzienlijk groter te zijn geworden. Een recent ontdekte mammoet blijkt zo goed bewaard te zijn gebleven dat we hierin wellicht voldoende DNA gaan terugvinden.
De mammoet in kwestie werd vorig jaar in het noorden van Siberië ontdekt. De mammoet heeft de bijnaam ‘Buttercup’ gekregen en is in uitzonderlijk goede staat uit het ijs gehaald. Het vlees van de mammoet was opmerkelijk goed bewaard gebleven en bleek – toen wetenschappers erin sneden – zelfs nog een donkerrode vloeistof te bevatten. Van die vloeistof is nu bekend dat het bloed is.
KLONEN
Hoe kloon je een mammoet? Daarvoor hebben onderzoekers in eerste instantie het volledige genoom van de mammoet nodig. Daar kunnen ze op drie manieren aankomen. Als ze geluk hebben, kunnen ze het uit de cel van een mammoet vissen. Lukt dat niet, dan moeten ze het misschien doen met stukjes DNA. Met behulp van genetische engineering kunnen ze het genoom wellicht zelf ‘opbouwen’. Een andere mogelijkheid is het genoom van de olifant op de punten waarop het verschilt van het genoom van de mammoet aanpassen, zodat in feite het genoom van de mammoet ontstaat. Zodra de onderzoekers het volledige genetische materiaal van de mammoet hebben, kunnen ze de kern uit de eicel van een olifant verwijderen en vervolgens die eicel vullen met een celkern die het genetische materiaal van de mammoet bevat. Die eicel moet zich dan gaan delen en in de baarmoeder van een Aziatische olifant worden geplaatst, waar deze uit moet groeien tot een gezonde jonge mammoet.
Genoom
Aangezien het vlees van de mammoet nog in zo’n goede staat is, hebben de onderzoekers goede hoop dat ze op intact DNA gaan stuiten. Als ze voldoende intact DNA aantreffen, zou dat zomaar gebruikt kunnen worden om een wens die sommige onderzoekers al lang koesteren in vervulling te laten gaan. Met voldoende intact DNA zou de mammoet in principe namelijk gekloond kunnen worden. Tot op heden is het nog niet gelukt om het volledige genoom van de mammoet in een cel aan te treffen, maar de onderzoekers zijn nog druk op zoek naar cellen die het complete genoom bevatten, zo meldt het Natural History Museum in Londen.
Ethiek
En daarmee komt een prangende vraag steeds dichterbij: als we in staat zijn om een mammoet te klonen, moeten we dat dan ook willen? Is het ethisch verantwoord? Onderzoeker Tori Herridge, betrokken bij de authopsie op ‘Buttercup’ denkt van niet. Een belangrijk tegenargument is volgens haar dat (bedreigde) Aziatische olifanten die gebruikt zouden worden om de mammoet op de wereld te zetten, lijden onder de pogingen om te klonen. En als het klonen eenmaal lukt, is er ook alle reden om medelijden te hebben met de gekloonde mammoet die in alle eenzaamheid leeft in een tijd en gebied waar deze eigenlijk niet thuishoort. Meerdere mammoeten klonen en uitzetten in hun oorspronkelijke leefgebied lijkt misschien een nobel streven, maar we weten niet exact welke invloed ze op dat leefgebied zullen hebben en bovendien is het nog maar de vraag of de dieren zich zullen kunnen redden.
Het klonen van Buttercup is momenteel nog onmogelijk en zal – zodra het mogelijk is – zeker ter discussie staan. Mocht Buttercup – net als alle andere mammoeten die tot op heden ontdekt zijn – te weinig DNA bevatten om tot klonen over te gaan, is de mammoet alsnog een waardevolle toevoeging aan de wereldwijde collectie mammoeten. Al is het alleen maar vanwege het uitzonderlijke verhaal van Buttercup. Zo blijkt de mammoet rond de vijftig jaar oud te zijn geweest toen deze stierf en zeker acht jongen op de wereld te hebben gezet. De mammoet kwam bovendien op gruwelijke wijze aan haar einde: ze kwam vast te zitten in een veenmoeras en werd vervolgens – terwijl ze nog leefde – deels door roofdieren opgegeten. Ondanks dat is ze in uitzonderlijke staat gebleven, mede door het zuurstofarme veen waar ze in wegzakte en de lage temperaturen.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Opvallend dat dit net voordat er een nieuwe Jurassic film uitkomt gepubliceerd wordt, waar ook het klonen van Mammoeten een belangrijke rol speeltquote:
24-11-2014
Recent ontdekte mammoet maakt klonen wellicht mogelijk
(scientias.nl)
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
Ik ben echt benieuwd naar de nieuwe Jurassic Park. Dat was vroeger een van mijn favoriete filmsquote:
[..]
Opvallend dat dit net voordat er een nieuwe Jurassic film uitkomt gepubliceerd wordt, waar ook het klonen van Mammoeten een belangrijke rol speelt
Ik wist overigens niet dat het klonen van mammoeten een grote film speelt in de komende film. Maar ik heb dan ook nog niks van een trailer gekeken
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
26-11-2014
Menselijke hersencellen verwerken informatie veel beter en sneller dan muizenhersencellen
Denken, concentreren, onthouden, en herinneren worden in onze hersenen geregeld door hersencellen die met elkaar ‘praten’. NWO Vici-laureaat prof. Huib Mansvelder en zijn team VU-onderzoekers hebben voor het eerst dat communiceren tussen menselijke hersencellen in levend menselijk hersenweefsel onderzocht. De onderzoekers laten zien dat de contactpunten (of: synapsen) tussen hersencellen tot wel tien keer efficiënter zijn en veel meer informatie over kunnen dragen dan werd aangenomen. Dat is belangrijke nieuwe kennis over de elementaire bouwstenen van de menselijke hersenen. Een artikel daarover verscheen 25 november in het open access tijdschrift PLoS Biology.
Beeld: Rademaker/Hollandse Hoogte
Betere ‘conditie’ vergroot informatieoverdracht
Hersencellen ‘praten’ met elkaar met elektrische en chemische signalen via synapsen. Deze synapsen zorgen dat informatie wordt verwerkt. De onderzoekers voerden metingen uit aan ‘pratende’ levende menselijke hersencellen en concludeerden dat deze minder snel moe worden én informatie kunnen blijven overdragen, waar muizencellen allang uitgeput zouden zijn. Bovendien kunnen menselijke hersencellen op veel kleinere details in de elektrische signaaloverdracht reageren dan muizencellen waardoor veel meer informatie kan worden overgedragen. Het is alsof muizenhersencellen door een heel smal telefoonlijntje communiceren en een hele kleine batterij hebben, terwijl menselijke hersencellen via een breedbandige glasvezel verbinding communiceren met een grote accu.
Nieuwe onderzoeksmethode voor levend hersenweefsel
Tot nu toe was kennis over de werking van het menselijk brein gebaseerd op cellen uit o.a. knaagdieren, omdat de wetenschap er vanuit gaat dat menselijke cellen grofweg hetzelfde werken. Door te kijken naar levend hersenweefsel, verkregen uit tumor- en epilepsie-operaties van nog levende patiënten, is het functioneren van menselijke hersencellen direct te bestuderen.
Daarvoor heeft Mansvelder een unieke samenwerking met neurochirurgen in het VUmc geïnitieerd. Hersenweefsel dat voor behandeling van tumoren en epilepsie is verwijderd, wordt in leven gehouden en in het lab onderzocht. Slechts bij een enkel laboratorium ter wereld die de technische expertise hebben om deze analyse te kunnen doen, lukt zo’n technisch zeer lastige ’transfer’. Daarom is er nagenoeg niets over de werking van menselijke hersencellen bekend.
Mansvelder: ‘De meerwaarde van onze aanpak zit hem in de kwaliteit van het weefsel dat de neurochirurg aanlevert en de state-of-the-art neurowetenschappelijke aanpak om de kleine elektrische signalen die twee cellen elkaar sturen, direct te meten.
Grote investeringen voor verdere puzzel
De afgelopen jaren zijn veel grootschalige investeringen in de VS en in de EU gedaan om menselijke hersenen in kaart te brengen. Zoals het Human Brain Project, waar dit onderzoek ook deels uit gefinancierd is. De resultaten van ons huidige onderzoek vormen weer een stukje van de grotere puzzel. Ze laten o.a. zien dat menselijke hersenen opgebouwd zijn uit hoogwaardige onderdelen die zeer snel en efficiënt zijn. Een computer die samengesteld is uit onderdelen die sneller functioneren, zal als geheel sneller zijn. Misschien is dat bij onze hersenen ook zo. Een volgende stap is onderzoeken of communicatie tussen menselijke hersencellen kan verklaren waarom menselijke hersenen zoveel meer kunnen dan andere diersoorten met hersenen van vergelijkbare grootte. Het zijn de elementaire, slimme bouwstenen van onze hersenen.
Het artikel is beschikbaar via het open access tijdschrift PLOS Biology.
Over NWO
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek is een van de belangrijkste wetenschapsfinanciers in Nederland en zorgt voor kwaliteit en vernieuwing in de wetenschap. NWO investeert jaarlijks ruim 650 miljoen in nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek en onderzoek rond maatschappelijke uitdagingen. Op basis van adviezen van deskundige wetenschappers en relevante experts uit binnen- en buitenland selecteert en financiert NWO onderzoeksvoorstellen. NWO stimuleert nationale en internationale samenwerking, investeert in grote onderzoeksfaciliteiten, bevordert kennisbenutting en beheert onderzoeksinstituten. NWO financiert meer dan 5.600 onderzoeksprojecten aan universiteiten en kennisinstellingen.
Bron: NWO
(nwo.nl)
Menselijke hersencellen verwerken informatie veel beter en sneller dan muizenhersencellen
Denken, concentreren, onthouden, en herinneren worden in onze hersenen geregeld door hersencellen die met elkaar ‘praten’. NWO Vici-laureaat prof. Huib Mansvelder en zijn team VU-onderzoekers hebben voor het eerst dat communiceren tussen menselijke hersencellen in levend menselijk hersenweefsel onderzocht. De onderzoekers laten zien dat de contactpunten (of: synapsen) tussen hersencellen tot wel tien keer efficiënter zijn en veel meer informatie over kunnen dragen dan werd aangenomen. Dat is belangrijke nieuwe kennis over de elementaire bouwstenen van de menselijke hersenen. Een artikel daarover verscheen 25 november in het open access tijdschrift PLoS Biology.
Beeld: Rademaker/Hollandse Hoogte
Betere ‘conditie’ vergroot informatieoverdracht
Hersencellen ‘praten’ met elkaar met elektrische en chemische signalen via synapsen. Deze synapsen zorgen dat informatie wordt verwerkt. De onderzoekers voerden metingen uit aan ‘pratende’ levende menselijke hersencellen en concludeerden dat deze minder snel moe worden én informatie kunnen blijven overdragen, waar muizencellen allang uitgeput zouden zijn. Bovendien kunnen menselijke hersencellen op veel kleinere details in de elektrische signaaloverdracht reageren dan muizencellen waardoor veel meer informatie kan worden overgedragen. Het is alsof muizenhersencellen door een heel smal telefoonlijntje communiceren en een hele kleine batterij hebben, terwijl menselijke hersencellen via een breedbandige glasvezel verbinding communiceren met een grote accu.
Nieuwe onderzoeksmethode voor levend hersenweefsel
Tot nu toe was kennis over de werking van het menselijk brein gebaseerd op cellen uit o.a. knaagdieren, omdat de wetenschap er vanuit gaat dat menselijke cellen grofweg hetzelfde werken. Door te kijken naar levend hersenweefsel, verkregen uit tumor- en epilepsie-operaties van nog levende patiënten, is het functioneren van menselijke hersencellen direct te bestuderen.
Daarvoor heeft Mansvelder een unieke samenwerking met neurochirurgen in het VUmc geïnitieerd. Hersenweefsel dat voor behandeling van tumoren en epilepsie is verwijderd, wordt in leven gehouden en in het lab onderzocht. Slechts bij een enkel laboratorium ter wereld die de technische expertise hebben om deze analyse te kunnen doen, lukt zo’n technisch zeer lastige ’transfer’. Daarom is er nagenoeg niets over de werking van menselijke hersencellen bekend.
Mansvelder: ‘De meerwaarde van onze aanpak zit hem in de kwaliteit van het weefsel dat de neurochirurg aanlevert en de state-of-the-art neurowetenschappelijke aanpak om de kleine elektrische signalen die twee cellen elkaar sturen, direct te meten.
Grote investeringen voor verdere puzzel
De afgelopen jaren zijn veel grootschalige investeringen in de VS en in de EU gedaan om menselijke hersenen in kaart te brengen. Zoals het Human Brain Project, waar dit onderzoek ook deels uit gefinancierd is. De resultaten van ons huidige onderzoek vormen weer een stukje van de grotere puzzel. Ze laten o.a. zien dat menselijke hersenen opgebouwd zijn uit hoogwaardige onderdelen die zeer snel en efficiënt zijn. Een computer die samengesteld is uit onderdelen die sneller functioneren, zal als geheel sneller zijn. Misschien is dat bij onze hersenen ook zo. Een volgende stap is onderzoeken of communicatie tussen menselijke hersencellen kan verklaren waarom menselijke hersenen zoveel meer kunnen dan andere diersoorten met hersenen van vergelijkbare grootte. Het zijn de elementaire, slimme bouwstenen van onze hersenen.
Het artikel is beschikbaar via het open access tijdschrift PLOS Biology.
Over NWO
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek is een van de belangrijkste wetenschapsfinanciers in Nederland en zorgt voor kwaliteit en vernieuwing in de wetenschap. NWO investeert jaarlijks ruim 650 miljoen in nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek en onderzoek rond maatschappelijke uitdagingen. Op basis van adviezen van deskundige wetenschappers en relevante experts uit binnen- en buitenland selecteert en financiert NWO onderzoeksvoorstellen. NWO stimuleert nationale en internationale samenwerking, investeert in grote onderzoeksfaciliteiten, bevordert kennisbenutting en beheert onderzoeksinstituten. NWO financiert meer dan 5.600 onderzoeksprojecten aan universiteiten en kennisinstellingen.
Bron: NWO
(nwo.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Vet van mij: zeer hinderlijke taalfouten.quote:
26-11-2014
Menselijke hersencellen verwerken informatie veel beter en sneller dan muizenhersencellen
Denken, concentreren, onthouden, en herinneren worden in onze hersenen geregeld door hersencellen die met elkaar ‘praten’. NWO Vici-laureaat prof. Huib Mansvelder en zijn team VU-onderzoekers hebben voor het eerst dat communiceren tussen menselijke hersencellen in levend menselijk hersenweefsel onderzocht. De onderzoekers laten zien dat de contactpunten (of: synapsen) tussen hersencellen tot wel tien keer efficiënter zijn en veel meer informatie over kunnen dragen dan werd aangenomen. Dat is belangrijke nieuwe kennis over de elementaire bouwstenen van de menselijke hersenen. Een artikel daarover verscheen 25 november in het open access tijdschrift PLoS Biology.
[ afbeelding ]
Beeld: Rademaker/Hollandse Hoogte
Betere ‘conditie’ vergroot informatieoverdracht
Hersencellen ‘praten’ met elkaar met elektrische en chemische signalen via synapsen. Deze synapsen zorgen dat informatie wordt verwerkt. De onderzoekers voerden metingen uit aan ‘pratende’ levende menselijke hersencellen en concludeerden dat deze minder snel moe worden én informatie kunnen blijven overdragen, waar muizencellen allang uitgeput zouden zijn. Bovendien kunnen menselijke hersencellen op veel kleinere details in de elektrische signaaloverdracht reageren dan muizencellen waardoor veel meer informatie kan worden overgedragen. Het is alsof muizenhersencellen door een heel smal telefoonlijntje communiceren en een hele kleine batterij hebben, terwijl menselijke hersencellen via een breedbandige glasvezel verbinding communiceren met een grote accu.
Nieuwe onderzoeksmethode voor levend hersenweefsel
Tot nu toe was kennis over de werking van het menselijk brein gebaseerd op cellen uit o.a. knaagdieren, omdat de wetenschap er vanuit gaat dat menselijke cellen grofweg hetzelfde werken. Door te kijken naar levend hersenweefsel, verkregen uit tumor- en epilepsie-operaties van nog levende patiënten, is het functioneren van menselijke hersencellen direct te bestuderen.
Daarvoor heeft Mansvelder een unieke samenwerking met neurochirurgen in het VUmc geïnitieerd. Hersenweefsel dat voor behandeling van tumoren en epilepsie is verwijderd, wordt in leven gehouden en in het lab onderzocht. Slechts bij een enkel laboratorium ter wereld diedat de technische expertise hebben om deze analyse te kunnen doen, lukt zo’n technisch zeer lastige ’transfer’. Daarom is er nagenoeg niets over de werking van menselijke hersencellen bekend.
Mansvelder: ‘De meerwaarde van onze aanpak zit hem in de kwaliteit van het weefsel dat de neurochirurg aanlevert en de state-of-the-art neurowetenschappelijke aanpak om de kleine elektrische signalen die twee cellen elkaar sturen, direct te meten.
Grote investeringen voor verdere puzzel
De afgelopen jaren zijn veel grootschalige investeringen in de VS en in de EU gedaan om menselijke hersenen in kaart te brengen. Zoals het Human Brain Project, waar dit onderzoek ook deels uit gefinancierd is. De resultaten van ons huidige onderzoek vormen weer een stukje van de grotere puzzel. Ze laten o.a. zien dat menselijke hersenen opgebouwd zijn uit hoogwaardige onderdelen die zeer snel en efficiënt zijn. Een computer die samengesteld is uit onderdelen die sneller functioneren, zal als geheel sneller zijn. Misschien is dat bij onze hersenen ook zo. Een volgende stap is onderzoeken of communicatie tussen menselijke hersencellen kan verklaren waarom menselijke hersenen zoveel meer kunnen dan andere diersoorten met hersenen van vergelijkbare grootte. Het zijn de elementaire, slimme bouwstenen van onze hersenen.
Het artikel is beschikbaar via het open access tijdschrift PLOS Biology.
Over NWO
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek is een van de belangrijkste wetenschapsfinanciers in Nederland en zorgt voor kwaliteit en vernieuwing in de wetenschap. NWO investeert jaarlijks ruim 650 miljoen in nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek en onderzoek rond maatschappelijke uitdagingen. Op basis van adviezen van deskundige wetenschappers en relevante experts uit binnen- en buitenland selecteert en financiert NWO onderzoeksvoorstellen. NWO stimuleert nationale en internationale samenwerking, investeert in grote onderzoeksfaciliteiten, bevordert kennisbenutting en beheert onderzoeksinstituten. NWO financiert meer dan 5.600 onderzoeksprojecten aan universiteiten en kennisinstellingen.
Bron: NWO
(nwo.nl)
Maar dan nog: wat zegt weefsel dat bij tumoren en epilepsie is verwijderd over gezond weefsel?
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
New Analysis Suggests Earth's Magnetic Field Is Destabilizing
November 26, 2014 | by Lisa Winter
Photo credit: US Department of Energy
Earth’s magnetic field is generated by an interaction between rotation in the planet’s core and electrical currents. The field then creates the magnetosphere, which acts sort of like a force field, protecting the planet from the brunt of the sun's solar wind. This field has both a North and South pole, which can be used for navigational purposes, and they are not static. Variations in the electric current have caused the poles to migrate as much as 16 km (10 miles) per year.
The field itself is not fixed either, and about every 450,000 years or so, the poles actually reverse. This puts the magnetic North where the South was, and vice versa. Last month, a team from the University of California, Santa Cruz was able to determine that the last pole reversal occurred roughly 786,000 years ago over the course of less than 100 years -- within a single human lifetime. Typically, these events take place over the course of thousands of years.
The planet seems to be long overdue for a field reversal: there is evidence that these events happen more frequently than they used to hundreds of millions of years ago. This could be due to the inner core growing larger, which is obstructing the outer core, resulting in a magnetic field that isn’t quite as solid.
Evidence of magnetic field reversals can be seen in rocks. When molten rock cools, the metal components are oriented toward the field. By looking at layers of rock, geologists are able to observe where the metallic molecules are pointing, and thus, determine the direction of the magnetic field.
The European Space Agency’s Swarm constellation uses three satellites to study the Earth’s magnetic field as well as the oceans and the planet’s inner structure. At a Swarm science meeting held in Copenhagen this past summer, it was announced that the magnetic field has been weakening by roughly 5% every 10 years. A weakening or unstable magnetic field could be a sign that a reversal is about to occur. The strength of the magnetic field normally does fluctuate a little bit, but the rate that this appears to be happening is larger than normal. The field appears to be weakening about ten times faster than previously predicted, indicating that an event could be coming sooner rather than later.
If the poles flip, having a compass that points South instead of North doesn’t seem like too big of a deal to humans, but there is a question of what will happen other animals. Certain migratory animals like sea turtles and birds use the magnetic field in order to orient themselves. A reversal of the poles could interfere with their ability to do so.
Another concern about the reversal is that the weakening of the magnetic field which precedes the flipping event will mean that it will not be able to adequately shield us from the sun’s radiation. Though there is no evidence in the fossil record of a mass extinction correlating with a field reversal or an influx of radiation, this could potentially be problematic to power grids and satellites.
http://www.iflscience.com(...)tic-field-about-flip
November 26, 2014 | by Lisa Winter
Photo credit: US Department of Energy
Earth’s magnetic field is generated by an interaction between rotation in the planet’s core and electrical currents. The field then creates the magnetosphere, which acts sort of like a force field, protecting the planet from the brunt of the sun's solar wind. This field has both a North and South pole, which can be used for navigational purposes, and they are not static. Variations in the electric current have caused the poles to migrate as much as 16 km (10 miles) per year.
The field itself is not fixed either, and about every 450,000 years or so, the poles actually reverse. This puts the magnetic North where the South was, and vice versa. Last month, a team from the University of California, Santa Cruz was able to determine that the last pole reversal occurred roughly 786,000 years ago over the course of less than 100 years -- within a single human lifetime. Typically, these events take place over the course of thousands of years.
The planet seems to be long overdue for a field reversal: there is evidence that these events happen more frequently than they used to hundreds of millions of years ago. This could be due to the inner core growing larger, which is obstructing the outer core, resulting in a magnetic field that isn’t quite as solid.
Evidence of magnetic field reversals can be seen in rocks. When molten rock cools, the metal components are oriented toward the field. By looking at layers of rock, geologists are able to observe where the metallic molecules are pointing, and thus, determine the direction of the magnetic field.
The European Space Agency’s Swarm constellation uses three satellites to study the Earth’s magnetic field as well as the oceans and the planet’s inner structure. At a Swarm science meeting held in Copenhagen this past summer, it was announced that the magnetic field has been weakening by roughly 5% every 10 years. A weakening or unstable magnetic field could be a sign that a reversal is about to occur. The strength of the magnetic field normally does fluctuate a little bit, but the rate that this appears to be happening is larger than normal. The field appears to be weakening about ten times faster than previously predicted, indicating that an event could be coming sooner rather than later.
If the poles flip, having a compass that points South instead of North doesn’t seem like too big of a deal to humans, but there is a question of what will happen other animals. Certain migratory animals like sea turtles and birds use the magnetic field in order to orient themselves. A reversal of the poles could interfere with their ability to do so.
Another concern about the reversal is that the weakening of the magnetic field which precedes the flipping event will mean that it will not be able to adequately shield us from the sun’s radiation. Though there is no evidence in the fossil record of a mass extinction correlating with a field reversal or an influx of radiation, this could potentially be problematic to power grids and satellites.
http://www.iflscience.com(...)tic-field-about-flip
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
http://www.spacedaily.com(...)above_Earth_999.html
Star Trek-like invisible shield found thousands of miles above Earth
A team led by the University of Colorado Boulder has discovered an invisible shield some 7,200 miles above Earth that blocks so-called "killer electrons," which whip around the planet at near-light speed and have been known to threaten astronauts, fry satellites and degrade space systems during intense solar storms.
<...>
Star Trek-like invisible shield found thousands of miles above Earth
A team led by the University of Colorado Boulder has discovered an invisible shield some 7,200 miles above Earth that blocks so-called "killer electrons," which whip around the planet at near-light speed and have been known to threaten astronauts, fry satellites and degrade space systems during intense solar storms.
<...>
Niet meer aanwezig in dit forum.
RESEARCHERS HAVE DISCOVERED COMET DUST ON EARTH FOR THE FIRST TIME EVER
Particles of comet dust have been discovered preserved in the ice and snow of Antarctica, and could provide new insight into how our Solar System formed.
FIONA MACDONALD 6 DEC 2014
Scientists have uncovered a relatively large amount of comet dust preserved in Antarctica. Comet dust represents the oldest astronomical particles we have access to, and up until now it was believed that the material couldn't survive on Earth's surface.
“It’s very exciting for those of us who study these kinds of extraterrestrial materials, because it opens up a whole new way to get access to them,” Larry Nittler, a planetary scientist at the Carnegie Institution for Science in Washington DC, who wasn’t involved with the research, told Ilima Loomis from Science. “They’ve found a new source for something that’s very interesting and very rare.”
Comest dust is extraordinary because it can give us clues about the materials that helped form the Solar System, but until now it’s been pretty difficult to access. Scientists currently need to fly research planes high up into the stratosphere in order to collect tiny amounts of the dust - usually several hours of flying time will only result in one particle being collected.
This small sample size means that scientists haven’t been able to do as much research on the dust as they'd like to. But now a relatively huge amount - more than 40 comet dust particles - has been found right here on Earth’s surface.
“Two to four more orders of magnitude mass of material is potentially collectible this way,” John Bradley, an astromaterials scientists at the University of Hawaii, who worked on the discovery, told Science. “I think it could precipitate a paradigm shift in the way these kinds of materials are collected.”
Comet dust, also known as “chondritic porous interplanetary dust particles”, is highly porous and extremely fragile, and prior to this discovery scientists thought the particles couldn’t survive here on Earth. Back in 2010, French scientists reported that they’d found evidence of dense, unusually carbon-rich comet particles in the Antarctic snow, but it’s only now that researchers have been able to confirm that the discovery of comet dust itself.
The researchers found the dust in snow and ice collected from two different Antarctic sites. After melting the ice, they filtered out more than 3,000 micormeteorites - tiny space particles that were 10 microns in diameter or larger. Over five years they analysed these micrometeorites individually under the microscope to work out which could be classified as comet dust.
In the end they found more than 40 particles with the characteristics of comet dust - these particles were indistinguishable from the comet dust collected in the stratosphere, and also matched samples collected from the coma that surrounds a comet by NASA’s Stardust mission in 2006.
Publishing their discovery in Earth and Planetary Science Letters, the researchers also report that the comet dust they’ve found in Antarctica is cleaner than the dust they collect from the stratosphere. This is because in order to capture the dust at the moment, they use plates coated with silicon oil - sort of in the same way you use flypaper to trap flies. Not only is this not super effective, it also means that the few comet dust particles they collect end up contaminated with oil and the organic compounds used to later clean them. So it’s hard to scientists to narrow down exactly what organic materials the dust actually contains.
Now the scientists will compare their Antarctic comet particles with the ones collected using planes, and work our which organic materials are contaminants and which are naturally occuring. This will provide some insight into the material that led to the birth of our Solar System.
“The study of these cometary particles will help shed more light on the material that served for planetary formation,” meteorite researcher Cécile Engrand from Paris-Sud University in Orsay, co-author of the 2010 French research, told Loomis over at Science. “They are the best witnesses that we have of that period of time.”
But importantly, this discovery also suggests that there could be even more sources of comet dust right here on Earth - something we previously thought was impossible.
“Our result shows that such fragile particles can be preserved not only in … snow, but also in ice,” said the study’s lead author, Takaaki Noguchi, a meteorite researcher at Kyushu University in Fukuoka, Japan.
Bron: http://www.sciencealert.c(...)-the-first-time-ever
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
THE WORLD'S MOST EFFICIENT PARTICLE ACCELERATOR HAS JUST SET A NEW ENERGY RECORD
A tabletop-sized device has accelerated electrons at a rate 1,000 times greater than the Large Hadron Collider.
FIONA MACDONALD 9 DEC 2014
Using one of the most powerful lasers in the world, researchers in the US have accelerated electrons to the highest energies ever recorded from a compact accelerator.
The team from Lawrence Berkeley National Laboratory in the US has managed to speed subatomic particles to an energy of 4.25 giga-electron volts inside a 9-cm-long tube of plasma.
This represents 1,000 times greater acceleration than traditional particle accelerators, including the 27-km-long Large Hadron Collider (LHC) at CERN, and marks a world record energy for laser-plasma accelerators.
Because subatomic particles zoom around accelerators so quickly, they're measured by the amount of energy they gain rather than a kilometres per hour measurement. In comparison, the LHC can achieve maximum energy gains of around 100 mega-electron volts per metre.
Published in Physical Review Letters, the results were achieved using a new breed of particle accelerator, known as laser-plasma accelerators.
These accelerators rely on lasers and plasma - a charged-particle gas - to speed up subatomic particles extremely rapidly. Traditional particle accelerators instead speed up electrons inside a metal vacuum using changing electromagnetic fields.
"This result requires exquisite control over the laser and the plasma," said Wim Leemans, lead author of the paper, in a press release.
The laser in this case was called BELLA (Berkeley Lab Laser Accelerator) and it’s one of the most powerful lasers in the world, capable of producing a quadrillion watts of power (a petawatt).
Their “tunnel” was a 9-cm-long tube of plasma, and the system relies on a type of acceleration first propose in the ‘70s, known as plasma wakefield acceleration.
The press release explains:
“In the case of this experiment, a pulse of laser light is injected into a short and thin straw-like tube that contains plasma. The laser creates a channel through the plasma as well as waves that trap free electrons and accelerate them to high energies. It's similar to the way that a surfer gains speed when skimming down the face of a wave.”
A computer simulation of the plasma wakefield over the 9-cm-long tube is below.
Because they’re working with such high energies, the researchers used computer simulations to test the set up before they ever turned on the laser.
Small changes in the setup give you big perturbations,” said Eric Esarey, who led the theoretical side of the project, in the release. “We’re homing in on the regions of operation and the best ways to control the accelerator.”
The team now hopes to achieve energies of 10 giga-electron volts with their accelerator. In order to do this, they will need to more precisely control the density of the plasma channel through with the laser beam flows. In theory, they need to create a tunnel for the light pulse that’s the right shape to handle more-energetic electrons.
But for now, they’ve proved that condense laser-plasma accelerators definitely have the potential to conduct scientific experiments that currently require far larger machines.
“It is an extraordinary achievement for Dr. Leemans and his team to produce this record-breaking result in their first operational campaign with BELLA," said James Symons, a physicist at Berkeley who didn’t work on the project, in the release.
Source: http://www.sciencealert.c(...)-a-new-energy-record
(met dank aan PeZu)
[ Bericht 0% gewijzigd door Kijkertje op 10-12-2014 13:31:10 ]
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
Broodje aap / marketing iddquote:
[..]
Opvallend dat dit net voordat er een nieuwe Jurassic film uitkomt gepubliceerd wordt, waar ook het klonen van Mammoeten een belangrijke rol speelt
Never argue with idiots. First they will lower you to their level then beat you with experience.
SCIENTISTS RECREATE FIRST SPARK OF LIFE
December 9, 2014 | by Justine Alford
Photo credit: Don Davis, via Wikimedia Commons.
Although we will probably never know precisely how life started on Earth, scientists have a few different ideas that attempt to answer this intriguing but challenging question. Some believe that an asteroid or comet slamming into primordial Earth could have provided the right conditions to spark the formation of the chemical building blocks of life. And now, researchers have some tantalizing evidence to back up this idea.
Using a high-power laser to simulate a collision, scientists from the Academy of Sciences in the Czech Republic created the four essential ingredients of RNA, a close relative of DNA, from a chemical soup. While the work can’t prove how life started on Earth, it is the first time that these four molecules have all been made under one set of experimental conditions. The work has been published in Proceedings of the National Academy of Sciences.
The mystery of how life sprung from non-living matter has long eluded scientists. Since we have some understanding of the conditions present on early Earth, scientists have been recreating this environment for decades to see if they can produce some of the molecules that could have led to life.
Life appeared on our planet around 4 billion years ago, a period that coincided with a dramatic, 150-million-year event called the Late Heavy Bombardment in which Earth was pummeled with debris. While some scientists believe these collisions could have wiped out any existing early life forms, others believe they could have provided the necessary conditions for the building blocks of life to emerge.
To simulate a space rock collision, scientists fired a high-power laser at a chemical soup containing clay and a molecule called formamide. Formamide, a simple chemical produced when hydrogen cyanide reacts with water, was first postulated as a possible parent compound of the molecules needed for life back in 2001 by a duo of Italian researchers. The chemical would have been abundantly available on early Earth and has even been identified in the tail of comets. Furthermore, previous experiments have shown it is possible to create genetic building blocks using this molecule and other ingredients.
The laser pulses generated intense pressure, high temperatures exceeding 4200oC and also X-rays and extreme UV radiation; the kind of conditions we would expect if space debris slammed into Earth. When the researchers examined the resulting molecules, they found all four precursor chemicals to the building blocks of RNA: adenine, guanine, cytosine and uracil—the first three are also found in DNA. Although DNA is the molecule of life on Earth, many believe that RNA could have been the first molecule to encode genetic information.
While this work is certainly interesting, not everyone is convinced and its relevance has been called into question. Some have argued that pure formamide wouldn’t have existed on prebiotic Earth, while others have suggested that there would have been too much water to allow formamide-rich pools to exist. Furthermore, the experiments can’t tell us how these building blocks united with other molecules to form RNA. But the researchers recognize this and are planning to conduct more experiments to see if the other basic RNA ingredients can be made under similar conditions.
Bron: http://www.iflscience.com(...)g-asteroid-collision
(met dank aan PeZu)
[ Bericht 0% gewijzigd door Kijkertje op 10-12-2014 13:31:46 ]
December 9, 2014 | by Justine Alford
Photo credit: Don Davis, via Wikimedia Commons.
Although we will probably never know precisely how life started on Earth, scientists have a few different ideas that attempt to answer this intriguing but challenging question. Some believe that an asteroid or comet slamming into primordial Earth could have provided the right conditions to spark the formation of the chemical building blocks of life. And now, researchers have some tantalizing evidence to back up this idea.
Using a high-power laser to simulate a collision, scientists from the Academy of Sciences in the Czech Republic created the four essential ingredients of RNA, a close relative of DNA, from a chemical soup. While the work can’t prove how life started on Earth, it is the first time that these four molecules have all been made under one set of experimental conditions. The work has been published in Proceedings of the National Academy of Sciences.
The mystery of how life sprung from non-living matter has long eluded scientists. Since we have some understanding of the conditions present on early Earth, scientists have been recreating this environment for decades to see if they can produce some of the molecules that could have led to life.
Life appeared on our planet around 4 billion years ago, a period that coincided with a dramatic, 150-million-year event called the Late Heavy Bombardment in which Earth was pummeled with debris. While some scientists believe these collisions could have wiped out any existing early life forms, others believe they could have provided the necessary conditions for the building blocks of life to emerge.
To simulate a space rock collision, scientists fired a high-power laser at a chemical soup containing clay and a molecule called formamide. Formamide, a simple chemical produced when hydrogen cyanide reacts with water, was first postulated as a possible parent compound of the molecules needed for life back in 2001 by a duo of Italian researchers. The chemical would have been abundantly available on early Earth and has even been identified in the tail of comets. Furthermore, previous experiments have shown it is possible to create genetic building blocks using this molecule and other ingredients.
The laser pulses generated intense pressure, high temperatures exceeding 4200oC and also X-rays and extreme UV radiation; the kind of conditions we would expect if space debris slammed into Earth. When the researchers examined the resulting molecules, they found all four precursor chemicals to the building blocks of RNA: adenine, guanine, cytosine and uracil—the first three are also found in DNA. Although DNA is the molecule of life on Earth, many believe that RNA could have been the first molecule to encode genetic information.
While this work is certainly interesting, not everyone is convinced and its relevance has been called into question. Some have argued that pure formamide wouldn’t have existed on prebiotic Earth, while others have suggested that there would have been too much water to allow formamide-rich pools to exist. Furthermore, the experiments can’t tell us how these building blocks united with other molecules to form RNA. But the researchers recognize this and are planning to conduct more experiments to see if the other basic RNA ingredients can be made under similar conditions.
Bron: http://www.iflscience.com(...)g-asteroid-collision
(met dank aan PeZu)
[ Bericht 0% gewijzigd door Kijkertje op 10-12-2014 13:31:46 ]
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
NEW THEORY SUGGESTS THAT TWO PARALLEL UNIVERSES WERE PRODUCED BY THE BIG BANG
New research suggests our Universe could be moving forwards in time, while a parallel one moves backwards on the “other side” of the Big Bang.
FIONA MACDONALD 10 DEC 2014
Physicists have performed an experiment that suggests time in our Universe may be directed by gravity, not thermodynamics, and that the Big Bang could have created two parallel universes - our own, in which time runs forwards, and a mirror one where time runs backwards.
Although the idea sounds pretty out there, the new theory could help physicists solve some of their biggest issues with time - mainly the fact that they still can’t work out why it runs in only one direction.
In fact, this single “arrow of time” is one of the biggest conceptual problems of modern physics and has puzzled physicists for more than a century.
The root of the dilemma is the fact that all of the fundamental laws of physics - such as Einstein’s special and general relativity and Newton’s gravitation - work just as well if time is flowing forwards or backwards.
In models of physical systems, which physicists use to mimic our Universe, a preferred direction of time does sometimes arise, but this typically only happens when researchers tinker with the system and set specific starting conditions.
So why then does our Universe only move forwards in time? Why are stars emitting light rather than sucking it up and why do we remember the past and not the future?
Currently, the leading theory is that the direction of time’s arrow is controlled by the laws of thermodynamics - more specifically, entropy.
Entropy is a measure of disorder within a thermodynamic system - a system with low entropy is extremely organised and predictable, whereas a high entropy system is more random. Thermodynamic law states that the entropy of an isolated system, such as our Universe, will only ever move from a state of low entropy to a state of high entropy.
Most physicists generally accept that this is why time moves forward - because at the birth of our Universe everything was extremely ordered, and so the direction of time is the same as the direction of increasing entropy.
As Lee Billings explains for Scientific American, this is “a product of the universal tendency for all things to settle toward equilibrium with one another”.
But this theory relies on those highly organised, low entropy conditions being present at the start of the Universe in order to give time a direction. Which is something we simply can’t prove, much to the frustration of many physicists.
Now new theories are emerging that suggest this idea of time being governed by entropy isn’t the only possibility.
And the new work, led by Julian Barbour from the University of Oxford in the UK, suggests it may in fact be gravity, not thermodynamics, that controls the direction of time’s arrow.
The research, which also involved Tim Koslowski from the University of New Brunswick and Flavio Mercati of the Perimeter Institute for Theoretical Physics, both in Canada, and was published in October in Physical Review Letters.
Their model suggests that the Universe doesn’t need a special, low-entropy initial state in order for it to define an arrow of time - instead, the flow of time is just the inevitable result of gravity.
They came to this conclusion after studying a very simple model of our Universe comprised of just 1,000 particles. Using computer simulations, they tested how these particles interacted under nothing but the influence of the laws of Newtonian gravity.
What they found was that, no matter how the system was originally arranged, the particles would all eventually end up in these tightly packed, low-complexity states without any tinkering, simply through the sheer force of gravity.
This means that in order to set the direction of time’s arrow, we don’t need any perfect low-entropy conditions, we just need gravity.
But perhaps most interesting is what happened next in their model. From that highly condensed place, the system expanded outwards - but in two separate directions, each with their own time arrow travelling in a different direction.
Along both time pathways the particles were pulled by gravity into larger, more ordered and complex structures. As Billings writes for Scientific American, these are our equivalent of the Universe forming galaxies, stars and planetary systems.
Of course, we are a long way from knowing if this is what occurred in our own Universe - the system that Barbour and his team tested was extremely simple, and didn’t factor in general relativity or the effects of quantum mechanics.
But if it’s true, it means that what we perceive as the future would really be the distant past for any life that exists in the parallel universe.
“This two-futures situation would exhibit a single, chaotic past in both directions, meaning that there would be essentially two universes, one on either side of this central state,” Barbour told Billings for Scientific American.
“If they were complicated enough, both sides could sustain observers who would perceive time going in opposite directions. Any intelligent beings there would define their arrow of time as moving away from this central state. They would think we now live in their deepest past.”
Which is extremely trippy to think about. Even more mind-blowing is how Tim de Chant from PBS NOVA puts it:
“From that perspective, maybe George Lucas’s Star Wars didn’t take place a long time ago in a galaxy far, far away, but in the far future - our deepest past - of our mirror universe.”
However, devotees to the idea that entropy controls the direction of time, such as cosmologist Sean Caroll from California Institute of technology, will need much more proof before they subscribe to the theory.
“This paper by Barbour, Koslowski and Mercati is good because they roll up their sleeves and do the calculations for their specific model of particles interacting via gravity, but I don’t think it’s the model that is interesting—it’s the model’s behaviour being analysed carefully,” Caroll, who wasn’t involved in the research, told Scientific American.
“I think basically any time you have a finite collection of particles in a really big space you’ll get this kind of generic behaviour they describe. The real question is, is our Universe like that? That’s the hard part.”
If we could answer that question, then not only would it change our entire perspective on the Universe, but, importantly, it could help us properly explain the expansion and growth of the Universe that we observe - which is something we still struggle with.
If you’re as fascinated by all of this as we are, read the amazing account of how this theory emerged and other theories that are out there in Billings' piece for Scientific American.
Bron: http://www.sciencealert.c(...)uced-by-the-big-bang
(met dank aan PeZu)
[ Bericht 0% gewijzigd door Kijkertje op 10-12-2014 13:32:24 ]
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
HISTORIC DISCOVERY: HUGE ELECTRIC FIELD OCCURS SPONTANEOUSLY IN LAUGHING GAS
December 22, 2014 - 06:30
Scientists have discovered a new, astonishing electric phenomenon.
By: Lise Brix
Danish scientists thought they had made a mistake when they discovered a huge electric field in a thin layer of solid nitrous oxide, commonly known as laughing gas.
As it transpires, however, they had discovered a new and astounding electrical phenomenon.
It was one of those ordinary days in the lab in the basement beneath Aarhus University. Two young physicists were examining how electrons pass through nitrous oxide.
They had frozen the gas to minus 233 °C making the molecules of the gas settle as an extremely thin film above a metal surface.
There wasn't supposed to be anything special about the ice-cold laughing gas, but the young researchers' measurements indicated something else - something completely different.
"They came upstairs and knocked on my door, saying ‘David, there's something not right’. At first we thought the experiment had gone wrong, because it wasn't supposed to be possible for a current to pass through the film and be detected. No external voltage was applied," remembers David Field, Professor at the Department of Physics and Astronomy at Aarhus University.
During the next few days, however, the scientists continued to see huge electric fields across the thin film of laughing gas, and it soon became clear that they had discovered an entirely new electrical phenomenon.
The findings have recently been published in Physical Chemistry Chemical Physics.
The picture shows part of the apparatus used by scientists at Aarhus University in their discovery of the electric spontelectric phenomenon. At the top there is a thin piece of gold. On the surface of the gold the scientists condensed laughing gas, creating a huge electrical field within the thin film. (Photo: David Field)
No one had discovered it before
Professor Field has dubbed the phenomenon ‘spontelectric'.
The illustration shows an example of how spontelectrics can occur: a thin film of laughing gas (N2O) is condensed on top of the surface of gold. In the large circle, the film of laughing gas has been enlarged in order to see the individual laughing gas molecules (blue = nitrogen, red = oxygen). The positively charged nitrogen end of the laughing gas molecule sticks out from the surface, creating a positive potential. (Illustration by post-doc Andrew Cassidy from Aarhus University, who is involved with research into spontelectrics).
Since it’s first discovery in 2009, the scientists have discovered that the laughing gas is by no means the only material which shows the spontelectric phenomenon.
The electric field can reach more than 100 million volts per metre – i.e. enormous strength.
Professor Field and his colleagues have now examined more than 12 different materials and established that similar enormous electric fields occur spontaneously in common or garden materials such as carbon monoxide, propane, toluene and methyl formate.
All materials are frozen to extremely low temperatures in the form of a microscopically thin layer.
"In some cases, quite a few layers are necessary before the spontelectric effect manifests itself," says Field.
"When the experiment is conducted with toluene at 75 Kelvin, minus 198° C, more than a hundred layers are necessary for the effect to occur".
He believes that the spontelectric phenomenon happens because of a special interplay, in which the whole layer of molecules behave as much more than the sum of its parts, “in much the way as a beehive is much more than the sum of individual bees,” says Professor Field.
The illustration shows an example of how spontelectrics can occur: a thin film of laughing gas (N2O) is condensed on top of the surface of gold. In the large circle, the film of laughing gas has been enlarged in order to see the individual laughing gas molecules (blue = nitrogen, red = oxygen). The positively charged nitrogen end of the laughing gas molecule sticks out from the surface, creating a positive potential. (Illustration by post-doc Andrew Cassidy from Aarhus University, who is involved with research into spontelectrics).
Researcher: an important discovery
One of the scientists who is researching 'spontelectrics' is Martin McCoustra from Heriot-Watt University in Scotland.
"Spontelectrics are an extremely important discovery. I think masses of exciting new theories will result from attempting to explain the phenomenon in the years to come," says McCoustra, head of the Department of Chemical Physics at Heriot-Watt University.
"This is the first time since the 1920s that anyone has discovered a new electrical form of solid material. The incredible thing is that work has been done on thin layers of materials -including laughing gas films - for more than half a century. Even so, no one has discovered this powerful electrical phenomenon" says Field.
The molecules are dipolar
Laughing gas consists of dipolar molecules.
This means that one end of a laughing gas molecule has a slightly more negative electric charge than the other end.
The great majority of molecules are dipolar. For example, in laughing gas (N2O), the oxygen end of the molecule is negative compared with the positive nitrogen end.
When the spontelectric effect occurs, scientists have observed something unusual happening with the dipolar molecules:
Keeping to experiments conducted with a thin layer of laughing gas, the laughing gas molecules in the upper layer will arrange themselves in such a way that the positive end of the molecule pokes up towards the surface, creating a voltage on the surface of the film, Professor Field explains.
"Spontelectrics goes against our intuition. It doesn't seem to make any sense when you consider what we normally learn in physics and chemistry. The molecules arrange themselves entirely spontaneously - in a way that you would think they would not like. Fundamentally, we don't know what it is that makes them do it," says McCoustra
Strange behaviour of molecules
The behaviour of dipolar molecules can be compared to magnets.
The opposite ends of the magnet will normally repel each other. In the same way, dipolar molecules attempt to position themselves in such a way that one molecule has its 'north pole' facing the 'south pole' of the other.
However, in experiments in which spontelectrics occur, the molecules do the exact opposite," says McCoustra.
“Under normal circumstances, the molecules will arrange themselves with the positive end towards the negative end. Instead, we see that they suddenly arrange themselves in unfavourable positions,”.
What can we use it for?
"Right now the discovery of the phenomenon is pure fundamental science, which contributes to our understanding of how solid substances behave," says Field.
Field is particularly interested in finding out whether the phenomenon plays a role when new stars are born.
Stars are created in huge clouds of dust and gas. In the middle of the clouds it is so cold that spontelectric carbon monoxide could potentially form. This would change the chemistry inside the cloud of dust and the way in which it would collapse to form a star.
"Spontelectrics may prove to have a big impact on our understanding of how stars are born," says Field.
"What can we use it for? To be frank, we don't know,” says McCoustra. “But that could have been said about many other scientific discoveries when they were made. It often takes a long time before we find out how to use a discovery”.
The spontelectric phenomenon was first seen in the ASTRID synchrotron laboratory (ISA) in the basement of Aarhus University.
Bron: http://sciencenordic.com/(...)neously-laughing-gas
December 22, 2014 - 06:30
Scientists have discovered a new, astonishing electric phenomenon.
By: Lise Brix
Danish scientists thought they had made a mistake when they discovered a huge electric field in a thin layer of solid nitrous oxide, commonly known as laughing gas.
As it transpires, however, they had discovered a new and astounding electrical phenomenon.
It was one of those ordinary days in the lab in the basement beneath Aarhus University. Two young physicists were examining how electrons pass through nitrous oxide.
They had frozen the gas to minus 233 °C making the molecules of the gas settle as an extremely thin film above a metal surface.
There wasn't supposed to be anything special about the ice-cold laughing gas, but the young researchers' measurements indicated something else - something completely different.
"They came upstairs and knocked on my door, saying ‘David, there's something not right’. At first we thought the experiment had gone wrong, because it wasn't supposed to be possible for a current to pass through the film and be detected. No external voltage was applied," remembers David Field, Professor at the Department of Physics and Astronomy at Aarhus University.
During the next few days, however, the scientists continued to see huge electric fields across the thin film of laughing gas, and it soon became clear that they had discovered an entirely new electrical phenomenon.
The findings have recently been published in Physical Chemistry Chemical Physics.
The picture shows part of the apparatus used by scientists at Aarhus University in their discovery of the electric spontelectric phenomenon. At the top there is a thin piece of gold. On the surface of the gold the scientists condensed laughing gas, creating a huge electrical field within the thin film. (Photo: David Field)
No one had discovered it before
Professor Field has dubbed the phenomenon ‘spontelectric'.
The illustration shows an example of how spontelectrics can occur: a thin film of laughing gas (N2O) is condensed on top of the surface of gold. In the large circle, the film of laughing gas has been enlarged in order to see the individual laughing gas molecules (blue = nitrogen, red = oxygen). The positively charged nitrogen end of the laughing gas molecule sticks out from the surface, creating a positive potential. (Illustration by post-doc Andrew Cassidy from Aarhus University, who is involved with research into spontelectrics).
Since it’s first discovery in 2009, the scientists have discovered that the laughing gas is by no means the only material which shows the spontelectric phenomenon.
The electric field can reach more than 100 million volts per metre – i.e. enormous strength.
Professor Field and his colleagues have now examined more than 12 different materials and established that similar enormous electric fields occur spontaneously in common or garden materials such as carbon monoxide, propane, toluene and methyl formate.
All materials are frozen to extremely low temperatures in the form of a microscopically thin layer.
"In some cases, quite a few layers are necessary before the spontelectric effect manifests itself," says Field.
"When the experiment is conducted with toluene at 75 Kelvin, minus 198° C, more than a hundred layers are necessary for the effect to occur".
He believes that the spontelectric phenomenon happens because of a special interplay, in which the whole layer of molecules behave as much more than the sum of its parts, “in much the way as a beehive is much more than the sum of individual bees,” says Professor Field.
The illustration shows an example of how spontelectrics can occur: a thin film of laughing gas (N2O) is condensed on top of the surface of gold. In the large circle, the film of laughing gas has been enlarged in order to see the individual laughing gas molecules (blue = nitrogen, red = oxygen). The positively charged nitrogen end of the laughing gas molecule sticks out from the surface, creating a positive potential. (Illustration by post-doc Andrew Cassidy from Aarhus University, who is involved with research into spontelectrics).
Researcher: an important discovery
One of the scientists who is researching 'spontelectrics' is Martin McCoustra from Heriot-Watt University in Scotland.
"Spontelectrics are an extremely important discovery. I think masses of exciting new theories will result from attempting to explain the phenomenon in the years to come," says McCoustra, head of the Department of Chemical Physics at Heriot-Watt University.
"This is the first time since the 1920s that anyone has discovered a new electrical form of solid material. The incredible thing is that work has been done on thin layers of materials -including laughing gas films - for more than half a century. Even so, no one has discovered this powerful electrical phenomenon" says Field.
The molecules are dipolar
Laughing gas consists of dipolar molecules.
This means that one end of a laughing gas molecule has a slightly more negative electric charge than the other end.
The great majority of molecules are dipolar. For example, in laughing gas (N2O), the oxygen end of the molecule is negative compared with the positive nitrogen end.
When the spontelectric effect occurs, scientists have observed something unusual happening with the dipolar molecules:
Keeping to experiments conducted with a thin layer of laughing gas, the laughing gas molecules in the upper layer will arrange themselves in such a way that the positive end of the molecule pokes up towards the surface, creating a voltage on the surface of the film, Professor Field explains.
"Spontelectrics goes against our intuition. It doesn't seem to make any sense when you consider what we normally learn in physics and chemistry. The molecules arrange themselves entirely spontaneously - in a way that you would think they would not like. Fundamentally, we don't know what it is that makes them do it," says McCoustra
Strange behaviour of molecules
The behaviour of dipolar molecules can be compared to magnets.
The opposite ends of the magnet will normally repel each other. In the same way, dipolar molecules attempt to position themselves in such a way that one molecule has its 'north pole' facing the 'south pole' of the other.
However, in experiments in which spontelectrics occur, the molecules do the exact opposite," says McCoustra.
“Under normal circumstances, the molecules will arrange themselves with the positive end towards the negative end. Instead, we see that they suddenly arrange themselves in unfavourable positions,”.
What can we use it for?
"Right now the discovery of the phenomenon is pure fundamental science, which contributes to our understanding of how solid substances behave," says Field.
Field is particularly interested in finding out whether the phenomenon plays a role when new stars are born.
Stars are created in huge clouds of dust and gas. In the middle of the clouds it is so cold that spontelectric carbon monoxide could potentially form. This would change the chemistry inside the cloud of dust and the way in which it would collapse to form a star.
"Spontelectrics may prove to have a big impact on our understanding of how stars are born," says Field.
"What can we use it for? To be frank, we don't know,” says McCoustra. “But that could have been said about many other scientific discoveries when they were made. It often takes a long time before we find out how to use a discovery”.
The spontelectric phenomenon was first seen in the ASTRID synchrotron laboratory (ISA) in the basement of Aarhus University.
Bron: http://sciencenordic.com/(...)neously-laughing-gas
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
18-12-2014
Het jaar in wetenschap
De verdubbeling van het heelal, een verbitterde laureaat, blunderende astronomen en een nieuw adres voor iedereen: een selectie uit de doorbraken, ontdekkingen, blunders en opmerkelijke vondsten in de wetenschap in 2014.
Heelal twee keer zo groot
Het klinkt als een slechte grap, maar het is toch echt zo: ondanks alle supertelescopen hebben astronomen tot voor kort doodleuk de helft van alle sterren in het zichtbare universum over het hoofd gezien. Hoe ze dat voor elkaar kregen? Door op de verkeerde plekken te kijken. Schattingen van het totaal aantal sterren waren altijd gebaseerd op waarnemingen aan sterrenstelsels, maar tússen sterrenstelsels blijken zich net zoveel sterren te bevinden als erin. Het is lastig te overzien wat de consequenties van deze ontdekking zijn. Modellen over de hoeveelheid donkere materie en donkere energie in ons universum moeten waarschijnlijk worden aangepast, misschien zelfs grondig op de schop.
Exit Turingtest
Op zaterdag 7 juni, precies zestig jaar na de zelfmoord van Alan Turing, slaagde voor de eerste maal een computerprogramma voor de door de Britse wiskundige bedachte Turingtest. Na vijf minuten chatten met het programma – dat zich voordeed als de dertienjarige Eugene – wist de menselijke jury nog steeds niet of het om een mens ging of om een chatbot, en dat is genoeg om te slagen voor de test. Zonder meer een prestatie, maar toch waren de experts less than impressed.
De Turingtest was in 1950 een vooruitstrevende manier om de intelligentie van een computer te meten, maar geldt inmiddels als achterhaald. Volgens wetenschapsjournalist Bennie Mols – die ook met Eugene chatte en zich niet liet bedotten – heeft de Turingtest vooral veel voer voor filosofen opgeleverd, maar nauwelijks een bijdrage aan de ontwikkeling van kunstmatige intelligentie.
Jong bloed maakt vitaal
‘Bloed is de eeuwige jeugd’, schijnt de zestiende-eeuwse Hongaarse gravin Elizabeth Báthory te hebben gezegd. Volgens de legende vermoordde ze jonge meisjes om in hun bloed te badderen. Zinloos natuurlijk. Wat wel werkt: een bloedtransfusie of een injectie met jong bloed. De spieren van oude muizen herstelden zich daardoor sneller en werden ook sterker. Met dank aan het bloedeiwit GDF11. De oude muizen hielden het na de behandeling 57 minuten uit in een tredmolen, tegen 35 minuten voor de behandeling. En het effect blijkt niet beperkt tot de spieren. Dagelijkse toediening gedurende een maand zorgde ook voor een vijftig procent groter bloedvatenstelsel in het brein.
Nobellaureaat verkoopt medaille
De ontdekking van de structuur van DNA in 1953, een van de grote wetenschappelijke doorbraken van de twintigste eeuw, leverde mede-ontdekker James Watson in 1962 de Nobelprijs op. Hij besloot eind dit jaar zijn medaille te laten veilen door Christie’s in New York, oud en verbitterd. Watson, die zijn memoires Avoid boring people doopte, was vaak maar al te bereid zijn publiek te vermaken met een provocatie of een politiek incorrecte opmerking, maar overspeelde in 2007 zijn hand met een opmerking over de intelligentie van Afrikanen. Het stigma ‘racist’ maakte hem in zijn eigen woorden tot een ‘unperson’, om wiens bestaan niemand zich nog bekommert.
De opbrengst van de medaille, 4,78 miljoen dollar, zegt hij nodig te hebben om van te leven, hoewel hij ook van plan is er een schilderij van David Hockney van te kopen en geld te doneren aan organisaties die ‘goede ideeën en fatsoen’ hoog in het vaandel hebben staan.
Creatieve revolutie
De eurocentrische kijk op de ontwikkeling van de mens lijkt meer en meer rijp voor de prullenbak. De tot nu toe oudste grotschilderingen in Frankrijk en Spanje, zo’n 40.000 jaar oud, kregen dit jaar concurrentie van even oude grotkunst in Indonesië, en in datzelfde land werden schelpen met geometrische patronen gevonden die waarschijnlijk zo’n 500.000 jaar oud zijn. Allemaal aanwijzingen dat de menselijke cultuur en creativiteit niet (alleen) op het conto kan worden geschreven van de mensen die zo’n 60.000 jaar geleden vanuit Afrika naar Europa trokken, maar ook in andere werelddelen tot wasdom kwam.
De ouderdom van de bewerkte schelpen wijst erop dat typisch menselijke vaardigheden niet beperkt waren tot Homo sapiens en Neanderthalers, maar dat ook de oudere mensensoort Homo erectus al cognitief en creatief vaardig was.
Universeel adres
Je kent de reeks vast nog uit je eigen schoolschriften, of uit die van je kinderen: je naam, je adres, je stad en dan Nederland, Europa, Aarde, Zonnestelsel, Melkweg, Heelal. Hopeloos ouderwets. Vanaf nu krijg je pakjes van de andere kant van het universum alleen nog thuisbezorgd als dit erop staat: naam, huisadres, Nederland, Europa, Aarde, Zonnestelsel, Melkweg, Laniakea, Heelal. Statistische methoden stelden een internationaal team van astronomen in staat om de individuele bewegingen van duizenden sterrenstelsels te onderscheiden van de uitdijing van het heelal. En wat bleek? Onze Melkweg blijkt deel uit te maken van een supercluster van sterrenstelsels, Laniakea gedoopt.
Angstaanjagende mannetjesorkanen
Uit veiligheidsoverwegingen heeft de Amerikaanse overheid besloten orkanen uitsluitend nog jongensnamen te geven. Nee, da’s inderdaad niet waar, maar het zou wel een goed idee zijn. Orkanen met een meisjesnaam maken namelijk meer slachtoffers. Zelfs als je orkanen van de buitencategorie, zoals Katrina, buiten beschouwing laat. Waarom? Een orkaan met een meisjesnaam boezemt minder angst in, zodat mensen minder voorzorgsmaatregelen nemen, speculeerden de onderzoekers. En inderdaad: hypothetische scenario’s brachten aan het licht dat mensen eerder voor evacuatie kozen bij orkaan Alexander dan bij orkaan Alexandra.
Astronomen bijten in het stof
In de uren voor de persconferentie zoemde het rond in de wetenschappelijke wereld: er stond iets groots te gebeuren. Het was de belangrijkste ontdekking van het jaar, wat zeg ik, het decennium, honderd procent zeker een Nobelprijs.
Waar ging het om? Een gespecialiseerde telescoop op Antarctica had niets minder dan echo’s van de oerknal waargenomen, zwaartekrachtgolven uit de begintijd van het universum, toen het heelal onvoorstelbaar snel uitdijde. Maar nauwelijks een maand later rees al twijfel over dit eerste experimentele bewijs voor kosmische inflatie, en iets later werd duidelijk dat de astronomen zich hadden laten misleiden door kosmische stofwolken. Hoe kon dit gebeuren? ‘Het idee was te mooi om niet waar te zijn,’ schreef wetenschapsjournalist Amanda Gefter.
Met dank aan Arnout Jaspers en Bennie Mols
(npowetenschap.nl)
Het jaar in wetenschap
De verdubbeling van het heelal, een verbitterde laureaat, blunderende astronomen en een nieuw adres voor iedereen: een selectie uit de doorbraken, ontdekkingen, blunders en opmerkelijke vondsten in de wetenschap in 2014.
Heelal twee keer zo groot
Het klinkt als een slechte grap, maar het is toch echt zo: ondanks alle supertelescopen hebben astronomen tot voor kort doodleuk de helft van alle sterren in het zichtbare universum over het hoofd gezien. Hoe ze dat voor elkaar kregen? Door op de verkeerde plekken te kijken. Schattingen van het totaal aantal sterren waren altijd gebaseerd op waarnemingen aan sterrenstelsels, maar tússen sterrenstelsels blijken zich net zoveel sterren te bevinden als erin. Het is lastig te overzien wat de consequenties van deze ontdekking zijn. Modellen over de hoeveelheid donkere materie en donkere energie in ons universum moeten waarschijnlijk worden aangepast, misschien zelfs grondig op de schop.
Exit Turingtest
Op zaterdag 7 juni, precies zestig jaar na de zelfmoord van Alan Turing, slaagde voor de eerste maal een computerprogramma voor de door de Britse wiskundige bedachte Turingtest. Na vijf minuten chatten met het programma – dat zich voordeed als de dertienjarige Eugene – wist de menselijke jury nog steeds niet of het om een mens ging of om een chatbot, en dat is genoeg om te slagen voor de test. Zonder meer een prestatie, maar toch waren de experts less than impressed.
De Turingtest was in 1950 een vooruitstrevende manier om de intelligentie van een computer te meten, maar geldt inmiddels als achterhaald. Volgens wetenschapsjournalist Bennie Mols – die ook met Eugene chatte en zich niet liet bedotten – heeft de Turingtest vooral veel voer voor filosofen opgeleverd, maar nauwelijks een bijdrage aan de ontwikkeling van kunstmatige intelligentie.
Jong bloed maakt vitaal
‘Bloed is de eeuwige jeugd’, schijnt de zestiende-eeuwse Hongaarse gravin Elizabeth Báthory te hebben gezegd. Volgens de legende vermoordde ze jonge meisjes om in hun bloed te badderen. Zinloos natuurlijk. Wat wel werkt: een bloedtransfusie of een injectie met jong bloed. De spieren van oude muizen herstelden zich daardoor sneller en werden ook sterker. Met dank aan het bloedeiwit GDF11. De oude muizen hielden het na de behandeling 57 minuten uit in een tredmolen, tegen 35 minuten voor de behandeling. En het effect blijkt niet beperkt tot de spieren. Dagelijkse toediening gedurende een maand zorgde ook voor een vijftig procent groter bloedvatenstelsel in het brein.
Nobellaureaat verkoopt medaille
De ontdekking van de structuur van DNA in 1953, een van de grote wetenschappelijke doorbraken van de twintigste eeuw, leverde mede-ontdekker James Watson in 1962 de Nobelprijs op. Hij besloot eind dit jaar zijn medaille te laten veilen door Christie’s in New York, oud en verbitterd. Watson, die zijn memoires Avoid boring people doopte, was vaak maar al te bereid zijn publiek te vermaken met een provocatie of een politiek incorrecte opmerking, maar overspeelde in 2007 zijn hand met een opmerking over de intelligentie van Afrikanen. Het stigma ‘racist’ maakte hem in zijn eigen woorden tot een ‘unperson’, om wiens bestaan niemand zich nog bekommert.
De opbrengst van de medaille, 4,78 miljoen dollar, zegt hij nodig te hebben om van te leven, hoewel hij ook van plan is er een schilderij van David Hockney van te kopen en geld te doneren aan organisaties die ‘goede ideeën en fatsoen’ hoog in het vaandel hebben staan.
Creatieve revolutie
De eurocentrische kijk op de ontwikkeling van de mens lijkt meer en meer rijp voor de prullenbak. De tot nu toe oudste grotschilderingen in Frankrijk en Spanje, zo’n 40.000 jaar oud, kregen dit jaar concurrentie van even oude grotkunst in Indonesië, en in datzelfde land werden schelpen met geometrische patronen gevonden die waarschijnlijk zo’n 500.000 jaar oud zijn. Allemaal aanwijzingen dat de menselijke cultuur en creativiteit niet (alleen) op het conto kan worden geschreven van de mensen die zo’n 60.000 jaar geleden vanuit Afrika naar Europa trokken, maar ook in andere werelddelen tot wasdom kwam.
De ouderdom van de bewerkte schelpen wijst erop dat typisch menselijke vaardigheden niet beperkt waren tot Homo sapiens en Neanderthalers, maar dat ook de oudere mensensoort Homo erectus al cognitief en creatief vaardig was.
Universeel adres
Je kent de reeks vast nog uit je eigen schoolschriften, of uit die van je kinderen: je naam, je adres, je stad en dan Nederland, Europa, Aarde, Zonnestelsel, Melkweg, Heelal. Hopeloos ouderwets. Vanaf nu krijg je pakjes van de andere kant van het universum alleen nog thuisbezorgd als dit erop staat: naam, huisadres, Nederland, Europa, Aarde, Zonnestelsel, Melkweg, Laniakea, Heelal. Statistische methoden stelden een internationaal team van astronomen in staat om de individuele bewegingen van duizenden sterrenstelsels te onderscheiden van de uitdijing van het heelal. En wat bleek? Onze Melkweg blijkt deel uit te maken van een supercluster van sterrenstelsels, Laniakea gedoopt.
Angstaanjagende mannetjesorkanen
Uit veiligheidsoverwegingen heeft de Amerikaanse overheid besloten orkanen uitsluitend nog jongensnamen te geven. Nee, da’s inderdaad niet waar, maar het zou wel een goed idee zijn. Orkanen met een meisjesnaam maken namelijk meer slachtoffers. Zelfs als je orkanen van de buitencategorie, zoals Katrina, buiten beschouwing laat. Waarom? Een orkaan met een meisjesnaam boezemt minder angst in, zodat mensen minder voorzorgsmaatregelen nemen, speculeerden de onderzoekers. En inderdaad: hypothetische scenario’s brachten aan het licht dat mensen eerder voor evacuatie kozen bij orkaan Alexander dan bij orkaan Alexandra.
Astronomen bijten in het stof
In de uren voor de persconferentie zoemde het rond in de wetenschappelijke wereld: er stond iets groots te gebeuren. Het was de belangrijkste ontdekking van het jaar, wat zeg ik, het decennium, honderd procent zeker een Nobelprijs.
Waar ging het om? Een gespecialiseerde telescoop op Antarctica had niets minder dan echo’s van de oerknal waargenomen, zwaartekrachtgolven uit de begintijd van het universum, toen het heelal onvoorstelbaar snel uitdijde. Maar nauwelijks een maand later rees al twijfel over dit eerste experimentele bewijs voor kosmische inflatie, en iets later werd duidelijk dat de astronomen zich hadden laten misleiden door kosmische stofwolken. Hoe kon dit gebeuren? ‘Het idee was te mooi om niet waar te zijn,’ schreef wetenschapsjournalist Amanda Gefter.
Met dank aan Arnout Jaspers en Bennie Mols
(npowetenschap.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
NEUROSCIENTISTS USE FLASHES OF LIGHT TO BOTH 'READ' AND 'WRITE' BRAIN SIGNALS
By University College London on December 22, 2014
UCL researchers have developed an innovative way to understand how the brain works by using flashes of light, allowing them to both ‘read’ and ‘write’ brain signals.
The new technique, described in Nature Methods, combines two cutting-edge technologies for reading and writing electrical activity in the brain. First, genetically encoded activity sensors enable neuroscientists to engineer nerve cells to visibly light up when they are active. Expressing light-sensitive proteins in the same nerve cells then allows these cells to be activated with flashes of light. By combining these two techniques, the team was able to both observe and control brain activity in mice.
“Combining reading and writing of activity in the same neurons in the intact brain could revolutionize how neuroscientists can interact with and understand brain activity,” explains Professor Michael Hausser (UCL Wolfson Institute for Biomedical Research), senior author of the study. “One of the best things about having an extended conversation with someone is that you can really get to know them. With time, their responses can give you a feel for the key questions to ask in order to understand their character. Just as we combine specific words into sentences that elicit a reply from someone we talk to, we used light to activate specific combinations of nerve cells in the intact brain and record how the other cells respond. In this way, we hope to be able to ask the brain questions and, from its answers, better understand how it works.”
To activate multiple brain cells simultaneously, the researchers split up the incoming beam of light using a holographic technique to direct smaller beamlets to individual cells of their choosing. The team selected a group of neurons in the cortex that are specifically responsive to the sensation of touch, reliably activating them while recording the flashes of activity in both the activated neurons and in hundreds of neighbouring neurons. This allowed them to ‘interrogate’ the circuit in a precise way, activating selected brain cells in different patterns and measuring how the circuit responds.
These experiments could be repeated in the same sets of neurons in the same animals over days and even weeks, allowing an extended ‘conversation’ with the circuit. In future, the team hope that by replacing a physical stimulus with precise, holographically controlled brain activity, the ‘neural code’ of sensory perception can be cracked.
“We are very excited to use this technology to probe the basis of how groups of neurons and ultimately the brain stores and processes information from the world around us,” says first author Dr Adam Packer (UCL Wolfson Institute for Biomedical Research). “This work provides a new way for neuroscientists to have a long-term and engaging conversation with the cerebral cortex in the brain of a mouse. Crucially, since the methods of both recording and activation rely on light, this technique is flexible and non-invasive.”
The nature of the ‘conversation’ depends only on where and when the researchers choose to point the light. Insights gained using this approach will be useful not only for understanding the ‘neural code’, but also for understanding how neural activity goes awry in neurological conditions such as autism and dementia.
http://www.psypost.org/20(...)-brain-signals-30415
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
Voor de liefhebbers de W&T nieuws hoogtepunten van 2014 van phys.org:
http://m.phys.org/news/20(...)hnology-stories.html
http://m.phys.org/news/20(...)hnology-stories.html
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
05-01-2015
Nieuwe bewegingsdetector kan buitenaards leven opsporen
Wetenschappers komen met een nieuwe methode om buitenaards leven op te sporen. Ze ontwikkelden een zeer gevoelig apparaatje dat in staat is om zelfs de kleinste bewegingen te detecteren. Gaan we ET dan zo vinden?
Er zijn heel veel verschillende manieren om buitenaards leven op te sporen. Zo kunnen we proberen om buitenaardse levensvormen te horen (zoals SETI). Maar hoewel we die aanpak al tientallen jaren gebruiken, heeft dat nog geen resultaten opgeleverd. Een andere – volgens sommige onderzoekers veelbelovende – methode is zoeken naar chemische stoffen die wijzen op de aanwezigheid van leven. Dank bijvoorbeeld aan methaan of zuurstof. Maar ook die methode heeft zijn beperkingen. We weten immers niet zeker of buitenaards leven ongeveer net zo in elkaar steekt als het leven zoals wij dat kennen en dus is ook onduidelijk of buitenaardse wezens wel dezelfde chemische stofjes produceren als de levensvormen op aarde doen.
Apparaatje
Maar hoe kunnen we buitenaards leven dan het beste opsporen? Zwitserse onderzoekers gooien het over een andere boeg. Ze pleiten ervoor om buitenaards leven op te sporen aan de hand van de bewegingen van dat buitenaards leven. Daartoe hebben ze een zeer gevoelig apparaatje ontwikkeld dat zelfs de kleinste bewegingen kan waarnemen. Experimenten op aarde hebben reeds aangetoond dat het apparaatje in staat is om onder meer bacteriën en zelfs kankercellen te detecteren.
Cantilever
Het apparaatje is uitgerust met een zogenoemde cantilever: een balkje dat slechts aan één kant verankerd is. Het gaat om een cantilever op nanoschaal. De onderzoekers plaatsen op het niet verankerde uiteinde van de cantilever een monster. Wanneer dat monster levende microben bevat, zal dat uiteinde gaan bewegen doordat de bacterie beweegt. Die bewegingen kunnen worden waargenomen als trillingen en zijn dan een teken van leven.
WAAROM…
…hebben we eigenlijk nog geen buitenaards leven gevonden? Lees er hier alles over!
Test
De onderzoeker hebben het apparaatje al getest door bijvoorbeeld grond afkomstig van rond het onderzoeksinstituut op de cantilever te plaatsen. Elke keer waren ze in staat om bacteriën in die grond op basis van hun bewegingen te detecteren. En ook gist en cellen afkomstig van muizen en mensen konden ze detecteren. Ook stellen ze vast dat de bewegingen stoppen zodra cellen gedood worden.
Overal te gebruiken
“Het systeem heeft als voordeel dat er geen chemische stoffen bij komen kijken,” vertelt onderzoeker Giovanni Dietler. “Dat betekent dat het overal gebruik kan worden.” Bijvoorbeeld in de zoektocht naar buitenaards leven. Toekomstige rovers zouden bijvoorbeeld uitgerust kunnen worden met dit apparaatje. Aangezien het apparaatje afgaat op beweging en niet op de aanwezigheid van bepaalde stoffen zou het ook leven op kunnen sporen in bijvoorbeeld de methaanmeren van Titan.
Maar het apparaatje biedt meer mogelijkheden. Zo kan het ook gebruikt worden om medicijnen te testen. Onderzoekers kunnen dan bacteriën of kankercellen op het uiteinde van het balkje leggen en verschillende medicijnen op de cellen loslaten. Wanneer de beweging van het balkje stopt of afneemt, is dat een teken dat het medicijn werkt. “Dat is echt de volgende stap, maar we bellen ook zeker ESA en NASA om te zien of zij interesse hebben.”
(scientias.nl)
Nieuwe bewegingsdetector kan buitenaards leven opsporen
Wetenschappers komen met een nieuwe methode om buitenaards leven op te sporen. Ze ontwikkelden een zeer gevoelig apparaatje dat in staat is om zelfs de kleinste bewegingen te detecteren. Gaan we ET dan zo vinden?
Er zijn heel veel verschillende manieren om buitenaards leven op te sporen. Zo kunnen we proberen om buitenaardse levensvormen te horen (zoals SETI). Maar hoewel we die aanpak al tientallen jaren gebruiken, heeft dat nog geen resultaten opgeleverd. Een andere – volgens sommige onderzoekers veelbelovende – methode is zoeken naar chemische stoffen die wijzen op de aanwezigheid van leven. Dank bijvoorbeeld aan methaan of zuurstof. Maar ook die methode heeft zijn beperkingen. We weten immers niet zeker of buitenaards leven ongeveer net zo in elkaar steekt als het leven zoals wij dat kennen en dus is ook onduidelijk of buitenaardse wezens wel dezelfde chemische stofjes produceren als de levensvormen op aarde doen.
Apparaatje
Maar hoe kunnen we buitenaards leven dan het beste opsporen? Zwitserse onderzoekers gooien het over een andere boeg. Ze pleiten ervoor om buitenaards leven op te sporen aan de hand van de bewegingen van dat buitenaards leven. Daartoe hebben ze een zeer gevoelig apparaatje ontwikkeld dat zelfs de kleinste bewegingen kan waarnemen. Experimenten op aarde hebben reeds aangetoond dat het apparaatje in staat is om onder meer bacteriën en zelfs kankercellen te detecteren.
Cantilever
Het apparaatje is uitgerust met een zogenoemde cantilever: een balkje dat slechts aan één kant verankerd is. Het gaat om een cantilever op nanoschaal. De onderzoekers plaatsen op het niet verankerde uiteinde van de cantilever een monster. Wanneer dat monster levende microben bevat, zal dat uiteinde gaan bewegen doordat de bacterie beweegt. Die bewegingen kunnen worden waargenomen als trillingen en zijn dan een teken van leven.
WAAROM…
…hebben we eigenlijk nog geen buitenaards leven gevonden? Lees er hier alles over!
Test
De onderzoeker hebben het apparaatje al getest door bijvoorbeeld grond afkomstig van rond het onderzoeksinstituut op de cantilever te plaatsen. Elke keer waren ze in staat om bacteriën in die grond op basis van hun bewegingen te detecteren. En ook gist en cellen afkomstig van muizen en mensen konden ze detecteren. Ook stellen ze vast dat de bewegingen stoppen zodra cellen gedood worden.
Overal te gebruiken
“Het systeem heeft als voordeel dat er geen chemische stoffen bij komen kijken,” vertelt onderzoeker Giovanni Dietler. “Dat betekent dat het overal gebruik kan worden.” Bijvoorbeeld in de zoektocht naar buitenaards leven. Toekomstige rovers zouden bijvoorbeeld uitgerust kunnen worden met dit apparaatje. Aangezien het apparaatje afgaat op beweging en niet op de aanwezigheid van bepaalde stoffen zou het ook leven op kunnen sporen in bijvoorbeeld de methaanmeren van Titan.
Maar het apparaatje biedt meer mogelijkheden. Zo kan het ook gebruikt worden om medicijnen te testen. Onderzoekers kunnen dan bacteriën of kankercellen op het uiteinde van het balkje leggen en verschillende medicijnen op de cellen loslaten. Wanneer de beweging van het balkje stopt of afneemt, is dat een teken dat het medicijn werkt. “Dat is echt de volgende stap, maar we bellen ook zeker ESA en NASA om te zien of zij interesse hebben.”
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Hubble takes the biggest image ever of Andromeda at 1.5 billion pixels
January 06, 2015
The Hubble Space Telescope's image of the Andromeda Galaxy is the sharpest and biggest image ever taken of it. Click to expand but for an even closer view go to the Hubble website and use the zoom tool.
NASA and the European Space Agency (ESA) have released the sharpest and biggest image ever taken of the Andromeda galaxy. The image taken by the Hubble Space Telescope has an amazing 1.5 billion pixels that would require 600 HD television screens to display in full.
This panorama is the product of the Panchromatic Hubble Andromeda Treasury (PHAT) program. Images were obtained from viewing the galaxy in near-ultraviolet, visible, and near-infrared wavelengths, using the Advanced Camera for Surveys aboard Hubble.
The view shows the galaxy in its natural visible-light color as photographed in red and blue filters.
This image is too large to display at full resolution and is best viewed here, using the zoom tool.
Andromeda Galaxy, otherwise known as Messier 31, is a large spiral galaxy that lies "just" 2.5 million light years from Earth. Hubble's detailed view captures more than 100 million stars and thousands of star clusters embedded in a section of the galaxy’s pancake-shaped disc stretching across over 40,000 light-years.
The whole galaxy contains over one thousand billion stars.
But the image represents just a third of the giant galaxy. It traces the galaxy from its central galactic bulge on the left of the image, where stars are densely packed together, across lanes of stars and dust to the sparser outskirts of its outer disc on the right.
Imagery of this sophistication has more than a "wow" factor. It will help astronomers interpret the light from the many galaxies that have a similar structure but lie much further away from us than Andromeda.
http://blog.cosmosmagazin(...)at-15-billion-pixels
January 06, 2015
The Hubble Space Telescope's image of the Andromeda Galaxy is the sharpest and biggest image ever taken of it. Click to expand but for an even closer view go to the Hubble website and use the zoom tool.
NASA and the European Space Agency (ESA) have released the sharpest and biggest image ever taken of the Andromeda galaxy. The image taken by the Hubble Space Telescope has an amazing 1.5 billion pixels that would require 600 HD television screens to display in full.
This panorama is the product of the Panchromatic Hubble Andromeda Treasury (PHAT) program. Images were obtained from viewing the galaxy in near-ultraviolet, visible, and near-infrared wavelengths, using the Advanced Camera for Surveys aboard Hubble.
The view shows the galaxy in its natural visible-light color as photographed in red and blue filters.
This image is too large to display at full resolution and is best viewed here, using the zoom tool.
Andromeda Galaxy, otherwise known as Messier 31, is a large spiral galaxy that lies "just" 2.5 million light years from Earth. Hubble's detailed view captures more than 100 million stars and thousands of star clusters embedded in a section of the galaxy’s pancake-shaped disc stretching across over 40,000 light-years.
The whole galaxy contains over one thousand billion stars.
But the image represents just a third of the giant galaxy. It traces the galaxy from its central galactic bulge on the left of the image, where stars are densely packed together, across lanes of stars and dust to the sparser outskirts of its outer disc on the right.
Imagery of this sophistication has more than a "wow" factor. It will help astronomers interpret the light from the many galaxies that have a similar structure but lie much further away from us than Andromeda.
http://blog.cosmosmagazin(...)at-15-billion-pixels
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
William Fowle/Northeastern University
The newly discovered bacterium Eleftheria terrae makes an antibiotic that could be a new weapon against resistant infections.
MICROBE FOUND IN GRASSY FIELD CONTAINS POWERFUL ANTIBIOTIC
By Kelly Servick 7 January 2015 2:00 pm
For much of the last decade, a team of researchers in Boston has eagerly exhumed and reburied dirt. It’s part of a strategy to access an untapped source of new antibiotics—the estimated 99% of microbes in the environment that refuse to grow in laboratories. Now, their technique has yielded a promising lead: a previously unknown bacterium that makes a compound with infection-killing abilities. What’s more, the team claims in a report out today, the compound is unlikely to fall prey to the problem of antibiotic resistance. That suggestion has its skeptics, but if the drug makes it through clinical trials, it would be a much needed weapon against several increasingly hard-to-treat infections.
Many existing antibiotics, including penicillin, were identified by cultivating naturally occurring microorganisms—bacteria often try to kill each other with chemical warfare, it turns out. But the supply of novel microbes that will grow in a lab has been largely tapped out. In 2002, microbiologist Kim Lewis, along with his colleague at Northeastern University in Boston, microbial ecologist Slava Epstein, described a new technique for coaxing bacteria to grow: Put soil samples into tiny chambers sandwiched between permeable membranes and return these contraptions to the ground. The bacterial strains confined in the chambers will form colonies—thanks in part, the team suspects, to growth factors from neighboring organisms that cross the membranes. The resulting “domesticated” colony can then be removed from the chamber and sometimes will more readily call a petri dish home.
The researchers used a version of this approach to isolate and grow new bacterial colonies—many scooped out of soil in the backyard of microbiologist Losee Ling, who leads research and development at the startup company NovoBiotic Pharmaceuticals, formed to commercialize their approach. To test the antibacterial properties of these soil microbes, the team let each of them duel in a lab dish with Staphylococcus aureus, a cause of serious skin and respiratory infections. Then they isolated and tested individual compounds—10,000 in all—from the bacteria that most effectively killed the staph bacteria.
One bacterium, from a grassy field in Maine, produced a compound with powerful abilities to kill a variety of other bacterial species, including many human pathogens. Moreover, these pathogens failed to develop resistance to the compound: There were no surviving individuals that had evolved to withstand its attack. (Resistance usually develops when a small percentage of microbes escape an antibiotic because of a mutation and then those bacteria multiply.) Lewis initially took this total devastation as a discouraging sign—the mark of “another boring detergent.” (Bleach, after all, is a strong antibiotic, but it’s a little too effective at killing any surrounding cells.) However, it turned out that the new compound, which the group named teixobactin, was not toxic to human cells in a dish.
And it showed other qualities of a good antibiotic, the team reports online in Nature. On bacteria growing in lab dishes, it outperformed vancomycin, a drug long relied upon to treat the obstinate methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), by a factor of 100, Lewis says. In mice infected with MRSA, injections of teixobactin led to a 100% survival rate at lower doses than vancomycin.
The compound isn’t effective against so-called Gram-negative bacteria, increasingly feared in hospitals for their resistance to existing drugs. But the authors suggest it could be of great value to people fighting MRSA, tuberculosis, and infections with rare-but-nasty Enterococcus bacterial strains that aren’t responding to available drugs.
These results offer hope that other promising agents await discovery in the soil, says Helen Zgurskaya, a biochemist at the University of Oklahoma, Norman, who studies how bacteria become susceptible to antibiotics. “This study demonstrates that unculturable bacteria … have new, previously unrecognized, biologically active compounds,” she says. “We now have proof of principle, and I hope more people will follow this path.”
But will teixobactin, like so many promising agents before it, eventually meet its match in a resistant strain? Lewis and his co-authors believe it’s unlikely. Collaborators at the University of Bonn in Germany figured out that teixobactin works by interfering with two important lipids that bacteria use to build their cell walls. (A few other known compounds work in a similar way, including vancomycin.) The authors suggest that bacteria are unlikely to evolve ways to resist teixobactin because it acts on two different targets that are highly conserved across many bacterial species and are not easily changed.
Bacteria did eventually develop resistance to vancomycin, though Lewis points out that it took 30 years. And he thinks this compound may have even better odds than vancomycin. Based on the team’s screens of soil, the compound seems to be relatively rare, so Lewis doubts that many bacteria have evolved to produce an enzyme that could destroy it.
That’s a logical argument, says Michael Fischbach, a microbiologist at the University of California, San Francisco. But there are many paths to developing resistance, and if any bacterium out there makes a substance with even limited activity against teixobactin, that could be “the starting point for evolution,” he says. “The results that they got were promising, no doubt about it,” he concludes, but “I would never underestimate the wiliness of bacteria.”
Posted in Biology, Health
http://news.sciencemag.or(...)ful-antibiotic?rss=1
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
EXTRAORDINARY GENE TRANSFER BETWEEN CELLS
07 January 2015, Cancer
A team led by Professor Mike Berridge from the Malaghan Institute has become the first in the world to demonstrate mitochondrial DNA movement between cells in an animal tumour. Their paper was published today in the leading biological journal Cell Metabolism.
The research lays important groundwork for understanding human diseases other than cancer, since defective mitochondrial DNA is known to account for around 200 diseases and is implicated in many more. It could also usher in a new field where synthetic mitochondrial DNA is custom-designed to replace defective genes.
In mouse models of breast cancer and melanoma that had had their mitochondrial DNA removed, replacement DNA was acquired from surrounding normal mouse tissue. After adopting this new DNA, the cancer cells went on to form tumours that spread to other parts of the body.
Professor Berridge says the landmark discovery could open up whole new areas of research.
“Our findings overturn the dogma that genes of higher organisms are usually constrained within cells except during reproduction. It may be that mitochondrial gene transfer between different cells is actually quite a common biological occurrence.”
Although other research groups have seen mitochondrial DNA move between cells in the laboratory, the Malaghan team is the first to demonstrate the transfer in an animal tumour model.
The dark field image on the left highlights the transfer of fluorescent mitochondria. The bright field on the right has sufficient light to see the connecting nanotube.
Professor Berridge says the research wouldn’t have happened without the extraordinary patience of his research colleague, An Tan.
“A normal person would have terminated the experiment after a week, before this effect was observed, thinking that the tumour cells without mitochondrial DNA weren’t going to grow. But Tan kept monitoring them for more than a month and eventually saw tumours starting to grow.”
The next challenge for the team was to find out how this was possible.
“Initially we thought the cells had learned to grow without needing mitochondrial DNA. But when we presented the research at a conference, a well-known scientist asked if we had tested the growing cells to see if they contained mitochondrial DNA. We hadn’t.”
A simple experiment confirmed the presence of mitochondrial DNA and extensive molecular, biochemical and protein analysis with international collaborators established that the mitochondrial DNA had, in fact, been obtained from non-tumour cells. The latest genetic sequencing technologies were used to confirm that the adopted mitochondrial DNA was distinct from that of the original tumour, but identical to surrounding non-tumour cells.
“This appears to be a basic physiological mechanism in the body that no one has seen before because they lacked the exploratory tools. Whether this new phenomenon is important in tumour formation is still unclear, but we are interested in pursuing the research to see if the transfer occurs more widely in the body. Preliminary evidence indicates it may be a common occurrence in the brain.”
Many copies of mitochondrial DNA, a small circular bacterial-like genome, are found inside each mitochondria. This DNA encodes key proteins in the mitochondrial machinery that converts energy from food into a form of chemical energy that is particularly important for brain and muscle function.
Mitochondrial DNA is unrelated to nuclear DNA, which encodes a person’s primary genetic instructions, including characteristics such as hair colour, height and sex. Mitochondrial DNA is inherited solely from a person’s mother – a trait that has been used to trace all living humans back to a common ancestor who lived in Africa 60 –70,000 years ago.
http://www.malaghan.org.n(...)ween-cells-observed/
[ Bericht 6% gewijzigd door Molurus op 22-01-2015 20:47:05 ]
07 January 2015, Cancer
A team led by Professor Mike Berridge from the Malaghan Institute has become the first in the world to demonstrate mitochondrial DNA movement between cells in an animal tumour. Their paper was published today in the leading biological journal Cell Metabolism.
The research lays important groundwork for understanding human diseases other than cancer, since defective mitochondrial DNA is known to account for around 200 diseases and is implicated in many more. It could also usher in a new field where synthetic mitochondrial DNA is custom-designed to replace defective genes.
In mouse models of breast cancer and melanoma that had had their mitochondrial DNA removed, replacement DNA was acquired from surrounding normal mouse tissue. After adopting this new DNA, the cancer cells went on to form tumours that spread to other parts of the body.
Professor Berridge says the landmark discovery could open up whole new areas of research.
“Our findings overturn the dogma that genes of higher organisms are usually constrained within cells except during reproduction. It may be that mitochondrial gene transfer between different cells is actually quite a common biological occurrence.”
Although other research groups have seen mitochondrial DNA move between cells in the laboratory, the Malaghan team is the first to demonstrate the transfer in an animal tumour model.
The dark field image on the left highlights the transfer of fluorescent mitochondria. The bright field on the right has sufficient light to see the connecting nanotube.
Professor Berridge says the research wouldn’t have happened without the extraordinary patience of his research colleague, An Tan.
“A normal person would have terminated the experiment after a week, before this effect was observed, thinking that the tumour cells without mitochondrial DNA weren’t going to grow. But Tan kept monitoring them for more than a month and eventually saw tumours starting to grow.”
The next challenge for the team was to find out how this was possible.
“Initially we thought the cells had learned to grow without needing mitochondrial DNA. But when we presented the research at a conference, a well-known scientist asked if we had tested the growing cells to see if they contained mitochondrial DNA. We hadn’t.”
A simple experiment confirmed the presence of mitochondrial DNA and extensive molecular, biochemical and protein analysis with international collaborators established that the mitochondrial DNA had, in fact, been obtained from non-tumour cells. The latest genetic sequencing technologies were used to confirm that the adopted mitochondrial DNA was distinct from that of the original tumour, but identical to surrounding non-tumour cells.
“This appears to be a basic physiological mechanism in the body that no one has seen before because they lacked the exploratory tools. Whether this new phenomenon is important in tumour formation is still unclear, but we are interested in pursuing the research to see if the transfer occurs more widely in the body. Preliminary evidence indicates it may be a common occurrence in the brain.”
Many copies of mitochondrial DNA, a small circular bacterial-like genome, are found inside each mitochondria. This DNA encodes key proteins in the mitochondrial machinery that converts energy from food into a form of chemical energy that is particularly important for brain and muscle function.
Mitochondrial DNA is unrelated to nuclear DNA, which encodes a person’s primary genetic instructions, including characteristics such as hair colour, height and sex. Mitochondrial DNA is inherited solely from a person’s mother – a trait that has been used to trace all living humans back to a common ancestor who lived in Africa 60 –70,000 years ago.
http://www.malaghan.org.n(...)ween-cells-observed/
[ Bericht 6% gewijzigd door Molurus op 22-01-2015 20:47:05 ]
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
WORLD FIRST: MASSIVE COSMIC RADIO BURST DETECTED IN REAL TIME
For the first time, scientists in Australia have detected a gigantic burst of radio waves from outside our galaxy in real time. Called blitzars, these bursts generate as much energy as the Sun does in a day, but they do it in mere milliseconds.
BEC CREW 20 JAN 2015
Astronomers manning the Parkes radio telescope in New South Wales have detected the first real-time burst of radio waves from outside our Milky Way galaxy. Unlike similar cosmic events, such as gamma ray bursts or supernovae, which emit energy across several wavelengths, all the energy given off by blitzars is contained within the single band of the radio light spectrum.
The source of these ‘blitzars’ has so far remained a mystery, but finds like this could help scientists figure out what’s causing them.
Blitzars were first discovered by researchers at Swinburne University of Technology in Melbourne using the Parkes telescope. Also known as ‘fast radio bursts’ (FRB’s), seven more were discovered - six more using the Parkes telescope, and one using Arecibo telescope in Puerto Rico - but each of these were found up to several years, after the actual event. That’s what makes this latest discovery so special - the Swinburne researchers were able to detect the blitzar as soon as the resulting radiation reached Earth.
“These bursts were generally discovered weeks, months or even more than a decade after they happened,” PhD student Emily Petroff, who witnessed the event, said in a university press release. “We are the first to catch one in real time.”
Petroff has gotten to know these bursts of radio waves so well, that once she was confident she’d see a ‘live’ one, she let astronomers around the world know so they could make follow-up observations as soon as it was detected. So the aftermath was watched by scientists manning 12 telescopes in Australia, California, the Canary Islands, Chile, Germany, Hawaii, and India, plus the Swift Gamma Ray Burst Explorer in space, who captured it at wavelengths ranging from radio to X-ray.
Michael Slezek reports at New Scientist that the fact that, several hours after the explosion, no one saw an afterglow, makes it less likely that long gamma-ray bursts or supernovae were the source.
"Nobody knows what to make of it,” astronomer Keith Bannister from Australia's national science agency, the CSIRO, told Slezek. "All the ideas are very exotic so ruling them out is all you can do at the moment."
“We can rule out some ideas because no counterparts were seen in the optical, infrared, ultraviolet or X-ray,” Head of Astrophysics at CSIRO, Simon Johnston, added in the press release. "However, the neat idea that we are seeing a neutron star imploding into a black hole remains a possibility.”
So the team is thinking that perhaps an oversized neutron star - which has the strongest magnetic field of anything in the known universe - collapsed. Normally, this would see it be consumed by a black hole, but perhaps it was spinning so fast, says Slezek, that relativity made it appear light enough to avoid that particular fate. “Other possibilities include a flare from a magnetar, a type of neutron star with an extremely strong magnetic field,” he says.
Publishing their findings in The Monthly Proceedings of the Royal Astronomical Society, the team says they’ve calculated the blitzar to be up to 5.5 billion light-years away from Earth. “This means it could have given off as much energy in a few milliseconds as the Sun does in a day,” she said in the press release.
Now that they’ve managed it once, Petroff thinks it’s only a matter of time before they detect another ‘real time' blitzar. “We’ve set the trap. Now we just have to wait for another burst to fall into it.”
http://www.sciencealert.c(...)etected-in-real-time
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
GM MICROBES CREATED THAT CAN'T ESCAPE THE LAB
Engineered bacteria kept in check with a designer diet.
Synthetic biologists hope to treat disease in the gut by making Lactobacillus bacteria (pictured) that are dependent on an artificial amino acid.
Critics of genetic engineering have long worried about the risk of modified organisms escaping into the environment. A biological-containment strategy described this week in Nature1, 2 has the potential to put some of those fears to rest and to pave the way for greater use of engineered organisms in areas such as agriculture, medicine and environmental clean-up.
Two US teams have produced genetically modified (GM) bacteria that depend on a protein building block — an amino acid — that does not occur in nature. The bacteria thrive in the laboratory, growing robustly as long as the unnatural amino acid is included in their diet. But several experiments involving 100 billion or more cells and lasting up to 20 days did not reveal a single microbe capable of surviving in the absence of the artificial supplement.
“Our strains, to the extent that we can test them, won’t escape,” says Dan Mandell, a synthetic biologist at Harvard Medical School in Boston, Massachusetts, and an author on one of the two studies describing the strategy.
The microbes also do not swap their engineered DNA with natural counterparts because they no longer speak life’s shared biochemical language. “Establishing safety and security from the get-go will really enable broad and open use of engineered organisms,” says Farren Isaacs, a synthetic biologist at Yale University in New Haven, Connecticut, who led the other study.
Biocontainment could provide added safety in the biological production of drugs or fuels, where microbes can be kept separate from their surroundings. But the modified bacteria could also permit controlled release into the human body or the environment. “Containment might no longer be of the physical kind,” says Tom Ellis, a synthetic biologist at Imperial College London who was not involved in the research.
The new technique originated in the laboratory of George Church, a geneticist at Harvard Medical School. Two years ago, Church and his team (which included Isaacs) reported the synthesis of a strain of Escherichia coli that had a reprogrammed genetic code3. Instead of recognizing a particular DNA triplet known as the amber stop codon as an order to terminate protein synthesis, the recoded bacterium read the same instruction as a directive to incorporate a new kind of amino acid into its proteins.
Church and Isaacs have independently made this engineered microbe reliant on unnatural amino acids. The Isaacs team used genomic sequencing to identify sites in essential bacterial proteins where the microbes could incorporate synthetic amino acids without affecting overall function, whereas Church’s group started with the protein structures and added elements to help integrate and accommodate the artificial amino acids.
“This is really the culmination of a decade of work,” says Church.
These organisms are also more resistant to viruses than their natural counterparts because of the mismatch between the genetic code of the virus and that of its host3. Looking ahead, Church and his team are working to co-opt seven different codons, instead of just one. “That would be more than enough to be resistant to all viruses and to create a lot of opportunity for safety,” Church says.
Isaacs has also developed a different safeguarding system, in which E. coli can grow only in environments containing synthetic chemicals needed for gene expression. He described the work this month in Nucleic Acids Research4. Another research team led by Jef Boeke at the New York University Langone Medical Center and Patrick Yizhi Cai at the University of Edinburgh, UK, has been working on a similar strategy in yeast. Commonly used in industry and biotechnology, yeast has its genetic material packaged in chromosomes similarly to animals and plants rather than bacteria.
“That’s a strategy that is going to be more easily adaptable to other organisms beyond E. coli,” says Isaacs. His team is now engineering a bacterium that is dependent on synthetic chemicals as well as on artificial protein building blocks. “I think ultimate solutions for robust biocontainment will involve multiple approaches that are deployed at the same time in a single organism,” he says.
Such a beast will present a real challenge for regulators, says Todd Kuiken, senior research associate for the Science and Technology Innovation Program at the Woodrow Wilson International Center for Scholars in Washington DC. “What we’re now starting to talk about is a really, completely synthetic organism,” Kuiken says. “How do you evaluate that once you put it out into the field?”
http://www.nature.com/new(...)cape-the-lab-1.16758
Engineered bacteria kept in check with a designer diet.
Synthetic biologists hope to treat disease in the gut by making Lactobacillus bacteria (pictured) that are dependent on an artificial amino acid.
Critics of genetic engineering have long worried about the risk of modified organisms escaping into the environment. A biological-containment strategy described this week in Nature1, 2 has the potential to put some of those fears to rest and to pave the way for greater use of engineered organisms in areas such as agriculture, medicine and environmental clean-up.
Two US teams have produced genetically modified (GM) bacteria that depend on a protein building block — an amino acid — that does not occur in nature. The bacteria thrive in the laboratory, growing robustly as long as the unnatural amino acid is included in their diet. But several experiments involving 100 billion or more cells and lasting up to 20 days did not reveal a single microbe capable of surviving in the absence of the artificial supplement.
“Our strains, to the extent that we can test them, won’t escape,” says Dan Mandell, a synthetic biologist at Harvard Medical School in Boston, Massachusetts, and an author on one of the two studies describing the strategy.
The microbes also do not swap their engineered DNA with natural counterparts because they no longer speak life’s shared biochemical language. “Establishing safety and security from the get-go will really enable broad and open use of engineered organisms,” says Farren Isaacs, a synthetic biologist at Yale University in New Haven, Connecticut, who led the other study.
Biocontainment could provide added safety in the biological production of drugs or fuels, where microbes can be kept separate from their surroundings. But the modified bacteria could also permit controlled release into the human body or the environment. “Containment might no longer be of the physical kind,” says Tom Ellis, a synthetic biologist at Imperial College London who was not involved in the research.
The new technique originated in the laboratory of George Church, a geneticist at Harvard Medical School. Two years ago, Church and his team (which included Isaacs) reported the synthesis of a strain of Escherichia coli that had a reprogrammed genetic code3. Instead of recognizing a particular DNA triplet known as the amber stop codon as an order to terminate protein synthesis, the recoded bacterium read the same instruction as a directive to incorporate a new kind of amino acid into its proteins.
Church and Isaacs have independently made this engineered microbe reliant on unnatural amino acids. The Isaacs team used genomic sequencing to identify sites in essential bacterial proteins where the microbes could incorporate synthetic amino acids without affecting overall function, whereas Church’s group started with the protein structures and added elements to help integrate and accommodate the artificial amino acids.
“This is really the culmination of a decade of work,” says Church.
These organisms are also more resistant to viruses than their natural counterparts because of the mismatch between the genetic code of the virus and that of its host3. Looking ahead, Church and his team are working to co-opt seven different codons, instead of just one. “That would be more than enough to be resistant to all viruses and to create a lot of opportunity for safety,” Church says.
Isaacs has also developed a different safeguarding system, in which E. coli can grow only in environments containing synthetic chemicals needed for gene expression. He described the work this month in Nucleic Acids Research4. Another research team led by Jef Boeke at the New York University Langone Medical Center and Patrick Yizhi Cai at the University of Edinburgh, UK, has been working on a similar strategy in yeast. Commonly used in industry and biotechnology, yeast has its genetic material packaged in chromosomes similarly to animals and plants rather than bacteria.
“That’s a strategy that is going to be more easily adaptable to other organisms beyond E. coli,” says Isaacs. His team is now engineering a bacterium that is dependent on synthetic chemicals as well as on artificial protein building blocks. “I think ultimate solutions for robust biocontainment will involve multiple approaches that are deployed at the same time in a single organism,” he says.
Such a beast will present a real challenge for regulators, says Todd Kuiken, senior research associate for the Science and Technology Innovation Program at the Woodrow Wilson International Center for Scholars in Washington DC. “What we’re now starting to talk about is a really, completely synthetic organism,” Kuiken says. “How do you evaluate that once you put it out into the field?”
http://www.nature.com/new(...)cape-the-lab-1.16758
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
23-01-2015
Blinde vrouw kan zoontje zien na geboorte dankzij speciale bril
VIDEO Technologie heeft een Canadese vrouw die wettelijk blind is, de kans gegeven iets mee te maken dat andere kersverse ouders misschien als vanzelfsprekend beschouwen: haar baby zien na de bevalling.
Bij Kathy Beitz werd als kind Stargardt vastgesteld, een genetische aandoening die maculaire degeneratie veroorzaakt. Hoewel de 29-jarige vrouw wel nog enig perifeer zicht heeft, ontwikkelde zich een blinde vlek in het centrum van haar gezichtsveld en is ze sindsdien wettelijk blind. Dankzij de speciale bril kon ze toch haar pasgeboren zoontje Aksel zien. "Het moment dat ik de bril kreeg, was ik er volledig klaar voor", aldus Beitz. "Ik kon zien dat hij dezelfde voeten en tenen als mijn man had en dat hij mijn lippen heeft."
Kathy's oudere zus Yvonne Felix, die dezelfde aandoening heeft, maakte het ontroerende filmpje. "Dat mijn eigen baby het eerste kindje is dat ik echt kan zien, is ongelooflijk", aldus Beitz. "Mijn man en ik konden als gezin naar onze baby kijken en verliefd worden op hem."
Het toestel - met een waarde van 15.000 dollar - is uitgerust met een videocamera boven de neusbrug. De beelden die de camera vastlegt, worden bewerkt en geprojecteerd op HD-schermen voor de ogen, omdat de ogen van slechtzienden vaak meer waarnemen wanneer ze naar een scherm kijken dan in een natuurlijke omgeving, verklaart een woordvoerder van het bedrijf. Hoewel de bril geen nut heeft voor mensen zonder zicht, kan het aangepast worden voor verschillende oogaandoeningen.
#MakeBlindnessHistory
Felix vertelde aan The Huffington Post dat ze zelf haar kinderen niet had kunnen zien na de bevalling en dit haar motiveerde om ervoor te zorgen dat haar zus niet hetzelfde zou overkomen. Felix is intussen gestart met #MakeBlindnessHistory, een project waarmee ze geld wil inzamelen voor blinden om een dergelijke bril te kunnen kopen. "Wanneer ik genoeg geld heb ingezameld voor Kathy, zullen we geld inzamelen voor een andere blinde enzovoort", klonk het vastberaden.
(HLN)
Blinde vrouw kan zoontje zien na geboorte dankzij speciale bril
VIDEO Technologie heeft een Canadese vrouw die wettelijk blind is, de kans gegeven iets mee te maken dat andere kersverse ouders misschien als vanzelfsprekend beschouwen: haar baby zien na de bevalling.
Bij Kathy Beitz werd als kind Stargardt vastgesteld, een genetische aandoening die maculaire degeneratie veroorzaakt. Hoewel de 29-jarige vrouw wel nog enig perifeer zicht heeft, ontwikkelde zich een blinde vlek in het centrum van haar gezichtsveld en is ze sindsdien wettelijk blind. Dankzij de speciale bril kon ze toch haar pasgeboren zoontje Aksel zien. "Het moment dat ik de bril kreeg, was ik er volledig klaar voor", aldus Beitz. "Ik kon zien dat hij dezelfde voeten en tenen als mijn man had en dat hij mijn lippen heeft."
Kathy's oudere zus Yvonne Felix, die dezelfde aandoening heeft, maakte het ontroerende filmpje. "Dat mijn eigen baby het eerste kindje is dat ik echt kan zien, is ongelooflijk", aldus Beitz. "Mijn man en ik konden als gezin naar onze baby kijken en verliefd worden op hem."
Het toestel - met een waarde van 15.000 dollar - is uitgerust met een videocamera boven de neusbrug. De beelden die de camera vastlegt, worden bewerkt en geprojecteerd op HD-schermen voor de ogen, omdat de ogen van slechtzienden vaak meer waarnemen wanneer ze naar een scherm kijken dan in een natuurlijke omgeving, verklaart een woordvoerder van het bedrijf. Hoewel de bril geen nut heeft voor mensen zonder zicht, kan het aangepast worden voor verschillende oogaandoeningen.
#MakeBlindnessHistory
Felix vertelde aan The Huffington Post dat ze zelf haar kinderen niet had kunnen zien na de bevalling en dit haar motiveerde om ervoor te zorgen dat haar zus niet hetzelfde zou overkomen. Felix is intussen gestart met #MakeBlindnessHistory, een project waarmee ze geld wil inzamelen voor blinden om een dergelijke bril te kunnen kopen. "Wanneer ik genoeg geld heb ingezameld voor Kathy, zullen we geld inzamelen voor een andere blinde enzovoort", klonk het vastberaden.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
SCIENTISTS MAY HAVE FOUND THE PART OF THE BRAIN THAT ENABLES LUCID DREAMING
People who are aware, and often in control, during their dreams have one thing in common, researchers have found.
FIONA MACDONALD 26 JAN 2015
Do a quick Google search for lucid dreaming - the phenomenon where someone is aware during their dreams - and you'll quickly be overwhelmed with tips and techniques for unlocking the ability.
Despite lucid dreaming being relatively rare in most people, knowing when you're dreaming and potentially even being able to change the course of your dreams is clearly desirable to a lot of people.
Now scientists from Germany believe they may have found the neurological key to the ability. After scanning the brains of regular dreamers and those who are frequently lucid, they've found that the region of the brain that enables self reflection is larger among lucid dreamers.
"Our results indicate that self-reflection in everyday life is more pronounced in persons who can easily control their dreams," said Elisa Filevich, a research at the Centre for Lifespan Psychology at the Max Planck Institute for Human Development, who was one of the leaders of the research, in a press release.
Although research has previously shown that people who lucid dream appear to have more pronounced awareness of their own thought processes, known as metacognition, this is one of the first studies to explore the link between the two at a neural level.
To do this, the team asked volunteers to complete a questionnaire on their lucid dreaming ability, and then split them into two groups depending on whether they were highly lucid, or never or rarely lucid during dreams.
The team then performed structural and functional MRI scans on the two different groups to compare the volume of different regions of their brains.
What they found was that participants who were highly lucid during dreams had larger anterior prefrontal cortexes, which is the region of the brain that controls conscious cognitive processes and plays an important role in our ability to self reflect.
The team also took scans while the participants were solving waking self awareness tests. The scans revealed that lucid dreamers also had more brain activity happening in their prefrontal cortex than regular dreamers. This suggests that the same brain region is connected to both abilities. Their research has now been published in The Journal of Neuroscience.
"Our results indicate that self-reflection in everyday life is more pronounced in persons who can easily control their dreams," said Filevich in the release.
The researchers are now eager to find out whether these self awareness skills can be taught. Their next study will attempt to teach volunteers to lucid dream, and then see whether their self-reflection also improves as a result.
As someone who’s had plenty of lucid dreams myself, I’m still not entirely sure of the appeal. All the dreams that I'm lucid during, and particularly those I have some control over, are frustrating and exhausting and feel more like a mental marathon than rest.
But I can’t deny that it’s fascinating to discover more about how our brains work - both when we’re awake, and during sleep. Even if it is occasionally nice to have a little escape from awareness.
You can find out more about the science of lucid dreaming thanks to the guys over at AsapSCIENCE.
http://www.sciencealert.c(...)ables-lucid-dreaming
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
quote:'Vogels in V-formatie werken onbaatzuchtig samen'
Vogels werken onbaatzuchtig samen bij het vliegen in een V-formatie. Dat blijkt uit een nieuwe studie met noordelijke kale ibissen.
Deze trekvogels vliegen in een zwerm allemaal net zo lang op de koppositie als in de slipstream van anderen.
Zo'n eerlijk verdeelde samenwerking is bijzonder zeldzaam in de dierenwereld.
Dat melden onderzoekers in het wetenschappelijk tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.
Vliegtuigje
De wetenschappers kwamen tot hun bevindingen door een uniek Oostenrijks project, waarbij noordelijke kale ibissen van jongs af aan hebben geleerd om te migreren door achter een vliegtuigje aan te vliegen.
Een zwerm van veertien van deze getrainde vogels werd door de wetenschappers van Oostenrijk naar Italië geleid. Elke ibis was uitgerust met een GPS-tag, zodat de posities van de vogels ten opzichte van elkaar zeer nauwkeurig in de gaten konden worden gehouden.
Na afloop van de tocht bleek uit een analyse van de GPS-gegevens dat er geen profiteurs in de zwerm zaten. "We vonden voor alle vogels een sterke correlatie tussen de tijd dat ze op kop vlogen en de tijd dat ze andere vogels volgden", verklaart hoofdonderzoeker Bernhard Voelkl op BBC News.
Evolutie
Dat gedrag is opmerkelijk, vooral omdat acht van de veertien vogels geen familieband hadden. Vanuit evolutionair oogpunt zouden dieren alleen gericht moeten zijn op hun eigen welzijn of dat van hun nakomelingen.
De wetenschappers vermoeden dat de vogels in zwermen onbaatzuchtig gedrag vertonen omdat positiewisselingen onmiddellijk invloed hebben op hun energieverbruik.
Als ze verzaken om de kop over te nemen, valt de formatie uit elkaar en moeten ze meer krachten verspillen. "Door hun energieverbruik te verminderen, verbeteren ze hun overlevingskansen", aldus Voelkl.http://www.nu.nl/wetensch(...)tzuchtig-samen-.html
Never argue with idiots. First they will lower you to their level then beat you with experience.
SCIENTISTS HAVE FIGURED OUT HOW TO STOP THE COMMON COLD IN ITS TRACKS
1 billion infections per year - in the US alone
Plus Ebola, hepatitis C, HIV, polio, and many others.
BEC CREW 9 FEB 2015
We're still a long way off developing new drugs to combat them, but scientists have finally cracked the code used by a major group of virus to spread infections such as the common cold, Ebola, hepatitis C, HIV, and polio around the body.
This newly discovered code has been hiding inside the sequence of ribonucleic acid (RNA) - a nucleic acid involved in the coding, decoding, regulation, and expression of genes - that makes up the genome of the single-stranded RNA viruses group, which is considered one of the most potent and debilitating of groups of infectious pathogens. And once the scientists found it, they were able to decipher it.
“We have understood for decades that the RNA carries the genetic messages that create viral proteins, but we didn’t know that, hidden within the stream of letters we use to denote the genetic information, is a second code governing virus assembly,” one of the team, biophysicist Roman Tuma from the University of Leeds in the UK, told Laura Donnelly at The Telegraph. “It is like finding a secret message within an ordinary news report and then being able to crack the whole coding system behind it.”
Single-stranded RNA viruses are the most simple type of viruses known to science, and it’s thought that they were probably one of the first to evolve. And being around for a long time means they’re super-effective at what they do. Rhinovirus, which is the predominant cause of the common cold, is responsible for 1 billion infections per year - in the US alone.
The discovery has taken the team several years to complete, the first big step occurring in 2012, when Tuma and his colleagues published the first observations taken at a single-molecule level of how a single-stranded RNA virus fit its core into its outer shell. And it’s not just a case of stuffing it in like vacation wear into a suitcase - the core has to be very precisely folded in order to fit within the shape of the shell, made from a protective protein coating, and the virus has figured out how to do this in mere milliseconds. But how?
The next step involved mathematicians at the University of York in the UK, who worked with the Leeds group to come up with algorithms that could read the encrypted code that controls the complex folding process. Computer models were then built to replicate this coding system so the team had a better chance of cracking it.
The team compared these computer models to the Enigma machine, used famously during the 20th century to encipher and decipher secret messages, particularly during World War II.
Now, publishing in the Proceedings of the National Academy of Sciences, the team reports that they’ve finally done it. Using a visualising technique called single-molecule fluorescence spectroscopy, they watched the common plant disease - a single stranded RNA plant virus called the tobacco necrosis virus - use the code to replicate itself.
“The Enigma machine metaphor is apt,” says one of the team, Reidun Twarock from the University of York, in a press release. "The first observations pointed to the existence of some sort of a coding system, so we set about deciphering the cryptic patterns underpinning it using novel, purpose-designed computational approaches. We found multiple dispersed patterns working together in an incredibly intricate mechanism and we were eventually able to unpick those messages. We have now proved that those computer models work in real viral messages.”
Not only can the team read these coded messages within the genomes of the viruses, but they now know how to jam them and stop the spread of the virus in its tracks. The way to do this, says Tuma, is by designing molecules that can interfere with this secret code and scramble it, so the virus cannot fold its core properly and replicate. The team plans to work on this and start testing the method out on animal viruses.
http://www.sciencealert.c(...)n-cold-in-its-tracks
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
Alien star system buzzed the Sun
An alien star passed through our Solar System just 70,000 years ago, astronomers have announced.
No other star is known to have approached this close to us.
An international team of researchers says it came five times closer than our current nearest neighbour - Proxima Centauri.
The object, a red dwarf known as Scholz's star, cruised through the outer reaches of the Solar System - a region known as the Oort Cloud.
Scholz's star was not alone; it was accompanied on its travels by an object known as a brown dwarf. These are essentially failed stars that lacked the necessary mass to get fusion going in their cores.
The findings are published in Astrophysical Journal Letters.
Observations of the dim star's trajectory suggest that 70,000 years ago this cosmic infiltrator passed within 0.8 light years of the Sun. By comparison, Proxima Centauri is 4.2 light years away.
Close encounter
In the paper, astronomers led by Eric Mamajek at the University of Rochester, New York, say they are 98% certain that Scholz's star travelled through what is known as the "outer Oort Cloud" - a region at the edge of the Solar System filled with trillions of comets a mile or more across.
This region is like a spherical shell around the Solar System and may extend out to as much as 100,000 Astronomical Units, or AU (one AU is the distance between the Earth and the Sun).
The Oort Cloud is thought to give rise to long-period comets that can swing past the Sun when their orbits are disturbed.
Oort Cloud The Oort Cloud in perspective: 1 Astronomical Unit (AU) represents the distance from the Earth to the Sun
To determine the trajectory of the star, the researchers needed two pieces of information: the change in distance from the Sun to the star (its radial velocity) and the star's motion across the sky (its tangential velocity).
Scholz's star currently lies 20 light years away - making it a fairly nearby system. But it showed very slow tangential motion for a star this close. This indicated that it was either moving away from us or towards a future close encounter with the Solar System.
The radial velocity measurements confirmed that the binary star system was actually speeding away from us. By tracing its movements back in time, they found its close shave with the Sun occurred some 70,000 years ago.
Grand theft Oort-o?
A star passing through the Oort Cloud could potentially play gravitational havoc with the orbits of comets there, sending them on trajectories into the inner Solar System. But Dr Mamajek believes the effects of Scholz's star on our cosmic neighbourhood were "negligible".
"There are trillions of comets in the Oort cloud and likely some of them were perturbed by this object," he told BBC News.
"But so far it seems unlikely that this star actually triggered a significant 'comet shower'."
The effect of a passing star on the Oort Cloud is a function of the star's mass, speed and proximity. The worst case scenario for stirring up comets would be a slow-moving, massive star that came close to the Sun.
Scholz's star came relatively close, but the binary system (the red dwarf and its brown dwarf companion) has a low mass and it was speeding by. These factors conspired to make its effect on the Oort Cloud very small.
While this is the closest flyby detected so far, Dr Mamajek thinks it's not uncommon for alien stars to buzz the Sun. He says a star probably passes through the Oort Cloud every 100,000 years, or so.
But he suggests an approach as close - or closer - than that made by Scholz's star is somewhat rarer. Dr Mamajek said mathematical simulations show such an event occurs on average about once every nine million years.
"So it is a bit of a strange coincidence that we happen to have caught one that passed so close within the past 100,000 years or so," he said.
bron
An alien star passed through our Solar System just 70,000 years ago, astronomers have announced.
No other star is known to have approached this close to us.
An international team of researchers says it came five times closer than our current nearest neighbour - Proxima Centauri.
The object, a red dwarf known as Scholz's star, cruised through the outer reaches of the Solar System - a region known as the Oort Cloud.
Scholz's star was not alone; it was accompanied on its travels by an object known as a brown dwarf. These are essentially failed stars that lacked the necessary mass to get fusion going in their cores.
The findings are published in Astrophysical Journal Letters.
Observations of the dim star's trajectory suggest that 70,000 years ago this cosmic infiltrator passed within 0.8 light years of the Sun. By comparison, Proxima Centauri is 4.2 light years away.
Close encounter
In the paper, astronomers led by Eric Mamajek at the University of Rochester, New York, say they are 98% certain that Scholz's star travelled through what is known as the "outer Oort Cloud" - a region at the edge of the Solar System filled with trillions of comets a mile or more across.
This region is like a spherical shell around the Solar System and may extend out to as much as 100,000 Astronomical Units, or AU (one AU is the distance between the Earth and the Sun).
The Oort Cloud is thought to give rise to long-period comets that can swing past the Sun when their orbits are disturbed.
Oort Cloud The Oort Cloud in perspective: 1 Astronomical Unit (AU) represents the distance from the Earth to the Sun
To determine the trajectory of the star, the researchers needed two pieces of information: the change in distance from the Sun to the star (its radial velocity) and the star's motion across the sky (its tangential velocity).
Scholz's star currently lies 20 light years away - making it a fairly nearby system. But it showed very slow tangential motion for a star this close. This indicated that it was either moving away from us or towards a future close encounter with the Solar System.
The radial velocity measurements confirmed that the binary star system was actually speeding away from us. By tracing its movements back in time, they found its close shave with the Sun occurred some 70,000 years ago.
Grand theft Oort-o?
A star passing through the Oort Cloud could potentially play gravitational havoc with the orbits of comets there, sending them on trajectories into the inner Solar System. But Dr Mamajek believes the effects of Scholz's star on our cosmic neighbourhood were "negligible".
"There are trillions of comets in the Oort cloud and likely some of them were perturbed by this object," he told BBC News.
"But so far it seems unlikely that this star actually triggered a significant 'comet shower'."
The effect of a passing star on the Oort Cloud is a function of the star's mass, speed and proximity. The worst case scenario for stirring up comets would be a slow-moving, massive star that came close to the Sun.
Scholz's star came relatively close, but the binary system (the red dwarf and its brown dwarf companion) has a low mass and it was speeding by. These factors conspired to make its effect on the Oort Cloud very small.
While this is the closest flyby detected so far, Dr Mamajek thinks it's not uncommon for alien stars to buzz the Sun. He says a star probably passes through the Oort Cloud every 100,000 years, or so.
But he suggests an approach as close - or closer - than that made by Scholz's star is somewhat rarer. Dr Mamajek said mathematical simulations show such an event occurs on average about once every nine million years.
"So it is a bit of a strange coincidence that we happen to have caught one that passed so close within the past 100,000 years or so," he said.
bron
Niet meer aanwezig in dit forum.
20 February 2015 Last updated at 00:02 GMT
EVOLUTION 'FAVOURS BIGGER SEA CREATURES'
By Jonathan Webb
Science reporter, BBC News
Whales and other modern sea animals tend to be much larger than Cambrian sea creatures
The animals in the ocean have been getting bigger, on average, since the Cambrian period - and not by chance.
That is the finding of a huge new survey of marine life past and present, published in the journal Science.
It describes a pattern of increasing body size that cannot be explained by random "drift", but suggests bigger animals generally fare better at sea.
In the past 542 million years, the average size of a marine animal has gone up by a factor of 150.
It appears that the explosion of different life forms near the start of that time window eventually skewed decisively towards bulkier animals.
Today's tiniest sea critter is less than 10 times smaller than its Cambrian counterpart, measured in terms of volume; both are minuscule crustaceans. But at the other end of the scale, the mighty blue whale is more than 100,000 times the size of the largest animal the Cambrian could offer: another crustacean with a clam-like, hinged shell.
Big bias
The idea that natural selection might lead to animal lineages gradually gaining weight is far from new. It is set out in a proposal known as Cope's rule, after American fossil specialist Edward Drinker Cope.
19th-Century palaeontologists noticed that the ancient ancestors of modern mammals often tended to be smaller; horses, for example, can be traced to the dog-sized Eohippus genus of 50 million years ago.
The pattern is not consistent across the animal kingdom, however. Most groups of dinosaurs got bigger until they died out - but the birds that evolved from them grew smaller and lighter with the necessity of flight.
Dr Noel Heim, from Stanford University in California, set out to give Cope's rule its most thorough test yet - in the vast realm of the ocean.
One of the team's key sources was the 50-volume "Treatise on Invertebrate Paleontology"
He enlisted the help of colleagues, undergraduates and even high school interns, to scour the scientific record for body size data - including measuring countless illustrations from venerable palaeontological tomes.
"We've had at least 50 high school students working on it over the last five years," Dr Heim told BBC News.
"It would have taken many, many, many more years doing it on my own!"
Eventually the team had amassed information on more than 17,000 groups of species, called genera. This represents over 60% of all the animal genera ever to have lived.
It was detailed analysis of this formidable set of figures that revealed the trend towards increasing size.
But Dr Heim and his colleagues say the consistent trend does not mean that every single genus of animals evolved to grow larger.
Instead, the branches of the family tree that were populated by larger animals divided many more times - diversifying and expanding so that the ocean gradually built up a greater variety of bigger and bigger beasts.
Faster movers, better eaters
The team also wanted to work out whether this bigness bias was really driven by evolutionary advantage, or was simply a matter of chance.
To this end, they put their size data from the oldest animals into a computer model and ran multiple simulations of how the family tree might evolve. Each species could die out, stay the same, or get bigger or smaller.
In some simulations, the scientists allowed the animals' size to drift randomly without affecting each species' success; in others, they tweaked the rules so that bigger animals were more likely to survive and flourish.
The version that best matched the real fossil history was one with a genuine size advantage.
"The degree of increase in both mean and maximum body size just aren't well explained by neutral drift," said Dr Heim. "It appears that you actually need some active evolutionary process that promotes larger sizes."
As for what those benefits of extra bulk might be, the researchers cannot be sure - but larger species likely took advantage of being able to move faster, burrow better in sediment, or eat larger prey.
The changing chemistry of the ocean, including an increase in oxygen, may also have played a role, Dr Heim suggested.
Breathing air helped marine reptiles to maintain their extra body size
Dr Michael Berenbrink, an evolutionary physiologist at the University of Liverpool, said the US team had compiled "an incredible data set".
He cautioned that the results should be interpreted carefully, noting particularly that the size increase was not just the gradual progression that a straightforward application of Cope's rule might predict.
Certain key events, also highlighted by the study's authors, deliver an extra boost. Most obviously, at the stages when land animals like reptiles and, later, mammals returned to the water, the size graph lurched upward.
It was the return of mammals, after all, that eventually produced the modern giants of the sea: whales.
"You can see in the data, there is this trend to increasing size - but a real kick comes when you have these air-breathers re-entering the water," Dr Berenbrink told the BBC.
"Then you have a sort of a step change in size."
Breathing air delivers extra oxygen to an animal's tissues, he explained, allowing them to sustain bigger bodies beneath the waves.
Dr Heim agrees that these events are important, but emphasises the huge diversity of other life forms - the fish, molluscs and other invertebrates - which together continued on a trajectory of expanding size.
"[Marine mammals and reptiles] are not driving the trend," he said. "They're really big, but in terms of diversity there's just not that many of them.
"They actually have a fairly small impact on the mean size."
http://www.bbc.com/news/science-environment-31533744
EVOLUTION 'FAVOURS BIGGER SEA CREATURES'
By Jonathan Webb
Science reporter, BBC News
Whales and other modern sea animals tend to be much larger than Cambrian sea creatures
The animals in the ocean have been getting bigger, on average, since the Cambrian period - and not by chance.
That is the finding of a huge new survey of marine life past and present, published in the journal Science.
It describes a pattern of increasing body size that cannot be explained by random "drift", but suggests bigger animals generally fare better at sea.
In the past 542 million years, the average size of a marine animal has gone up by a factor of 150.
It appears that the explosion of different life forms near the start of that time window eventually skewed decisively towards bulkier animals.
Today's tiniest sea critter is less than 10 times smaller than its Cambrian counterpart, measured in terms of volume; both are minuscule crustaceans. But at the other end of the scale, the mighty blue whale is more than 100,000 times the size of the largest animal the Cambrian could offer: another crustacean with a clam-like, hinged shell.
Big bias
The idea that natural selection might lead to animal lineages gradually gaining weight is far from new. It is set out in a proposal known as Cope's rule, after American fossil specialist Edward Drinker Cope.
19th-Century palaeontologists noticed that the ancient ancestors of modern mammals often tended to be smaller; horses, for example, can be traced to the dog-sized Eohippus genus of 50 million years ago.
The pattern is not consistent across the animal kingdom, however. Most groups of dinosaurs got bigger until they died out - but the birds that evolved from them grew smaller and lighter with the necessity of flight.
Dr Noel Heim, from Stanford University in California, set out to give Cope's rule its most thorough test yet - in the vast realm of the ocean.
One of the team's key sources was the 50-volume "Treatise on Invertebrate Paleontology"
He enlisted the help of colleagues, undergraduates and even high school interns, to scour the scientific record for body size data - including measuring countless illustrations from venerable palaeontological tomes.
"We've had at least 50 high school students working on it over the last five years," Dr Heim told BBC News.
"It would have taken many, many, many more years doing it on my own!"
Eventually the team had amassed information on more than 17,000 groups of species, called genera. This represents over 60% of all the animal genera ever to have lived.
It was detailed analysis of this formidable set of figures that revealed the trend towards increasing size.
But Dr Heim and his colleagues say the consistent trend does not mean that every single genus of animals evolved to grow larger.
Instead, the branches of the family tree that were populated by larger animals divided many more times - diversifying and expanding so that the ocean gradually built up a greater variety of bigger and bigger beasts.
Faster movers, better eaters
The team also wanted to work out whether this bigness bias was really driven by evolutionary advantage, or was simply a matter of chance.
To this end, they put their size data from the oldest animals into a computer model and ran multiple simulations of how the family tree might evolve. Each species could die out, stay the same, or get bigger or smaller.
In some simulations, the scientists allowed the animals' size to drift randomly without affecting each species' success; in others, they tweaked the rules so that bigger animals were more likely to survive and flourish.
The version that best matched the real fossil history was one with a genuine size advantage.
"The degree of increase in both mean and maximum body size just aren't well explained by neutral drift," said Dr Heim. "It appears that you actually need some active evolutionary process that promotes larger sizes."
As for what those benefits of extra bulk might be, the researchers cannot be sure - but larger species likely took advantage of being able to move faster, burrow better in sediment, or eat larger prey.
The changing chemistry of the ocean, including an increase in oxygen, may also have played a role, Dr Heim suggested.
Breathing air helped marine reptiles to maintain their extra body size
Dr Michael Berenbrink, an evolutionary physiologist at the University of Liverpool, said the US team had compiled "an incredible data set".
He cautioned that the results should be interpreted carefully, noting particularly that the size increase was not just the gradual progression that a straightforward application of Cope's rule might predict.
Certain key events, also highlighted by the study's authors, deliver an extra boost. Most obviously, at the stages when land animals like reptiles and, later, mammals returned to the water, the size graph lurched upward.
It was the return of mammals, after all, that eventually produced the modern giants of the sea: whales.
"You can see in the data, there is this trend to increasing size - but a real kick comes when you have these air-breathers re-entering the water," Dr Berenbrink told the BBC.
"Then you have a sort of a step change in size."
Breathing air delivers extra oxygen to an animal's tissues, he explained, allowing them to sustain bigger bodies beneath the waves.
Dr Heim agrees that these events are important, but emphasises the huge diversity of other life forms - the fish, molluscs and other invertebrates - which together continued on a trajectory of expanding size.
"[Marine mammals and reptiles] are not driving the trend," he said. "They're really big, but in terms of diversity there's just not that many of them.
"They actually have a fairly small impact on the mean size."
http://www.bbc.com/news/science-environment-31533744
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
03-03-2015
Wetenschappers maken eerste snapshot van licht als golf en deeltjesstroom
Het is wetenschappers gelukt beide vormen van licht tegelijkertijd waar te nemen en vast te leggen, namelijk als deeltje en als golf. Tot nu toe was het niet gelukt licht in beide vormen tegelijk vast te leggen.
De onderzoekers van de Zwitserse École Polytechnique Fédérale de Lausanne, EPFL, ontwikkelden een experiment waarmee ze de beide modaliteiten van licht tegelijkertijd konden vastleggen en publiceerden hun resultaten in het tijdschrift Nature Communications.
Albert Einstein werkte in 1905 het idee uit dat licht zowel uit golven als uit deeltjes bestond. Hij stelde dit als mogelijkheid voor bij het bestaan van het foto-elektrisch effect. Bij dat effect ontstaat een stroom elektronen als een metalen oppervlak wordt beschenen met uv-licht.
Om beide vormen in één keer te kunnen waarnemen, zetten de wetenschappers van EPFL een experiment op waarbij een laserpuls wordt afgevuurd op een stukje nanodraad van metaal. Een laser voegt energie toe aan de geladen deeltjes in de nanodraad, waardoor ze gaan trillen. Licht reist langs deze draad in twee richtingen. Als de in tegenovergestelde richting reizende golven elkaar tegenkomen, vormen ze een nieuwe golf die eruitziet als een staande golf. De staande golf functioneert als uitgangspunt voor het experiment.
Tegelijkertijd wordt een stroom elektronen vlak langs de nanodraad afgevuurd. Met die elektronen wordt de staande lichtgolf vastgelegd. Als de elektronen vlak langs het licht komen dat om de nanodraad 'gevangen' zit, bewegen ze langzamer of sneller. Door gebruik te maken van een ultrasnelle elektronenmicroscoop, legden de wetenschappers zo de positie vast waar deze snelheidsverandering plaatsvond. Op die manier kon het team de staande golf weergeven.
Testopstelling licht als deeltje en golf ( © Fabrizio Carbone/EPFL)
Behalve de golf kon op deze manier ook het lichtdeeltje aangetoond worden. De elektronen die vlak langs de lichtbundel scheerden, 'raakten' de fotonen, ofwel de lichtdeeltjes. Doordat ze elkaar raken, verandert ook de snelheid. Die snelheidsverandering bestaat uit het uitwisselen van 'energiepakketjes', de kwanta, tussen de elektronen en fotonen. Het bestaan van die energiepakketjes laat zien dat het licht op de nanodraad zich gedraagt als deeltjes.
Op de nieuwssite van de EPFL zegt onderzoeker Fabrizio Carbone dat dit experiment laat zien dat we zo kwantummechanica en zijn paradoxale natuur kunnen filmen. "Het kunnen vastleggen en controleren van kwantummechanische fenomenen op de nanometerschaal opent een nieuwe route naar kwantumcomputing en andere fundamentele wetenschap", besluit Carbone.
(tweakers.net)
Wetenschappers maken eerste snapshot van licht als golf en deeltjesstroom
Het is wetenschappers gelukt beide vormen van licht tegelijkertijd waar te nemen en vast te leggen, namelijk als deeltje en als golf. Tot nu toe was het niet gelukt licht in beide vormen tegelijk vast te leggen.
De onderzoekers van de Zwitserse École Polytechnique Fédérale de Lausanne, EPFL, ontwikkelden een experiment waarmee ze de beide modaliteiten van licht tegelijkertijd konden vastleggen en publiceerden hun resultaten in het tijdschrift Nature Communications.
Albert Einstein werkte in 1905 het idee uit dat licht zowel uit golven als uit deeltjes bestond. Hij stelde dit als mogelijkheid voor bij het bestaan van het foto-elektrisch effect. Bij dat effect ontstaat een stroom elektronen als een metalen oppervlak wordt beschenen met uv-licht.
Om beide vormen in één keer te kunnen waarnemen, zetten de wetenschappers van EPFL een experiment op waarbij een laserpuls wordt afgevuurd op een stukje nanodraad van metaal. Een laser voegt energie toe aan de geladen deeltjes in de nanodraad, waardoor ze gaan trillen. Licht reist langs deze draad in twee richtingen. Als de in tegenovergestelde richting reizende golven elkaar tegenkomen, vormen ze een nieuwe golf die eruitziet als een staande golf. De staande golf functioneert als uitgangspunt voor het experiment.
Tegelijkertijd wordt een stroom elektronen vlak langs de nanodraad afgevuurd. Met die elektronen wordt de staande lichtgolf vastgelegd. Als de elektronen vlak langs het licht komen dat om de nanodraad 'gevangen' zit, bewegen ze langzamer of sneller. Door gebruik te maken van een ultrasnelle elektronenmicroscoop, legden de wetenschappers zo de positie vast waar deze snelheidsverandering plaatsvond. Op die manier kon het team de staande golf weergeven.
Testopstelling licht als deeltje en golf ( © Fabrizio Carbone/EPFL)
Behalve de golf kon op deze manier ook het lichtdeeltje aangetoond worden. De elektronen die vlak langs de lichtbundel scheerden, 'raakten' de fotonen, ofwel de lichtdeeltjes. Doordat ze elkaar raken, verandert ook de snelheid. Die snelheidsverandering bestaat uit het uitwisselen van 'energiepakketjes', de kwanta, tussen de elektronen en fotonen. Het bestaan van die energiepakketjes laat zien dat het licht op de nanodraad zich gedraagt als deeltjes.
Op de nieuwssite van de EPFL zegt onderzoeker Fabrizio Carbone dat dit experiment laat zien dat we zo kwantummechanica en zijn paradoxale natuur kunnen filmen. "Het kunnen vastleggen en controleren van kwantummechanische fenomenen op de nanometerschaal opent een nieuwe route naar kwantumcomputing en andere fundamentele wetenschap", besluit Carbone.
(tweakers.net)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
INCREDIBLE DRONE FOOTAGE OF THE WORLD'S LARGETS CAVE
It's like its own little ecosystem.
http://www.sciencealert.c(...)world-s-largest-cave
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
SCIENTISTS CAN NOW TELL IF YOU'RE IN LOVE BY SCANNING YOUR BRAIN
And they know if you're faking it.
FIONA MACDONALD 16 MAR 2015
Love is one of the biggest human mysteries - people write songs about it, die for it and dedicate their lives to it. But what, exactly, is it? Scientists believe that they may finally have found the answer, after discovering the first evidence of changes in the love-struck brain.
The team scanned the brains of 100 students recruited from Southwest University in China and found clear changes in the areas of the brain involved in reward, motivation, emotion and social interactions when someone was in love. Their results have been published in Frontiers in Human Neuroscience, and you can see the full figure above here.
"The results shed light on the underlying neural mechanisms of romantic love, and demonstrate the possibility of applying a resting-state fMRI approach for investigating romantic love," the authors wrote in the paper.
The researchers used resting state functional magnetic resonance imaging (fMRI) to compare the brain activity of three different groups - 34 people who had been in love for between four and 18 months, 34 who had recently broken up with someone they loved, and 32 who had never been in love at all. Across the three groups there was no significant difference in age, personal monthly expenses, family income, or years of education.
During the scans, the participants were told to think of nothing in particular, so the scientists could get an understanding of how their brains worked overall.
They found that those who were "in love" had increased activity in several areas of their brains, including the dorsal anterior cingulate cortex, insula, caudate, amygdala, and nucleus accumbens, as well as the temporo-parietal junction, posterior cingulate cortex, medial prefrontal cortex, inferior parietal, precuneus, and temporal lobe.
In many of these brain regions, the amount of activity they saw was linked to the amount of time someone had been in love. So, the longer they'd loved someone, the more activity they experienced.
On the other hand, the longer the "ended love" group had been broken up, the lower activity in these regions. They also showed that one area of the brain, the caudate nucleus, seemed to be involved in helping people cope with the end of a love affair.
Of course, knowing this isn't really going to help you work out whether or not your boyfriend or girlfriend really loves you, or even whether your love is the kind of love that's going to last. But the researchers believe it could lead to a better understanding of the emotion, and could give scientists the ability to 'diagnose' whether someone really is in love or not.
However, before we get too carried away, there are a few flaws the study, the biggest being that its findings are all based on students self-classifying whether or not they were in love in the first place. And there's also not a clear base level of brain activity established. An interesting follow-up would be to compare people's brain activity between when they're in love to when they aren't to eliminate individual neural differences.
The researchers acknowledge this, and explain that longitudinal studies are now needed to verify their findings. And they also put forward another (slightly depressing) limitation of their study: "We do not know exactly whether love-related alterations are adaptation, or maladaptation in lovers." Which basically means they're not sure whether the brain-changing experience of falling head over heels in love is doing us more harm than good, and they suggest future studies determine this.
So there's still a lot to learn about love, but as far as taking steps towards understanding the biological basis of human emotions go, this is a pretty big one. We can't wait to find out more.
http://www.sciencealert.c(...)-scanning-your-brain
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
YOUR EYES ARE WIRED BACKWARDS: HERE'S WHY
Mystery SOLVED.
SCIENCEALERT STAFF
19 MAR 2015
This article was written by Erez Ribak from the Technion - Israel Institute of Technology, and was originally published at The Conversation.
The human eye is optimised to have good colour vision at day and high sensitivity at night. But until recently it seemed as if the cells in the retina were wired the wrong way round, with light travelling through a mass of neurons before it reaches the light-detecting rod and cone cells. New research presented at a meeting of the American Physical Society has uncovered a remarkable vision-enhancing function for this puzzling structure.
About a century ago, the fine structure of the retina was discovered. The retina is the light-sensitive part of the eye, lining the inside of the eyeball. The back of the retina contains cones to sense the colours red, green and blue. Spread among the cones are rods, which are much more light-sensitive than cones, but which are colour-blind.
Before arriving at the cones and rods, light must traverse the full thickness of the retina, with its layers of neurons and cell nuclei. These neurons process the image information and transmit it to the brain, but until recently it has not been clear why these cells lie in front of the cones and rods, not behind them. This is a long-standing puzzle, even more so since the same structure, of neurons before light detectors, exists in all vertebrates, showing evolutionary stability.
Researchers in Leipzig found that glial cells, which also span the retinal depth and connect to the cones, have an interesting attribute. These cells are essential for metabolism, but they are also denser than other cells in the retina. In the transparent retina, this higher density (and corresponding refractive index) means that glial cells can guide light, just like fibre-optic cables.
SELECTIVE VISION
In view of this, my colleague Amichai Labin and I built a model of the retina, and showed that the directional of glial cells helps increase the clarity of human vision. But we also noticed something rather curious: the colours that best passed through the glial cells were green to red, which the eye needs most for daytime vision. The eye usually receives too much blue – and thus has fewer blue-sensitive cones.
Further computer simulations showed that green and red are concentrated five to 10 times more by the glial cells, and into their respective cones, than blue light. Instead, excess blue light gets scattered to the surrounding rods.
This surprising result of the simulation now needed an experimental proof. With colleagues at the Technion Medical School, we tested how light crosses guinea pig retinas. Like humans, these animals are active during the day and their retinal structure has been well-characterised, which allowed us to simulate their eyes just as we had done for humans. Then we passed light through their retinas and, at the same time, scanned them with a microscope in three dimensions. This we did for 27 colours in the visible spectrum.
The result was easy to notice: in each layer of the retina we saw that the light was not scattered evenly, but concentrated in a few spots. These spots were continued from layer to layer, thus creating elongated columns of light leading from the entrance of the retina down to the cones at the detection layer. Light was concentrated in these columns up to 10 times, compared to the average intensity.
Even more interesting was the fact that the colours that were best guided by the glial cells matched nicely with the colours of the cones. The cones are not as sensitive as the rods, so this additional light allowed them to function better – even under lower light levels. Meanwhile, the bluer light, that was not well-captured in the glial cells, was scattered onto the rods in its vicinity.
These results mean that the retina of the eye has been optimised so that the sizes and densities of glial cells match the colours to which the eye is sensitive (which is in itself an optimisation process suited to our needs). This optimisation is such that colour vision during the day is enhanced, while night-time vision suffers very little. The effect also works best when the pupils are contracted at high illumination, further adding to the clarity of our colour vision.The Conversation
This article was originally published at The Conversation. Read the original article.
http://www.sciencealert.c(...)backwards-here-s-why
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
21-03-2015
Kleurenblinden zien échte kleuren dankzij speciale bril
© SCREENSHOT YouTube.
VIDEO In de minidocumentaire 'Color For the Colorblind' is te ZIENhoe kleurenblinden reageren wanneer ze voor het eerst kleur ZIEN. Dat is mogelijk dankzij een uitvinding van de Amerikaanse firma EnChroma. Die bracht een 'wonderbril' op de markt die kleurenblindheid corrigeert.
© SCREENSHOT YouTube.
Volgens Daily Mail gebeurde de uitvinding toevallig en was de bril bedoeld om de ogen van patiënten te beschermen die een laseroperatie moesten ondergaan.
Een kennis van bedenker Don McPherson, die kleurenblind is, probeerde de bril en plots ging een heel nieuwe wereld voor hem OPEN.
Dat is ook het geval bij de kleurenblinden in het filmpje. Het is aangrijpend te zien hoe zij reageren wanneer ze voor het eerst de nieuwe tinten waarnemen. Atlee krijgt een krop in de keel, Andrew ziet voor het eerst de tekeningen die z'n zoontje uit z'n potlood schudde en Keith ten slotte kan geen woord meer uitbrengen.
(HLN)
Kleurenblinden zien échte kleuren dankzij speciale bril
© SCREENSHOT YouTube.
VIDEO In de minidocumentaire 'Color For the Colorblind' is te ZIENhoe kleurenblinden reageren wanneer ze voor het eerst kleur ZIEN. Dat is mogelijk dankzij een uitvinding van de Amerikaanse firma EnChroma. Die bracht een 'wonderbril' op de markt die kleurenblindheid corrigeert.
© SCREENSHOT YouTube.
Volgens Daily Mail gebeurde de uitvinding toevallig en was de bril bedoeld om de ogen van patiënten te beschermen die een laseroperatie moesten ondergaan.
Een kennis van bedenker Don McPherson, die kleurenblind is, probeerde de bril en plots ging een heel nieuwe wereld voor hem OPEN.
Dat is ook het geval bij de kleurenblinden in het filmpje. Het is aangrijpend te zien hoe zij reageren wanneer ze voor het eerst de nieuwe tinten waarnemen. Atlee krijgt een krop in de keel, Andrew ziet voor het eerst de tekeningen die z'n zoontje uit z'n potlood schudde en Keith ten slotte kan geen woord meer uitbrengen.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
23-03-2015
Wetenschappers staan op het punt mammoet te herscheppen
Wetenschappers hebben een belangrijke stap genomen naar het herscheppen van een wolharige mammoet. Ze slaagden erin veertien genen van de uitgestorven diersoort te laten functioneren in de cellen van de hedendaagse olifant. © Kos.
Wetenschappers van de universiteit van Harvard hebben genen van een wolharige mammoet kunnen mengen met levend DNA van een Aziatische olifant. Zo staan ze een grote stap dichter bij het weer tot leven wekken van de prehistorische mammoet, die meer dan 3.000 jaar geleden is uitgestorven.
Permafrost
De genetici gebruikten DNA van mammoeten die leefden in het Noordpoolgebied. Dankzij de permafrost zijn de genen in de karkassen uitstekend bewaard gebleven. De wetenschappers vonden de belangrijkste verschillen in de genetische code van de mammoet en de huidige olifant. Zo reproduceerden ze 14 specifieke genen die ze succesvol wisten te mengen met de gencode van een olifant. In een laboratoriumomgeving begonnen de genen van de mammoet te functioneren in olifantencellen.
Koudeweerstand
"We concentreerden ons op genen die zorgen voor koudeweerstand, zoals beharing, de grootte van de oren, het onderhuids vet en de hemoglobine (de bloedmolecule die zorgt voor het transport van zuurstof door het lichaam, redactie)", stelt professor George Church.
"We hebben nu functionerende olifantencellen met mammoet-DNA erin. We hebben de studie nog niet gepubliceerd omdat er nog werk aan de winkel is", zegt Church in The Sunday Times.
Meest verwant met Aziatische olifant
De mammoet is het meest verwant met de Aziatische olifant. Het dier was ruim drie meter hoog en woog zeven ton. Onze voorouders jaagden op de mammoet, die ongeveer 3.300 jaar geleden uitstierf.
Klonen
Bevroren karkassen van wolharige mammoeten zijn teruggevonden in Alaska en Siberië. Uit die karkassen haalden de wetenschappers DNA-stalen. Momenteel werken drie verschillende teams aan het herscheppen van het volledige genoom van de wolharige mammoet. Het uiteindelijke klonen van het dier komt daarmee een grote stap dichterbij.
Kritiek
Andere experts menen dat het GELD beter zou besteed zijn aan het beschermen van de Afrikaanse en Aziatische olifant. De Afrikaanse olifant is kwetsbaar, de Aziatische is met uitsterven bedreigd.
"Waarom zouden we een andere olifantensoort tot leven wekken als we de olifanten die nog niet zijn uitgestorven nog niet kunnen houden?", vraagt professor en DNA-expert Alex Greenwood zich af.
Andere critici stellen dat een olifant moet lijden voor het klonen van een mammoet. Het dier moet in gevangenschap gehouden worden, experimenten ondergaan en een zwangerschap van 22 maanden doorstaan om dan te bevallen van een nakomeling die misschien niet eens overleeft.
(HLN)
Wetenschappers staan op het punt mammoet te herscheppen
Wetenschappers hebben een belangrijke stap genomen naar het herscheppen van een wolharige mammoet. Ze slaagden erin veertien genen van de uitgestorven diersoort te laten functioneren in de cellen van de hedendaagse olifant. © Kos.
Wetenschappers van de universiteit van Harvard hebben genen van een wolharige mammoet kunnen mengen met levend DNA van een Aziatische olifant. Zo staan ze een grote stap dichter bij het weer tot leven wekken van de prehistorische mammoet, die meer dan 3.000 jaar geleden is uitgestorven.
Permafrost
De genetici gebruikten DNA van mammoeten die leefden in het Noordpoolgebied. Dankzij de permafrost zijn de genen in de karkassen uitstekend bewaard gebleven. De wetenschappers vonden de belangrijkste verschillen in de genetische code van de mammoet en de huidige olifant. Zo reproduceerden ze 14 specifieke genen die ze succesvol wisten te mengen met de gencode van een olifant. In een laboratoriumomgeving begonnen de genen van de mammoet te functioneren in olifantencellen.
Koudeweerstand
"We concentreerden ons op genen die zorgen voor koudeweerstand, zoals beharing, de grootte van de oren, het onderhuids vet en de hemoglobine (de bloedmolecule die zorgt voor het transport van zuurstof door het lichaam, redactie)", stelt professor George Church.
"We hebben nu functionerende olifantencellen met mammoet-DNA erin. We hebben de studie nog niet gepubliceerd omdat er nog werk aan de winkel is", zegt Church in The Sunday Times.
Meest verwant met Aziatische olifant
De mammoet is het meest verwant met de Aziatische olifant. Het dier was ruim drie meter hoog en woog zeven ton. Onze voorouders jaagden op de mammoet, die ongeveer 3.300 jaar geleden uitstierf.
Klonen
Bevroren karkassen van wolharige mammoeten zijn teruggevonden in Alaska en Siberië. Uit die karkassen haalden de wetenschappers DNA-stalen. Momenteel werken drie verschillende teams aan het herscheppen van het volledige genoom van de wolharige mammoet. Het uiteindelijke klonen van het dier komt daarmee een grote stap dichterbij.
Kritiek
Andere experts menen dat het GELD beter zou besteed zijn aan het beschermen van de Afrikaanse en Aziatische olifant. De Afrikaanse olifant is kwetsbaar, de Aziatische is met uitsterven bedreigd.
"Waarom zouden we een andere olifantensoort tot leven wekken als we de olifanten die nog niet zijn uitgestorven nog niet kunnen houden?", vraagt professor en DNA-expert Alex Greenwood zich af.
Andere critici stellen dat een olifant moet lijden voor het klonen van een mammoet. Het dier moet in gevangenschap gehouden worden, experimenten ondergaan en een zwangerschap van 22 maanden doorstaan om dan te bevallen van een nakomeling die misschien niet eens overleeft.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
23-03-2015
Cel bouwt secuur als een vakman
Cel creëert proteasoom met moleculaire zelfassemblage vergelijkbaar met Ikea-bouwpakket
Zoals wij een Ikea-kast in elkaar zetten, zo bouwt een cel machines: vanuit losse onderdelen en met behulp van gereedschappen. Als een vakman neemt de cel het erg nauw bij het in elkaar timmeren van de onderdelen, benadrukken celbiologen van de Kansas State University.
Moleculaire machines assembleren zichzelf.
Institute for Molecular Manufacturing
Eiwitten verzetten bergen werk in een cel, zoals het omzetten en transporteren van allerlei stoffen. Om gezond te blijven ruimt een cel overbodige en beschadigde eiwitten op. Voor die klus heeft hij moleculaire vuilniswagens klaarstaan, de proteasomen. Eiwitten die weg moeten krijgen een chemisch vlaggetje opgespeld waaraan het proteasoom ze herkend als afval. De vuilniswagen komt langs om de gemarkeerde eiwitten op te pikken en af te breken.
Een proteasoom bouwen is een ingewikkelde klus voor de cel. Het moleculaire machientje bestaat uit 66 onderdelen die op de juiste manier bij elkaar moeten komen. Het proces wordt gecoördineerd door helpereiwitten. Wetenschappers van Kansas State University ontrafelden een belangrijke stap in de assemblage van het proteasoom, zo is deze week te lezen in Nature Communications.
Ikea-bouwpakket
De Nederlandse celbioloog Jeroen Roelofs, die studeerde aan de Rijksuniversiteit Groningen, leidde de studie. “Het proces lijkt op de assemblage van meubels”, legt hij uit. “Als je een ladekast koopt bij Ikea krijg je een stapel onderdelen die je met behulp van gereedschappen in elkaar moet zetten voordat je een functionele kast hebt.”
Moleculaire machines assembleren zichzelf met behulp van gereedschappen in de vorm van helpereiwitten.
Wikimedia Commons
“De cel hanteert hetzelfde concept. Er is een stapel onderdelen en helpereiwitten hebben de functie van gereedschap. Ze assisteren bij het in elkaar zetten van de onderdelen tot grotere onderdelen, die vergelijkbaar zijn met de laden van de kast. Die grotere onderdelen worden vervolgens samen gebracht om het eindproduct te maken: het proteasoom.”
Schild
De grotere onderdelen hebben verschillende taken. Er wordt een regeldeeltje in elkaar gezet dat de gemarkeerde eiwitten herkent en oppikt. Daarnaast is er een kerndeeltje dat het knippen van eiwitten in kleinere stukjes voor zijn rekening neemt.
Roelofs en zijn collega’s laten nu zien hoe belangrijk de helpereiwitten zijn om de stapeling van het regel- en kerndeeltje tot proteasoom goed te laten verlopen. Soms is het kerndeeltje nog niet af, maar probeert het regeldeeltje er toch al aan vast te klitten. Dat is niet de bedoeling: bij het maken van een kast moeten de afzonderlijke lades ook eerst af zijn voor je ze goed kunt stapelen.
Uit de experimenten blijkt dat een nog onafgemaakt kerndeeltje helpereiwitten aan zich bindt. Hij gebruikt ze als schild om het regeldeeltje van zich af te houden. Maar zodra het kerndeeltje helemaal gevormd is, zet het een moleculaire schakelaar om, waarop het de helpereiwitten loslaat, ontdekten de biologen. Als de schakelaar om is kan het regeldeeltje binden aan het kerndeeltje om een proteasoom te vormen.
Links een kerndeeltje dat nog niet af is (in paars) waaraan twee helpereiwitten (rood) zijn gebonden die hem afschermen. Het kerndeeltje (groen) kan daardoor niet binden. Als het kerndeel af is, zoals in de situatie rechts, laat het de helpereiwitten los via het omzetten van een moleculaire schakelaar. Het regeldeel kan dan binden om een proteasoom te maken.
Jeroen Roelofs, Kansas State University
Alzheimer
Met wiskundige modellen toonde Roelofs aan dat de assemblage van het proteasoom zonder deze moleculaire schakelaar minder efficiënt gaat. De schakelaar voorkomt dat onderdelen vast komen te zitten in een positie die een misvormde machine oplevert. Roelofs: “Er is maar één goede mogelijkheid waarop alle onderdelen in elkaar passen. De helpereiwitten zorgen ervoor dat het proces in de juiste volgorde gebeurt.”
Het onderzoek levert vooral veel fundamentele kennis op over hoe de cel zijn ingewikkelde machinerie bouwt. Naast proteasomen assembleren onder andere ook ribosomen, de eiwitfabriekjes van de cel, zichzelf met behulp van gereedschappen.
Het team blikt ook vooruit op hoe deze kennis de menselijke gezondheid kan verbeteren. “We weten dat in veel neurodegeneratieve ziektes zoals Alzheimer bepaalde eiwitten ophopen. Proteasomen draagt hieraan bij wanneer ze minder actief worden en dus minder eiwit afbreken”, aldus Roelofs. “Het regelen van de hoeveelheid proteasomen kan medisch voordeel hebben. Dit onderzoek geeft ons inzicht in waar in het proces we de vorming van proteasomen kunnen aanpassen.”
Bron:
Prashant S. Wani e.a., ‘Maturation of the proteasome core particle induces an affinity switch that controls regulatory particle association’, Nature Communications, online publicatie op 16 maart 2015. doi:10.1038/ncomms7384
(kennislink)
Cel bouwt secuur als een vakman
Cel creëert proteasoom met moleculaire zelfassemblage vergelijkbaar met Ikea-bouwpakket
Zoals wij een Ikea-kast in elkaar zetten, zo bouwt een cel machines: vanuit losse onderdelen en met behulp van gereedschappen. Als een vakman neemt de cel het erg nauw bij het in elkaar timmeren van de onderdelen, benadrukken celbiologen van de Kansas State University.
Moleculaire machines assembleren zichzelf.
Institute for Molecular Manufacturing
Eiwitten verzetten bergen werk in een cel, zoals het omzetten en transporteren van allerlei stoffen. Om gezond te blijven ruimt een cel overbodige en beschadigde eiwitten op. Voor die klus heeft hij moleculaire vuilniswagens klaarstaan, de proteasomen. Eiwitten die weg moeten krijgen een chemisch vlaggetje opgespeld waaraan het proteasoom ze herkend als afval. De vuilniswagen komt langs om de gemarkeerde eiwitten op te pikken en af te breken.
Een proteasoom bouwen is een ingewikkelde klus voor de cel. Het moleculaire machientje bestaat uit 66 onderdelen die op de juiste manier bij elkaar moeten komen. Het proces wordt gecoördineerd door helpereiwitten. Wetenschappers van Kansas State University ontrafelden een belangrijke stap in de assemblage van het proteasoom, zo is deze week te lezen in Nature Communications.
Ikea-bouwpakket
De Nederlandse celbioloog Jeroen Roelofs, die studeerde aan de Rijksuniversiteit Groningen, leidde de studie. “Het proces lijkt op de assemblage van meubels”, legt hij uit. “Als je een ladekast koopt bij Ikea krijg je een stapel onderdelen die je met behulp van gereedschappen in elkaar moet zetten voordat je een functionele kast hebt.”
Moleculaire machines assembleren zichzelf met behulp van gereedschappen in de vorm van helpereiwitten.
Wikimedia Commons
“De cel hanteert hetzelfde concept. Er is een stapel onderdelen en helpereiwitten hebben de functie van gereedschap. Ze assisteren bij het in elkaar zetten van de onderdelen tot grotere onderdelen, die vergelijkbaar zijn met de laden van de kast. Die grotere onderdelen worden vervolgens samen gebracht om het eindproduct te maken: het proteasoom.”
Schild
De grotere onderdelen hebben verschillende taken. Er wordt een regeldeeltje in elkaar gezet dat de gemarkeerde eiwitten herkent en oppikt. Daarnaast is er een kerndeeltje dat het knippen van eiwitten in kleinere stukjes voor zijn rekening neemt.
Roelofs en zijn collega’s laten nu zien hoe belangrijk de helpereiwitten zijn om de stapeling van het regel- en kerndeeltje tot proteasoom goed te laten verlopen. Soms is het kerndeeltje nog niet af, maar probeert het regeldeeltje er toch al aan vast te klitten. Dat is niet de bedoeling: bij het maken van een kast moeten de afzonderlijke lades ook eerst af zijn voor je ze goed kunt stapelen.
Uit de experimenten blijkt dat een nog onafgemaakt kerndeeltje helpereiwitten aan zich bindt. Hij gebruikt ze als schild om het regeldeeltje van zich af te houden. Maar zodra het kerndeeltje helemaal gevormd is, zet het een moleculaire schakelaar om, waarop het de helpereiwitten loslaat, ontdekten de biologen. Als de schakelaar om is kan het regeldeeltje binden aan het kerndeeltje om een proteasoom te vormen.
Links een kerndeeltje dat nog niet af is (in paars) waaraan twee helpereiwitten (rood) zijn gebonden die hem afschermen. Het kerndeeltje (groen) kan daardoor niet binden. Als het kerndeel af is, zoals in de situatie rechts, laat het de helpereiwitten los via het omzetten van een moleculaire schakelaar. Het regeldeel kan dan binden om een proteasoom te maken.
Jeroen Roelofs, Kansas State University
Alzheimer
Met wiskundige modellen toonde Roelofs aan dat de assemblage van het proteasoom zonder deze moleculaire schakelaar minder efficiënt gaat. De schakelaar voorkomt dat onderdelen vast komen te zitten in een positie die een misvormde machine oplevert. Roelofs: “Er is maar één goede mogelijkheid waarop alle onderdelen in elkaar passen. De helpereiwitten zorgen ervoor dat het proces in de juiste volgorde gebeurt.”
Het onderzoek levert vooral veel fundamentele kennis op over hoe de cel zijn ingewikkelde machinerie bouwt. Naast proteasomen assembleren onder andere ook ribosomen, de eiwitfabriekjes van de cel, zichzelf met behulp van gereedschappen.
Het team blikt ook vooruit op hoe deze kennis de menselijke gezondheid kan verbeteren. “We weten dat in veel neurodegeneratieve ziektes zoals Alzheimer bepaalde eiwitten ophopen. Proteasomen draagt hieraan bij wanneer ze minder actief worden en dus minder eiwit afbreken”, aldus Roelofs. “Het regelen van de hoeveelheid proteasomen kan medisch voordeel hebben. Dit onderzoek geeft ons inzicht in waar in het proces we de vorming van proteasomen kunnen aanpassen.”
Bron:
Prashant S. Wani e.a., ‘Maturation of the proteasome core particle induces an affinity switch that controls regulatory particle association’, Nature Communications, online publicatie op 16 maart 2015. doi:10.1038/ncomms7384
(kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
STAR'S BIRTH GLIMPSED 'IN REAL TIME'
3 April 2015
Data from 1996 - illustrated here as a 3D simulation - showed a compact, round blast of wind (in blue)
Astronomers have witnessed a key stage in the birth of a very heavy star, using two radio telescope views of the process taken 18 years apart.
The young star is 4,200 light-years from Earth and appears to be surrounded by a doughnut-shaped cloud of dust.
That cloud slows down the hot, ionised wind that the star blasts into space, causing it to form an elongated column perpendicular to the dusty ring.
The new results represent "before and after" glimpses of that column forming.
They were captured by the Very Large Array, a battery of 27 antennae in the New Mexico desert, and are published in the journal Science.
"The comparison is remarkable," said first author Carlos Carrasco-Gonzalez, from the National Autonomous University of Mexico. The compact, rounded wind indicated by data from 1996 transforms - just 18 years later in 2014 - into a "distinctly elongated outflow".
One to watch
The infant star is about 300 times brighter than the Sun and goes by the catchy name of W75N(B)-VLA2.
Being able to observe its dramatic growing pains in real time is unique, according to Prof Huib van Langevelde from Leiden University in the Netherlands, another of the study's authors.
The 2014 data revealed the wind to be much more elongated, emerging from the presumed ring of dust
"This object is providing us an exciting opportunity to watch the developments over the next few years, as this very young star develops the characteristic bipolar outflow morphology," said Prof van Langevelde, who also works at the Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE).
VLBI - very long baseline interferometry - is the method of comparing signals between widely-spaced antennae, effectively simulating one massive telescope.
One of the major findings that has already emerged from studying W75N(B)-VLA2 relates to earlier work led by JIVE scientists, who in 2009 traced the large-scale magnetic field in that region of space and reported that the field surrounding the young star was neatly aligned with it.
Now, it seems the elongated outflow that has burst forth in just 18 years is also aligned with that magnetic field - suggesting that magnetism is playing a crucial role in the star's formation.
The team hopes to watch and learn more as the "protostar" continues its turbulent development.
"Our understanding of how massive young stars develop is much less complete than our understanding of how Sun-like stars develop," said Dr Gabriele Surcis, another co-author from JIVE.
"It's going to be really great to be able to watch one as it changes."
http://www.bbc.com/news/science-environment-32168507
3 April 2015
Data from 1996 - illustrated here as a 3D simulation - showed a compact, round blast of wind (in blue)
Astronomers have witnessed a key stage in the birth of a very heavy star, using two radio telescope views of the process taken 18 years apart.
The young star is 4,200 light-years from Earth and appears to be surrounded by a doughnut-shaped cloud of dust.
That cloud slows down the hot, ionised wind that the star blasts into space, causing it to form an elongated column perpendicular to the dusty ring.
The new results represent "before and after" glimpses of that column forming.
They were captured by the Very Large Array, a battery of 27 antennae in the New Mexico desert, and are published in the journal Science.
"The comparison is remarkable," said first author Carlos Carrasco-Gonzalez, from the National Autonomous University of Mexico. The compact, rounded wind indicated by data from 1996 transforms - just 18 years later in 2014 - into a "distinctly elongated outflow".
One to watch
The infant star is about 300 times brighter than the Sun and goes by the catchy name of W75N(B)-VLA2.
Being able to observe its dramatic growing pains in real time is unique, according to Prof Huib van Langevelde from Leiden University in the Netherlands, another of the study's authors.
The 2014 data revealed the wind to be much more elongated, emerging from the presumed ring of dust
"This object is providing us an exciting opportunity to watch the developments over the next few years, as this very young star develops the characteristic bipolar outflow morphology," said Prof van Langevelde, who also works at the Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE).
VLBI - very long baseline interferometry - is the method of comparing signals between widely-spaced antennae, effectively simulating one massive telescope.
One of the major findings that has already emerged from studying W75N(B)-VLA2 relates to earlier work led by JIVE scientists, who in 2009 traced the large-scale magnetic field in that region of space and reported that the field surrounding the young star was neatly aligned with it.
Now, it seems the elongated outflow that has burst forth in just 18 years is also aligned with that magnetic field - suggesting that magnetism is playing a crucial role in the star's formation.
The team hopes to watch and learn more as the "protostar" continues its turbulent development.
"Our understanding of how massive young stars develop is much less complete than our understanding of how Sun-like stars develop," said Dr Gabriele Surcis, another co-author from JIVE.
"It's going to be really great to be able to watch one as it changes."
http://www.bbc.com/news/science-environment-32168507
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
02-04-2015
Wetenschappers realiseren kwantumteleportatie op fotonische chip
De belangrijkste circuits om kwantumteleportatie te kunnen uitvoeren, de circuits die kwantumverstrengeling opwekken en waarnemen, zijn door een internationaal team van wetenschappers op een fotonische chip samengevoegd.
fotonchip foton chipDat schrijft de universiteit van Bristol op zijn site. Fotonen lijken een goede manier om het gebruik van qubits toe te passen. Een van de belangrijkste taken is het mogelijk maken van kwantumteleportatie, waarbij de staat van een qubit van het ene foton op het andere overgaat.
De hoofdonderzoeker Akira Furusawa bereikte in 2013 goede resultaten met kwantumteleportatie, maar de set-up besloeg toen enkele vierkante meters, iets wat schaalbaarheid niet ten goede kwam. In Bristol wist hij optische circuits te implementeren op een microchip van silicium van slechts enkele vierkante millimeters. Volgens de universiteit is het de eerste keer dat kwantumteleportatie aangetoond is op een siliciumchip, waarmee het probleem van schaalbaarheid aangepakt is.
Het bewerkstellingen van kwantumteleportatie op microchipformaat is belangrijk om praktische kwantumtechnologieën te kunnen gaan toepassen, vooral op het gebied van encryptie. De volledige paper is in Nature Photonics te vinden.
kwantumteleportatie quantum teleportation tafel table
Opstelling voor kwantumteleportatie
(tweakers.net)
Wetenschappers realiseren kwantumteleportatie op fotonische chip
De belangrijkste circuits om kwantumteleportatie te kunnen uitvoeren, de circuits die kwantumverstrengeling opwekken en waarnemen, zijn door een internationaal team van wetenschappers op een fotonische chip samengevoegd.
fotonchip foton chipDat schrijft de universiteit van Bristol op zijn site. Fotonen lijken een goede manier om het gebruik van qubits toe te passen. Een van de belangrijkste taken is het mogelijk maken van kwantumteleportatie, waarbij de staat van een qubit van het ene foton op het andere overgaat.
De hoofdonderzoeker Akira Furusawa bereikte in 2013 goede resultaten met kwantumteleportatie, maar de set-up besloeg toen enkele vierkante meters, iets wat schaalbaarheid niet ten goede kwam. In Bristol wist hij optische circuits te implementeren op een microchip van silicium van slechts enkele vierkante millimeters. Volgens de universiteit is het de eerste keer dat kwantumteleportatie aangetoond is op een siliciumchip, waarmee het probleem van schaalbaarheid aangepakt is.
Het bewerkstellingen van kwantumteleportatie op microchipformaat is belangrijk om praktische kwantumtechnologieën te kunnen gaan toepassen, vooral op het gebied van encryptie. De volledige paper is in Nature Photonics te vinden.
kwantumteleportatie quantum teleportation tafel table
Opstelling voor kwantumteleportatie
(tweakers.net)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
08-04-2015
Terminaal zieke man krijgt mogelijk eerste complete hoofdtransplantatie ooit
© Twitter, Daily Mail, Daily Mirror.
De 30-jarige Valery Spiridonov heeft zich aangemeld om de eerste mens ooit te worden die een complete hoofdtransplantatie zal ondergaan. Je hoort het goed, zijn hoofd wordt mogelijk integraal op het lichaam van iemand anders geplaatst. "Mijn beslissing is genomen en ik ben niet van plan om van gedacht te veranderen", zegt hij vastberaden.
De Russische Valery werd geboren met een ernstige genetische spierziekte. Hij wil de radicale operatie graag ondergaan omdat zijn toestand elk jaar verergert. "Als ik deze kans niet grijp, dan ziet mijn lot er heel triestig uit", zegt hij. "Ben ik bang? Natuurlijk. Maar het is niet alleen beangstigend, het is ook heel interessant."
De controversiële Italiaanse dokter Sergio Canavero, die de operatie zal uitvoeren, wordt door vele sceptici 'gestoord' genoemd. Maar hij is er rotsvast van overtuigd dat een complete hoofdtransplantatie wel degelijk mogelijk is.
Hij kreeg al heel wat aanvragen (?), maar staat erop dat de eerste patiënten, net zoals Valery, aan een spierziekte lijden en dus echt een nieuw lichaam kunnen gebruiken. Hij heeft Valery nu geïdentificeerd als eerste patiënt. De twee hebben elkaar nog niet in het echt ontmoet, maar hebben wel al contact gehad via Skype. De chirurg wil nu nog zeker twee jaar tijd om alle nodige voorbereidingen te treffen. In 2017 wil hij de operatie uitvoeren.
'Dr. Frankenstein' of wereldverbeterende pionier?
In 1970 onderging een aap voor het eerst een hoofdtransplantatie. Het aapje stierf acht dagen later omdat het lichaam het nieuwe hoofd afstootte. Voor de aap stierf bleek hij niet te kunnen bewegen omdat onder andere de ruggengraat niet voldoende verbonden was. De aap kon ook niet zelfstandig ademen. Volgens dokter Canavero staat hij met zijn plannen ondertussen al heel wat verder en bestaan nu ook alle technieken om een hoofd over te zetten op een donorlichaam.
Critici noemen Canavero 'Dr. Frankenstein' en vinden zijn plannen pure fictie. Moest dokter Canavero toch in dit huzarenstukje slagen, bezorgt hij met zijn pionierende operatie wel meteen voor hoop voor heel wat verlamde en gehandicapte mensen. "Voor de eerste man de ruimte in ging dacht men ook aan alles wat er fout kon gaan", zegt Valery. "Als je wil dat iets lukt, moet je er aan participeren", concludeert hij moedig.
(HLN)
Terminaal zieke man krijgt mogelijk eerste complete hoofdtransplantatie ooit
© Twitter, Daily Mail, Daily Mirror.
De 30-jarige Valery Spiridonov heeft zich aangemeld om de eerste mens ooit te worden die een complete hoofdtransplantatie zal ondergaan. Je hoort het goed, zijn hoofd wordt mogelijk integraal op het lichaam van iemand anders geplaatst. "Mijn beslissing is genomen en ik ben niet van plan om van gedacht te veranderen", zegt hij vastberaden.
De Russische Valery werd geboren met een ernstige genetische spierziekte. Hij wil de radicale operatie graag ondergaan omdat zijn toestand elk jaar verergert. "Als ik deze kans niet grijp, dan ziet mijn lot er heel triestig uit", zegt hij. "Ben ik bang? Natuurlijk. Maar het is niet alleen beangstigend, het is ook heel interessant."
De controversiële Italiaanse dokter Sergio Canavero, die de operatie zal uitvoeren, wordt door vele sceptici 'gestoord' genoemd. Maar hij is er rotsvast van overtuigd dat een complete hoofdtransplantatie wel degelijk mogelijk is.
Hij kreeg al heel wat aanvragen (?), maar staat erop dat de eerste patiënten, net zoals Valery, aan een spierziekte lijden en dus echt een nieuw lichaam kunnen gebruiken. Hij heeft Valery nu geïdentificeerd als eerste patiënt. De twee hebben elkaar nog niet in het echt ontmoet, maar hebben wel al contact gehad via Skype. De chirurg wil nu nog zeker twee jaar tijd om alle nodige voorbereidingen te treffen. In 2017 wil hij de operatie uitvoeren.
'Dr. Frankenstein' of wereldverbeterende pionier?
In 1970 onderging een aap voor het eerst een hoofdtransplantatie. Het aapje stierf acht dagen later omdat het lichaam het nieuwe hoofd afstootte. Voor de aap stierf bleek hij niet te kunnen bewegen omdat onder andere de ruggengraat niet voldoende verbonden was. De aap kon ook niet zelfstandig ademen. Volgens dokter Canavero staat hij met zijn plannen ondertussen al heel wat verder en bestaan nu ook alle technieken om een hoofd over te zetten op een donorlichaam.
Critici noemen Canavero 'Dr. Frankenstein' en vinden zijn plannen pure fictie. Moest dokter Canavero toch in dit huzarenstukje slagen, bezorgt hij met zijn pionierende operatie wel meteen voor hoop voor heel wat verlamde en gehandicapte mensen. "Voor de eerste man de ruimte in ging dacht men ook aan alles wat er fout kon gaan", zegt Valery. "Als je wil dat iets lukt, moet je er aan participeren", concludeert hij moedig.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Ik geloof er geen fuck vanquote:
08-04-2015
Terminaal zieke man krijgt mogelijk eerste complete hoofdtransplantatie ooit
[ afbeelding ]
© Twitter, Daily Mail, Daily Mirror.
De 30-jarige Valery Spiridonov heeft zich aangemeld om de eerste mens ooit te worden die een complete hoofdtransplantatie zal ondergaan. Je hoort het goed, zijn hoofd wordt mogelijk integraal op het lichaam van iemand anders geplaatst. "Mijn beslissing is genomen en ik ben niet van plan om van gedacht te veranderen", zegt hij vastberaden.
De Russische Valery werd geboren met een ernstige genetische spierziekte. Hij wil de radicale operatie graag ondergaan omdat zijn toestand elk jaar verergert. "Als ik deze kans niet grijp, dan ziet mijn lot er heel triestig uit", zegt hij. "Ben ik bang? Natuurlijk. Maar het is niet alleen beangstigend, het is ook heel interessant."
[ afbeelding ]
De controversiële Italiaanse dokter Sergio Canavero, die de operatie zal uitvoeren, wordt door vele sceptici 'gestoord' genoemd. Maar hij is er rotsvast van overtuigd dat een complete hoofdtransplantatie wel degelijk mogelijk is.
[ afbeelding ]
Hij kreeg al heel wat aanvragen (?), maar staat erop dat de eerste patiënten, net zoals Valery, aan een spierziekte lijden en dus echt een nieuw lichaam kunnen gebruiken. Hij heeft Valery nu geïdentificeerd als eerste patiënt. De twee hebben elkaar nog niet in het echt ontmoet, maar hebben wel al contact gehad via Skype. De chirurg wil nu nog zeker twee jaar tijd om alle nodige voorbereidingen te treffen. In 2017 wil hij de operatie uitvoeren.
'Dr. Frankenstein' of wereldverbeterende pionier?
In 1970 onderging een aap voor het eerst een hoofdtransplantatie. Het aapje stierf acht dagen later omdat het lichaam het nieuwe hoofd afstootte. Voor de aap stierf bleek hij niet te kunnen bewegen omdat onder andere de ruggengraat niet voldoende verbonden was. De aap kon ook niet zelfstandig ademen. Volgens dokter Canavero staat hij met zijn plannen ondertussen al heel wat verder en bestaan nu ook alle technieken om een hoofd over te zetten op een donorlichaam.
Critici noemen Canavero 'Dr. Frankenstein' en vinden zijn plannen pure fictie. Moest dokter Canavero toch in dit huzarenstukje slagen, bezorgt hij met zijn pionierende operatie wel meteen voor hoop voor heel wat verlamde en gehandicapte mensen. "Voor de eerste man de ruimte in ging dacht men ook aan alles wat er fout kon gaan", zegt Valery. "Als je wil dat iets lukt, moet je er aan participeren", concludeert hij moedig.
(HLN)
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
Het is niks nieuws hoor, ze hebben al sinds de vorige eeuw experimenten gedaan met honden en apen, Ik ben echter ook sceptisch of het al binnen 2 jaar mogelijk zal zijn.bij een mens. En dan hebben we t nog niet over ethische implicaties...quote:
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Ze kunnen een dwarslesie nog steeds niet herstellen maar dit zou wel moeten lukken? Of neemt hij genoegen met een gevoelloos lichaam en leven in een rolstoel, weinig verschil met de huidige situatie behalve dat hij er langer mee kan leven.quote:
[..]
Het is niks nieuws hoor, ze hebben al sinds de vorige eeuw experimenten gedaan met honden en apen, Ik ben echter ook sceptisch of het al binnen 2 jaar mogelijk zal zijn.bij een mens. En dan hebben we t nog niet over ethische implicaties...
Recht zo die gaat, braaf zo die heen.
Daarom lijkt 2 jaar me iets te voorbarig, maar ben wel positief dat we in de toekomst de techniek zullen intwikkelen die het mogelijk maakt...quote:
[..]
Ze kunnen een dwarslesie nog steeds niet herstellen maar dit zou wel moeten lukken? Of neemt hij genoegen met een gevoelloos lichaam en leven in een rolstoel, weinig verschil met de huidige situatie behalve dat hij er langer mee kan leven.
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
13-04-2015
Universum dijt mogelijk toch niet zo snel uit als gedacht
Wetenschappers hebben ontdekt dat supernova’s die gebruikt worden om afstanden in het heelal te meten niet zo uniform zijn als gedacht. Het zou kunnen betekenen dat het universum toch niet zo snel uitdijt als gedacht.
Onderzoekers bestudeerden de supernova’s van type Ia. Aangenomen werd dat deze supernova’s allemaal evenveel licht geven. Door de helderheid van deze sterren te meten, kunnen onderzoekers dan ook vaststellen op welke afstand de supernova’s vanaf de aarde staan. Tenminste: dat dachten we. Nieuw onderzoek suggereert namelijk dat supernova’s van het type Ia helemaal niet zo uniform zijn.
Wetenschappers hebben ontdekt dat er verschillen zijn in de helderheid van deze supernova’s en dat de supernova’s op basis van die verschillen in twee groepen in te delen zijn. “De groep die nabij ons in de minderheid is, is op grotere afstanden – en dus toen het universum jonger was – in de meerderheid,” legt onderzoeker Peter Milne uit. “Er is sprake van verschillende populaties en dat hebben we niet eerder erkend. We namen altijd aan dat hoe ver ze ook van je verwijderd zijn, supernova’s van het type Ia altijd hetzelfde zijn. Maar dat blijkt niet zo te zijn.”
Het onderzoek heeft mogelijk implicaties voor de uitdijing van het heelal. Wetenschappers hebben namelijk onder meer supernova’s van het type Ia gebruikt om de snelheid waarmee het heelal uitdijt, vast te stellen. Uit hun onderzoek bleek dat veel supernova’s minder helder zijn, omdat ze door een versnelde uitdijing van het heelal tegenwoordig op grotere afstand van de aarde staan. “Het idee achter deze redenering was dat supernova’s van het type Ia allemaal dezelfde helderheid hebben en er dus – ongeacht waar ze ontploffen – hetzelfde uitzien. De verre supernova’s zouden er net zo uitzien als de supernova’s die dichtbij ons staan, maar omdat ze minder helder zijn dan verwacht gingen mensen ervan uit dat ze op een grotere afstand stonden. En dat heeft geleid tot de conclusie dat het universum nu sneller uitdijt dan in het verleden.”
(scientias.nl)
Universum dijt mogelijk toch niet zo snel uit als gedacht
Wetenschappers hebben ontdekt dat supernova’s die gebruikt worden om afstanden in het heelal te meten niet zo uniform zijn als gedacht. Het zou kunnen betekenen dat het universum toch niet zo snel uitdijt als gedacht.
Onderzoekers bestudeerden de supernova’s van type Ia. Aangenomen werd dat deze supernova’s allemaal evenveel licht geven. Door de helderheid van deze sterren te meten, kunnen onderzoekers dan ook vaststellen op welke afstand de supernova’s vanaf de aarde staan. Tenminste: dat dachten we. Nieuw onderzoek suggereert namelijk dat supernova’s van het type Ia helemaal niet zo uniform zijn.
Wetenschappers hebben ontdekt dat er verschillen zijn in de helderheid van deze supernova’s en dat de supernova’s op basis van die verschillen in twee groepen in te delen zijn. “De groep die nabij ons in de minderheid is, is op grotere afstanden – en dus toen het universum jonger was – in de meerderheid,” legt onderzoeker Peter Milne uit. “Er is sprake van verschillende populaties en dat hebben we niet eerder erkend. We namen altijd aan dat hoe ver ze ook van je verwijderd zijn, supernova’s van het type Ia altijd hetzelfde zijn. Maar dat blijkt niet zo te zijn.”
Het onderzoek heeft mogelijk implicaties voor de uitdijing van het heelal. Wetenschappers hebben namelijk onder meer supernova’s van het type Ia gebruikt om de snelheid waarmee het heelal uitdijt, vast te stellen. Uit hun onderzoek bleek dat veel supernova’s minder helder zijn, omdat ze door een versnelde uitdijing van het heelal tegenwoordig op grotere afstand van de aarde staan. “Het idee achter deze redenering was dat supernova’s van het type Ia allemaal dezelfde helderheid hebben en er dus – ongeacht waar ze ontploffen – hetzelfde uitzien. De verre supernova’s zouden er net zo uitzien als de supernova’s die dichtbij ons staan, maar omdat ze minder helder zijn dan verwacht gingen mensen ervan uit dat ze op een grotere afstand stonden. En dat heeft geleid tot de conclusie dat het universum nu sneller uitdijt dan in het verleden.”
(scientias.nl)
14-04-2015
Eerste gedetailleerde kaart van donkere materie is een feit
Onderzoekers hebben voor het eerst een gedetailleerde kaart afgeleverd waarop te zien is hoe donkere materie in het heelal verspreid is. Vooralsnog lijkt deze kaart onze ideeën over donkere materie te bevestigen.
Ongeveer een kwart van het universum bestaat naar schatting uit donkere materie. Maar donkere materie is onzichtbaar en dus niet zo gemakkelijk in kaart te brengen. Om een beeld te krijgen van de verdeling van donkere materie in het heelal, moeten onderzoekers dan ook kijken naar de zwaartekrachtsinvloed die donkere materie op de omgeving heeft. “We maten de bijna niet waarneembare verstoringen in de vormen van ongeveer twee miljoen sterrenstelsels om deze nieuwe kaarten te maken,” vertelt onderzoeker Vinu Vikram.
De kaart laat de verspreiding van donkere materie zien. De kleuren vertellen iets over de dichtheid: de dichtheid van de materie is groter in de rode en gele gebieden. De grijze stippen zijn clusters (hoe groter de stip, hoe groter het cluster). Afbeelding: Dark Energy Survey.
Dark Energy Camera
De kaarten zijn gemaakt met behulp van de Dark Energy Camera. Deze camera bevindt zich op een telescoop in Chili. Vooralsnog hebben de onderzoekers één kaart vrijgegeven. Deze kaart beslaat ongeveer drie procent van het deel van het heelal dat de Dark Energy Camera tijdens zijn vijf jaar durende missie zal bestuderen.
Toets de theorie
Met behulp van de kaarten hopen onderzoekers te achterhalen of hun ideeën over de vrij mysterieuze donkere materie kloppen. Eén van die ideeën stelt bijvoorbeeld dat – omdat er veel meer donkere materie is dan zichtbare materie – sterrenstelsels zullen ontstaan op plekken waar de concentratie donkere materie groot is. Tot op heden lijkt de Dark Energy Camera dat idee te onderschrijven. De kaarten laten lange ‘slierten’ materie zien waarin zich veel sterrenstelsels en clusters bevinden en ‘lege gebieden’ waarin heel weinig sterrenstelsels te vinden zijn.
“Onze analyse is tot zover in lijn met wat we voorspelden,” stelt onderzoeker Chihway Chang. “Door in te zoomen op de kaarten hebben we kunnen meten hoe donkere materie sterrenstelsels van verschillende typen omwikkelt en hoe zij samen door de tijd heen evolueren. We kijken ernaar uit om de nieuwe gegevens die nu binnenkomen te gebruiken om theoretische modellen nog verder te beproeven.”
(scientias.nl)
Eerste gedetailleerde kaart van donkere materie is een feit
Onderzoekers hebben voor het eerst een gedetailleerde kaart afgeleverd waarop te zien is hoe donkere materie in het heelal verspreid is. Vooralsnog lijkt deze kaart onze ideeën over donkere materie te bevestigen.
Ongeveer een kwart van het universum bestaat naar schatting uit donkere materie. Maar donkere materie is onzichtbaar en dus niet zo gemakkelijk in kaart te brengen. Om een beeld te krijgen van de verdeling van donkere materie in het heelal, moeten onderzoekers dan ook kijken naar de zwaartekrachtsinvloed die donkere materie op de omgeving heeft. “We maten de bijna niet waarneembare verstoringen in de vormen van ongeveer twee miljoen sterrenstelsels om deze nieuwe kaarten te maken,” vertelt onderzoeker Vinu Vikram.
De kaart laat de verspreiding van donkere materie zien. De kleuren vertellen iets over de dichtheid: de dichtheid van de materie is groter in de rode en gele gebieden. De grijze stippen zijn clusters (hoe groter de stip, hoe groter het cluster). Afbeelding: Dark Energy Survey.
Dark Energy Camera
De kaarten zijn gemaakt met behulp van de Dark Energy Camera. Deze camera bevindt zich op een telescoop in Chili. Vooralsnog hebben de onderzoekers één kaart vrijgegeven. Deze kaart beslaat ongeveer drie procent van het deel van het heelal dat de Dark Energy Camera tijdens zijn vijf jaar durende missie zal bestuderen.
Toets de theorie
Met behulp van de kaarten hopen onderzoekers te achterhalen of hun ideeën over de vrij mysterieuze donkere materie kloppen. Eén van die ideeën stelt bijvoorbeeld dat – omdat er veel meer donkere materie is dan zichtbare materie – sterrenstelsels zullen ontstaan op plekken waar de concentratie donkere materie groot is. Tot op heden lijkt de Dark Energy Camera dat idee te onderschrijven. De kaarten laten lange ‘slierten’ materie zien waarin zich veel sterrenstelsels en clusters bevinden en ‘lege gebieden’ waarin heel weinig sterrenstelsels te vinden zijn.
“Onze analyse is tot zover in lijn met wat we voorspelden,” stelt onderzoeker Chihway Chang. “Door in te zoomen op de kaarten hebben we kunnen meten hoe donkere materie sterrenstelsels van verschillende typen omwikkelt en hoe zij samen door de tijd heen evolueren. We kijken ernaar uit om de nieuwe gegevens die nu binnenkomen te gebruiken om theoretische modellen nog verder te beproeven.”
(scientias.nl)
HOW OCTOPUSES CO-ORDINATE THEIR ARMS
By Victoria Gill
Science reporter, BBC News
16 April 2015
The study is the first to examine how octopuses co-ordinate their eight, flexible limbs as they crawl
With the aid of high-speed cameras, scientists have revealed how octopuses co-ordinate their arms to crawl.
Researchers from the Hebrew University of Jerusalem filmed crawling octopuses to work out exactly how the animals used their almost limitlessly flexible arms when they move.
This revealed the surprising simplicity of their motion; they just choose which arm to use to push themselves along.
The findings are published in the journal Current Biology.
The study is the first detailed analysis of exactly how octopuses manages to move without a rigid skeleton.
How octopuses control and move their soft bodies is of interest to engineers who aim to design biologically inspired robots.
"People want to build soft robots for medical purposes and rescue operations," said Dr Guy Levy, one of the researchers involved in the project.
Such soft-bodied, octopus-inspired arms would not be limited by fixed joints, he explained. This could be useful to access narrow, difficult to reach spaces - perhaps getting help to people trapped at the scene of a collapsed building.
Pick a leg
To find out the secrets of the octopus's remarkably efficient movement, Dr Levy and his colleague Prof Benny Hochner videoed the animals from underneath as they crawled, and analysed their motion frame by frame.
"The octopus has found a very simple solution to a potentially complicated problem"
Guy Levy , Hebrew University of Jerusalem
This detailed study showed that, by shortening and lengthening, each arm pushed the body in only one direction.
"So the octopus only has to decide which arm to use for the pushing - it doesn't need to decide which direction this arm will push," explained Dr Levy.
"[It has] found a very simple solution to a potentially complicated problem - it just has to pick which arm to recruit."
And because the creatures are able to push off any of their eight legs, they are able to crawl in any direction - no matter which way their body is facing. And, uniquely, there is no rhythm or pattern to their undulating limb movements
The scientists' next step is to delve into the internal circuitry of the octopus nervous system, to find out exactly how this co-ordinated crawling is controlled.
Dr Levy added: "Every time we try to understand something new about the octopus, there are new surprises."
http://www.bbc.com/news/science-environment-32319705
By Victoria Gill
Science reporter, BBC News
16 April 2015
The study is the first to examine how octopuses co-ordinate their eight, flexible limbs as they crawl
With the aid of high-speed cameras, scientists have revealed how octopuses co-ordinate their arms to crawl.
Researchers from the Hebrew University of Jerusalem filmed crawling octopuses to work out exactly how the animals used their almost limitlessly flexible arms when they move.
This revealed the surprising simplicity of their motion; they just choose which arm to use to push themselves along.
The findings are published in the journal Current Biology.
The study is the first detailed analysis of exactly how octopuses manages to move without a rigid skeleton.
How octopuses control and move their soft bodies is of interest to engineers who aim to design biologically inspired robots.
"People want to build soft robots for medical purposes and rescue operations," said Dr Guy Levy, one of the researchers involved in the project.
Such soft-bodied, octopus-inspired arms would not be limited by fixed joints, he explained. This could be useful to access narrow, difficult to reach spaces - perhaps getting help to people trapped at the scene of a collapsed building.
Pick a leg
To find out the secrets of the octopus's remarkably efficient movement, Dr Levy and his colleague Prof Benny Hochner videoed the animals from underneath as they crawled, and analysed their motion frame by frame.
"The octopus has found a very simple solution to a potentially complicated problem"
Guy Levy , Hebrew University of Jerusalem
This detailed study showed that, by shortening and lengthening, each arm pushed the body in only one direction.
"So the octopus only has to decide which arm to use for the pushing - it doesn't need to decide which direction this arm will push," explained Dr Levy.
"[It has] found a very simple solution to a potentially complicated problem - it just has to pick which arm to recruit."
And because the creatures are able to push off any of their eight legs, they are able to crawl in any direction - no matter which way their body is facing. And, uniquely, there is no rhythm or pattern to their undulating limb movements
The scientists' next step is to delve into the internal circuitry of the octopus nervous system, to find out exactly how this co-ordinated crawling is controlled.
Dr Levy added: "Every time we try to understand something new about the octopus, there are new surprises."
http://www.bbc.com/news/science-environment-32319705
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
THE LARGEST KNOWN STRUCTURE IN THE UNIVERSE IS A HOLE 1.8 BILLION LIGHT-YEARS ACROSS
Literally a whole lot of nothing.
FIONA MACDONALD
21 APR 2015
Astronomers have stumbled across the biggest object ever detected in the Universe… and it’s a void that stretches for 1.8 billion light years.
Distinguishable by its emptiness, the ‘supervoid’, as it's being called, isn't the only hole in the Universe, but it's the biggest patch we've found, and is abnormal in the typically evenly distributed Universe.
The supervoid was spotted by scientists trying to explain an unusually cool patch in the radiation left over from the Big Bang, known as the Universe’s cosmic microwave background. You can see this patch, which researchers named the 'Cold Spot', circled in the image above, taken by the European Space Agency's (ESA) Planck telescope.
For the past decade, researchers have been extremely interested in the Cold Spot, because it doesn't fit with our current understanding of how the Universe evolved. While a few small warm and cold patches are expected, we shouldn't see such big cold patches, according to the current model.
So an international team of astronomers decided to investigate further, and stumbled across the hole. Although the void isn’t entirely empty, there are an estimated 10,000 galaxies missing from the patch of sky.
Previous studies had missed the supervoid as they were looking too far back - the researchers used the Pan-STARRS1 telescope in Hawaii, and NASA's Wide Field Survey Explorer to count the number of galaxies in a patch of sky just 3 billion light years away.
"This is the greatest supervoid ever discovered," one of the researchers András Kovács, from the Eötvös Loránd University in Budapest, told Hannah Devlin over at The Guardian. "In combination of size and emptiness, our supervoid is still a very rare event. We can only expect a few supervoids this big in the observable universe."
The supervoid isn't actually a vacuum, but because it's so sparse - it contains around 20 percent less matter than the rest of the Universe - it sucks energy from light travelling through it, partially contributing to the Cold Spot's unusually low temperature.
But, frustratingly, it still doesn't fully explain why that region of the sky is so cold.
"The void itself I’m not so unhappy about. It’s like the Everest of voids – there has to be one that’s bigger than the rest," Carlos Frenk, a cosmologist from the University of Durham in the UK, who wasn't involved in the research, told Devlin. "But it doesn’t explain the whole Cold Spot, which we’re still in the dark about."
The one thing the slow-down of light as it passes through the supervoid does support, however, is the fact that the Universe is expanding at an accelerating rate. As Devlin explains:
"This is because the photons convert kinetic energy to gravitational potential as they travel to the heart of the void and get further from denser surrounding patches of universe - think of it as climbing a hill. In a stationary universe, the situation would be symmetrical and so the photons would regain the lost energy on the way out of the void (down the hill) and exit at the same speed.
In an accelerated expansion of the universe, however, everything is effectively becoming less dense as space is stretched out, so voids become relatively shallower over time. This means by the time the light descends the virtual hill, the hill has become flatter and the light cannot pick up all the speed it lost on the way in."
So if you weren't already feeling like the Universe was a cold, lonely place, don't worry, there are now holes out there thousands of times bigger than our entire galaxy.
http://www.sciencealert.c(...)n-light-years-across
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
quote:
Het artikel is langer.quote:To get around the theory of relativity, physicist Miguel Alcubierre came up with the concept of a bubble of spacetime which travels faster than the speed of light while the ship inside of it is stationary. The bubble contracts spacetime in front of the ship and expands it behind it. The warp drive would look like a football inside a flat ring. The tremendous amount of energy it would need made this idea prohibitive until Harold “Sonny” White of NASA’s Johnson Space Center calculated that making the ring into a donut shape would significant reduce the energy needs.
Meanwhile, in the lab, NASA and other space programs were working on prototypes of the EmDrive or RF resonant cavity thruster invented by British aerospace engineer Roger J. Shawyer. This propulsion device uses a magnetron to produce microwaves for thrust, has no moving parts and needs no reaction mass for fuel. In 2014, Johnson Space Center claimed to have developed its own low-power EmDrive.
Which brings us to today’s warp field buzz. Posts on NASASpaceFlight.com, a website devoted to the engineering side of space news, say that NASA has a tool to measure variances in the path-time of light. When lasers were fired through the EmDrive’s resonance chamber, it measured significant variances and, more importantly, found that some of the beams appeared to travel faster than the speed of light. If that’s true, it would mean that the EmDrive is producing a warp field or bubble.
Free Assange! Hack the Planet
[b]Op dinsdag 6 januari 2009 19:59 schreef Papierversnipperaar het volgende:[/b]
De gevolgen van de argumenten van de anti-rook maffia
[b]Op dinsdag 6 januari 2009 19:59 schreef Papierversnipperaar het volgende:[/b]
De gevolgen van de argumenten van de anti-rook maffia
CHILE'S HUGE VOLCANIC ERUPTION MAKES LIGHTNING, CAN BE SEEN FROM SPACE
Devastatingly beautiful.
FIONA MACDONALD
25 APR 2015
Earlier this week, Chile's Cabulco volcano started erupting for the first time in 43 years, spraying dust and ash at least 15 kilometres into the sky, and causing the evacuation of up to 2,000 local residents.
Thankfully there have been no casualties or serious injuries reported, but the volcano has put on one hell of a show, producing a breathtaking display of volcanic lightning with its second eruption and blasting out red-hot rocks and lava. You can marvel at the power of nature in the incredible time-lapse footage below.
What causes volcanic lightning? As Bec Crew wrote for ScienceAlert last month, this eerily beautiful phenomenon is triggered when giant ash clouds spew out of a volcano's mouth: "As the individual ash particles make contact and rub against each other, they produce enough static electricity to convert into bursts of lightning."
This ash cloud has since caused flight cancellations as it blows across South America, and has produced a plume that can be seen from space. The below infrared image was taken by the Suomi NPP satellite on 23 April.
NASA’s Terra satellite also snapped a natural-colour photo of the ash plume, below:
And there have been no shortage of amazing Earth-bound images across Twitter.
https://twitter.com/LKrauss1
You can see the volcano's initial eruption unfolding below, and follow Indefinitely Wild's coverage for updated footage and photos.
Bron: http://www.sciencealert.c(...)n-be-seen-from-space
Met een muziekje erbij
[ Bericht 5% gewijzigd door Kijkertje op 25-04-2015 23:00:45 ]
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
ARE SPACE AND TIME AN ILLUSION?
Thanks to this explainer, you no longer have to pretend you understand the concept of spacetime!
28 APR 2015
What exactly is spacetime? Well, it's a mathematical model that combines measurements of both space and time into a single continuum, with space consisting of three dimensions, and time consisting of one dimension - known as the fourth dimension. Simple! Okay, it's really not, but the video above by the PBS Space Time channel is here to explain it all to you in the easiest way possible.
First off, if we can already quantify both space and time, why do we need to combine them into an entirely new measurement? As Gabe Perez-Giz explains in the video above, we need it because we could have two 'observers' of space and time - two different types of particles, for example - and they could both disagree on how much space there is between things at any given point in time.
They could even disagree about the actual sequence of events that have occurred. But as long as their measurements are consistent, neither observer is wrong. Both particles have the correct measurements of space and time, despite coming up with completely different answers.
Put simply, this means that an event in someone's past could be in someone else's future, and there would be nothing 'wrong' about either of their realities. "Any disagreement means that there is no universal division of events in the past, present, and future, which opens major philosophical cans of worms for things like free will, and our belief that we can change the future," says Gabe. "So is everyone's experience of the Universe entirely subjective? If time and space as we usually conceive of them aren't part of objective reality, then what is?"
If you're confused, that's okay, if you're intrigued, good! The video above has the answers you need, and you just might come out of it with a brand new, much clearer understanding of one of the most important concepts in physics (and a thoroughly blown mind). You're welcome.
Bron: http://www.sciencealert.com/watch-are-space-and-time-an-illusion
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
Episch concertquote:
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
MATHEMATICIANS DISPUTE CLAIMS THAT THE 'GOLDEN RATIO'IS A NATURAL BLUEPRINT FOR BAUTY
Experts blast 'myth that refuses to go away', saying that sums alone cannot define which faces are easy on the eye
Revered as the formula that defines beauty, the golden ratio is a mathematically derived principle claimed by many to be embodied in objects as diverse as a spiralled seashell and the Parthenon.
But the widespread belief that the golden ratio is the natural blueprint for beauty is pseudo-scientific “hocus-pocus” and a “myth that refuses to go away”, according to leading mathematicians.
The issue has flared up again, after one of the United States’s leading scientific organisations, the Smithsonian, promoted highly contentious claims about the ratio at the National Math Festival in Washington DC earlier this month.
Theories that the Parthenon in Athens, pictured, and Great Pyramid in Egypt were built according to the golden ratio have also been disproved (EPA)
Eve Torrence, a professor at Randolph–Macon College in Virginia, said she was appalled to find a Smithsonian-branded stall which claimed the golden ratio is found in the human body. It offered visitors the chance to put their head through an oval, allegedly to demonstrate whether their face was in accordance with what is also known as the “divine proportion”.
“The idea that there’s this one rectangle [based on the golden ratio] that’s this perfect one... and is reflected in the human body, that’s one of the most silly things. Human beings are so different,” she said.
“There are lots of ratios and proportions in the human body, but they are not all the golden ratio and they are not all precisely the golden ratio. It’s a very loosey-goosey, pseudo-science kind of thing that they are promoting.
“There’s not this number that’s got this perfection in the way people think it does. It feels dirty to mathematicians. It’s hocus-pocus.”
However, there is genuine maths behind the ratio itself. First described by Euclid, it is created by dividing a line into two unequal sections in such a way that the ratio between the whole line and the longer section is the same as the ratio between the longer and shorter sections. This works out at approximately 1.618:1.
The ratio can be used to create different shapes such as a rectangle, triangle or a spiral. The spiral shapes are found in some plants.
But Dr Keith Devlin, a Stanford University mathematician, said Euclid had never claimed the ratio had any aesthetic qualities, an idea largely invented by Gustav Theodor Fechner, a 19th-century German psychologist. More recently it appeared in a 1959 educational cartoon, Donald in Mathmagic Land, and Dan Brown’s The Da Vinci Code.
The ratio can be used to create different shapes such as a rectangle, triangle or a spiral. The spiral shapes are found in some plants (Rex)
Dr Devlin, who campaigns against myths associated with the golden ratio, pointed to “considerable evidence” that people do not find golden rectangles more appealing than others. On the contrary, they tend to favour aspect ratios they are familiar with, such as an A4 piece of paper or a computer screen.
He also said the popular idea that the navel divides the human body in accordance with the golden ratio is false. The figures are close, but there is considerable variation.
Theories that the Parthenon in Athens and Great Pyramid in Egypt were built according to the golden ratio have also been disproved, he said. “The golden ratio stuff is in the realm of religious belief. People will argue it is true because they believe it, but it’s just not fact.”
Such views are dismissed by believers such as Dr Stephen Marquardt, a plastic surgeon and chief executive of Marquardt Beauty Analysis in California, who has patented facial grids derived from the golden ratio to guide surgery.
The golden ratio is a mathematically derived principle but is not present in the spiral of a Nautillus shell (Rex)
Asked about the mathematicians’ objections, he said: “I would say they haven’t done their homework... Mathematicians have their heads up their asses about half the time.”
Dr Marquardt said Marilyn Monroe’s face was “not perfect” but “pretty close”, while Angelina Jolie was “all right [but] her lips are a little large”. The closest fits to golden-ratio defined perfection were Audrey Hepburn and Pierce Brosnan.
The Smithsonian refused to discuss the claims made on its stall.
Bron: http://www.independent.co(...)beauty-10204354.html
Experts blast 'myth that refuses to go away', saying that sums alone cannot define which faces are easy on the eye
Revered as the formula that defines beauty, the golden ratio is a mathematically derived principle claimed by many to be embodied in objects as diverse as a spiralled seashell and the Parthenon.
But the widespread belief that the golden ratio is the natural blueprint for beauty is pseudo-scientific “hocus-pocus” and a “myth that refuses to go away”, according to leading mathematicians.
The issue has flared up again, after one of the United States’s leading scientific organisations, the Smithsonian, promoted highly contentious claims about the ratio at the National Math Festival in Washington DC earlier this month.
Theories that the Parthenon in Athens, pictured, and Great Pyramid in Egypt were built according to the golden ratio have also been disproved (EPA)
Eve Torrence, a professor at Randolph–Macon College in Virginia, said she was appalled to find a Smithsonian-branded stall which claimed the golden ratio is found in the human body. It offered visitors the chance to put their head through an oval, allegedly to demonstrate whether their face was in accordance with what is also known as the “divine proportion”.
“The idea that there’s this one rectangle [based on the golden ratio] that’s this perfect one... and is reflected in the human body, that’s one of the most silly things. Human beings are so different,” she said.
“There are lots of ratios and proportions in the human body, but they are not all the golden ratio and they are not all precisely the golden ratio. It’s a very loosey-goosey, pseudo-science kind of thing that they are promoting.
“There’s not this number that’s got this perfection in the way people think it does. It feels dirty to mathematicians. It’s hocus-pocus.”
However, there is genuine maths behind the ratio itself. First described by Euclid, it is created by dividing a line into two unequal sections in such a way that the ratio between the whole line and the longer section is the same as the ratio between the longer and shorter sections. This works out at approximately 1.618:1.
The ratio can be used to create different shapes such as a rectangle, triangle or a spiral. The spiral shapes are found in some plants.
But Dr Keith Devlin, a Stanford University mathematician, said Euclid had never claimed the ratio had any aesthetic qualities, an idea largely invented by Gustav Theodor Fechner, a 19th-century German psychologist. More recently it appeared in a 1959 educational cartoon, Donald in Mathmagic Land, and Dan Brown’s The Da Vinci Code.
The ratio can be used to create different shapes such as a rectangle, triangle or a spiral. The spiral shapes are found in some plants (Rex)
Dr Devlin, who campaigns against myths associated with the golden ratio, pointed to “considerable evidence” that people do not find golden rectangles more appealing than others. On the contrary, they tend to favour aspect ratios they are familiar with, such as an A4 piece of paper or a computer screen.
He also said the popular idea that the navel divides the human body in accordance with the golden ratio is false. The figures are close, but there is considerable variation.
Theories that the Parthenon in Athens and Great Pyramid in Egypt were built according to the golden ratio have also been disproved, he said. “The golden ratio stuff is in the realm of religious belief. People will argue it is true because they believe it, but it’s just not fact.”
Such views are dismissed by believers such as Dr Stephen Marquardt, a plastic surgeon and chief executive of Marquardt Beauty Analysis in California, who has patented facial grids derived from the golden ratio to guide surgery.
The golden ratio is a mathematically derived principle but is not present in the spiral of a Nautillus shell (Rex)
Asked about the mathematicians’ objections, he said: “I would say they haven’t done their homework... Mathematicians have their heads up their asses about half the time.”
Dr Marquardt said Marilyn Monroe’s face was “not perfect” but “pretty close”, while Angelina Jolie was “all right [but] her lips are a little large”. The closest fits to golden-ratio defined perfection were Audrey Hepburn and Pierce Brosnan.
The Smithsonian refused to discuss the claims made on its stall.
Bron: http://www.independent.co(...)beauty-10204354.html
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
03-05-2015
Wetenschappers hebben code gekraakt om cellen jong te houden
© Thinkstock.
Forever young In een baanbrekende studie onthullen onderzoekers dat ze mogelijks de sleutel hebben gevonden om het verouderingsproces te vertragen of zelfs om te keren. De sleutel? Het Wernergen. Dat meldt TIME.
Juan Carlos Izpisua Belmonte © The Salk Institute.
Dit is de eerste stap naar het vinden van een manier om cellen, en uiteindelijk mensen, langer te doen leven
In een artikel dat donderdag gepubliceerd is in het gerenommeerde wetenschapstijdschrift Science heeft een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de Spaanse bioloog Juan Carlos Izpisua Belmonte van het Amerikaanse 'Salk Institute for Biological Studies' het onderzoek uit de doeken gedaan.
De onderzoekers hebben het gen onderzocht dat verantwoordelijk is voor het Wernersyndroom, een ziekte die het verouderingsproces versneld doet verlopen. Patiënten met het Wernersyndroom zijn deficiënt - het genetisch materiaal neemt af - in een gen dat verantwoordelijk is voor het kopiëren van DNA.
Belmonte heeft getracht te vatten hoe dat gemuteerde gen het verouderen van cellen triggert. Daarom heeft hij embryonische stamcellen genomen en dat gen verwijderd. Vervolgens hebben de Spaanse bioloog en zijn team het verouderen van de cellen bestudeerd en aangetoond dat de reden waarom ze ouder worden iets te maken heeft met de manier waarop het DNA is verpakt.
Bij patiënten met het Wernersyndroom zijn de chromosomen chaotischer gestructureerd en dat leidt tot instabiliteit die ervoor zorgt dat de cel sneller veroudert. Belmonte heeft ontdekt dat het Wernergen deze chromosoom(in)stabiliteit reguleert.
Pad naar langer leven
Belmontes onderzoek heeft dus aangetoond dat veranderingen in chromosoomstabiliteit het proces van verouderen versneld doen verlopen. Daarom meent Belmonte dat dit onderzoek de sleutel is om het verouderingsproces tegen te gaan.
Maar voordat we nu allen eeuwige jeugd kunnen vinden geeft Belmonte wel aan dat er nieuwe en betere technieken moeten ontwikkeld worden die op een veiliger manier het Wernergen in de mens kunnen wijzigen.
De wetenschapper benadrukt verder dat er ook andere processen zijn die bijdragen aan het verouderen en dat het niet duidelijk is hoe belangrijk chromosoomstabiliteit is in vergelijking met deze andere (onbekende) factoren.
Hoe dan ook, als Belmontes bevindingen werkelijk steek houden dan zijn ze effectief de eerste stap naar het vinden van een manier om cellen, en uiteindelijk mensen, langer te doen leven.
(HLN)
Wetenschappers hebben code gekraakt om cellen jong te houden
© Thinkstock.
Forever young In een baanbrekende studie onthullen onderzoekers dat ze mogelijks de sleutel hebben gevonden om het verouderingsproces te vertragen of zelfs om te keren. De sleutel? Het Wernergen. Dat meldt TIME.
Juan Carlos Izpisua Belmonte © The Salk Institute.
Dit is de eerste stap naar het vinden van een manier om cellen, en uiteindelijk mensen, langer te doen leven
In een artikel dat donderdag gepubliceerd is in het gerenommeerde wetenschapstijdschrift Science heeft een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de Spaanse bioloog Juan Carlos Izpisua Belmonte van het Amerikaanse 'Salk Institute for Biological Studies' het onderzoek uit de doeken gedaan.
De onderzoekers hebben het gen onderzocht dat verantwoordelijk is voor het Wernersyndroom, een ziekte die het verouderingsproces versneld doet verlopen. Patiënten met het Wernersyndroom zijn deficiënt - het genetisch materiaal neemt af - in een gen dat verantwoordelijk is voor het kopiëren van DNA.
Belmonte heeft getracht te vatten hoe dat gemuteerde gen het verouderen van cellen triggert. Daarom heeft hij embryonische stamcellen genomen en dat gen verwijderd. Vervolgens hebben de Spaanse bioloog en zijn team het verouderen van de cellen bestudeerd en aangetoond dat de reden waarom ze ouder worden iets te maken heeft met de manier waarop het DNA is verpakt.
Bij patiënten met het Wernersyndroom zijn de chromosomen chaotischer gestructureerd en dat leidt tot instabiliteit die ervoor zorgt dat de cel sneller veroudert. Belmonte heeft ontdekt dat het Wernergen deze chromosoom(in)stabiliteit reguleert.
Pad naar langer leven
Belmontes onderzoek heeft dus aangetoond dat veranderingen in chromosoomstabiliteit het proces van verouderen versneld doen verlopen. Daarom meent Belmonte dat dit onderzoek de sleutel is om het verouderingsproces tegen te gaan.
Maar voordat we nu allen eeuwige jeugd kunnen vinden geeft Belmonte wel aan dat er nieuwe en betere technieken moeten ontwikkeld worden die op een veiliger manier het Wernergen in de mens kunnen wijzigen.
De wetenschapper benadrukt verder dat er ook andere processen zijn die bijdragen aan het verouderen en dat het niet duidelijk is hoe belangrijk chromosoomstabiliteit is in vergelijking met deze andere (onbekende) factoren.
Hoe dan ook, als Belmontes bevindingen werkelijk steek houden dan zijn ze effectief de eerste stap naar het vinden van een manier om cellen, en uiteindelijk mensen, langer te doen leven.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
03-05-2015
Teleportatietruc biedt inzicht in zelfbewustzijn
Een vreemde gedachte: je ziet jezelf nooit zoals anderen je zien. Je neemt jezelf alleen waar in spiegels, op foto’s en op video – projecties van jezelf. Maar nu hebben Zweedse neurowetenschappers een manier bedacht om toch een out of body experience te ervaren.
Proefpersonen in een MRI-scanner keken vanuit het perspectief van een pop die op de grond lag. Foto: Arvid Guterstam
Je bent je altijd min of meer bewust van de positie van je lichaam. Je beweegt zonder te kijken je hand naar een jeukende plek en weet de locatie van je benen ten opzichte van je objecten om je heen. Dit wordt gezien als een belangrijk onderdeel van ons zelfbewustzijn.
Om te ontdekken hoe het brein dit bewustzijn teweegbrengt, zette neurowetenschapper Arvid Guterstam een bijzonder experiment op.
Guterstam liet vijftien mensen een schermpje voor hun ogen dragen en plaatste ze onder een hersenscanner. Verderop in dezelfde kamer bevond zich een pop met een camera op zijn hoofd. De beelden van die camera waren te zien op het scherm voor de ogen van de proefpersoon onder de scanner. Op die manier keken de proefpersonen vanuit het perspectief van de pop.
Illusie van uittreding
Vervolgens streelden de onderzoekers tegelijk de arm van de proefpersoon en de arm van de pop. De combinatie van zien en voelen vanuit het perspectief van de pop creëerde een illusie van uittreding uit het lichaam. Door pop en proefpersoon op verschillende momenten aan te raken kon de illusie doorbroken worden.
De onderzoekers vergeleken de hersenactiviteit terwijl de illusie actief was met de activiteit buiten de illusie om.
Zo ontdekten ze welk hersengebied ons bewust maakt van de locatie van ons lichaam, en ons het gevoel van bezit van ons lichaam geeft – de cortex congularis posterior. Dat gebied zit diep in het midden van het brein, richting de achterkant van het hoofd.
Dit gebied was al in verband gebracht met emoties, geheugen en leren. En verstoorde functie van het gebied met depressie en schizofrenie. Guterstam: ‘We kunnen erachter komen wat er in de hersenen gebeurt bij stoornissen als schizofrenie, als we weten welke hersengebieden ons zelfbewust maken van ons lichaam. In zulke aandoeningen wordt de waarneming van het lichaam verstoord.’
Ook kan het onderzoek inzicht geven in ervaringen van uittreding uit het lichaam, waarbij mensen zichzelf vaak van boven zien. ‘Daarbij draait het lichaam, zodat je jezelf van boven ziet ook al lig je op je rug. Dat gevoel van rotatie is interessant’, aldus Guterstam.
(newscientist)
Teleportatietruc biedt inzicht in zelfbewustzijn
Een vreemde gedachte: je ziet jezelf nooit zoals anderen je zien. Je neemt jezelf alleen waar in spiegels, op foto’s en op video – projecties van jezelf. Maar nu hebben Zweedse neurowetenschappers een manier bedacht om toch een out of body experience te ervaren.
Proefpersonen in een MRI-scanner keken vanuit het perspectief van een pop die op de grond lag. Foto: Arvid Guterstam
Je bent je altijd min of meer bewust van de positie van je lichaam. Je beweegt zonder te kijken je hand naar een jeukende plek en weet de locatie van je benen ten opzichte van je objecten om je heen. Dit wordt gezien als een belangrijk onderdeel van ons zelfbewustzijn.
Om te ontdekken hoe het brein dit bewustzijn teweegbrengt, zette neurowetenschapper Arvid Guterstam een bijzonder experiment op.
Guterstam liet vijftien mensen een schermpje voor hun ogen dragen en plaatste ze onder een hersenscanner. Verderop in dezelfde kamer bevond zich een pop met een camera op zijn hoofd. De beelden van die camera waren te zien op het scherm voor de ogen van de proefpersoon onder de scanner. Op die manier keken de proefpersonen vanuit het perspectief van de pop.
Illusie van uittreding
Vervolgens streelden de onderzoekers tegelijk de arm van de proefpersoon en de arm van de pop. De combinatie van zien en voelen vanuit het perspectief van de pop creëerde een illusie van uittreding uit het lichaam. Door pop en proefpersoon op verschillende momenten aan te raken kon de illusie doorbroken worden.
De onderzoekers vergeleken de hersenactiviteit terwijl de illusie actief was met de activiteit buiten de illusie om.
Zo ontdekten ze welk hersengebied ons bewust maakt van de locatie van ons lichaam, en ons het gevoel van bezit van ons lichaam geeft – de cortex congularis posterior. Dat gebied zit diep in het midden van het brein, richting de achterkant van het hoofd.
Dit gebied was al in verband gebracht met emoties, geheugen en leren. En verstoorde functie van het gebied met depressie en schizofrenie. Guterstam: ‘We kunnen erachter komen wat er in de hersenen gebeurt bij stoornissen als schizofrenie, als we weten welke hersengebieden ons zelfbewust maken van ons lichaam. In zulke aandoeningen wordt de waarneming van het lichaam verstoord.’
Ook kan het onderzoek inzicht geven in ervaringen van uittreding uit het lichaam, waarbij mensen zichzelf vaak van boven zien. ‘Daarbij draait het lichaam, zodat je jezelf van boven ziet ook al lig je op je rug. Dat gevoel van rotatie is interessant’, aldus Guterstam.
(newscientist)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
THIS NEW METAL BOX COULD HELP TAKE PHYSICS BEYOND THE STANDARD MODEL
Welcome to the weakest magnetic field in the Solar System.
FIONA MACDONALD 14 MAY 2015
Researchers in Germany have created a shield that can cut magnetic fields more than a million-fold, and they've used it to create one of the most exciting metal boxes on the planet right now.
The 4.1-cubic-metre space has the weakest magnetic field in our Solar System, and it will allow scientists to finally conduct the high-precision experiments that could reveal physics beyond the Standard Model.
The Standard Model of particle physics, also known as 'The Theory of Almost Everything', is the best set of equations we have to explain the behaviour and interactions of the fundamental particles in the Universe.
But although the model has served us well, there are a whole lot of gaps, such as the fact that the Standard Model doesn't explain gravity, or why matter and antimatter from the Big Bang didn't annihilate each other completely. It also can't predict the behaviour of particles at very high energies.
Large-scale experiments such as the Large Hadron Collider are helping to improve our understanding in these areas, but are limited by the natural and artificial magnetic fields on Earth, which have the unfortunate habit of easily penetrating all kinds of matter.
But now, researchers from Technische Universität Müchen (TUM) in Germany have managed to eliminate magnetic fields to previously unheard-of levels, opening up a whole new world of experiments. In fact, their box's magnetic field is even weaker than the average ambient magnetic field experienced in the interstellar medium between galaxies.
"Precision experiments are able to probe nature up to energy scales which might not be accessible by current and next generation collider experiments," Tobias Lins, a doctoral student who worked on the magnetic shield, said in a press release. This is because the existence of exotic new particles could be detected by tiny alterations in the properties of already known particles, but we currently can't track those changes because of the background 'noise' from magnetic fields.
The shield, which involves several layers of a specially made, highly magnetic nickel-and-iron alloy, acts like a sponge that absorbs and redirects a magnetic field. The researchers describe its design and performance in the Journal of Applied Physics.
Astrid Eckert/Technische Universität Müchen
Astrid Eckert/Technische Universität Müchen"The apparatus might be compared to cuboid Russian nesting dolls," said Lins. "Like the dolls, most layers can be used individually and with an increasing number of layers the inside is more and more protected."
They're already planning to use their shield to determine the charge distribution in neutrons - referred to by physicists as the electric dipole moment. Essentially what they're looking for is the brief moment when a neutron has a tiny magnetic charge - generally a neutron is electrically neutral because its three quarks cancel each other out. If they find that this moment lasts for longer than predicted by the Standard Model, it could suggest the existence of a new particle.
"This kind of measurement would be of fundamental significance in particle physics and swing wide open the door to physics beyond the Standard Model of particle physics," explained the team leader, Peter Fierlinger, in a statement.
The team also wants to use the shield to search for the long-theorised, but never detected, magnetic monopoles using a SQUID detector, which can detect extremely subtle magnetic fields.
Both of these experiments, as well as the many others that can now be conducted inside this small, metal box, could take us into a brave new world of physics, and we can't wait to see some results. We've said it before, and we'll say it again: what an incredible time to be alive.
http://www.sciencealert.c(...)d-the-standard-model
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
AN ELECTRONIC MEMORY CELL HAS BEEN CREATED THAT MIMICS THE HUMAN BRAIN
Bionic brains are getting closer.
FIONA MACDONAL 18 MAY 2015
Scientists have built a tiny, long-term memory cell that can both store and process information at the same time, just like the human brain. This is one of the first multi-state electronic memory cells, and it represents a crucial step towards building a bionic brain.
Not only does this new cell - which is 10,000 times thinner than a human hair - open up the potential to store and process way more data than ever before, scientists are even more excited about the fact that it has 'memristive' abilities. This means that it's able to retain remember and be influenced by information that has previously been stored on it - something that our current storage devices aren't capable of.
This is the closest we have come to creating a brain-like system with memory that learns and stores analog information and is quick at retrieving this stored information," project leader Sharath Sriram, from RMIT University in Australia said in a press release. "The human brain is an extremely complex analog computer ... its evolution is based on its previous experiences, and up until now this functionality has not been able to be adequately reproduced with digital technology."
The cell's new abilities add another dimension beyond the on/off memory cells we currently use to store our data on conventional devices, such as USBs, which are only capable of storing one binary digit (either a 0 or a 1) at a time. The researchers are comparing this to the difference between a regular light switch, which either turns the light on or off, and a dimmer switch, which gives you access to all the shades of light in-between.
"It can give you much more flexibility in terms of what information you store and what functionality you get," one of the researchers, Hussein Nili, told Jessica Kidd over at ABC News.
Publishing in Advanced Functional Materials, the researchers explain that the cells are made out of a functional oxide material in the form of an ultra-thin film. The team created the material last year, and demonstrated that it was highly stable and reliable. But they've now successfully introduced controlled defects into the film, which allow the cell to be influenced by previous events.
"We have now introduced controlled faults or defects in the oxide material along with the addition of metallic atoms, which unleashes the full potential of the 'memristive' effect - where the memory element's behaviour is dependent on its past experiences," Nili explained in the release.
All this means that the cells could one day be used to build an artificial system that mimics the extraordinary abilities of the human brain, which is extremely fast, requires very little energy input, and has almost limitless memory storage. While the benefits to artificial intelligence and computing are obvious, such a 'bionic brain' could also greatly help human health by allowing researchers to create and study diseases such as Alzheimer's and Parkinson's outside of the body.
"In terms of those diseases, there are two problems: it is very hard to read what is going on inside a live brain, and the ethical aspect - you cannot experiment on live subjects without repercussions," Nili told Ariel Bogle from Mashable. "If you can have a bionic brain and you can replicate those kinds of [diseased] brains ... it will make research much easier and accessible."
We're pretty excited to see what these little cells can do.
http://www.sciencealert.c(...)mics-the-human-brain
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
15_05_2015
Voor het eerst warmbloedige vissoort ontdekt
Een koningsvis. © NOAA Fisheries West Coas.
Dieren De Koningsvis, die in de meeste oceanen ter wereld voorkomt, blijkt warmbloedig te zijn. Nooit eerder vond men een vis die zijn temperatuur niet klakkeloos van zijn omgeving overneemt.
© NOAA Fisheries West Coast.
Eerder vonden wetenschappers al vissen die ten dele warmbloedig zijn. Dieren als de zwaardvis en tonijn warmen organen als de ogen en hersenen op om zo bijvoorbeeld beter te kunnen zien. Maar zodra ze te ver afdalen in de koude zee koelen ze weer af.
De koningsvis doet dat niet: hij weet zich warm te houden door wild met zijn vinnen te flapperen. Nooit eerder werd warmbloedigheid in deze mate bij een vis gevonden. Onderzoekers van NOAA Fisheries, een instituut in Amerika dat zich bezighoudt met meteorologie en oceanografie, schrijven deze week in het wetenschappelijke tijdschrift Science over hun ontdekking.
Dat brengt voordelen met zich mee in het diepe en donkere onderzeese jagersleven. Andere dieren daar zijn zo zuinig met hun energie dat ze zich traag voortbewegen. De koningsvis beweegt zich door zijn verhoogde stofwisseling sneller door het water, ziet beter en kent een grotere reactiesnelheid. Zijn prooien maken zo weinig kans.
Via temperatuursensoren konden de onderzoekers zien dat het dier zijn lichaamtemperatuur op een vast aantal graden hield, ook al dook hij de koude diepte in. Gemiddeld was de vis 5 graden warmer dan het omringende water.
Tegenstroomprincipe
'Ik had niet gedacht dat er een vis was die daar in deze mate iets op zou vinden'
Timothy Clark, vissenfysioloog
Vissen nemen zuurstof op uit water via hun kieuwen, en dat neemt via de daarvoor gebruikte bloedvaten tegelijk de kou mee naar binnen. De Koningsvis verijdelt dat, door bloedvaten met warm bloed uit het midden van zijn lichaam te laten cirkelen rond die koelere bloedvaten. Met dit 'tegenstroomprincipe' voorkomt hij dat het koude bloed zijn lichaamstemperatuur al te ver omlaag brengt.
"Dit is nieuws", vertelt Timothy Clark, vissenfysioloog aan het Australian Institute of Marine Science. Jarenlang deed hij onderzoek op dit gebied. "Het is moeilijk om warm te blijven in dat koude water. Ik had niet gedacht dat er een vis was die daar in deze mate iets op zou vinden." Het tegenstroomprincipe was bij vissen al eerder ontdekt, zegt hij. "Maar de koningsvis is wel de eerste die dat principe gebruikt om zijn hele lichaam op te warmen, in plaats van slechts enkele organen."
(HLN)
Voor het eerst warmbloedige vissoort ontdekt
Een koningsvis. © NOAA Fisheries West Coas.
Dieren De Koningsvis, die in de meeste oceanen ter wereld voorkomt, blijkt warmbloedig te zijn. Nooit eerder vond men een vis die zijn temperatuur niet klakkeloos van zijn omgeving overneemt.
© NOAA Fisheries West Coast.
Eerder vonden wetenschappers al vissen die ten dele warmbloedig zijn. Dieren als de zwaardvis en tonijn warmen organen als de ogen en hersenen op om zo bijvoorbeeld beter te kunnen zien. Maar zodra ze te ver afdalen in de koude zee koelen ze weer af.
De koningsvis doet dat niet: hij weet zich warm te houden door wild met zijn vinnen te flapperen. Nooit eerder werd warmbloedigheid in deze mate bij een vis gevonden. Onderzoekers van NOAA Fisheries, een instituut in Amerika dat zich bezighoudt met meteorologie en oceanografie, schrijven deze week in het wetenschappelijke tijdschrift Science over hun ontdekking.
Dat brengt voordelen met zich mee in het diepe en donkere onderzeese jagersleven. Andere dieren daar zijn zo zuinig met hun energie dat ze zich traag voortbewegen. De koningsvis beweegt zich door zijn verhoogde stofwisseling sneller door het water, ziet beter en kent een grotere reactiesnelheid. Zijn prooien maken zo weinig kans.
Via temperatuursensoren konden de onderzoekers zien dat het dier zijn lichaamtemperatuur op een vast aantal graden hield, ook al dook hij de koude diepte in. Gemiddeld was de vis 5 graden warmer dan het omringende water.
Tegenstroomprincipe
'Ik had niet gedacht dat er een vis was die daar in deze mate iets op zou vinden'
Timothy Clark, vissenfysioloog
Vissen nemen zuurstof op uit water via hun kieuwen, en dat neemt via de daarvoor gebruikte bloedvaten tegelijk de kou mee naar binnen. De Koningsvis verijdelt dat, door bloedvaten met warm bloed uit het midden van zijn lichaam te laten cirkelen rond die koelere bloedvaten. Met dit 'tegenstroomprincipe' voorkomt hij dat het koude bloed zijn lichaamstemperatuur al te ver omlaag brengt.
"Dit is nieuws", vertelt Timothy Clark, vissenfysioloog aan het Australian Institute of Marine Science. Jarenlang deed hij onderzoek op dit gebied. "Het is moeilijk om warm te blijven in dat koude water. Ik had niet gedacht dat er een vis was die daar in deze mate iets op zou vinden." Het tegenstroomprincipe was bij vissen al eerder ontdekt, zegt hij. "Maar de koningsvis is wel de eerste die dat principe gebruikt om zijn hele lichaam op te warmen, in plaats van slechts enkele organen."
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
IMAGES OF SUPERNOVAE MINUTES AFTER IGNITION CHALLENGES MAIN THEORY OF FORMATION
They can occur, it seems, when stars collide.
MYLES GOUGH 22 MAY 2015
An international team of scientists has captured the earliest images of supernovae in action - only minutes after ignition - and they say these massive stellar explosions are occurring after stars collide, challenging theories that supernova occur in a uniform way.
A supernova is a stellar explosion that can briefly outshine an entire galaxy, comprised of billions of stars. Using the Kepler space telescope, researchers photographed three of these cosmic events between 600 and 1.8 billion light-years from Earth.
They were looking specifically at type Ia supernovae, which involve the explosive deaths of ageing white dwarf stars that exist in a binary orbit with a sister star.
"We were able to capture the supernovae in the first minutes of the explosion, the earliest previously had been two-and-a-half hours after the event," astrophysicist and team member Brad Tucker, from the Australian National University, told Stuart Gary at ABC Science.
The team tracked the explosions in detail until they reached their pinnacle of brightness three weeks later, and then monitored the subsequent declines, as their light signatures faded away over the next few months.
They found that the initial stages of their supernovae didn't fit very well with prevailing theories about how they occur.
"The stars all blow up uniquely. It doesn't make sense," Tucker said in a press release. "It's particularly weird for these supernovae because even though their initial shockwaves are very different, they end up doing the same thing."
Before their study offered an unprecedented glimpse into the early stages of this stellar phenomena, astronomers only had information about what was happening in type Ia supernovae 2.5 hours after the star's explosive dying process had commenced.
What they observed was that after this 2.5-hour mark, the dying stars all followed an identical pattern. This led to theories that they might also originate in identical ways.
The prevailing theory has been that these explosions occur when the compact white dwarf - or the dying star - uses its gravity to pull hot material from its companion star onto its surface. Eventually, the added heat and pressure causes the star's core to explode.
But the team found no evidence of the supernovae ejecta interacting with a companion star, as might be expected.
"Somewhat to our surprise the results suggest an alternative hypothesis, that a violent collision between two smallish white dwarf stars sets off the explosion," lead researcher Robert Olling from the University of Maryland in the US, said in a press release.
The team's results, which were recently published in Nature, provide new insight into how some of these explosions form and could help astronomers use their light signatures to more accurately gauge cosmic distances between galaxies.
But it doesn't cancel out the other formation theory: a second paper published in the same issue of Nature by a different team has found evidence to support the view that these events can still be triggered by stars accreting matter from their companions.
The team from the California Institute of Technology used NASA's Swift space telescope to study a supernova 300-million-light-years away. They found that as the ejected material expanded outwards it eventually collided with the companion star. They say this provides evidence that the explosion is resulting from a single degenerating star, rather than a collision.
"As the blast wave hits the companion star it interacts with it and generates ultraviolet emissions which we detected with Swift," lead author and graduate student, Yi Cao, told ABC Science.
"We realised that this was probably the supernova companion interaction and we were very excited because we have been searching for this signal for a while."
http://www.sciencealert.c(...)-theory-of-formation
http://www.abc.net.au/science/articles/2015/05/21/4239232.htm
![Muse - Neutron Star Collision (Love Is Forever) [OFFICIAL VIDEO]](http://i.ytimg.com/vi/MTvgnYGu9bg/default.jpg)
[ Bericht 5% gewijzigd door Kijkertje op 22-05-2015 15:34:29 ]
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
AMPUTEES CAN NOW CONTROL BIONIC LEGS WITH THEIR MIND
The future looks so good.
BEC CREW 21 MAY 2015
Scientists in Iceland have invented new bionic prosthetic limbs that can be controlled by a person’s thoughts alone, and they’re so good, two patients are already trialling the technology.
Developed by a company called Ossur, the world-first technology involves surgically implanting 5 mm by 3 mm myoelectric sensors (IMES) into a person’s residual muscle tissue to measure and interpret the signals travelling between its nerve-endings and the brain. Leg movement is triggered by a connected receiver, and the process is so streamlined, it allows a patient to perform actions subconsciously.
"The brain power, when it takes over, actually gives impulses through the brain into the muscles, then the muscles contract," orthopaedic surgeon and director of research and development at Ossur, Thorvaldur Ingvarsson, told Amy Pollack at Reuters. "We put sensors into the muscles, and the muscles would pick up the signals, and the signals move their way into the prosthetics, and then the prosthetics react as your brain wants."
The technology differs from similar mind-controlled prosthetics because it doesn’t require muscle tissue to be transplanted from another part of the body into the affected area, says Pollock. This requires an intense amount of mental training by the patient, because their brain has to get used to their muscle tissue functioning in a completely different region of the body.
One of the two amputees who has been trialling the bionic legs for the past 12 months, Gummi Olafsson, described to Pollock the bizarre feeling of controlling a piece of technology like it was a natural part of his body:
"As soon as I put my foot on, it took me about 10 minutes to get control of it. I could stand up and just walk away. Come back, sit down, use my muscles to move my foot in the position I wanted to use it. It was like you couldn't believe the feeling when you were moving your ankle. It was really strange. I couldn't explain it. It was like, I was moving it with my muscles, there was nobody else doing it, the foot was not doing it, I was doing it, so it was really strange and overwhelming."
Olafsson added that practice is everything when it comes to figuring out how to better manipulate the bionic legs, and is now working on diversifying his skills to get him uphill, downhill, upstairs, downstairs, and sitting and standing on a chair.
And what’s really awesome about this technology is that it's compatible with current bionic legs that amputees around the world have already gotten used to. Patients will now be able to upgrade their existing prosthetics, which have already been adapted to their individual walking style, with the capacity for mind-control.
Ingvarsson says that the next step for the technology might be to embed a network of sensors into the prosthetic limbs to create a feedback loop about what’s going on in the surrounding environment, similar to how sensors in driverless cars create an impression of the pathways and obstacles around them.
Watch the technology being tested here:
http://www.sciencealert.c(...)legs-with-their-mind
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
OCTOPUSES AND THEIR RELATIVES SENSE LIGHT THROUGH SKIN
Sensors in their skin detect changes in the colour of light, and in response the animals change colour to camouflage themselves
Whether it's a dull sandy seabed or a multi-coloured coral reef, octopuses change the colour of their skin to blend in perfectly with their environment. It now seems their skin is not just obeying instructions from the octopus's brain: it also has local sensors that can perceive light and trigger a colour change.
Soft-bodied cephalopods like octopuses, squid and cuttlefish rely on camouflage to escape from predators. In the highly colourful undersea world, this means constantly changing their skin to match the environment.
Their eyes perceive the surroundings, then the brain processes the information and sends signals directly to the skin, causing dramatic changes of colour and pattern in a matter of milliseconds.
But it's not just the brain that controls the skin patterning, according to two studies in the Journal of Experimental Biology.
A California two-spot octopus (Octopus bimaculoides) (Credit: Visuals Unlimited/NPL)
Desmond Ramirez and Todd Oakley of the University of California Santa Barbara cut out bits of skin from California two-spot octopuses and kept them in their lab. They found that even though the piece of skin was not "alive" and connected to an octopus, it could still respond to light.
Octopus skin is covered with specialised pigmented organs called chromatophores, which are basically tiny bags filled with coloured chemicals. If the muscles around the chromatophore contract, the bag gets stretched out, revealing the colour.
When Ramirez exposed the biopsied skin to white light, the chromatophores expanded significantly: five-fold in adult skins and two-fold in hatchling skins.
The response was slower than in whole octopuses. Once they were exposed to white light, adult chromatophores took about 6s to start responding, and another 5s to expand fully. "In whole animals, the changes in the chromatophores happen much more quickly," says Ramirez.
A broadclub cuttlefish (Sepia latimanus) (Credit: Inaki Relanzon/NPL)
Animals have specialised proteins called opsins that respond to light. He and Oakley found that the genes coding for opsins were activated in the octopus skin.
It was the same type of opsin found in the octopus eye, contained in sensory neurons that were packed into the entire surface of each octopus's mantle, head and arms.
The same seems to be true of other cephalopods, according to a second study in the same journal by Thomas Cronin of the University of Maryland Baltimore County and his colleagues.
A pair of common cuttlefish (Sepia officinalis) (Credit: Alex Mustard/NPL)
Working with two cuttlefish and a squid, the group was able to show that all the proteins involved in light detection in the cephalopods' eyes were also found in the skin -- specifically, inside their chromatophores.
The findings suggest that cephalopods have two ways of controlling their skin colour. One is central, driven by the brain, and the other is spread throughout their skin.
"What we do not yet know is how these two inputs come together to control chromatophores in the whole animal," says Ramirez.
http://www.bbc.com/earth/(...)-see-with-their-skin
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
NASH'S MIND LEFT A BEAUTIFUL LEGACY
Death of game theory pioneer ends a genius’s dramatic story
by Tom Siegfried 3:50pm, May 24, 2015
Mathematician John Nash died in a car accident May 23 at the age of 86, ending a dramatic story of genius.
His mind was beautiful, but troubled. His math was just beautiful.
John Forbes Nash Jr., who died in a traffic accident on May 23, gained more fame than most mathematicians, though not only on account of his math. His battle with schizophrenia, described artfully by Sylvia Nasar in her book A Beautiful Mind, made for drama suitable for a movie. Russell Crowe played Nash in the 2001 film, which garbled the math but made the point that despite his affliction, Nash accomplished works of genius — particularly in the theory of games.
That genius emerged in the 1940s when Nash was an undergraduate at Carnegie Tech, the forerunner to Carnegie Mellon University, in Pittsburgh. He started out as an electrical engineering student, but soon shifted to chemical engineering and then just plain chemistry. But the lab was not for him. He switched to math, and by age 20 he was on his way to graduate school at Princeton with a one-sentence letter of recommendation from a Carnegie professor: “This man is a genius.”
At Princeton, Nash revolutionized economic theory, showing how the freshly developed game theory of the great John von Neumann and Oskar Morgenstern could be made more relevant to real life. In their book, Theory of Games and Economic Behavior, von Neumann and Morgenstern had attempted to derive a mathematics of strategy. They showed how participants in an economy could choose the most profitable behaviors. Von Neumann, one of the foremost mathematicians of his time, and Morgenstern, an economist, realized that their math could be applied to human behavior more broadly, evaluating strategic choices in realms from poker to warfare.
But the original theory offered rigorous solutions only for two-person games where the winner won what the loser lost (hence the label “zero-sum” game). Nash extended game theory both to cooperative situations (where win-win scenarios were possible) and to competitive games with multiple players.
Out of this work came the concept of the “Nash equilibrium,” the set of strategies that guaranteed the best possible payoff for all participants. Nash’s genius was to prove that at least one such set of strategies was always possible. In other words, as the economist Samuel Bowles once put it, there is always “a situation in which everybody is doing the best they can, given what everybody else is doing.”
In such situations, “equilibrium” means that as long as everybody else maintains the same strategy, anybody changing strategies would suffer a worse outcome. So equilibrium describes a stable situation, in which nobody has any incentive to change strategies.
Nash’s equilibrium became the bedrock upon which game theory’s future was built. “The concept of the Nash equilibrium is probably the single most fundamental concept in game theory,” Bowles said. And the economist Roger Myerson called it “one of the outstanding intellectual advances of the 20th century … comparable to that of the discovery of the DNA double helix.”
One of the deepest insights stemming from game theory is the notion that rarely is it wise to stick to a single strategy. In any but the simplest situations, Nash equilibrium is achieved only when players pursue a “mixed strategy.” In other words, a behavior is chosen from a probability distribution — a mix — of different specific strategies. In poker, for instance, a smart player with a losing hand sometimes bluffs and sometimes folds; game theory’s probability distribution tells you what percentage of the time to choose each strategy. This concept of mixed strategies explains all sorts of things about the natural world, from why ecosystems contain so many different species to why some people are cooperators while others are selfish.
Nash made other significant contributions to mathematics in the 1950s, but the dark specter of schizophrenia removed his mind from active engagement in the intellectual world for decades. But eventually his symptoms subsided. And then he was awarded the economics Nobel Prize in 1994, leading to the recognition of his work in both the book and movie A Beautiful Mind.
My own book on game theory emphasized the intellectual fallout from Nash’s math in fields other than economics. His methods were adopted, or adapted, in fields ranging from international diplomacy to evolutionary biology. Today it is widely acknowledged that game theory provides a common mathematical language for analyzing research across the entire spectrum of the social sciences. Game theory provides a method for quantifying human behavior, even though humans don’t always behave in the way a naïve application of game theory would suggest.
Game theory’s reach has extended beyond social sciences and biology. The probabilities involved in computing mixed game theory strategies are similar to those in other fields, such as statistical physics, information theory and even quantum mechanics, in the form of quantum game theory.
Nash, in fact, derived his notion of equilibrium in the first place from an analogy to physical science. When he studied chemistry, he encountered the law of mass action, the math describing how chemical reactions reach equilibrium. It’s a purely physical process of course, governed by the laws of thermodynamics, which drive natural systems to a state of energetic stability. Nash showed how a thoroughly analogous process, governed by the math of game theory, can drive economic or other social systems to a state of stability.
As I wrote recently, there are indications that game theory could prove useful in solving mysteries ranging from how to cure cancer to the origin of life. Perhaps game theory generally, and the Nash equilibrium in particular, captures something about relationships in the world that goes deeper than mere analogy. If so, that would be beautiful.
https://www.sciencenews.o(...)utiful-legacy?tgt=nr
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
UNCOMFORTABLY NUMB: THE PEOPLE WHO FEEL NO PAIN.
Researchers have identified a third gene that causes congenital insensitivity to pain when mutated
Dental syringe and lignocaine ampules. Photograph: Wellcome Images
Being unable to feel pain may sound appealing, but it would be extremely hazardous to your health. Pain is, for most of us, a very unpleasant feeling, but it serves the important evolutionary purpose of alerting us to potentially life-threatening injuries. Without it, people are more prone to hurting themselves and so, because they can be completely oblivious to serious injuries, a life without pain is often cut short.
Take 16-year-old Ashlyn Blocker from Patterson, Georgia, who has been completely unable to sense any kind of physical pain since the day she was born. As a newborn, she barely made a sound, and when her milk teeth started coming out, she nearly chewed off part of her tongue. Growing up, she burnt the skin off the palm of her hands on a pressure washer that her father had left running, and once ran around on a broken ankle for two whole days before her parents noticed the injury. She was once swarmed and bitten by hundreds of fire ants, has dipped her hands into boiling water, and injured herself in countless other ways, without ever feeling a thing.
Ashlyn is one of a tiny number of people with congenital insensitivity to pain. The condition is so rare, in fact, that the doctor who diagnosed her in 2006 told her parents that she may be the only one in the world who has it. But later that year, a research team led by Geoffrey Woods of the University of Cambridge, identified three distinct mutations in the SCN9A gene, all of which cause the same condition in members of three large families in northern Pakistan, and in 2013, Ashlyn’s doctor Roland Staud and his colleagues reported that her condition is the result of two other mutations in the same gene.
Now, Woods and his colleagues have discovered yet more mutations that cause congenital insensitivity to pain. They studied 11 families form around the world, and identified within them 158 individuals, all of whom suffer from either congenital pain insensitivity or hereditary sensory and autonomic neuropathy, another rare condition that also causes loss of pain sensation by damaging the nerves that carry pain signals up the spinal cord and then into the brain.
Using state-of-the-art DNA sequencing techniques, the researchers analysed and compared their genomes, and identified no less than 10 different mutations that cause congenital insensitivity to pain, all within a gene called PRDM12, located on the long arm of chromosome 9.
Individuals carrying two defective copies of this gene produce a non-functional PRDM12 protein, and as a result of this have been unable to feel any kind of physical pain, or to distinguish between painfully hot and cold temperatures, from birth. Most of them have experienced numerous, painless injuries. As infants and young children, they bit their fingers, toes, and lips so often that they are severely mutilated, and hurt themselves many times and in many other ways. The worst affected have suffered repeated infections while growing up, injuries that scarred their skin and deformed their bones.
PRDM12 is the third human gene to be associated with congenital insensitivity to pain. SCN9A was the first such gene to be discovered, and we now know of at least 13 different mutations in it, all of which cause congenital insensitivity to pain. In 2013, another research team reported that they had identified a mutation in a related gene, called SCN11A, which also causes the condition. SCN9A and SCN11A encode sodium channel proteins that pain-sensing fibres need to generate nervous impulses.
Mutations in SCN9A produce a non-functional sodium channel, so that pain fibres can still detect painful stimuli but are unable to send signals about them to the brain. The SCN11A mutation produces over-active sodium channels that interfere with the pain fibres’ ability to produce and send their impulses.
The PRDM12 mutations cause pain insensitivity another way. When Woods and his colleagues examined biopsies from several of the affected people they studied, they found that the skin in their legs contains no nerve endings whatsoever, and that one of the sensory nerves in their legs contains about half the normal number of pain-sensing fibres. This led them to speculate that PRDM12 plays an important role in the development of pain-sensing neurons and their fibres.
Exploring further, they examined the distribution of PRDM12 in developing mouse embryos, and in pain neurons generated from human stem cells. This revealed that the protein is synthesized at the exact time when pain neurons are forming, and in exactly the right places – in the region where immature pain neurons are first created, along the migration route they take before maturing, and in the dorsal root ganglia and superficial layers of the spinal cord, where their cell bodies and fibres end up, respectively.
The researchers then reduced the amount of PRDM12 protein synthesized by developing frog embryos, and found that this significantly altered the distribution of pain nerves. The PRDM12 protein is a transcription factor, or a “master control gene” that regulates the activity of dozens of other developmental genes. Woods and his colleagues performed one final set of experiments which suggest that it does so by means of epigenetic modifications that switch these genes on or off by altering chromosome structure.
These results confirm that PDRM12 is essential for the development of pain-sensing neurons, and neatly explain why it causes pain insensitivity when mutated. Whereas people with a mutation in SCN9A or SCN11A have pain fibres that don’t send signals, those carrying a PDRM12 mutation fail to develop pain fibres altogether.
Pain is a major global health problem that affects a significant proportion of the world’s population, and has an estimated annual cost of at least $560 billion in the U.S. alone. Management of chronic pain – defined as any pain lasting longer than 3 months – can be especially difficult, as it often presents itself with no underlying physical cause.
These new findings open up promising avenues for understanding pain, and suggests that it may be possible to develop new analgesics that target PRDM12 and provide relief by epigenetic “reprogramming” of over-active pain neurons.
http://www.theguardian.co(...)ple-who-feel-no-pain
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
25-05-2015
Deze bionische lens geeft je bovenmenselijk zicht
© thinkstock.
Een gezichtsvermogen dat beter is dan gewoon perfect? In de nabije toekomst zou het wel eens mogelijk kunnen zijn.
Volgens oogdokter Garth Webb zou het in de nabije toekomst voor iedereen mogelijk kunnen zijn om "tot drie keer beter te zien dan een perfect 20/20 gezichtsvermogen."
Dat zullen we dan te danken hebben aan de Ocumetics Bionic lens, een klein apparaatje dat in je oog kan geplaatst worden gedurende een pijnloze, 8 minuten durende operatie. Daarbij wordt de bionische lens dubbel gevouwen en via een kleine tube in je oog ingebracht. Eens de lens zich daar ontvouwd heeft zou je gezichtsvermogen zichzelf automatisch corrigeren, met een meer dan perfect zicht als onmiddellijk gevolg.
"Deze bionische lens is 100% veilig en veroorzaakt geen fysieke veranderingen in je oog", aldus dokter Webb. "Bovendien is deze procedure een pak veiliger dan typische laserchirurgie, omdat er niet geraakt wordt aan het gezonde hoornvliesweefsel in je oog. Daardoor zal je met deze bionische lens ook geen last hebben van veelvoorkomende problemen na laserchirurgie zoals nachtblindheid en overgevoeligheid aan licht."
Webb test momenteel de effecten van deze lens op blinde ogen. De bionische lens zou al op de markt kunnen komen in 2017. Hoeveel het ding zal kosten is momenteel nog niet bekend.
(HLN)
Deze bionische lens geeft je bovenmenselijk zicht
© thinkstock.
Een gezichtsvermogen dat beter is dan gewoon perfect? In de nabije toekomst zou het wel eens mogelijk kunnen zijn.
Volgens oogdokter Garth Webb zou het in de nabije toekomst voor iedereen mogelijk kunnen zijn om "tot drie keer beter te zien dan een perfect 20/20 gezichtsvermogen."
Dat zullen we dan te danken hebben aan de Ocumetics Bionic lens, een klein apparaatje dat in je oog kan geplaatst worden gedurende een pijnloze, 8 minuten durende operatie. Daarbij wordt de bionische lens dubbel gevouwen en via een kleine tube in je oog ingebracht. Eens de lens zich daar ontvouwd heeft zou je gezichtsvermogen zichzelf automatisch corrigeren, met een meer dan perfect zicht als onmiddellijk gevolg.
"Deze bionische lens is 100% veilig en veroorzaakt geen fysieke veranderingen in je oog", aldus dokter Webb. "Bovendien is deze procedure een pak veiliger dan typische laserchirurgie, omdat er niet geraakt wordt aan het gezonde hoornvliesweefsel in je oog. Daardoor zal je met deze bionische lens ook geen last hebben van veelvoorkomende problemen na laserchirurgie zoals nachtblindheid en overgevoeligheid aan licht."
Webb test momenteel de effecten van deze lens op blinde ogen. De bionische lens zou al op de markt kunnen komen in 2017. Hoeveel het ding zal kosten is momenteel nog niet bekend.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-05-2015
Ontploffingswerend behangpapier moet levens redden in oorlogsgebieden
Nick Boone, ingenieur van het U.S. Army Corps of Engineers. © U.S.Army.
Ingenieurs van het Amerikaanse leger sleutelen aan ontploffingswerend behangpapier dat dienst moet doen als vangnet voor brokstukken en mortierscherven bij aanvallen in oorlogsgebieden. De levensreddende technologie werd recent voorgesteld tijdens de allereerste labodag in het Pentagon.
Militairen maken vaak gebruik van verlaten panden om te schuilen in oorlogsgebieden. Hoewel ze tot op zekere hoogte bescherming bieden, zijn de gemetselde constructies kwetsbaar bij ontploffingen. Om te voorkomen dat brokstukken en mortierscherven mensen potentieel dodelijk verwonden, wordt werk gemaakt van lichte rollen ballistisch behangpapier.
De plakkerige laag behangpapier is verstevigd met een patroon van krachtige Kevlar-vezels. Hoewel het idee om de binnenkant van panden te beschermen tegen ontploffingsgevaar niet nieuw is, is het feit dat dit behangpapier snel en makkelijk aangebracht kan worden zonder gespecialiseerd team dat wel. "Het biedt belangrijke, tactische voordelen", klinkt het.
In onderstaande video uit 2009 werd ook al geëxperimenteerd met 'bomb proof' behangpapier. De impact ervan is best indrukwekkend.
(HLN)
Ontploffingswerend behangpapier moet levens redden in oorlogsgebieden
Nick Boone, ingenieur van het U.S. Army Corps of Engineers. © U.S.Army.
Ingenieurs van het Amerikaanse leger sleutelen aan ontploffingswerend behangpapier dat dienst moet doen als vangnet voor brokstukken en mortierscherven bij aanvallen in oorlogsgebieden. De levensreddende technologie werd recent voorgesteld tijdens de allereerste labodag in het Pentagon.
Militairen maken vaak gebruik van verlaten panden om te schuilen in oorlogsgebieden. Hoewel ze tot op zekere hoogte bescherming bieden, zijn de gemetselde constructies kwetsbaar bij ontploffingen. Om te voorkomen dat brokstukken en mortierscherven mensen potentieel dodelijk verwonden, wordt werk gemaakt van lichte rollen ballistisch behangpapier.
De plakkerige laag behangpapier is verstevigd met een patroon van krachtige Kevlar-vezels. Hoewel het idee om de binnenkant van panden te beschermen tegen ontploffingsgevaar niet nieuw is, is het feit dat dit behangpapier snel en makkelijk aangebracht kan worden zonder gespecialiseerd team dat wel. "Het biedt belangrijke, tactische voordelen", klinkt het.
In onderstaande video uit 2009 werd ook al geëxperimenteerd met 'bomb proof' behangpapier. De impact ervan is best indrukwekkend.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
19-05-2015
Het bewustzijn als illusie
De Volmaakte Mens over sleutelen aan de ziel
De neurowetenschappers in De volmaakte mens laten je geen hoop: bewustzijn is een illusie. Wiens illusie? Foute vraag. Nu de mens zowel god als ziel is afgenomen, rest de vraag: wie ben ‘ik’ eigenlijk?
© Ralph BuckleyBewustzijn: realiteit of illusie?
De wetenschap wil je ervan overtuigen dat het bewustzijn slechts een illusie is. In ‘Sleutelen aan de ziel’, de derde aflevering van De volmaakte mens, vergelijkt filosoof Thomas Metzinger het ‘ik’ met het muispijltje op een computerscherm: ‘Je dénkt alleen maar “ik ben nu hier en ik kan wat doen”.’ Het muispijltje en zijn wereld – het bureaublad op het scherm – is slechts een model van de werkelijkheid, geconstrueerd door de computer, en in dit geval zijn je hersenen die computer.
De metafoor van de hersenen als computer, daar kan tegenwoordig geen neurowetenschapper of filosoof nog omheen. Sinds de ontdekking dat een brein bestaat uit miljarden neuronen die elektrische pulsjes met elkaar uitwisselen, is de ultieme opgave voor de wetenschap geweest om gedrag van mens en dier te verklaren als niet meer dan signaalverwerking: sensorische prikkels, door de zintuigen vertaald in elektrische pulsjes, komen het brein binnen, worden bewerkt en gaan weer naar buiten als elektrische pulsjes die spieren en klieren aansturen – net zoals een computer ingekomen bits verwerkt tot uitgaande bits, die een nieuw beeld op het scherm zetten, of een printer aansturen. Als deze metafoor adequaat is, dan ‘zijn wij ons brein’, om met Dick Swaab te spreken, en dan is het met de vrije wil gedaan, en met god – voor wie daar nog aan hechtte.
Handleiding
© FreeImages
Maar wat betekent het precies, dat je je brein bent? Al in de jaren tachtig verzon filosoof John Searle een vermakelijk gedachtenexperiment op dat gebied, de Chinese kamer. In die kamer zit iemand – Searle zelf bijvoorbeeld – die geen woord Chinees kent. Niettemin krijgt hij in Chinese karakters gestelde vragen in zijn brievenbus, die hij moet beantwoorden. Hoewel Chinese karakters voor hem volstrekt onbegrijpelijk zijn, beschikt hij over een gedetailleerde handleiding voor de verwerking van alle mogelijke combinaties van Chinese karakters – het is een zeer ruime kamer. Zo kan hij op elke mogelijke vraag een reactie in Chinese karakters geven en die door de brievenbus naar buiten gooien.
De vragensteller krijgt altijd een zinnig antwoord, en moet dus aannemen dat er iemand in de kamer zit die Chinees begrijpt. Over dit fameuze gedachtenexperiment zijn de filosofen nog altijd niet uitgepraat. Geestverwanten van Metzinger en Swaab zeggen dat Searle weliswaar geen woord Chinees kent, maar dat de Chinese kamer als geheel Chinees kent. ‘Begrip’ als bewust ervaren fenomeen is immers een illusie, een illusie die op vooralsnog mysterieuze, maar in principe wetenschappelijk verklaarbare wijze opwalmt uit het uiterst complexe proces van het raadplegen van de handleiding en het produceren van het antwoord.
Searle was echter niet voor een gat te vangen, en antwoordde: stel dat ik die complete handleiding uit mijn hoofd leer. De Chinese kamer is nu niets anders dan mijn eigen brein. Toch begrijp ‘ik’ dan nog steeds geen woord Chinees. Volgens het kamp van Searle bewijst dit dat ‘begrip’ als bewuste ervaring essentieel verschilt van het louter manipuleren van symbolen. Met een computer kun je bewustzijn wellicht ooit perfect simuleren, maar toch is dat geen bewustzijn.
Bijproduct
Zijn tegenstanders stellen dat als je er in slaagt een complete handleiding Chinees – die in de praktijk reusachtig zou zijn, minstens een gigabyte aan informatie – uit je hoofd te leren, je ook werkelijk Chinees begrijpt, er is geen verschil tussen een perfecte simulatie van begrip en ‘echt’ begrip.
In ‘Sleutelen aan de ziel’ komt slechts laatstgenoemd kamp aan het woord, zoals de Deense neurobiologe Lone Frank, die over de kwestie van het subjectief ervaren ‘ik’ heel zeker weet: ‘Er is niemand, daarbinnen.’ Ook Metzinger lijkt geen twijfel te kennen, wanneer hij stelt dat vierduizend jaar gefilosofeer over het bewustzijn niets heeft opgeleverd wat de vergelijking met de resultaten van de neurowetenschap kan doorstaan. Als het ‘ik’ slechts een niet-wezenlijk bijproduct is van onze hersenen, dan kunnen ingrepen in de hersenen het ‘ik’ veranderen. En waarom niet? Metzinger: ‘In onze grondwet zou het recht op geestelijke zelfbeschikking moeten staan: in principe mag ik met mijn brein doen wat ik wil.’
Het is een standpunt dat nog veel stof zal doen opwaaien. Weinigen zullen een pedofiel het recht ontzeggen om met een hersenoperatie zijn seksuele voorkeur een wel acceptabele richting te geven. Maar mag een militair met een kleine, maar onherstelbare ingreep zijn vermogen tot bang zijn laten uitschakelen?
Tien centimeter
Op Metzingers website Open Mind (open-mind.net) staat een uitgebreide collectie artikelen over het bewustzijn. Onder de auteurs is ook de Amsterdamse neurowetenschapper Victor Lamme (bekend van het boek De vrije wil bestaat niet), die het probleem pragmatischer benadert, als het ware van de makkelijke kant: wanneer is bij een mens sprake van ‘kijken’ – met bewuste aandacht – en wanneer is het slechts onbewuste dataverwerking? Uit allerlei experimenten blijkt dat mensen veel meer zien dan ze zich bewust zijn, en letterlijk blind kunnen zijn voor dingen die hun netvliezen wel degelijk registreren. Maar om grote structuren te ontdekken, zoals een figuur verborgen in een chaotische verzameling streepjes, is echt kijken nodig. Alleen daarbij zijn neuronen betrokken in een groot gedeelte van de hersenschors tegelijk.
Volgens Lamme sluit dit aan bij de studie van patiënten in diverse stadia van verminderd bewustzijn, tot aan coma toe, waarvan het eeg werd gemeten. Zo kun je vaststellen over welke afstand in het brein neuronen nog ‘met elkaar praten’, en dan blijkt tien centimeter een belangrijke grens. Lamme schrijft daarover: ‘Opmerkelijk is, dat deze grens nauwelijks afhangt van de locatie van de interactie. Met andere woorden, waar en wanneer neuronen ook maar informatie uitwisselen over afstanden van tien centimeter of meer, is er sprake van bewustzijn.’
De conclusie dat bewustzijn een flink brok hersenen nodig heeft, daar kunnen beide kampen ongetwijfeld mee leven. Maar gesteld dat bewustzijn een illusie is, wiens illusie is dit dan? Daarover zal het debat nog wel even doorgaan.
De volmaakte mens - Sleutelen aan de ziel
(npowetenschap.nl)
Het bewustzijn als illusie
De Volmaakte Mens over sleutelen aan de ziel
De neurowetenschappers in De volmaakte mens laten je geen hoop: bewustzijn is een illusie. Wiens illusie? Foute vraag. Nu de mens zowel god als ziel is afgenomen, rest de vraag: wie ben ‘ik’ eigenlijk?
© Ralph BuckleyBewustzijn: realiteit of illusie?
De wetenschap wil je ervan overtuigen dat het bewustzijn slechts een illusie is. In ‘Sleutelen aan de ziel’, de derde aflevering van De volmaakte mens, vergelijkt filosoof Thomas Metzinger het ‘ik’ met het muispijltje op een computerscherm: ‘Je dénkt alleen maar “ik ben nu hier en ik kan wat doen”.’ Het muispijltje en zijn wereld – het bureaublad op het scherm – is slechts een model van de werkelijkheid, geconstrueerd door de computer, en in dit geval zijn je hersenen die computer.
De metafoor van de hersenen als computer, daar kan tegenwoordig geen neurowetenschapper of filosoof nog omheen. Sinds de ontdekking dat een brein bestaat uit miljarden neuronen die elektrische pulsjes met elkaar uitwisselen, is de ultieme opgave voor de wetenschap geweest om gedrag van mens en dier te verklaren als niet meer dan signaalverwerking: sensorische prikkels, door de zintuigen vertaald in elektrische pulsjes, komen het brein binnen, worden bewerkt en gaan weer naar buiten als elektrische pulsjes die spieren en klieren aansturen – net zoals een computer ingekomen bits verwerkt tot uitgaande bits, die een nieuw beeld op het scherm zetten, of een printer aansturen. Als deze metafoor adequaat is, dan ‘zijn wij ons brein’, om met Dick Swaab te spreken, en dan is het met de vrije wil gedaan, en met god – voor wie daar nog aan hechtte.
Handleiding
© FreeImages
Maar wat betekent het precies, dat je je brein bent? Al in de jaren tachtig verzon filosoof John Searle een vermakelijk gedachtenexperiment op dat gebied, de Chinese kamer. In die kamer zit iemand – Searle zelf bijvoorbeeld – die geen woord Chinees kent. Niettemin krijgt hij in Chinese karakters gestelde vragen in zijn brievenbus, die hij moet beantwoorden. Hoewel Chinese karakters voor hem volstrekt onbegrijpelijk zijn, beschikt hij over een gedetailleerde handleiding voor de verwerking van alle mogelijke combinaties van Chinese karakters – het is een zeer ruime kamer. Zo kan hij op elke mogelijke vraag een reactie in Chinese karakters geven en die door de brievenbus naar buiten gooien.
De vragensteller krijgt altijd een zinnig antwoord, en moet dus aannemen dat er iemand in de kamer zit die Chinees begrijpt. Over dit fameuze gedachtenexperiment zijn de filosofen nog altijd niet uitgepraat. Geestverwanten van Metzinger en Swaab zeggen dat Searle weliswaar geen woord Chinees kent, maar dat de Chinese kamer als geheel Chinees kent. ‘Begrip’ als bewust ervaren fenomeen is immers een illusie, een illusie die op vooralsnog mysterieuze, maar in principe wetenschappelijk verklaarbare wijze opwalmt uit het uiterst complexe proces van het raadplegen van de handleiding en het produceren van het antwoord.
Searle was echter niet voor een gat te vangen, en antwoordde: stel dat ik die complete handleiding uit mijn hoofd leer. De Chinese kamer is nu niets anders dan mijn eigen brein. Toch begrijp ‘ik’ dan nog steeds geen woord Chinees. Volgens het kamp van Searle bewijst dit dat ‘begrip’ als bewuste ervaring essentieel verschilt van het louter manipuleren van symbolen. Met een computer kun je bewustzijn wellicht ooit perfect simuleren, maar toch is dat geen bewustzijn.
Bijproduct
Zijn tegenstanders stellen dat als je er in slaagt een complete handleiding Chinees – die in de praktijk reusachtig zou zijn, minstens een gigabyte aan informatie – uit je hoofd te leren, je ook werkelijk Chinees begrijpt, er is geen verschil tussen een perfecte simulatie van begrip en ‘echt’ begrip.
In ‘Sleutelen aan de ziel’ komt slechts laatstgenoemd kamp aan het woord, zoals de Deense neurobiologe Lone Frank, die over de kwestie van het subjectief ervaren ‘ik’ heel zeker weet: ‘Er is niemand, daarbinnen.’ Ook Metzinger lijkt geen twijfel te kennen, wanneer hij stelt dat vierduizend jaar gefilosofeer over het bewustzijn niets heeft opgeleverd wat de vergelijking met de resultaten van de neurowetenschap kan doorstaan. Als het ‘ik’ slechts een niet-wezenlijk bijproduct is van onze hersenen, dan kunnen ingrepen in de hersenen het ‘ik’ veranderen. En waarom niet? Metzinger: ‘In onze grondwet zou het recht op geestelijke zelfbeschikking moeten staan: in principe mag ik met mijn brein doen wat ik wil.’
Het is een standpunt dat nog veel stof zal doen opwaaien. Weinigen zullen een pedofiel het recht ontzeggen om met een hersenoperatie zijn seksuele voorkeur een wel acceptabele richting te geven. Maar mag een militair met een kleine, maar onherstelbare ingreep zijn vermogen tot bang zijn laten uitschakelen?
Tien centimeter
Op Metzingers website Open Mind (open-mind.net) staat een uitgebreide collectie artikelen over het bewustzijn. Onder de auteurs is ook de Amsterdamse neurowetenschapper Victor Lamme (bekend van het boek De vrije wil bestaat niet), die het probleem pragmatischer benadert, als het ware van de makkelijke kant: wanneer is bij een mens sprake van ‘kijken’ – met bewuste aandacht – en wanneer is het slechts onbewuste dataverwerking? Uit allerlei experimenten blijkt dat mensen veel meer zien dan ze zich bewust zijn, en letterlijk blind kunnen zijn voor dingen die hun netvliezen wel degelijk registreren. Maar om grote structuren te ontdekken, zoals een figuur verborgen in een chaotische verzameling streepjes, is echt kijken nodig. Alleen daarbij zijn neuronen betrokken in een groot gedeelte van de hersenschors tegelijk.
Volgens Lamme sluit dit aan bij de studie van patiënten in diverse stadia van verminderd bewustzijn, tot aan coma toe, waarvan het eeg werd gemeten. Zo kun je vaststellen over welke afstand in het brein neuronen nog ‘met elkaar praten’, en dan blijkt tien centimeter een belangrijke grens. Lamme schrijft daarover: ‘Opmerkelijk is, dat deze grens nauwelijks afhangt van de locatie van de interactie. Met andere woorden, waar en wanneer neuronen ook maar informatie uitwisselen over afstanden van tien centimeter of meer, is er sprake van bewustzijn.’
De conclusie dat bewustzijn een flink brok hersenen nodig heeft, daar kunnen beide kampen ongetwijfeld mee leven. Maar gesteld dat bewustzijn een illusie is, wiens illusie is dit dan? Daarover zal het debat nog wel even doorgaan.
De volmaakte mens - Sleutelen aan de ziel
(npowetenschap.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
HUMANS WILL BE CYBORGS WITHIN 200 YEARS, EXPERT PREDICTS
“It will be the greatest evolution in biology since the appearance of life.”
FIONA MACDONALD 29 MAY 2015
Within the next 200 years, humans will have become so merged with technology that we’ll have evolved into “God-like cyborgs”, according to Yuval Noah Harari, an historian and author from the Hebrew University of Jerusalem in Israel.
Harari researches the history of the human species, and after writing a new book on our past, he now believes that we’re just a few short centuries away from being able to use technology to avoid death altogether - if we can afford it, that is.
“I think it is likely in the next 200 years or so Homo sapiens will upgrade themselves into some idea of a divine being, either through biological manipulation or genetic engineering of by the creation of cyborgs: part organic, part non-organic,” Harari said during his presentation the Hay Festival in the UK, as Sarah Knapton reports for the Telegraph. “It will be the greatest evolution in biology since the appearance of life … we will be as different from today’s humans as chimps are now from us.”
Obviously, we should take Harari’s predictions with a grain of salt, but while they sound more suited to science fiction than real life, they're not actually that out-there. Many researchers believe that we’ve already started down the path towards a cyborg future; after all, many of us already rely on bionic ears and eyes, insulin pump technology and prosthetics to help us survive. And with researchers recently learning how to send people’s thoughts across the web, subconsciously control bionic limbs and use liquid metal to heal severed nerves, it’s not hard to imagine how we could continue to use technology to supplement our vulnerable human bodies further.
Interestingly, Harare’s comments came just a few days after UK-based neuroscientist Hannah Critchlow from Cambridge University got the Internet excited by saying that it could be possible to upload our brains into computers, if we could build computers with 100 trillion circuit connections. “People could probably live inside a machine. Potentially, I think it is definitely a possibility,” Critchlow said during her presentation at the festival.
But Harari warned that these upgrades may only be available to the wealthiest members of society, and that could cause a growing biological divide between rich and poor - especially if some of us can afford to pay for the privilege of living forever while the rest of the species dies out.
If that sounds depressing, the alternative is a future where instead of us taking advantage of technology, technology takes advantage of us, and artificial intelligence poses a threat to our survival, as Elon Musk, Stephen Hawking, and Bill Gates have all predicted.
Either way, one thing seems pretty clear - our future as a species is now inextricably linked with the technology we've created. For better or for worse.
http://www.sciencealert.c(...)ears-expert-predicts
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
WATCH: THE ARCHER'S PARADOX IN SLOW MOTION
Because arrows don't actually fly straight.
FIONA MACDONALD 29 MAY 2015
If you're anything like me, you probably think that an arrow shoots pretty straight - hence the saying 'straight as an arrow', right? But it turns out, that's not the case at all, as Destin reveals so spectacularly in the latest episode of Smarter Every Day, where he sets out to uncover the physics behind the Archer's Paradox.
So what is this paradox? In order to shoot an arrow, you need to place it either to the right or left of your bow. But in order to hit your target, you need your arrow to fly in a straight line. So somehow archers manage to curve their arrows around that obstacle in order to hit their target... and as Destin proved in another recent episode, archers are able to hit some incredibly tiny targets.
To figure it out, Destin sets up his Phantom slow-motion camera, and experiments with a range of different bows. What he finds is that the solution to this paradox all comes down to the arrow, which actually isn't rigid at all. In fact, it not only bends once to get around the bow, once it's released, it curves the whole way to the target, creating a wave pattern complete with nodal points through the air, which keeps it on a straight path.
But how do archers know how their arrow's spine is going to curve in order to have such incredible accuracy? That's actually a pretty cool process, which requires some serious science. Watch the episode above to find out, and fully appreciate how talented archers really are.
http://www.sciencealert.c(...)radox-in-slow-motion
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
THE STRANGE FATE OF A PERSON FALLING INTO A BLACK HOLE
If you fell into a black hole, you might expect to die instantly. But in fact your fate would be far stranger than that
It could happen to anyone. Maybe you're out trying to find a new habitable planet for the human race, or maybe you're just on a long walk and you slip. Whatever the circumstances, at some point we all find ourselves confronted with the age-old question: what happens when you fall into a black hole?
You might expect to get crushed, or maybe torn to pieces. But the reality is stranger than that.
The instant you entered the black hole, reality would split in two. In one, you would be instantly incinerated, and in the other you would plunge on into the black hole utterly unharmed.
Heavy objects warp the fabric of space itself (Credit: Julian Baum/SPL)
A black hole is a place where the laws of physics as we know them break down. Einstein taught us that gravity warps space itself, causing it to curve. So given a dense enough object, space-time can become so warped that it twists in on itself, burrowing a hole through the very fabric of reality.
A massive star that has run out of fuel can produce the kind of extreme density needed to create such a mangled bit of world. As it buckles under its own weight and collapses inward, space-time caves in with it. The gravitational field becomes so strong that not even light can escape, rendering the region where the star used to be profoundly dark: a black hole.
The outermost boundary of the hole is its event horizon, the point at which the gravitational force precisely counteracts the light's efforts to escape it. Go closer than this, and there's no escape.
The event horizon is ablaze with energy. Quantum effects at the edge create streams of hot particles that radiate back out into the universe. This is called Hawking radiation, after the physicist Stephen Hawking, who predicted it. Given enough time, the black hole will radiate away its mass, and vanish.
As you go deeper into the black hole, space becomes ever more curvy until, at the centre, it becomes infinitely curved. This is the singularity. Space and time cease to be meaningful ideas, and the laws of physics as we know them — all of which require space and time — no longer apply.
What happens here, no one knows. Another universe? Oblivion? The back of a bookcase? It's a mystery.
In a black hole, space becomes infinitely curved (Credit: Henning Dalhoff/SPL)
So what happens if you accidentally fall into one of these cosmic aberrations? Let's start by asking your space companion — we'll call her Anne — who watches in horror as you plunge toward the black hole, while she remains safely outside. From where she's floating, things are about to get weird.
As you accelerate toward the event horizon, Anne sees you stretch and contort, as if she were viewing you through a giant magnifying glass. What's more, the closer you get to the horizon the more you appear to move in slow motion.
You can't shout to her, as there's no air in space, but you might try flashing her a Morse message with the light on your iPhone (there's an app for that). However, your words reach her ever more slowly, the light waves stretching to increasingly lower and redder frequencies: "Alright, a l r i g h t, a l r i…"
When you reach the horizon, Anne sees you freeze, like someone has hit the pause button. You remain plastered there, motionless, stretched across the surface of the horizon as a growing heat begins to engulf you.
According to Anne, you are slowly obliterated by the stretching of space, the stopping of time and the fires of Hawking radiation. Before you ever cross over into the black hole's darkness, you're reduced to ash.
But before we plan your funeral, let's forget about Anne and view this gruesome scene from your point of view. Now, something even stranger happens: nothing.
The boundary of a black hole might be a blazing firewall (Credit: Equinox Graphics/SPL)
You sail straight into nature's most ominous destination without so much as a bump or a jiggle – and certainly no stretching, slowing or scalding radiation. That's because you're in freefall, and therefore you feel no gravity: something Einstein called his "happiest thought".
After all, the event horizon is not like a brick wall floating in space. It's an artefact of perspective. An observer who remains outside the black hole can't see through it, but that's not your problem. As far as you're concerned there is no horizon.
Sure, if the black hole were smaller you'd have a problem. The force of gravity would be much stronger at your feet than at your head, stretching you out like a piece of spaghetti. But lucky for you this is a big one, millions of times more massive than our Sun, so the forces that might spaghettify you are feeble enough to be ignored.
In fact, in a big enough black hole, you could live out the rest of your life pretty normally before dying at the singularity.
The event horizon is not a solid barrier (Credit: Richard Kail/SPL)
How normal could it really be, you might wonder, given that you're being sucked toward a rupture in the space-time continuum, pulled along against your will, unable to head back the other way?
But when you think about it, we all know that feeling, not from our experience with space but with time. Time only goes forwards, never backwards, and it pulls us along against our will, preventing us from turning around.
This isn't just an analogy. Black holes warp space and time to such an extreme that inside the black hole's horizon, space and time actually swap roles. In a sense, it really is time that pulls you in toward the singularity. You can't turn around and escape the black hole, any more than you can turn around and travel back to the past.
At this point you might want to stop and ask yourself a pressing question: What the hell is wrong with Anne? If you're chilling inside the black hole, surrounded by nothing weirder than empty space, why is she insisting that you've been burned to a crisp by radiation outside the horizon? Is she hallucinating?
"Hawking radiation" flows out of the event horizon (Credit: Richard Kail/SPL)
Actually, Anne is being perfectly reasonable. From her point of view, you really have been burned to a crisp at the horizon. It's not an illusion. She could even collect your ashes and send them back to your loved ones.
In fact, the laws of nature require that you remain outside the black hole as seen from Anne's perspective. That's because quantum physics demands that information can never be lost. Every bit of information that accounts for your existence has to stay on the outside of the horizon, lest Anne's laws of physics be broken.
On the other hand, the laws of physics also require that you sail through the horizon without encountering hot particles or anything out of the ordinary. Otherwise you'd be in violation of Einstein's happiest thought, and his theory of general relativity.
So the laws of physics require that you be both outside the black hole in a pile of ashes and inside the black hole alive and well. Last but not least, there's a third law of physics that says information can't be cloned. You have to be in two places, but there can only be one copy of you.
Somehow, the laws of physics point us towards a conclusion that seems rather nonsensical. Physicists call this infuriating conundrum the black hole information paradox. Luckily, in the 1990s they found a way to resolve it.
Once you fall in, there's no coming out (Credit: Science Photo Library)
Leonard Susskind realized that there is no paradox, because no one person ever sees your clone. Anne only sees one copy of you. You only see one copy of you. You and Anne can never compare notes. And there's no third observer who can see both inside and outside a black hole simultaneously. So, no laws of physics are broken.
Unless, that is, you demand to know which story is really true. Are you really dead or are you really alive?
The great secret that black holes have revealed to us is that there is no really. Reality depends on whom you ask. There's Anne's really and there's your really. End of story.
Well, almost. In the summer of 2012, the physicists Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joe Polchinski and James Sully, collectively known as AMPS, devised a thought experiment that threatened to upend everything we thought we knew about black holes.
Nobody is sure what lies inside a black hole (Credit: Henning Dalhoff/SPL)
They realized that Susskind's solution hinged on the fact that any disagreement between you and Anne is mediated by the event horizon. It didn't matter if Anne saw the unlucky version of you scattered amongst the Hawking radiation, because the horizon prevented her from seeing the other version of you floating along inside the black hole.
But what if there was a way for her to find out what was on the other side of the horizon, without actually crossing it?
Ordinary relativity would say that's a no-no, but quantum mechanics makes the rules a little fuzzier. Anne might sneak a peek behind the horizon, using a little trick that Einstein called "spooky action-at-a-distance".
This happens when two sets of particles that are separated in space are mysteriously "entangled". They are part of a single, indivisible whole, so that the information needed to describe them can't be found in either set alone, but in the spooky links between them.
Widely-separated particles can be spookily "entangled" (Credit: Victor de Schwanberg/SPL)
The AMPS idea went something like this. Let's say Anne grabs hold of a bit of information near the horizon — call it A.
If her story is right, and you are a goner, scrambled amongst the Hawking radiation outside the black hole, then A must be entangled with another bit of information, B, which is also part of the hot cloud of radiation.
On the other hand, if your story is the true one, and you're alive and well on the other side of the event horizon, then A must be entangled with a different bit of information, C, which is somewhere inside the black hole.
Here's the kicker: each bit of information can only be entangled once. That means A can only be entangled with B or with C, not with both.
Black holes can pull material away from nearby stars (Credit: NASA/CXC/M. Weiss)
So Anne takes her bit, A, and puts it through her handy entanglement-decoding machine, which spits out an answer: either B or C.
If the answer turns out to be C, then your story wins, but the laws of quantum mechanics are broken. If A is entangled with C, which is deep inside the black hole, then that piece of information is lost to Anne forever. That breaks the quantum law that information can never be lost.
That leaves B. If Anne's decoding machine finds that A is entangled with B, then Anne wins, and general relativity loses. If A is entangled with B, then Anne's story is the one true story, which means you really wereburned to a crisp. Instead of sailing straight through the horizon, as relativity says you should, you hit a burning firewall.
So we're back where we started: what happens when you fall into a black hole? Do you glide right through and live a normal life, thanks to a reality that's strangely observer-dependent? Or do you approach the black hole's horizon only to collide with a deadly firewall?
Black holes distort passing light rays, causing "lensing" (Credit: Ute Kraus, CC by 2.5)
No one knows the answer, and it's become one of the most contentious questions in fundamental physics.
Physicists have spent more than a century trying to reconcile general relativity with quantum mechanics, knowing that eventually one or the other was going to have to give. The solution to the firewall paradox should tell us which, and point the way to an even deeper theory of the universe.
One clue might lie in Anne's decoding machine. Figuring out which other bit of information A is entangled with is an extraordinarily complicated problem. So physicists Daniel Harlow of Princeton University in New Jersey and Patrick Hayden, now at Stanford University in California, wondered how long it would take.
In 2013 they calculated that, even given the fastest computer that the laws of physics would allow, it would take Anne an extraordinarily long time to decode the entanglement. By the time she had an answer, the black hole would have long evaporated, disappearing from the universe and taking with it the threat of a deadly firewall.
Centaurus A has a black hole (Credit: ESO/WFI/MPIfR/APEX/A. Weiss/NASA/CXC/CfA/R. Kraft)
If that's the case, the sheer complexity of the problem could prevent Anne from ever figuring out which story is the real one. That would leave both stories simultaneously true, reality intriguingly observer-dependent, all the laws of physics intact, and no one in danger of running into an inexplicable wall of fire.
It also gives physicists something new to think about: the tantalizing connections between complex calculations (like the one Anne apparently can't do) and space-time. This may open the door to something deeper still.
That's the thing about black holes. They're not just annoying obstacles for space travellers. They're also theoretical laboratories that take the subtlest quirks in the laws of physics, then amplify them to such proportions that they can't be ignored.
If the true nature of reality lies hidden somewhere, the best place to look is a black hole. It's probably best to look from the outside, though: at least until they figure out this whole firewall thing. Or send Anne in. It's her turn already.
http://www.bbc.com/earth/(...)hole-would-clone-you
![Muse - Supermassive Black Hole (Original Music Video) HD [1080p]](http://i.ytimg.com/vi/0LgcDpTH47g/default.jpg)
[ Bericht 0% gewijzigd door Kijkertje op 31-05-2015 18:11:00 ]
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
REALITY DOESN'T EXIST UNTIL WE MEASURE IT, QUANTUM EXPERIMENT CONFIRMS
Mind = blown.
FIONA MACDONALD 1 JUN 2015
Australian scientists have recreated a famous experiment and confirmed quantum physics's bizarre predictions about the nature of reality, by proving that reality doesn't actually exist until we measure it - at least, not on the very small scale.
That all sounds a little mind-meltingly complex, but the experiment poses a pretty simple question: if you have an object that can either act like a particle or a wave, at what point does that object 'decide'?
Our general logic would assume that the object is either wave-like or particle-like by its very nature, and our measurements will have nothing to do with the answer. But quantum theory predicts that the result all depends on how the object is measured at the end of its journey. And that's exactly what a team from the Australian National University has now found.
"It proves that measurement is everything. At the quantum level, reality does not exist if you are not looking at it," lead researcher and physicist Andrew Truscott said in a press release.
Known as John Wheeler's delayed-choice thought experiment, the experiment was first proposed back in 1978 using light beams bounced by mirrors, but back then, the technology needed was pretty much impossible. Now, almost 40 years later, the Australian team has managed to recreate the experiment using helium atoms scattered by laser light.
"Quantum physics predictions about interference seem odd enough when applied to light, which seems more like a wave, but to have done the experiment with atoms, which are complicated things that have mass and interact with electric fields and so on, adds to the weirdness," said Roman Khakimov, a PhD student who worked on the experiment.
To successfully recreate the experiment, the team trapped a bunch of helium atoms in a suspended state known as a Bose-Einstein condensate, and then ejected them all until there was only a single atom left.
This chosen atom was then dropped through a pair of laser beams, which made a grating pattern that acted as a crossroads that would scatter the path of the atom, much like a solid grating would scatter light.
They then randomly added a second grating that recombined the paths, but only after the atom had already passed the first grating.
When this second grating was added, it led to constructive or destructive interference, which is what you'd expect if the atom had travelled both paths, like a wave would. But when the second grating was added, no interference was observed, as if the atom chose only one path.
The fact that this second grating was only added after the atom passed through the first crossroads suggests that the atom hadn't yet determined its nature before being measured a second time.
So if you believe that the atom did take a particular path or paths at the first crossroad, this means that a future measurement was affecting the atom's path, explained Truscott. "The atoms did not travel from A to B. It was only when they were measured at the end of the journey that their wave-like or particle-like behaviour was brought into existence," he said.
Although this all sounds incredibly weird, it's actually just a validation for the quantum theory that already governs the world of the very small. Using this theory, we've managed to develop things like LEDs, lasers and computer chips, but up until now, it's been hard to confirm that it actually works with a lovely, pure demonstration such as this one.
The full results have been published in Nature Physics.
http://www.sciencealert.c(...)-experiment-confirms
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
HOW WILL THE UNIVERSE END, AND COULD ANYTHING SURVIVE?
Science has outlined four ways that our universe could meet its doom. They're called the Big Freeze, the Big Crunch, the Big Change and the Big Rip
Don't panic, but our planet is doomed. It's just going to take a while. Roughly 6 billion years from now, the Earth will probably be vaporized when the dying Sun expands into a red giant and engulfs our planet.
But the Earth is just one planet in the solar system, the Sun is just one of hundreds of billions of stars in the galaxy, and there are hundreds of billions of galaxies in the observable universe. What's in store for all of that? How does the universe end?
The science is much less settled on how that will happen. We're not even sure if the universe will come to a firm, defined end, or just slowly tail off. Our best understanding of physics suggests there are several options for the universal apocalypse. It also offers some hints on how we might, just maybe, survive it.
Our universe has been expanding since it began (Credit: Chris Butler/SPL)
Our first clue to the end of the universe comes from thermodynamics, the study of heat. Thermodynamics is the wild-eyed street preacher of physics, bearing a cardboard placard with a simple warning: "THE HEAT DEATH IS COMING".
Despite the name, the heat death of the universe isn't a fiery inferno. Instead, it's the death of all differences in heat.
This may not sound scary, but the heat death is far worse than being burnt to a crisp. That's because nearly everything in everyday life requires some kind of temperature difference, either directly or indirectly.
For instance, your car runs because it's hotter inside its engine than outside. Your computer runs on electricity from the local power plant, which probably works by heating water and using that to power a turbine. And you run on food, which exists thanks to the enormous temperature difference between the Sun and the rest of the universe.
The universe will end in one of four ways (Credit: Carlos Clarivan/SPL)
However, once the universe reaches heat death, everything everywhere will be the same temperature. That means nothing interesting will ever happen again.
Every star will die, nearly all matter will decay, and eventually all that will be left is a sparse soup of particles and radiation. Even the energy of that soup will be sapped away over time by the expansion of the universe, leaving everything just a fraction of a degree above absolute zero.
In this "Big Freeze", the universe ends up uniformly cold, dead and empty.
After the development of thermodynamics in the early 1800s, heat death looked like the only possible way the universe could end. But 100 years ago, Albert Einstein's theory of general relativity suggested that the universe had a far more dramatic fate.
Galaxies like M74 are rushing away from us (Credit: Chris Butler/SPL)
General relativity says that matter and energy warp space and time. This relationship between space-time and matter-energy (stuff) — between the stage and the actors on it — extends to the entire universe. The stuff in the universe, according to Einstein, determines the ultimate fate of the universe itself.
The theory predicted that the universe as a whole must either be expanding or contracting. It could not stay the same size. Einstein realized this in 1917, and was so reluctant to believe it that he fudged his own theory.
Then in 1929, the American astronomer Edwin Hubble found hard evidence that the universe was expanding. Einstein changed his mind, calling his previous insistence on a static universe the "greatest blunder" of his career.
If the universe is expanding, it must once have been much smaller than it is now. This realization led to the Big Bang theory: the idea that the universe began as something incredibly small, and then expanded incredibly quickly. We can see the "afterglow" of the Big Bang even today, in the cosmic microwave background radiation – a constant stream of radio waves, coming from all directions in the sky.
The cosmic microwave background (Credit: ESA Planck Collaboration/SPL)
The fate of the universe, then, hinges on a very simple question: will the universe continue to expand, and how quickly?
For a universe containing normal "stuff", such as matter and light, the answer to this question depends on how much stuff there is. More stuff means more gravity, which pulls everything back together and slows the expansion.
As long as the amount of stuff doesn't go over a critical threshold, the universe will continue to expand forever, and eventually suffer heat death, freezing out.
But if there's too much stuff, the expansion of the universe will slow down and stop. Then the universe will begin to contract. A contracting universe will shrink smaller and smaller, getting hotter and denser, eventually ending in a fabulously compact inferno, a sort of reverse Big Bang known as the Big Crunch.
The universe might collapse on itself, in a "Big Crunch" (Credit: Mark Garlick/SPL)
For most of the 20th century, astrophysicists weren't sure which of these scenarios would play out. Would it be the Big Freeze or the Big Crunch? Ice or fire?
They tried to perform a cosmic census, adding up how much stuff there is in our universe. It turned out that we're strangely close to the critical threshold, leaving our fate uncertain.
That all changed at the end of the 20th century. In 1998, two competing teams of astrophysicists made an astonishing announcement: the expansion of the universe is speeding up.
Normal matter and energy can't make the universe behave this way. This was the first evidence of a fundamentally new kind of energy, dubbed "dark energy", which didn't behave like anything else in the cosmos.
Dark energy pulls the universe apart. We still don't understand what it is, but roughly 70% of the energy in the universe is dark energy, and that number is growing every day.
The Big Crunch would bring our universe to a fiery end (Credit: Mehau Kulyk/SPL)
The existence of dark energy means that the amount of stuff in the universe doesn't get to determine its ultimate fate.
Instead, dark energy controls the cosmos, accelerating the expansion of the universe for all time. This makes the Big Crunch much less likely.
But that doesn't mean that the Big Freeze is inevitable. There are other possibilities.
One of them originated, not in the study of the cosmos, but in the world of subatomic particles. This is perhaps the strangest fate for the universe. It sounds like something out of science fiction, and in a way, it is.
Water can sometimes stay liquid below its freezing point (Credit: Tomas Sobek, CC by 2.0)
In Kurt Vonnegut's classic sci-fi novel Cat's Cradle, ice-nine is a new form of water ice with a remarkable property: it freezes at 46 °C, not at 0 °C. When a crystal of ice-nine is dropped into a glass of water, all the water around it immediately patterns itself after the crystal, since it has lower energy than liquid water.
The new crystals of ice-nine do the same thing to the water around them, and in the blink of an eye, the chain reaction turns all the water in the glass — or (spoiler alert!) all of Earth's oceans — into solid ice-nine.
The same thing can happen in real life with normal ice and normal water. If you put very pure water into a very clean glass, and cool it just below 0°C, the water will become supercooled: it stays liquid below its natural freezing point. There are no impurities in the water and no rough patches on the glass, so there's nowhere for the ice to start forming. But if you drop a crystal of ice into the glass, the water will freeze rapidly, just like ice-nine.
Ice-nine and supercooled water may not seem relevant to the fate of the universe. But something similar could happen to space itself.
Empty vacuum could suddenly drop to a lower energy level (Credit: Richard Kail/SPL)
Quantum physics dictates that even in a totally empty vacuum, there is a small amount of energy. But there might also be some other kind of vacuum, which holds less energy.
If that's true, then the entire universe is like a glass of supercooled water. It will only last until a "bubble" of lower-energy vacuum shows up.
Fortunately, there are no such bubbles that we're aware of. Unfortunately, quantum physics also dictates that if a lower-energy vacuum is possible, then a bubble of that vacuum will inevitably dart into existence somewhere in the universe.
When that happens, just like ice-nine, the new vacuum will "convert" the old vacuum around it. The bubble would expand at nearly the speed of light, so we'd never see it coming.
Even completely empty space contains energy (Credit: Equinox Graphics/SPL)
Inside the bubble, things would be radically different, and not terribly hospitable.
The properties of fundamental particles like electrons and quarks could be entirely different, radically rewriting the rules of chemistry and perhaps preventing atoms from forming.
Humans, planets and even the stars themselves would be destroyed in this Big Change. In a 1980 paper, Physicists Sidney Coleman and Frank de Luccia called it "the ultimate ecological catastrophe".
Adding insult to injury, dark energy would probably behave differently after the Big Change. Rather than driving the universe to expand faster, dark energy might instead pull the universe in on itself, collapsing into a Big Crunch.
Phantom dark energy could destroy everything (Credit: Detlev van Ravenswaay/SPL)
There is a fourth possibility, and once again dark energy is at centre stage. This idea is very speculative and unlikely, but it can't yet be ruled out. Dark energy might be even more powerful than we thought, and might be enough to end the universe on its own, without any intervening Big Change, Freeze, or Crunch.
Dark energy has a peculiar property. As the universe expands, its density remains constant. That means more of it pops into existence over time, to keep pace with the increasing volume of the universe. This is unusual, but doesn't break any laws of physics.
However, it could get weirder. What if the density of dark energy increases as the universe expands? In other words, what if the amount of dark energy in the universe increases more quickly than the expansion of the universe itself?
This idea was put forward by Robert Caldwell of Dartmouth College in Hanover, New Hampshire. He calls it "phantom dark energy". It leads to a remarkably strange fate for the universe.
The Big Rip would begin by tearing galaxies apart (Credit: Detlev van Ravenswaay/SPL)
If phantom dark energy exists, then the dark side is our ultimate downfall, just like Star Wars warned us it would be.
Right now, the density of dark energy is very low, far less than the density of matter here on Earth, or even the density of the Milky Way galaxy, which is much less dense than Earth. But as time goes on, the density of phantom dark energy would build up, and tear the universe apart.
In a 2003 paper, Caldwell and his colleagues outlined a scenario they called "cosmic doomsday". Once the phantom dark energy becomes more dense than a particular object, that object gets torn to shreds.
First, phantom dark energy would pull the Milky Way apart, sending its constituent stars flying. Then the solar system would be unbound, because the pull of dark energy would be stronger than the pull of the Sun on the Earth.
Finally, in a few frantic minutes the Earth would explode. Then atoms themselves would shatter, a fraction of a second before the universe itself ripped apart. Caldwell calls this the Big Rip.
The Big Rip would literally tear planets and stars apart (Credit: Nicolle R. Fuller/SPL)
The Big Rip is, by Caldwell's own admission, "very outlandish" – and not just because it sounds like something out of an over-the-top superhero comic.
Phantom dark energy flies in the face of some fairly basic ideas about the universe, like the assumption that matter and energy can't go faster than the speed of light. There are good reasons not to believe in it.
Based on our observations of the expansion of the universe, and particle physics experiments, it seems much more likely that the ultimate fate of our universe is a Big Freeze, possibly followed by a Big Change and a final Big Crunch.
But this is a remarkably grim portrait of the future — aeons of cold emptiness, finally terminated by a vacuum decay and a final implosion into nothingness. Is there any escape? Or are we doomed to book a table at the Restaurant at the End of the Universe?
All this shall pass, but not for a very long time (Credit: Allan Morton/Dennis/Milon/SPL)
There's certainly no reason for us, individually, to worry about the end of the universe. All of these events are trillions of years into the future, with the possible exception of the Big Change, so they're not exactly an imminent problem.
Also, there's no reason to worry about humanity. If nothing else, genetic drift will have rendered our descendants unrecognizable long before then. But could intelligent feeling creatures of any kind, human or not, survive?
Physicist Freeman Dyson of the Institute for Advanced Studies in Princeton, New Jersey considered this question in a classic paper published in 1979. At the time, he concluded that life could modify itself to survive the Big Freeze, which he thought was less challenging than the inferno of the Big Crunch.
But these days, he's much less optimistic, thanks to the discovery of dark energy.
"If the universe is accelerating, that's really bad news," says Dyson. Accelerating expansion means we'll eventually lose contact with all but a handful of galaxies, dramatically limiting the amount of energy available to us. "It's a rather dismal situation in the long run."
The situation could still change. "We really don't know whether the expansion is going to continue since we don't understand why it's accelerating," says Dyson. "The optimistic view is that the acceleration will slow down as the universe gets bigger." If that happens, "the future is much more promising."
But what if the expansion doesn't slow down, or if it becomes clear that the Big Change is coming? Some physicists have proposed a solution that is solidly in mad-scientist territory. To escape the end of the universe, we should build our own universe in a laboratory, and jump in.
Just after it was born, the universe inflated rapidly (Credit: David Parker/SPL)
One physicist who has worked on this idea is Alan Guth of MIT in Cambridge, Massachusetts, who is known for his work on the very early universe.
"I can't say that the laws of physics absolutely imply that it's possible," says Guth. "If it is possible, it would require technology vastly beyond anything that we can foresee. It would require huge amounts of energy that one would need to be able to obtain and control."
The first step, according to Guth, would be creating an incredibly dense form of matter — so dense that it was on the verge of collapsing into a black hole. By doing that in the right way, and then quickly clearing the matter out of the area, you might be able to force that region of space to start expanding rapidly.
In effect, you would jump-start the creation of an entirely new universe. As the space in the region expanded, the boundary would shrink, creating a bubble of warped space where the inside was bigger than the outside.
The Big Bang: the birth of a universe (Credit: Detlev van Ravenswaay/SPL)
That may sound familiar to Doctor Who fans, and according to Guth, the TARDIS is "probably a very accurate analogy" for the kind of warping of space he's talking about.
Eventually, the outside would shrink to nothingness, and the new baby universe would pinch off from our own, spared from whatever fate our universe may meet.
It's far from certain that this scheme would actually work. "I would have to say that it's unclear," says Guth. "We don't really know if it's possible or not."
However, Guth also points out that there is another source of hope beyond the end of the universe – well, hope of a sort.
Other universe may be appearing all the time (Credit: Detlev van Ravenswaay/SPL)
Guth was the first to propose that the very early universe expanded astonishingly fast for a tiny fraction of a second, an idea known as "inflation". Many cosmologists now believe inflation is the most promising approach for explaining the early universe, and Guth's plan for creating a new universe relies on recreating this rapid expansion.
Inflation has an intriguing consequence for the ultimate fate of the universe. The theory dictates that the universe we inhabit is just one small part of a multiverse, with an eternally inflating background continually spawning "pocket universes" like our own.
"If that's the case, even if we're convinced that an individual pocket universe will ultimately die through refrigeration, the multiverse as a whole will go on living forever, with new life being created in each pocket universe as it's created," says Guth. "In this picture, the multiverse as a whole is genuinely eternal, at least eternal into the future, even as individual pocket universes live and die."
In other words, Franz Kafka may have been right on the money when he said that there is "plenty of hope, an infinite amount of hope—but not for us."
This is a bit of a bleak thought. If it upsets you, here is a picture of a cute kitten.
Cheer up, by the time it happens we'll all be long gone (Credit: Alan Huett, CC by 2.0)
http://www.bbc.com/earth/story/20150602-how-will-the-universe-end
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
01-06-2015
Verloren herinneringen kunnen terug opgehaald worden via
© thinkstock.
Herinneringen die 'kwijt' lijken te zijn, zitten toch nog ergens in de hersenen opgeslagen. Via een techniek met licht kunnen ze bovendien terug opgehaald worden, dat ontdekten wetenschappers bij een experiment met muizen. De bevinding is vooral interessant voor de behandeling van patiënten met amnesie of geheugenverlies.
In een experiment met muizen dat gepubliceerd werd in het tijdschrift 'Science' deden enkele onderzoekers een opmerkelijke bevinding. Ze slaagden er namelijk in om herinneringen terug te activeren, die voordien niet meer herinnerd konden worden door de onderzochte muizen. Het enige wat ze daarvoor nodig hadden, was licht. De onderzoekers gebruikten een speciale techniek die zenuwen in de hersenen kan stimuleren door lichtflitsen.
En zo blijkt er dus toch hoop te zijn voor mensen die lijden aan amnesie. Hun onvermogen om herinneringen op te halen, blijkt volgens het experiment een heel andere oorzaak te hebben dan gedacht. Dat kan het onderzoek naar de ziekte en ook de behandeling van de patiënten meer doeltreffend maken.
Geheugenverlies
Amnesie of geheugenverlies kan optreden na een ernstig ongeval of kan veroorzaakt worden door een ziekte, zoals Alzheimer. De overgrote meerderheid van wetenschappers meenden dat in dergelijke gevallen de cellen in de hersenen waren aangetast, waardoor een herinnering niet meer correct opgeslagen kon worden en bijgevolg ook niet meer kon opgehaald worden. Dat lijkt nu dus tegengesproken te worden in huidig onderzoek.
"We hebben kunnen aantonen in ons experiment dat de theorie rond amnesie, die wereldwijd als de meest aannemelijke werd beschouwd, waarschijnlijk niet klopt. We konden namelijk vaststellen dat de muizen herinneringen konden terughalen, die eerder verloren leken te zijn. Dat betekent dat amnesiepatiënten nog wel degelijk herinneringen correct kunnen opslaan en dat het echte probleem dus ligt bij het ophalen ervan", verklaart Susumu Tonegawa, professor aan de faculteit Technologie in Cambridge.
(HLN)
Verloren herinneringen kunnen terug opgehaald worden via
© thinkstock.
Herinneringen die 'kwijt' lijken te zijn, zitten toch nog ergens in de hersenen opgeslagen. Via een techniek met licht kunnen ze bovendien terug opgehaald worden, dat ontdekten wetenschappers bij een experiment met muizen. De bevinding is vooral interessant voor de behandeling van patiënten met amnesie of geheugenverlies.
In een experiment met muizen dat gepubliceerd werd in het tijdschrift 'Science' deden enkele onderzoekers een opmerkelijke bevinding. Ze slaagden er namelijk in om herinneringen terug te activeren, die voordien niet meer herinnerd konden worden door de onderzochte muizen. Het enige wat ze daarvoor nodig hadden, was licht. De onderzoekers gebruikten een speciale techniek die zenuwen in de hersenen kan stimuleren door lichtflitsen.
En zo blijkt er dus toch hoop te zijn voor mensen die lijden aan amnesie. Hun onvermogen om herinneringen op te halen, blijkt volgens het experiment een heel andere oorzaak te hebben dan gedacht. Dat kan het onderzoek naar de ziekte en ook de behandeling van de patiënten meer doeltreffend maken.
Geheugenverlies
Amnesie of geheugenverlies kan optreden na een ernstig ongeval of kan veroorzaakt worden door een ziekte, zoals Alzheimer. De overgrote meerderheid van wetenschappers meenden dat in dergelijke gevallen de cellen in de hersenen waren aangetast, waardoor een herinnering niet meer correct opgeslagen kon worden en bijgevolg ook niet meer kon opgehaald worden. Dat lijkt nu dus tegengesproken te worden in huidig onderzoek.
"We hebben kunnen aantonen in ons experiment dat de theorie rond amnesie, die wereldwijd als de meest aannemelijke werd beschouwd, waarschijnlijk niet klopt. We konden namelijk vaststellen dat de muizen herinneringen konden terughalen, die eerder verloren leken te zijn. Dat betekent dat amnesiepatiënten nog wel degelijk herinneringen correct kunnen opslaan en dat het echte probleem dus ligt bij het ophalen ervan", verklaart Susumu Tonegawa, professor aan de faculteit Technologie in Cambridge.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
HERE'S WHAT HAPPENS TO YOUR BRAIN ON THE WAY TO MARS
Early studies suggest it's probably nothing good.
AMY THOMPSON 6 JUN 2015
NASA plans to send a crewed mission to Mars within the next 20 years, but a recent study indicates that the trip might be more hazardous than previously thought. New data has shown that exposure to cosmic rays could severely impair an astronaut’s cognitive functions over the course of a long-duration, deep space mission.
In a laboratory setting, researchers from the University of California, Irvine in the US simulated the harsh conditions of deep space by subjecting a group of mice to blasts of accelerated particles, similar to cosmic rays. The results indicated that the irradiated mice had slower response times, were forgetful, and even confused.
"This is not positive news for astronauts deployed on a two- to three-year round trip to Mars," one of the team Charles Limoli, a professor of radiation oncology, said in a press release. "Performance decrements, memory deficits, and loss of awareness and focus during spaceflight may affect mission-critical activities, and exposure to these particles may have long-term adverse consequences to cognition throughout life."
Cosmic rays - the by-product of galactic explosions such as supernovae - are high-energy charged particles speeding through space. They can penetrate the hull of a spacecraft and human bones with ease, causing significant damage to the body’s central nervous system.
On Earth, the magnetosphere acts as a protective bubble, shielding us from the damaging effects of these rays, but the tenuous Martian atmosphere offers no such protection. Our magnetosphere extends 56,000 kilometres (35,000 miles) above Earth’s surface, and as such, even the astronauts on board the International Space Station are protected against these harmful rays.
In the study, published in Science Advances and conducted at NASA’s Space Radiation Laboratory at the Brookhaven National Laboratory in New York, a group of genetically altered mice were blasted with beams of oxygen and titanium ions accelerated to two-thirds the speed of light - the same type of ions found in galactic cosmic rays. The mice were genetically altered to have glowing fluorescent neurons, making it easier for scientists to study changes in their brains.
Six weeks after exposure, the irradiated mice had 30 to 40 percent fewer dendrites - the branches between neurons that carry electrical signals - than the control group. Exposure to the blasts of cosmic rays triggered the degradation of the dendrites and persisted over time. This loss of dendrites is associated with the mental decline seen patients who suffer from Alzheimer’s and similar neurological diseases.
Both groups of mice were then put through a battery of cognitive tests designed to test their learning and memory functions. New objects were placed among familiar objects and the team watched as the irradiated mice became confused more easily and lacked curiosity when compared with the control group. If the same changes were to occur in astronauts while in space, their ability to react quickly or to recall information would be affected.
With Mars missions expected to last between two and three years, any effect from cosmic ray exposure would have ample time to manifest. Astronauts’ ability to carry out mission duties, such as multitasking and conducting research experiments, as well as their overall cognitive health, could be compromised. Limoli and his team do not think the level of impairment would be so severe that an astronaut would wreck a spaceship; however, they could easily ruin an experiment.
The brain is a complex system and longer-term studies are required before we understand the full effects of cosmic rays, and can determine if the structural and behavioral changes seen in the mice are permanent.
http://www.sciencealert.c(...)n-on-the-way-to-mars
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
NEW STUDY CLAIMS TO FIND GENETIC LINK BETWEEN CREATIVITY AND MENTAL ILLNESS
Results imply creative people are 25% more likely to carry genes that raise risk of bipolar disorder and schizophrenia. But others argue the evidence is flimsy
A detail from Vincent van Gogh’s Self-portrait with Bandaged Ear, 1889. The artist himself expressed dismay at the impact his mental illness had on his work. Photograph: Peter Barritt/Getty Images/SuperStock RM
The ancient Greeks were first to make the point. Shakespeare raised the prospect too. But Lord Byron was, perhaps, the most direct of them all: “We of the craft are all crazy,” he told the Countess of Blessington, casting a wary eye over his fellow poets.
The notion of the tortured artist is a stubborn meme. Creativity, it states, is fuelled by the demons that artists wrestle in their darkest hours. The idea is fanciful to many scientists. But a new study claims the link may be well-founded after all, and written into the twisted molecules of our DNA.
In a large study published on Monday, scientists in Iceland report that genetic factors that raise the risk of bipolar disorder and schizophrenia are found more often in people in creative professions. Painters, musicians, writers and dancers were, on average, 25% more likely to carry the gene variants than professions the scientists judged to be less creative, among which were farmers, manual labourers and salespeople.
Kari Stefansson, founder and CEO of deCODE, a genetics company based in Reykjavik, said the findings, described in the journal Nature Neuroscience, point to a common biology for some mental disorders and creativity. “To be creative, you have to think differently,” he told the Guardian. “And when we are different, we have a tendency to be labelled strange, crazy and even insane.”
The scientists drew on genetic and medical information from 86,000 Icelanders to find genetic variants that doubled the average risk of schizophrenia, and raised the risk of bipolar disorder by more than a third. When they looked at how common these variants were in members of national arts societies, they found a 17% increase compared with non-members.
The researchers went on to check their findings in large medical databases held in the Netherlands and Sweden. Among these 35,000 people, those deemed to be creative (by profession or through answers to a questionnaire) were nearly 25% more likely to carry the mental disorder variants.
Stefansson believes that scores of genes increase the risk of schizophrenia and bipolar disorder. These may alter the ways in which many people think, but in most people do nothing very harmful. But for 1% of the population, genetic factors, life experiences and other influences can culminate in problems, and a diagnosis of mental illness.
“Often, when people are creating something new, they end up straddling between sanity and insanity,” said Stefansson. “I think these results support the old concept of the mad genius. Creativity is a quality that has given us Mozart, Bach, Van Gogh. It’s a quality that is very important for our society. But it comes at a risk to the individual, and 1% of the population pays the price for it.”
Stefansson concedes that his study found only a weak link between the genetic variants for mental illness and creativity. And it is this that other scientists pick up on. The genetic factors that raise the risk of mental problems explained only about 0.25% of the variation in peoples’ artistic ability, the study found. David Cutler, a geneticist at Emory University in Atlanta, puts that number in perspective: “If the distance between me, the least artistic person you are going to meet, and an actual artist is one mile, these variants appear to collectively explain 13 feet of the distance,” he said.
Most of the artist’s creative flair, then, is down to different genetic factors, or to other influences altogether, such as life experiences, that set them on their creative journey.
For Stefansson, even a small overlap between the biology of mental illness and creativity is fascinating. “It means that a lot of the good things we get in life, through creativity, come at a price. It tells me that when it comes to our biology, we have to understand that everything is in some way good and in some way bad,” he said.
But Albert Rothenberg, professor of psychiatry at Harvard University is not convinced. He believes that there is no good evidence for a link between mental illness and creativity. “It’s the romantic notion of the 19th century, that the artist is the struggler, aberrant from society, and wrestling with inner demons,” he said. “But take Van Gogh. He just happened to be mentally ill as well as creative. For me, the reverse is more interesting: creative people are generally not mentally ill, but they use thought processes that are of course creative and different.”
If Van Gogh’s illness was a blessing, the artist certainly failed to see it that way. In one of his last letters, he voiced his dismay at the disorder he fought for so much of his life: “Oh, if I could have worked without this accursed disease - what things I might have done.”
In 2014, Rothernberg published a book, “Flight of Wonder: an investigation of scientific creativity”, in which he interviewed 45 science Nobel laureates about their creative strategies. He found no evidence of mental illness in any of them. He suspects that studies which find links between creativity and mental illness might be picking up on something rather different.
“The problem is that the criteria for being creative is never anything very creative. Belonging to an artistic society, or working in art or literature, does not prove a person is creative. But the fact is that many people who have mental illness do try to work in jobs that have to do with art and literature, not because they are good at it, but because they’re attracted to it. And that can skew the data,” he said. “Nearly all mental hospitals use art therapy, and so when patients come out, many are attracted to artistic positions and artistic pursuits.”
http://www.theguardian.co(...)y-and-mental-illness
Results imply creative people are 25% more likely to carry genes that raise risk of bipolar disorder and schizophrenia. But others argue the evidence is flimsy
A detail from Vincent van Gogh’s Self-portrait with Bandaged Ear, 1889. The artist himself expressed dismay at the impact his mental illness had on his work. Photograph: Peter Barritt/Getty Images/SuperStock RM
The ancient Greeks were first to make the point. Shakespeare raised the prospect too. But Lord Byron was, perhaps, the most direct of them all: “We of the craft are all crazy,” he told the Countess of Blessington, casting a wary eye over his fellow poets.
The notion of the tortured artist is a stubborn meme. Creativity, it states, is fuelled by the demons that artists wrestle in their darkest hours. The idea is fanciful to many scientists. But a new study claims the link may be well-founded after all, and written into the twisted molecules of our DNA.
In a large study published on Monday, scientists in Iceland report that genetic factors that raise the risk of bipolar disorder and schizophrenia are found more often in people in creative professions. Painters, musicians, writers and dancers were, on average, 25% more likely to carry the gene variants than professions the scientists judged to be less creative, among which were farmers, manual labourers and salespeople.
Kari Stefansson, founder and CEO of deCODE, a genetics company based in Reykjavik, said the findings, described in the journal Nature Neuroscience, point to a common biology for some mental disorders and creativity. “To be creative, you have to think differently,” he told the Guardian. “And when we are different, we have a tendency to be labelled strange, crazy and even insane.”
The scientists drew on genetic and medical information from 86,000 Icelanders to find genetic variants that doubled the average risk of schizophrenia, and raised the risk of bipolar disorder by more than a third. When they looked at how common these variants were in members of national arts societies, they found a 17% increase compared with non-members.
The researchers went on to check their findings in large medical databases held in the Netherlands and Sweden. Among these 35,000 people, those deemed to be creative (by profession or through answers to a questionnaire) were nearly 25% more likely to carry the mental disorder variants.
Stefansson believes that scores of genes increase the risk of schizophrenia and bipolar disorder. These may alter the ways in which many people think, but in most people do nothing very harmful. But for 1% of the population, genetic factors, life experiences and other influences can culminate in problems, and a diagnosis of mental illness.
“Often, when people are creating something new, they end up straddling between sanity and insanity,” said Stefansson. “I think these results support the old concept of the mad genius. Creativity is a quality that has given us Mozart, Bach, Van Gogh. It’s a quality that is very important for our society. But it comes at a risk to the individual, and 1% of the population pays the price for it.”
Stefansson concedes that his study found only a weak link between the genetic variants for mental illness and creativity. And it is this that other scientists pick up on. The genetic factors that raise the risk of mental problems explained only about 0.25% of the variation in peoples’ artistic ability, the study found. David Cutler, a geneticist at Emory University in Atlanta, puts that number in perspective: “If the distance between me, the least artistic person you are going to meet, and an actual artist is one mile, these variants appear to collectively explain 13 feet of the distance,” he said.
Most of the artist’s creative flair, then, is down to different genetic factors, or to other influences altogether, such as life experiences, that set them on their creative journey.
For Stefansson, even a small overlap between the biology of mental illness and creativity is fascinating. “It means that a lot of the good things we get in life, through creativity, come at a price. It tells me that when it comes to our biology, we have to understand that everything is in some way good and in some way bad,” he said.
But Albert Rothenberg, professor of psychiatry at Harvard University is not convinced. He believes that there is no good evidence for a link between mental illness and creativity. “It’s the romantic notion of the 19th century, that the artist is the struggler, aberrant from society, and wrestling with inner demons,” he said. “But take Van Gogh. He just happened to be mentally ill as well as creative. For me, the reverse is more interesting: creative people are generally not mentally ill, but they use thought processes that are of course creative and different.”
If Van Gogh’s illness was a blessing, the artist certainly failed to see it that way. In one of his last letters, he voiced his dismay at the disorder he fought for so much of his life: “Oh, if I could have worked without this accursed disease - what things I might have done.”
In 2014, Rothernberg published a book, “Flight of Wonder: an investigation of scientific creativity”, in which he interviewed 45 science Nobel laureates about their creative strategies. He found no evidence of mental illness in any of them. He suspects that studies which find links between creativity and mental illness might be picking up on something rather different.
“The problem is that the criteria for being creative is never anything very creative. Belonging to an artistic society, or working in art or literature, does not prove a person is creative. But the fact is that many people who have mental illness do try to work in jobs that have to do with art and literature, not because they are good at it, but because they’re attracted to it. And that can skew the data,” he said. “Nearly all mental hospitals use art therapy, and so when patients come out, many are attracted to artistic positions and artistic pursuits.”
http://www.theguardian.co(...)y-and-mental-illness
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
05-06-2015
Google-topman: "In 2030 zullen mensen hybride kunnen denken"
© thinkstock.
Technologie In de (nabije) toekomst zullen niet alleen robots, maar ook mensen over artificiële intelligentie beschikken, zo voorspelt Ray Kurzweil, ingenieur en innovatief denker bij Google. "In 2030 zullen we onze hersenen op the cloud kunnen aansluiten", zegt hij.
Volgens Google-topman Ray Kurzweil zullen ook mensen over een vijftiental jaar over de geneugten van artificiële intelligentie kunnen beschikken. "In 2030 zullen we onze hersenen rechtstreeks op de cloud kunnen aansluiten", zegt hij. In die cloud bevinden zich duizenden computers. Het gigantische volume aan kennis en digitaal opslagvermogen dat zich daar schuilhoudt, zal ervoor zorgen dat onze intelligentie een enorme sprong vooruit zal maken.
Hoe onze menselijke hersenen de verbinding met de digitale wereld precies zullen leggen? Met behulp van minuscule nanorobots, gemaakt van strengen uit het menselijk DNA.
Artificiële intelligentie
"Op die manier zal ons denken een combinatie worden van biologische en niet-biologische activiteiten", verklaart Kurzweil. Hoe groter en complexer de cloud zal worden, hoe geavanceerder ook ons denken. Volgens Kurzweil zal het digitale denken tegen 2040 zelfs zo ver gevorderd zijn dat het de gebruikelijke biologische vormen ervan nagenoeg volledig verdrongen heeft.
Back-up van onze hersenen
'Het voortdurend overschrijden van onze eigen grenzen, dat maakt volgens mij de essentie van ons menszijn uit'
Ray Kurzweil, ingenieur bij Google
Een van de grote voordelen van de biologische digitalisering is dat we - net zoals we dat vandaag doen bij onze laptop en computer - in de toekomst ook een back-up van onze hersenen zullen kunnen maken. Op die manier loopt ook onze persoonlijke kennis voortaan geen enkel risico meer om in rook op te gaan. "Door middel van technologische evolutie gaan we onszelf hoe langer hoe meer met het digitale laten samensmelten, en zullen we onszelf ook voortdurend verbeteren", merkt Kurzweil op. Volgens de futuroloog maakt die continue neiging om onze eigen grenzen te verleggen dan ook de essentie van ons menszijn uit.
Voorspellingen
Het is overigens niet de eerste keer dat de innovatieve Kurzweil dit soort voorspellingen over de toekomst doet. In de jaren '90 lijstte hij zo 147 verwachtingen voor 2009 op. In 2010 maakte hij de balans van die prognose op: ongeveer 86 procent van de voorziene evoluties waren werkelijkheid geworden. Zo voorspelde hij onder meer dat mensen in 2009 vooral gebruik zouden maken van draagbare computers, dat kabels nagenoeg verdwenen zouden zijn en dat er zelfs computerschermen in brilglazen zouden worden ingebouwd.
(HLN)
Google-topman: "In 2030 zullen mensen hybride kunnen denken"
© thinkstock.
Technologie In de (nabije) toekomst zullen niet alleen robots, maar ook mensen over artificiële intelligentie beschikken, zo voorspelt Ray Kurzweil, ingenieur en innovatief denker bij Google. "In 2030 zullen we onze hersenen op the cloud kunnen aansluiten", zegt hij.
Volgens Google-topman Ray Kurzweil zullen ook mensen over een vijftiental jaar over de geneugten van artificiële intelligentie kunnen beschikken. "In 2030 zullen we onze hersenen rechtstreeks op de cloud kunnen aansluiten", zegt hij. In die cloud bevinden zich duizenden computers. Het gigantische volume aan kennis en digitaal opslagvermogen dat zich daar schuilhoudt, zal ervoor zorgen dat onze intelligentie een enorme sprong vooruit zal maken.
Hoe onze menselijke hersenen de verbinding met de digitale wereld precies zullen leggen? Met behulp van minuscule nanorobots, gemaakt van strengen uit het menselijk DNA.
Artificiële intelligentie
"Op die manier zal ons denken een combinatie worden van biologische en niet-biologische activiteiten", verklaart Kurzweil. Hoe groter en complexer de cloud zal worden, hoe geavanceerder ook ons denken. Volgens Kurzweil zal het digitale denken tegen 2040 zelfs zo ver gevorderd zijn dat het de gebruikelijke biologische vormen ervan nagenoeg volledig verdrongen heeft.
Back-up van onze hersenen
'Het voortdurend overschrijden van onze eigen grenzen, dat maakt volgens mij de essentie van ons menszijn uit'
Ray Kurzweil, ingenieur bij Google
Een van de grote voordelen van de biologische digitalisering is dat we - net zoals we dat vandaag doen bij onze laptop en computer - in de toekomst ook een back-up van onze hersenen zullen kunnen maken. Op die manier loopt ook onze persoonlijke kennis voortaan geen enkel risico meer om in rook op te gaan. "Door middel van technologische evolutie gaan we onszelf hoe langer hoe meer met het digitale laten samensmelten, en zullen we onszelf ook voortdurend verbeteren", merkt Kurzweil op. Volgens de futuroloog maakt die continue neiging om onze eigen grenzen te verleggen dan ook de essentie van ons menszijn uit.
Voorspellingen
Het is overigens niet de eerste keer dat de innovatieve Kurzweil dit soort voorspellingen over de toekomst doet. In de jaren '90 lijstte hij zo 147 verwachtingen voor 2009 op. In 2010 maakte hij de balans van die prognose op: ongeveer 86 procent van de voorziene evoluties waren werkelijkheid geworden. Zo voorspelde hij onder meer dat mensen in 2009 vooral gebruik zouden maken van draagbare computers, dat kabels nagenoeg verdwenen zouden zijn en dat er zelfs computerschermen in brilglazen zouden worden ingebouwd.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
09-06-2015
Bloed gevonden in fossielen van dinosauriërs
Geschreven door Tim Kraaijvanger op 9 juni 2015 om 19:17 uur
Wetenschappers hebben rode bloedcellen en proteïnen gevonden in de gefossiliseerde botten van dinosauriërs. Het is fascinerend dat bloed en andere cellen 75 miljoen jaar bewaard zijn gebleven.
De onderzoekers analyseerden acht botten van dino’s die in het Krijt leefden. Ze gebruikten een rasterelektronenmicroscoop om structuren op celniveau te bestuderen. In de klauw van een theropoda-dino vonden de wetenschappers ronde structuren: bloedcellen. Daarnaast troffen zij in vier andere fossielen vezels aan, die lijken op het eiwit collageen in botten van vogels.
Vervolgens gebruikten onderzoekers Sergio Bertazzo en Susie Maidment een ionstraal om bepaalde lagen één voor één weg te snijden. Ze ontdekten toen een interne structuur in de rode bloedcellen, die – op basis van de grootte en de vorm – vrijwel zeker een kern is. Ook spotte het duo aminozuren (de bouwstenen van proteïnen) die identiek zijn aan de aminozuren in levende emoes.
Collageen
Proteïnen gaan lang mee
Het is opvallend dat er proteïnen zijn gevonden, want uit eerder onderzoek is gebleken dat proteïnen niet langer dan vier miljoen jaar bewaard blijven. Deze ontdekking laat zien dat proteïnen veel langer meegaan. Een uitgebreid paper naar aanleiding van deze ontdekking is deze week te lezen in het wetenschappelijke blad Nature Communications.
En DNA?
De prangende vraag die veel mensen momenteel bezighoudt: is er ook DNA gevonden? Nee, de rode bloedcellen bevatten geen DNA en dat is jammer, want dankzij DNA zou een dino in de toekomst gekloond kunnen worden. Maar onderzoekers geven de moed niet op. “Het is niet uitgesloten dat er ergens ter wereld een goed bewaard dinobot ligt met DNA-fragmenten”, vertelt Maidment. Er is dus nog hoop voor fans van Jurassic Park.
Bijzondere vondsten
De afgelopen 25 jaar zijn wetenschappers steeds meer te weten gekomen over dinosaurussen. Zo zijn er resten gevonden van huid, gekleurde veren, kleurige organellen en zelfs spiervezels.
(scientias.nl)
Bloed gevonden in fossielen van dinosauriërs
Geschreven door Tim Kraaijvanger op 9 juni 2015 om 19:17 uur
Wetenschappers hebben rode bloedcellen en proteïnen gevonden in de gefossiliseerde botten van dinosauriërs. Het is fascinerend dat bloed en andere cellen 75 miljoen jaar bewaard zijn gebleven.
De onderzoekers analyseerden acht botten van dino’s die in het Krijt leefden. Ze gebruikten een rasterelektronenmicroscoop om structuren op celniveau te bestuderen. In de klauw van een theropoda-dino vonden de wetenschappers ronde structuren: bloedcellen. Daarnaast troffen zij in vier andere fossielen vezels aan, die lijken op het eiwit collageen in botten van vogels.
Vervolgens gebruikten onderzoekers Sergio Bertazzo en Susie Maidment een ionstraal om bepaalde lagen één voor één weg te snijden. Ze ontdekten toen een interne structuur in de rode bloedcellen, die – op basis van de grootte en de vorm – vrijwel zeker een kern is. Ook spotte het duo aminozuren (de bouwstenen van proteïnen) die identiek zijn aan de aminozuren in levende emoes.
Collageen
Proteïnen gaan lang mee
Het is opvallend dat er proteïnen zijn gevonden, want uit eerder onderzoek is gebleken dat proteïnen niet langer dan vier miljoen jaar bewaard blijven. Deze ontdekking laat zien dat proteïnen veel langer meegaan. Een uitgebreid paper naar aanleiding van deze ontdekking is deze week te lezen in het wetenschappelijke blad Nature Communications.
En DNA?
De prangende vraag die veel mensen momenteel bezighoudt: is er ook DNA gevonden? Nee, de rode bloedcellen bevatten geen DNA en dat is jammer, want dankzij DNA zou een dino in de toekomst gekloond kunnen worden. Maar onderzoekers geven de moed niet op. “Het is niet uitgesloten dat er ergens ter wereld een goed bewaard dinobot ligt met DNA-fragmenten”, vertelt Maidment. Er is dus nog hoop voor fans van Jurassic Park.
Bijzondere vondsten
De afgelopen 25 jaar zijn wetenschappers steeds meer te weten gekomen over dinosaurussen. Zo zijn er resten gevonden van huid, gekleurde veren, kleurige organellen en zelfs spiervezels.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
THE UNSEEN WOMEN SCIENTISTS BEHIND TIM HUNT'S NOBEL PRIZE
Women in science are either anonymous or reduced to stock pictures. We need to do more than condemn negative comments: we need to actively project positive portrayals. Photograph: DCPhoto /Alamy
This week, Professor Tim Hunt shocked the scientific community, and pretty much everyone else, with his outrageous comments about his “trouble with girls” and his backwards endorsement of gender-segregated laboratories, which are apparently needed because women are impossibly attracted to him. Understandably, commenters have slammed both his sexist comments and his apology. But the most important people in the story have been drowned out: the women scientists who are living proof of just how wrong Hunt is.
The field Hunt partly created, as well as his own scientific career, have both flourished due to his intellectual collaborations with women, as well as countless other academic partnerships between men and women, notably in the lab of Sir Paul Nurse. Tracing Hunt’s own history, his outburst seems even more astounding.
Hunt’s key breakthrough about the cell cycle, the discovery cyclins, centred on his experiments with sea urchins and clams in the Marine Biology Laboratory, Woods Hole. It was here that he worked extensively with Joan Ruderman, a period he later said “opened up new horizons, not only in learning to deal with new systems, but in the breadth of approaches and interests of scientists who passed through Woods Hole”. In his Nobel lecture, Hunt lauded the simple, but brilliant, experiments of Ruderman and Katherine Swenson, who were the first to show that cyclins bring about cell division. He described their experiments as “electrifying”, saying the women produced a “spectacular result” that “made people sit up and take note”. Admittedly, there are shamefully few women in Hunt’s personal “cell cycle story”, but he clearly respects their scientific insights and has directly benefitted from their input, making it extremely hard to understand why he thinks working with women is a waste of his time.
Tim Hunt shared that prestigious stage in Stockholm with Sir Paul Nurse, and they both could not have claimed place on that platform without the tireless efforts of women colleagues. As a member of Nurse’s lab, Melanie Lee proved that his work in yeast was applicable to humans, a revelation that captured the attention of the medical community. Nurse described it as “a major step forward, all the more so because she persevered with a project that many argued was highly unlikely to succeed”. Writing in the journal Cell, Professor Kim Nasmyth, FRS, praised Lee’s contribution as a “tour de force” that had “an immediate and electrifying impact”.
It’s no surprise that the Royal Society, headed by Nurse, so rapidly denounced Hunt’s sexist ramblings: their own figurehead’s career was launched into the stratosphere by a woman, and he enjoyed excellent working relationships with several women. Nurse’s first graduate student, Jacky Hayles, had been working in his laboratory for twenty years by the time he received his Nobel Prize. Nurse credited her numerous contributions to his science in his Nobel lecture, as well as the seminal work of Kathy Gould, who helped define the regulatory events triggering cell division.
Hunt calls women scientists “girls”, as though they are immature, and incapable of forwarding academia in any serious way. He suggests they disturb serious, hard-working men in their scientific pursuit. Yet Hunt knows women who have bolstered to his own success. He is obviously aware of the ground-breaking research women are doing in science; he is certainly more aware than any member of the public, and many of those criticising him. Is it that only some women are distractions, or maybe he thinks he would have won several Nobel Prizes if there were no women around?
It is obvious that his comments were sexist, but few people could recognise the names or faces of the women he has so thoughtlessly brushed aside. Even in his inadequate apology, he neglected to mention any women scientists who have impressed him during his career, choosing instead to justify himself with unsolicited details about his love life. Many have railed against Hunt’s casual chauvinism, without questioning why positive remarks about women are still missing. Would such comments be irrelevant? Unless we acknowledge the stories of women he has forgotten, a negative portrayal of women once again takes centre stage.
This is the mentality that breeds sexism in science, and indeed, everywhere. Hunt has become a symbol of a widespread problem; criticising him may galvanise feminists, but unless we project positive attitudes about women, sexism will remain the status quo. At the moment, stock pictures of teenagers holding test tubes, or maybe a picture of Rosalind Franklin, are our best representations of “women in science”. Women are either anonymous, or have only made headlines because they were ignored. This, of course, has to change, and not just in science.
In male-dominated fields, these changes will require leadership from both men as well as women. Men must help to empower their female colleagues, especially when the world is watching. This is perhaps the most depressing part of Hunt’s public downfall. He is in a unique position to call for progress on social attitudes in science, but has proved completely incapable of doing so.
http://www.theguardian.co(...)ts-nobel-prize#img-1
Women in science are either anonymous or reduced to stock pictures. We need to do more than condemn negative comments: we need to actively project positive portrayals. Photograph: DCPhoto /Alamy
This week, Professor Tim Hunt shocked the scientific community, and pretty much everyone else, with his outrageous comments about his “trouble with girls” and his backwards endorsement of gender-segregated laboratories, which are apparently needed because women are impossibly attracted to him. Understandably, commenters have slammed both his sexist comments and his apology. But the most important people in the story have been drowned out: the women scientists who are living proof of just how wrong Hunt is.
The field Hunt partly created, as well as his own scientific career, have both flourished due to his intellectual collaborations with women, as well as countless other academic partnerships between men and women, notably in the lab of Sir Paul Nurse. Tracing Hunt’s own history, his outburst seems even more astounding.
Hunt’s key breakthrough about the cell cycle, the discovery cyclins, centred on his experiments with sea urchins and clams in the Marine Biology Laboratory, Woods Hole. It was here that he worked extensively with Joan Ruderman, a period he later said “opened up new horizons, not only in learning to deal with new systems, but in the breadth of approaches and interests of scientists who passed through Woods Hole”. In his Nobel lecture, Hunt lauded the simple, but brilliant, experiments of Ruderman and Katherine Swenson, who were the first to show that cyclins bring about cell division. He described their experiments as “electrifying”, saying the women produced a “spectacular result” that “made people sit up and take note”. Admittedly, there are shamefully few women in Hunt’s personal “cell cycle story”, but he clearly respects their scientific insights and has directly benefitted from their input, making it extremely hard to understand why he thinks working with women is a waste of his time.
Tim Hunt shared that prestigious stage in Stockholm with Sir Paul Nurse, and they both could not have claimed place on that platform without the tireless efforts of women colleagues. As a member of Nurse’s lab, Melanie Lee proved that his work in yeast was applicable to humans, a revelation that captured the attention of the medical community. Nurse described it as “a major step forward, all the more so because she persevered with a project that many argued was highly unlikely to succeed”. Writing in the journal Cell, Professor Kim Nasmyth, FRS, praised Lee’s contribution as a “tour de force” that had “an immediate and electrifying impact”.
It’s no surprise that the Royal Society, headed by Nurse, so rapidly denounced Hunt’s sexist ramblings: their own figurehead’s career was launched into the stratosphere by a woman, and he enjoyed excellent working relationships with several women. Nurse’s first graduate student, Jacky Hayles, had been working in his laboratory for twenty years by the time he received his Nobel Prize. Nurse credited her numerous contributions to his science in his Nobel lecture, as well as the seminal work of Kathy Gould, who helped define the regulatory events triggering cell division.
Hunt calls women scientists “girls”, as though they are immature, and incapable of forwarding academia in any serious way. He suggests they disturb serious, hard-working men in their scientific pursuit. Yet Hunt knows women who have bolstered to his own success. He is obviously aware of the ground-breaking research women are doing in science; he is certainly more aware than any member of the public, and many of those criticising him. Is it that only some women are distractions, or maybe he thinks he would have won several Nobel Prizes if there were no women around?
It is obvious that his comments were sexist, but few people could recognise the names or faces of the women he has so thoughtlessly brushed aside. Even in his inadequate apology, he neglected to mention any women scientists who have impressed him during his career, choosing instead to justify himself with unsolicited details about his love life. Many have railed against Hunt’s casual chauvinism, without questioning why positive remarks about women are still missing. Would such comments be irrelevant? Unless we acknowledge the stories of women he has forgotten, a negative portrayal of women once again takes centre stage.
This is the mentality that breeds sexism in science, and indeed, everywhere. Hunt has become a symbol of a widespread problem; criticising him may galvanise feminists, but unless we project positive attitudes about women, sexism will remain the status quo. At the moment, stock pictures of teenagers holding test tubes, or maybe a picture of Rosalind Franklin, are our best representations of “women in science”. Women are either anonymous, or have only made headlines because they were ignored. This, of course, has to change, and not just in science.
In male-dominated fields, these changes will require leadership from both men as well as women. Men must help to empower their female colleagues, especially when the world is watching. This is perhaps the most depressing part of Hunt’s public downfall. He is in a unique position to call for progress on social attitudes in science, but has proved completely incapable of doing so.
http://www.theguardian.co(...)ts-nobel-prize#img-1
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
June 10, 2015
ANCIENT DNA REVEALS HOW EUROPEANS DEVELOPED LIGHT SKIN AND LACTOSE TOLERANCE
Slurp and thank the Yamnaya.
Food intolerance is often dismissed as a modern invention and a “first-world problem”. However, a study analysing the genomes of 101 Bronze-Age Eurasians reveals that around 90% were lactose intolerant.
The research also sheds light on how modern Europeans came to look the way they do – and that these various traits may originate in different ancient populations. Blue eyes, it suggests, could come from hunter gatherers in Mesolithic Europe (10,000 to 5,000 BC), while other characteristics arrived later with newcomers from the East.
About 40,000 years ago, after modern humans spread from Africa, one group moved north and came to populate Europe as well as north, west and central Asia. Today their descendants are still there and are recognisable by some very distinctive characteristics. They have light skin, a range of eye and hair colours and nearly all can happily drink milk.
However, exactly when and where these characteristics came together has been anyone’s guess. Until now.
CLASH OF CULTURES
Throughout history, there has been a pattern of cultures rising, evolving and being superseded. Greek, Roman and Byzantine cultures each famously had their 15 minutes as top dog. And archaeologists have defined a succession of less familiar cultures that rose and fell before that, during the Bronze Age. So far it has been difficult to work out which of these cultures gave rise to which – and eventually to today’s populations.
The Bronze Age (around 3,000–1,000 BC) was a time of major advances, and whenever one culture developed a particularly advantageous set of technologies, they become able to support a larger population and to dominate their neighbours. The study found that the geographical distributions of genetic variations at the beginning of the Bronze Age looked very different to today’s, but by the end it looked pretty similar, suggesting a level of migration and replacement of peoples not seen in western Eurasia since.
One people that was particularly important in the spread of both early Bronze-Age technologies and genetics were the Yamnaya. With a package of technologies including the horse and the wheel, they exploded out of the Russian and Ukrainian Steppe into Europe, where they met the local Neolithic farmers.
Yamnaya skull
By comparing DNA from various Bronze-Age European cultures to that of both Yamnaya and the Neolithic farmers, researchers found that most had a mixture of the two backgrounds. However the proportions varied, with the Corded Ware people of northern Europe having the highest proportion of Yamnaya ancestry.
And it appears that the Yamnaya also moved east. The Afanasievo culture of the Altai-Sayan region in central Asia seemed to be genetically indistinguishable from the Yamnaya, suggesting a colonisation with little or no interbreeding with pre-existing populations.
MUTATIONS TRACED
So how have traits that were rare or non-existent in our African ancestors come to be so common in western Eurasia?
The DNA of several hunter gatherers living in Europe long before the Bronze Age was also tested. It showed that they probably had a combination of features quite striking to the modern eye: dark skin with blue eyes.
The blue eyes of these people – and of the many modern Europeans who have them – are thanks to a specific mutation near a gene called OCA2. As none of the Yamnaya samples have this mutation, it seems likely that modern Europeans owe this trait to their ancestry from these European hunter gatherers of the Mesolithic (10,000-5,000 BC).
Reconstruction of a Yamnaya person from the Caspian steppe in Russia about 5,000-4,800 BC.
Two mutations responsible for light skin, however, tell quite a different story. Both seem to have been rare in the Mesolithic, but present in a large majority by the Bronze Age (3,000 years later), both in Europe and the steppe. As both areas received a significant influx of Middle Eastern farmers during this time, one might speculate that the mutations arose in the Middle East. They were probably then driven to high levels by natural selection, as they allowed the production of sufficient vitamin D further north despite relatively little sunlight, and/or better suited people to the new diet associated with farming.
Another trait that is nearly universal in modern Europeans (but not around the world) is the ability to digest the lactose in milk into adulthood. As cattle and other livestock have been farmed in western Eurasia since long before, one might expect such a mutation to already be widespread by the Bronze Age. However the study revealed that the mutation was found in around 10% of their Bronze Age samples.
Interestingly, the cultures with the most individuals with this mutation were the Yamnaya and their descendents. These results suggest that the mutation may have originated on the steppe and entered Europe with the Yamnaya. A combination of natural selection working on this advantageous trait and the advantageous Yamnaya culture passed down alongside it could then have helped it spread, although this process still had far to go during the bronze age.
This significant study has left us with a much more detailed picture of Bronze Age Europeans: they had the light skin and range of eye colours we know today. And although most would have got terrible belly ache from drinking milk, the seeds for future lactose tolerance were sown and growing.
https://theconversation.c(...)tose-tolerance-43078
ANCIENT DNA REVEALS HOW EUROPEANS DEVELOPED LIGHT SKIN AND LACTOSE TOLERANCE
Slurp and thank the Yamnaya.
Food intolerance is often dismissed as a modern invention and a “first-world problem”. However, a study analysing the genomes of 101 Bronze-Age Eurasians reveals that around 90% were lactose intolerant.
The research also sheds light on how modern Europeans came to look the way they do – and that these various traits may originate in different ancient populations. Blue eyes, it suggests, could come from hunter gatherers in Mesolithic Europe (10,000 to 5,000 BC), while other characteristics arrived later with newcomers from the East.
About 40,000 years ago, after modern humans spread from Africa, one group moved north and came to populate Europe as well as north, west and central Asia. Today their descendants are still there and are recognisable by some very distinctive characteristics. They have light skin, a range of eye and hair colours and nearly all can happily drink milk.
However, exactly when and where these characteristics came together has been anyone’s guess. Until now.
CLASH OF CULTURES
Throughout history, there has been a pattern of cultures rising, evolving and being superseded. Greek, Roman and Byzantine cultures each famously had their 15 minutes as top dog. And archaeologists have defined a succession of less familiar cultures that rose and fell before that, during the Bronze Age. So far it has been difficult to work out which of these cultures gave rise to which – and eventually to today’s populations.
The Bronze Age (around 3,000–1,000 BC) was a time of major advances, and whenever one culture developed a particularly advantageous set of technologies, they become able to support a larger population and to dominate their neighbours. The study found that the geographical distributions of genetic variations at the beginning of the Bronze Age looked very different to today’s, but by the end it looked pretty similar, suggesting a level of migration and replacement of peoples not seen in western Eurasia since.
One people that was particularly important in the spread of both early Bronze-Age technologies and genetics were the Yamnaya. With a package of technologies including the horse and the wheel, they exploded out of the Russian and Ukrainian Steppe into Europe, where they met the local Neolithic farmers.
Yamnaya skull
By comparing DNA from various Bronze-Age European cultures to that of both Yamnaya and the Neolithic farmers, researchers found that most had a mixture of the two backgrounds. However the proportions varied, with the Corded Ware people of northern Europe having the highest proportion of Yamnaya ancestry.
And it appears that the Yamnaya also moved east. The Afanasievo culture of the Altai-Sayan region in central Asia seemed to be genetically indistinguishable from the Yamnaya, suggesting a colonisation with little or no interbreeding with pre-existing populations.
MUTATIONS TRACED
So how have traits that were rare or non-existent in our African ancestors come to be so common in western Eurasia?
The DNA of several hunter gatherers living in Europe long before the Bronze Age was also tested. It showed that they probably had a combination of features quite striking to the modern eye: dark skin with blue eyes.
The blue eyes of these people – and of the many modern Europeans who have them – are thanks to a specific mutation near a gene called OCA2. As none of the Yamnaya samples have this mutation, it seems likely that modern Europeans owe this trait to their ancestry from these European hunter gatherers of the Mesolithic (10,000-5,000 BC).
Reconstruction of a Yamnaya person from the Caspian steppe in Russia about 5,000-4,800 BC.
Two mutations responsible for light skin, however, tell quite a different story. Both seem to have been rare in the Mesolithic, but present in a large majority by the Bronze Age (3,000 years later), both in Europe and the steppe. As both areas received a significant influx of Middle Eastern farmers during this time, one might speculate that the mutations arose in the Middle East. They were probably then driven to high levels by natural selection, as they allowed the production of sufficient vitamin D further north despite relatively little sunlight, and/or better suited people to the new diet associated with farming.
Another trait that is nearly universal in modern Europeans (but not around the world) is the ability to digest the lactose in milk into adulthood. As cattle and other livestock have been farmed in western Eurasia since long before, one might expect such a mutation to already be widespread by the Bronze Age. However the study revealed that the mutation was found in around 10% of their Bronze Age samples.
Interestingly, the cultures with the most individuals with this mutation were the Yamnaya and their descendents. These results suggest that the mutation may have originated on the steppe and entered Europe with the Yamnaya. A combination of natural selection working on this advantageous trait and the advantageous Yamnaya culture passed down alongside it could then have helped it spread, although this process still had far to go during the bronze age.
This significant study has left us with a much more detailed picture of Bronze Age Europeans: they had the light skin and range of eye colours we know today. And although most would have got terrible belly ache from drinking milk, the seeds for future lactose tolerance were sown and growing.
https://theconversation.c(...)tose-tolerance-43078
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
MICROSOFT IS BUILDING A DRONE ARMY TO CATCH MOSQUITOES AND STOP EPIDEMICS
It could predict new diseases before they infect humans.
DAVID NIELD 16 JUN 2015
One potential use for drones that you might not have thought about is preventing the spread of disease. Microsoft has just launched an initiative called Project Premonition, with the aim of detecting viruses before they infect a significant number of people using a fleet of Unmanned Aerial Vehicles (or UAVs).
In remote areas where dengue fever or malaria can take hold, the impact of drone technology and number of saved lives could be huge. The key is in catching mosquitoes and analysing the diseases they're carrying: "The mosquito is the most dangerous animal on the planet, because it carries so many pathogens," Microsoft researcher Ethan Jackson, who is leading Project Premonition, told Allison Linn over on the company's blog. "What we want to do is to be able to catch that mosquito efficiently, at scale and at low cost."
Right now, scientists attempt to do this by using traps hung from trees that must be collected by hand. But Microsoft's new plan could greatly speed up this process and make it a lot cheaper, by sending out portable drones that are able to cover far more distance and come back to base with bigger samples.
This would allow scientists to not only monitor the spread of known diseases carried by mosquitoes, but also detect emerging viruses and epidemics before they begin to spread. To do this, they're developing software that will be able to quickly and accurately process genetic data collected by their mosquito-hunting UAV fleet, giving researchers a better idea of the viruses that are out there and how they're spreading.
It all sounds a little far fetched, but Microsoft carried out a feasibility study in Grenada in the Caribbean in March, and presented its findings at the Microsoft Innovation TechFair in Washington, DC last week. The company now says it's working with academic partners across multiple disciplines to make Project Premonition a reality within the next five years.
Getting advance warning of a potential epidemic is crucial in stopping or limiting it. Vaccines and health clinics can be up and running earlier, and any necessary travelling restrictions can be put in place before the situation worsens. "The ability to predict an epidemic would be huge," Douglas Norris, a professor of molecular microbiology and immunology at Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health in Maryland, told Linn.
As part of his work, Norris often finds himself working in remote areas using mosquito traps that haven't changed much since the 1950s or 60s. They use expensive batteries and chemicals that are difficult to source, and indiscriminately collect plenty other bugs besides mosquitoes - there's huge room for improvement in terms of the technology and its efficiency, and that's where Project Premonition comes in.
In order for the scheme to be a success, the drones will need to operate semi-autonomously as well as being directed by a human pilot: having the ability to navigate environments on their own ensures they can travel greater distances and cover more land. All that extra functionality requires more research and programming of course, but the Project Premonition team is optimistic about its chances. Mirosoft is also developing these mosquito traps, which will be attached to the drones:
What's more, thanks to the latest advancements in molecular biology and genetic sequencing, samples can be processed faster and more cheaply than ever - they can even spot viruses that haven't been classified yet. By developing cloud databases and algorithms to store all of this data, the researchers behind Project Premonition hope to build a robust system capable of spotting dangers to humans and wildlife alike in the future.
http://www.sciencealert.c(...)s-and-stop-epidemics
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
SCIENTISTS DISCOVER FUNDAMENTAL PROPERTY OF LIGHT
And here's how we can harness it.
CLIVE EMARY, THE CONVERSATION 2 JUL 2015
This article was written by Clive Emary from the University of Hull, and was originally published by The Conversation.
Light plays a vital role in our everyday lives and technologies based on light are all around us. So we might expect that our understanding of light is pretty settled. But scientists have just uncovered a new fundamental property of light that gives new insight into the 150-year-old classical theory of electromagnetism and which could lead to applications manipulating light at the nanoscale.
It is unusual for a pure-theory physics paper to make it into the journal Science. So when one does, it’s worth a closer look. In the new study, researchers bring together one of physics' most venerable set of equations - those of James Clerk’s Maxwell’s famous theory of light - with one of the hot topics in modern solid-state physics: the quantum spin Hall effect and topological insulators.
To understand what the fuss is about, let’s first consider the behaviour of electrons in the quantum spin Hall effect. Electrons possess an intrinsic spin as if they were tiny spinning-tops, constantly rotating about their axis. This spin is a quantum-mechanical property, however, and special rules apply - the electron has only two options open to it: it can either spin clockwise or anticlockwise (conventionally called spin-up or spin-down), but the magnitude of the spin is always fixed.
In certain materials, the spin of the electron can have a big effect on the way electrons move. This effect is called "spin-orbit coupling" and we can get an idea of how it works with a footballing analogy. By hitting a freekick with spin, a footballer can make the ball deviate to the left or the right as it travels through the air. The direction of the movement depends on which way the ball is spinning.
Spin-orbit coupling causes electrons to experience an analogous spin-dependent deflection as they travel, although the effect arises not from the Magnus effect as in the case for the football, but from electric fields within the material.
A normal electrical current consists of an equal mixture of moving spin-up and spin-down electrons. Due to the spin-orbit effect, spin-up electrons will be deflected one way, while spin-down electrons will be deflected the other. Eventually the deflected electrons will reach the edges of the material and be able to travel no further. The spin-orbit coupling thus leads to an accumulation of electrons with different spins on opposite sides of the sample.
This effect is known as the classical spin Hall effect, and quantum mechanics adds a dramatic twist on top. The quantum-mechanical wave nature of the travelling electrons organises them into neat channels along the edges of the sample. In the bulk of the material, there is no net spin. But at each edge, there form exactly two electron-carrying channels, one for spin-up electrons and one for spin-down. These edge channels possess a further remarkable property: the electrons that move in them are impervious to the disorder and imperfections that usually cause resistance and energy loss.
This precise ordering of the electrons into spin-separated, perfectly conducting channels is known as the quantum spin Hall effect, which is a classic example of a “topological insulator”– a material that is an electrical insulator on the inside but that can conduct electricity on its surface. Such materials represent a fundamentally distinct organisation of matter and promise much in the way of spintronic applications. Read heads of hard drives based on this technology are currently used in industry.
BEGINNING TO SEE THE LIGHT
Now, the new study suggests that the seeds of this seemingly exotic quantum spin Hall effect are actually all around us. And it is not to electrons that we should look to find them, but rather to light itself.
In modern physics, matter can be described either as a wave or a particle. In Maxwell’s theory, light is an electromagnetic wave. This means it travels as a synchronised oscillation of electric and magnetic fields. By considering the way in which these fields rotate as the wave propagates, the researchers were able to define a property of the wave, the "transverse spin", that plays the role of the electron spin in the quantum spin Hall effect.
In a homogeneous medium, like air, this spin is exactly zero. However, at the interface between two media (air and gold, for example), the character of the waves change dramatically and a transverse spin develops. Furthermore, the direction of this spin is precisely locked to the direction of travel of the light wave at the interface. Thus, when viewed in the correct way, we see that the basic topological ingredients of the quantum spin Hall effect that we know for electrons are shared by light waves.
This is important because there has been an array of high-profile experiments demonstrating coupling between the spin of light and its direction of propagation at surfaces. This new work gives a integrative interpretation of these experiments as revealing light’s intrinsic quantum spin Hall effect. It also points to a certain universality in the behaviour of waves at surfaces, be they quantum-mechanical electron waves or Maxwell’s classical waves of light.
Harnessing the spin-orbit effect will open new possibilities for controlling light at the nanoscale. Optical connections, for example, are seen as a way of increasing computer performance, and in this context, the spin-orbit effect could be used to rapidly reroute optical signals based on their spin. With applications proposed in optical communications, metrology, and quantum information processing, it will be interesting to see how the impact of this new twist on an old theory unfolds.
Clive Emary is lecturer in physics at University of Hull.
http://www.sciencealert.c(...)al-property-of-light
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
THIS IS THE WAY THE WORLD ENDS: NOT WITH A BANG, BUT WITH A BIG RIP
New model suggests that as the universe expands everything from galaxies to space-time itself will be torn apart - but not for about 22 billion years
The end of the world (and indeed the universe) as we know it won’t be an explosion but a separation of the constituents of all matter, say scientists at Vanderbilt University. Photograph: Ace Stock Limited/Alamy
Everything we know, and everything else besides, burst into existence at the Big Bang. Now scientists have concluded that we could be heading for an equally dramatic cosmic finale: the Big Rip.
A new theoretical model suggests that as the universe expands, everything, from galaxies, planets and atomic particles to space-time itself, will eventually be torn apart before vanishing from view.
There’s no need for immediate alarm, however: the extreme sequence of events is predicted for around 22 billion years from now.
Dr Marcelo Disconzi, the mathematician who led the work at Vanderbilt University in Tennessee, said: “The idea of the Big Rip is that eventually even the constituents of matter would start separating from each other. You’d be seeing all the atoms being ripped apart ... it’s fair to say that it’s a dramatic scenario.”
Scientists are now fairly convinced that the universe began with the Big Bang, around 13.8 billion years ago – starting at a pinpoint of incredibly high density and expanding to what we have today.
But our ultimate cosmic destiny is still the subject of intense debate.
“The only thing we definitely know is that the universe is expanding and that the rate is accelerating,” said Disconzi. “That’s about the only thing we know for sure.”
The latest work suggests that this acceleration may become faster and faster until every point in space itself is moving apart at an infinite rate – at which point the Big Rip occurs.
The timeline of the universe, from Big Bang to Big Rip, according to the new theory. Photograph: Jeremy Teaford, Vanderbilt University
“Mathematically we know what this means,” said Disconzi. “But what it actually means in physical terms is hard to fathom.”
The evidence for an accelerating expansion comes from observations of distant supernovae. The further away they are the redder they appear, because the light has been stretched out as it travels through space to reach us.
To explain this increasing rate of expansion, scientists have come up with a cosmological placeholder, known as dark energy, which is believed to make up about 70% of the content of the universe.
“It’s the physicists’ way to hide their ignorance by giving it a mysterious name,” said Professor Carlos Frenk, a cosmologist at the University of Durham. “We don’t have any physically compelling way to explain it.”
Whether the universe’s expansion continues to speed up or gradually eases off comes down to a sort of gladiatorial battle between two opposing cosmic forces.
“You have this competition between dark energy, that tries to expand the universe, and gravity, that tends to make it collapse again,” said Disconzi. The question is who wins?”
Under the gravity wins scenario, known as the Big Crunch, the expansion eventually slows down and a kind of reverse of the Big Bang occurs.
But scientists have been shifting in favour of a situation called the Big Freeze where the universe continues to expand, eventually growing so vast that supplies of gas become too thin for new stars to form and a thin soup of radiation is left. Eventually this cools down to the point where time loses any meaning because nothing happens any more.
The latest work suggests that we could be heading for less a gentle finale, and predicts that dark energy wins out in the most dramatic possible fashion.
The paper, published in the journal Physical Review D, refines current models by finding a more consistent way to account for a property called bulk viscosity, a measure of a fluid’s ability to expand or contract. In this case, the fluid is the universe itself.
Previously, according to Disconzi, viscosity had been included in the equations but in a way that predicted that under certain conditions fluids could travel faster than light.
“This is disastrously wrong, since it is well-proven that nothing can travel faster than the speed of light,” said Disconzi.
The latest formulation gets rid of this inconsistency, but also gives a revised prediction of where the Universe is heading, suggesting that eventually the expansion of the universe will accelerate at an infinite rate.
“A Big Rip scenario is a natural consequence of the equations,” said Disconzi.
One way to think of the lead-up to the event, is a speeding car that goes 10mph faster for every mile it travels. But the rate of acceleration gradually increases until it goes 10mph faster for every half mile, and then every quarter of a mile and eventually every foot. Ultimately, the front and the back bumpers tear apart from each other and then rip apart themselves.
Whether this occurs in the cosmic version depends on how dark energy behaves in the distant future - a question that Frenk describes as the realm of pure speculation.
“Under the rip scenario, dark energy gets stronger and you get this wild expansion that essentially rips space-time apart,” he added. “The universe would vanish in front of your eyes. Basically, you don’t want to be around for it.”
http://www.theguardian.co(...)world-will-end#img-2
New model suggests that as the universe expands everything from galaxies to space-time itself will be torn apart - but not for about 22 billion years
The end of the world (and indeed the universe) as we know it won’t be an explosion but a separation of the constituents of all matter, say scientists at Vanderbilt University. Photograph: Ace Stock Limited/Alamy
Everything we know, and everything else besides, burst into existence at the Big Bang. Now scientists have concluded that we could be heading for an equally dramatic cosmic finale: the Big Rip.
A new theoretical model suggests that as the universe expands, everything, from galaxies, planets and atomic particles to space-time itself, will eventually be torn apart before vanishing from view.
There’s no need for immediate alarm, however: the extreme sequence of events is predicted for around 22 billion years from now.
Dr Marcelo Disconzi, the mathematician who led the work at Vanderbilt University in Tennessee, said: “The idea of the Big Rip is that eventually even the constituents of matter would start separating from each other. You’d be seeing all the atoms being ripped apart ... it’s fair to say that it’s a dramatic scenario.”
Scientists are now fairly convinced that the universe began with the Big Bang, around 13.8 billion years ago – starting at a pinpoint of incredibly high density and expanding to what we have today.
But our ultimate cosmic destiny is still the subject of intense debate.
“The only thing we definitely know is that the universe is expanding and that the rate is accelerating,” said Disconzi. “That’s about the only thing we know for sure.”
The latest work suggests that this acceleration may become faster and faster until every point in space itself is moving apart at an infinite rate – at which point the Big Rip occurs.
The timeline of the universe, from Big Bang to Big Rip, according to the new theory. Photograph: Jeremy Teaford, Vanderbilt University
“Mathematically we know what this means,” said Disconzi. “But what it actually means in physical terms is hard to fathom.”
The evidence for an accelerating expansion comes from observations of distant supernovae. The further away they are the redder they appear, because the light has been stretched out as it travels through space to reach us.
To explain this increasing rate of expansion, scientists have come up with a cosmological placeholder, known as dark energy, which is believed to make up about 70% of the content of the universe.
“It’s the physicists’ way to hide their ignorance by giving it a mysterious name,” said Professor Carlos Frenk, a cosmologist at the University of Durham. “We don’t have any physically compelling way to explain it.”
Whether the universe’s expansion continues to speed up or gradually eases off comes down to a sort of gladiatorial battle between two opposing cosmic forces.
“You have this competition between dark energy, that tries to expand the universe, and gravity, that tends to make it collapse again,” said Disconzi. The question is who wins?”
Under the gravity wins scenario, known as the Big Crunch, the expansion eventually slows down and a kind of reverse of the Big Bang occurs.
But scientists have been shifting in favour of a situation called the Big Freeze where the universe continues to expand, eventually growing so vast that supplies of gas become too thin for new stars to form and a thin soup of radiation is left. Eventually this cools down to the point where time loses any meaning because nothing happens any more.
The latest work suggests that we could be heading for less a gentle finale, and predicts that dark energy wins out in the most dramatic possible fashion.
The paper, published in the journal Physical Review D, refines current models by finding a more consistent way to account for a property called bulk viscosity, a measure of a fluid’s ability to expand or contract. In this case, the fluid is the universe itself.
Previously, according to Disconzi, viscosity had been included in the equations but in a way that predicted that under certain conditions fluids could travel faster than light.
“This is disastrously wrong, since it is well-proven that nothing can travel faster than the speed of light,” said Disconzi.
The latest formulation gets rid of this inconsistency, but also gives a revised prediction of where the Universe is heading, suggesting that eventually the expansion of the universe will accelerate at an infinite rate.
“A Big Rip scenario is a natural consequence of the equations,” said Disconzi.
One way to think of the lead-up to the event, is a speeding car that goes 10mph faster for every mile it travels. But the rate of acceleration gradually increases until it goes 10mph faster for every half mile, and then every quarter of a mile and eventually every foot. Ultimately, the front and the back bumpers tear apart from each other and then rip apart themselves.
Whether this occurs in the cosmic version depends on how dark energy behaves in the distant future - a question that Frenk describes as the realm of pure speculation.
“Under the rip scenario, dark energy gets stronger and you get this wild expansion that essentially rips space-time apart,” he added. “The universe would vanish in front of your eyes. Basically, you don’t want to be around for it.”
http://www.theguardian.co(...)world-will-end#img-2
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
A BLACK HOLE HAS BEEN CAUGHT BURPING OUT X-RAYS
Astronomers have spotted short bursts of X-rays coming from a black hole, suggesting it has become more active
Black holes are hungry. They grow bigger as they gobble up cosmic debris from nearby stars. Anything too close can get sucked in.
They are the remains of massive stars, scrunched up on themselves until they become infinitely dense. Anything that gets too close gets trapped by their powerful gravity. Even light cannot escape once it passes a critical point, the "event horizon".
That makes them hard to spot. Often the best way is to monitor the movements of nearby stars.
However, one black hole has recently made itself thoroughly conspicuous. After lying dormant for 26 years, it has begun emitting a series of bright cosmic burps.
We don't know what's inside a black hole (Credit: NASA/JPL-Caltech)
The first of these "X-ray novas" was observed two weeks ago. Astronomers monitoring the Swift telescope noticed that a strange new bright object had appeared in the sky.
At first the team didn't know what these bright flashes were. They alerted their colleagues, and several other telescopes began monitoring the flares. Some lasted several minutes, others went on for hours.
The astronomers have now found that the flares are coming from an intensely hot disk around the black hole.
This is happening because the black hole is consuming gas and dust from a nearby star, but not all of this stuff is going in. Instead, some of the material forms a ring around the black hole, called an accretion disk. You can see a simulation of this below.
This ring builds up over time, says Swift's director of mission operations John Nousek of Penn State University in Philadelphia, US.
"When it builds up enough material, you get a condition that looks very similar to when a hydrogen bomb has exploded," says Nousek. "A lot of hydrogen under intense pressure and heat makes an explosion that looks like a new star."
This blast is so powerful, it blows away all of the material that had been resting near the black hole.
The black hole pulls matter from its neighbouring star (Credit: NASA/CXC/M.Weiss)
These types of eruptions are rarely observed.
"Some kind of hiccup happened a couple of weeks ago and suddenly the star has started spewing gas onto the black hole," says Neil Gehrels of NASA's Goddard Space Flight Center in Maryland, US.
Observing these explosions helps researchers learn more about how black holes change over time.
They don't have long. As quickly as the eruptions began, they have now stopped. The black hole has gone back to sleep and we don't know when it will wake up again.
http://www.bbc.com/earth/(...)hole-has-cosmic-burp
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
MONKEY 'BRAIN NET' RAISES PROSPECT OF HUMAN BRAIN-TO-BRAIN CONNECTION
In two separate experiments, scientists have formed a network from the brains of monkeys and rats, allowing them to co-operate and learn as a “superbrain”
Although science fiction hive minds are often terrifying, as The Borg in Star Trek, the scientists behind the “brain net” experiments believe it has many positive applications. Photograph: Cinetext/Sportsphoto Ltd./Allstar
Scientists have linked together the brains of three monkeys, allowing the animals to join forces and control an avatar arm, in research that raises the prospect of direct brain-to-brain interfaces in humans.
In a second experiment, the brains of four rats were wired together in a “brain net”, enabling the rodents to synchronise their neuronal activity and collaboratively solve a simple weather forecasting problem that individual rats struggled to complete.
The experiments, which have echoes of the Borg, a sinister alien collective in Star Trek, challenge the notion that our minds will always be ultimately isolated from those of others.
Miguel Nicolelis, the Duke University scientist behind the work, has previously pioneered the development of brain-machine interfaces that could allow amputees and paralysed people to directly control prosthetic limbs and exoskeletons. His latest advance may have clinical benefits in brain rehabilitation, he predicts, but could also pave the way for “organic computers” - collectives of animal brains linked together to solve problems.
“Essentially we created a super-brain,” he said. “A collective brain created from three monkey brains. Nobody has ever done that before.”
He dismissed comparisons with science fiction plots, however, saying: “We’re conditioned by movies and Hollywood to think that everything related to science is dangerous and scary. These scary scenarios never crossed my mind and I’m the one doing the experiments.”
Anders Sandberg, a neuroethics researcher at the University of Oxford, said the work was the most convincing demonstration yet that brains can be linked together in direct communication. “People have claimed digital telepathy in various cool demos, but it’s mostly been total hype,” he said. “I’m quite impressed by this. It has a high ‘gosh’ factor.”
In the first study, scientists fitted three rhesus macaque monkeys with arrays that could record electrical activity from hundreds of neurons in the motor region of the brain.
The monkeys learnt, independently, to control the 3D movements of an avatar arm shown on a digital display in front of them, just by imagining moving it. The monkeys were then given joint control of the arm, with each monkey able to control two out of three dimensions (for instance, along the x- and y-axis) and their activity made a 50% contribution to each.
Although their brains were not directly wired together, the monkeys intuitively started to synchronise their brain activity, allowing them to move the arm collaboratively to a reach for a virtual ball on the screen.
The system appeared to work, even if one of the three monkeys was temporarily distracted. “Even if one monkey dropped out in one trial, the brain net is resilient,” said Nicolelis. “Imagine if you had, not three, but a million. That would be extremely resilient.”
In a second paper, also published in the journal Scientific Reports, the scientists directly linked the brains of rats together via two-way electrical connections that allowed the scientists to both deliver stimulus to neurons and read out electrical activity.
In one experiment, an electrical impulse was delivered to the brain of one rat, and the other rats learnt to synchronise their brain activity, mimicking the first rat’s brain response. In a sense, they were experiencing what the first rat felt, second-hand.
In another demonstration, pulses of stimulation that increased or decreased were delivered to the brains of individual rats, representing temperature and barometric pressure information. The rats were able to combine the information to produce a collective output that predicted an increased or decreased chance of rain. Rats scored better on this task when they were linked as a “brain net”, than when individual rats tried to combine the two pieces of initial information – temperature and pressure – to perform the simple calculation alone.
The scientists said that in the future, the concept might be extended to produce neurally connected “swarms” of rats with collective intelligence.
Nicolelis said that in the long-term the work could have “tremendous benefits” for brain rehabilitation. After suffering a stroke, for instance, language abilities might be able to be restored more quickly if a patient’s brain was retrained by directly synchronising with the language regions of the brain of a healthy person. In humans, the link could potentially be made non-invasively using electrodes on the scalp, however.
But he added it was unlikely that humans would ever be able to directly share complex mental experiences. “You’re not going to share your emotions or personality to a brain-net,” he said. “These are not reducible to a digital algorithm. You can’t reproduce these individual human attributes.”
Ultimately, people may also decide that wiring themselves up with others is not entirely desirable. “There may be special instances where you’d want a long-term connection with someone – like a married couple or a military platoon,” said Sandberg. “But there’s no guarantee that brain-to-brain interfaces will be a sensible thing in practice. There’s something to be said for neural privacy.”
http://www.theguardian.co(...)ain-connection#img-1
In two separate experiments, scientists have formed a network from the brains of monkeys and rats, allowing them to co-operate and learn as a “superbrain”
Although science fiction hive minds are often terrifying, as The Borg in Star Trek, the scientists behind the “brain net” experiments believe it has many positive applications. Photograph: Cinetext/Sportsphoto Ltd./Allstar
Scientists have linked together the brains of three monkeys, allowing the animals to join forces and control an avatar arm, in research that raises the prospect of direct brain-to-brain interfaces in humans.
In a second experiment, the brains of four rats were wired together in a “brain net”, enabling the rodents to synchronise their neuronal activity and collaboratively solve a simple weather forecasting problem that individual rats struggled to complete.
The experiments, which have echoes of the Borg, a sinister alien collective in Star Trek, challenge the notion that our minds will always be ultimately isolated from those of others.
Miguel Nicolelis, the Duke University scientist behind the work, has previously pioneered the development of brain-machine interfaces that could allow amputees and paralysed people to directly control prosthetic limbs and exoskeletons. His latest advance may have clinical benefits in brain rehabilitation, he predicts, but could also pave the way for “organic computers” - collectives of animal brains linked together to solve problems.
“Essentially we created a super-brain,” he said. “A collective brain created from three monkey brains. Nobody has ever done that before.”
He dismissed comparisons with science fiction plots, however, saying: “We’re conditioned by movies and Hollywood to think that everything related to science is dangerous and scary. These scary scenarios never crossed my mind and I’m the one doing the experiments.”
Anders Sandberg, a neuroethics researcher at the University of Oxford, said the work was the most convincing demonstration yet that brains can be linked together in direct communication. “People have claimed digital telepathy in various cool demos, but it’s mostly been total hype,” he said. “I’m quite impressed by this. It has a high ‘gosh’ factor.”
In the first study, scientists fitted three rhesus macaque monkeys with arrays that could record electrical activity from hundreds of neurons in the motor region of the brain.
The monkeys learnt, independently, to control the 3D movements of an avatar arm shown on a digital display in front of them, just by imagining moving it. The monkeys were then given joint control of the arm, with each monkey able to control two out of three dimensions (for instance, along the x- and y-axis) and their activity made a 50% contribution to each.
Although their brains were not directly wired together, the monkeys intuitively started to synchronise their brain activity, allowing them to move the arm collaboratively to a reach for a virtual ball on the screen.
The system appeared to work, even if one of the three monkeys was temporarily distracted. “Even if one monkey dropped out in one trial, the brain net is resilient,” said Nicolelis. “Imagine if you had, not three, but a million. That would be extremely resilient.”
In a second paper, also published in the journal Scientific Reports, the scientists directly linked the brains of rats together via two-way electrical connections that allowed the scientists to both deliver stimulus to neurons and read out electrical activity.
In one experiment, an electrical impulse was delivered to the brain of one rat, and the other rats learnt to synchronise their brain activity, mimicking the first rat’s brain response. In a sense, they were experiencing what the first rat felt, second-hand.
In another demonstration, pulses of stimulation that increased or decreased were delivered to the brains of individual rats, representing temperature and barometric pressure information. The rats were able to combine the information to produce a collective output that predicted an increased or decreased chance of rain. Rats scored better on this task when they were linked as a “brain net”, than when individual rats tried to combine the two pieces of initial information – temperature and pressure – to perform the simple calculation alone.
The scientists said that in the future, the concept might be extended to produce neurally connected “swarms” of rats with collective intelligence.
Nicolelis said that in the long-term the work could have “tremendous benefits” for brain rehabilitation. After suffering a stroke, for instance, language abilities might be able to be restored more quickly if a patient’s brain was retrained by directly synchronising with the language regions of the brain of a healthy person. In humans, the link could potentially be made non-invasively using electrodes on the scalp, however.
But he added it was unlikely that humans would ever be able to directly share complex mental experiences. “You’re not going to share your emotions or personality to a brain-net,” he said. “These are not reducible to a digital algorithm. You can’t reproduce these individual human attributes.”
Ultimately, people may also decide that wiring themselves up with others is not entirely desirable. “There may be special instances where you’d want a long-term connection with someone – like a married couple or a military platoon,” said Sandberg. “But there’s no guarantee that brain-to-brain interfaces will be a sensible thing in practice. There’s something to be said for neural privacy.”
http://www.theguardian.co(...)ain-connection#img-1
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
LARGE HADRON COLLIDER SCIENTISTS DISCOVER NEW PARTICLES: PENTAQUARKS
Although long believed to be theoretically possible, new data from Cern has provided conclusive evidence for a new state of matter
The Large Hadron Collider, which was switched on again earlier this year, will give researchers a chance to study the new particles on more detail and look for other types of pentaquark. Photograph: Peter Macdiarmid/Getty
Scientists at the Large Hadron Collider near Geneva have discovered a previously unseen class of particles that demonstrate there is a new state of matter.
Researchers working on the collider’s LHCb detector spotted signals that are produced when five subatomic particles called quarks combine together to form pentaquarks.
“It is an important result,” said Sheldon Stone, professor of physics at Syracuse University in New York. “It shows that there is a new state of matter. Although pentaquark states were thought possible from the dawn of the quark model, the theory that explains the structure of baryons like the proton, they had never been seen before.”
The discovery was made from data collected before the Large Hadron Collider switched on again earlier this year after a planned upgrade which allowed it to run at higher energy.
Scientists’ understanding of the structure of matter was transformed in 1964 when the American physicist Murray Gell-Mann proposed that protons and neutrons were made up of three new types of particles called quarks. The work earned him the Nobel prize in 1969.
Researchers on the LHCb team found evidence for pentaquarks after studying the disintegration of an unstable ball of three quarks called a Lambda baryon. The exotic pentaquarks they observed are made up of two up quarks, one down quark, one charm quark and one anti-charm quark. Details of the finding are reported today and have been submitted to the journal Physical Review Letters.
Guy Wilkinson, LHCb spokesperson, said the discovery confirms a prediction made by Gell-Mann more than half a century ago. “It’s been a big big puzzle,” he said.
“One place where pentaquarks may be relevant is when stars collapse and form neutron stars, the final stage of collapse before some go on to make black holes.
“In that environment, it’s quite possible that pentaquarks are formed, and if that’s so, it could have significant consequences for what happens to the stars, what they look like and what is their ultimate fate.”
Running at a higher energy than ever, the Large Hadron Collider will give researchers a chance to study the particles in more detail, and to look for other varieties of pentaquark. “Having found one, it’s highly likely there are others out there,” said Wilkinson.
http://www.theguardian.co(...)articles-pentaquarks
Although long believed to be theoretically possible, new data from Cern has provided conclusive evidence for a new state of matter
The Large Hadron Collider, which was switched on again earlier this year, will give researchers a chance to study the new particles on more detail and look for other types of pentaquark. Photograph: Peter Macdiarmid/Getty
Scientists at the Large Hadron Collider near Geneva have discovered a previously unseen class of particles that demonstrate there is a new state of matter.
Researchers working on the collider’s LHCb detector spotted signals that are produced when five subatomic particles called quarks combine together to form pentaquarks.
“It is an important result,” said Sheldon Stone, professor of physics at Syracuse University in New York. “It shows that there is a new state of matter. Although pentaquark states were thought possible from the dawn of the quark model, the theory that explains the structure of baryons like the proton, they had never been seen before.”
The discovery was made from data collected before the Large Hadron Collider switched on again earlier this year after a planned upgrade which allowed it to run at higher energy.
Scientists’ understanding of the structure of matter was transformed in 1964 when the American physicist Murray Gell-Mann proposed that protons and neutrons were made up of three new types of particles called quarks. The work earned him the Nobel prize in 1969.
Researchers on the LHCb team found evidence for pentaquarks after studying the disintegration of an unstable ball of three quarks called a Lambda baryon. The exotic pentaquarks they observed are made up of two up quarks, one down quark, one charm quark and one anti-charm quark. Details of the finding are reported today and have been submitted to the journal Physical Review Letters.
Guy Wilkinson, LHCb spokesperson, said the discovery confirms a prediction made by Gell-Mann more than half a century ago. “It’s been a big big puzzle,” he said.
“One place where pentaquarks may be relevant is when stars collapse and form neutron stars, the final stage of collapse before some go on to make black holes.
“In that environment, it’s quite possible that pentaquarks are formed, and if that’s so, it could have significant consequences for what happens to the stars, what they look like and what is their ultimate fate.”
Running at a higher energy than ever, the Large Hadron Collider will give researchers a chance to study the particles in more detail, and to look for other varieties of pentaquark. “Having found one, it’s highly likely there are others out there,” said Wilkinson.
http://www.theguardian.co(...)articles-pentaquarks
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
W&T / De LHC deel 3: Collision day...quote:
LARGE HADRON COLLIDER SCIENTISTS DISCOVER NEW PARTICLES: PENTAQUARKS
Although long believed to be theoretically possible, new data from Cern has provided conclusive evidence for a new state of matter
[ afbeelding ]
The Large Hadron Collider, which was switched on again earlier this year, will give researchers a chance to study the new particles on more detail and look for other types of pentaquark. Photograph: Peter Macdiarmid/Getty
Scientists at the Large Hadron Collider near Geneva have discovered a previously unseen class of particles that demonstrate there is a new state of matter.
Researchers working on the collider’s LHCb detector spotted signals that are produced when five subatomic particles called quarks combine together to form pentaquarks.
“It is an important result,” said Sheldon Stone, professor of physics at Syracuse University in New York. “It shows that there is a new state of matter. Although pentaquark states were thought possible from the dawn of the quark model, the theory that explains the structure of baryons like the proton, they had never been seen before.”
The discovery was made from data collected before the Large Hadron Collider switched on again earlier this year after a planned upgrade which allowed it to run at higher energy.
Scientists’ understanding of the structure of matter was transformed in 1964 when the American physicist Murray Gell-Mann proposed that protons and neutrons were made up of three new types of particles called quarks. The work earned him the Nobel prize in 1969.
Researchers on the LHCb team found evidence for pentaquarks after studying the disintegration of an unstable ball of three quarks called a Lambda baryon. The exotic pentaquarks they observed are made up of two up quarks, one down quark, one charm quark and one anti-charm quark. Details of the finding are reported today and have been submitted to the journal Physical Review Letters.
Guy Wilkinson, LHCb spokesperson, said the discovery confirms a prediction made by Gell-Mann more than half a century ago. “It’s been a big big puzzle,” he said.
“One place where pentaquarks may be relevant is when stars collapse and form neutron stars, the final stage of collapse before some go on to make black holes.
“In that environment, it’s quite possible that pentaquarks are formed, and if that’s so, it could have significant consequences for what happens to the stars, what they look like and what is their ultimate fate.”
Running at a higher energy than ever, the Large Hadron Collider will give researchers a chance to study the particles in more detail, and to look for other varieties of pentaquark. “Having found one, it’s highly likely there are others out there,” said Wilkinson.
http://www.theguardian.co(...)articles-pentaquarks
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
GHOSTLY PARTICLE WITH NO MASS FINALLY CREATED IN THE LAB
by Tia Ghose, Senior Writer | July 16, 2015
A 2015 study created a long-sought particle in a crystal of tantalum-arsenide. A detector image (top) shows the telltale sign of Weyl fermions, with the plus and minus signs denoting fermions of opposite chirality or handedness. The bottom schematic shows that even Weyl fermions with opposite charge-like characteristics can still move independently of one another, making them more mobile than other charged particles.
Credit: Su-Yang Xu and M. Zahid Hasan
A long-sought particle with no mass proposed more than 85 years ago has finally been created in the lab.
The mysterious particle, called a Weyl fermion, emerged from a crystal of a material called a semi-metal. By bombarding the crystal with photons, the team produced a stream of electrons that collectively behaved like the elusive subatomic particles.
The new discovery not only sheds light on the behavior of one of the most elusive fundamental particles, it could pave the way for ultra-low-power electronics, said study co-author Su-Yang Xu, a physicist at Princeton University in New Jersey.
Long-sought particle
Mathematician Hermann Weyl first proposed the mysterious massless particle in 1929. The particles would have a spin, but would also have "chirality," meaning they would spin as they traveled through space in either a left- or right-handed orientation, Xu said. When a left- and right-handed Weyl fermion come into contact, they would annihilate each other.
According to the Standard Model, the reigning model that describes subatomic particles, two major types of particles exist: Bosons and fermions. Bosons carry force and fermions are the teensy constituents of matter. However, scientists have long thought that fermions came in three types: Dirac, Majorana and Weyl. So far, scientists have found evidence in particle accelerators of the first two, but no hint of the latter.
However, in a 2011 study in the journal Physical Review B, researchers proposed that a crystal lattice with certain properties could produce Weyl fermions under the right conditions. In order to produce the ghostly particles, the material would need a certain kind of asymmetry, and would also have to be a semi-metal, a material with properties between an insulator and a conductor. The catch was that nobody knew exactly which materials to try.
So Xu and his colleagues pored over a database containing nearly 1 million descriptions of crystal lattices. They decided that a lattice made up of tantalum and arsenic would be a promising place to look. So they bombarded a tantalum-arsenide lattice with a beam of photons (particles of light), which energize electrons in the material. The extra bump of energy provided by the photons kicked the electrons out of their normal positions in the lattice and sent them moving. By detecting these displaced electrons, the team could understand how they were moving through the lattice.
By analyzing those properties, the team found that the electrons were acting very strangely. "The electron quasi-particle behaves exactly like a Weyl fermion," Xu said.
Better than superconductor
The new find could pave the way for better electronics. Weyl fermions are very stable, and, just like light, will stay at the same speed on the same course unless they annihilate with other Weyl fermions of the opposite chirality. As a result, they can travel for long distances and carry a charge without getting scattered inside the crystal lattice and generating heat, as normal electrons do, Xu said.
That means the new material could theoretically carry current better than existing materials used in electronics, Xu said.
And unlike superconductors, which only work when bathed in ultra-cold liquid helium or nitrogen, the new material could operate at room temperatures, Xu added.
In addition, one of the quirks of Weyl fermions is that on the quantum scale, when they experience an electric or magnetic field, they can switch their chirality, Xu said.
That means they have a strange "teleportation" ability, meaning they can spontaneously switch from a left- to right-handed flavor, in essence transporting a fermion of one flavor to a different location, said Leon Balents, a physicist at the Kavli Institute for Theoretical Physics at the University of California Santa Barbara, who was not involved in the study.
But the new finding, though fascinating, doesn't make the odds any better that a Weyl fermion could be found at an atom smasher like the Large Hadron Collider, said Ashvin Vishwanath, a theoretical condensed matter physicist at the University of California at Berkeley, who authored the 2011 study first proposing the existence of Weyl semi-metals.
"This sheds no light whatsoever on whether there are Weyl fermions in terms of fundamental particles," Vishwanath, who was not involved in the current study, told Live Science.
Either way, creating analogies to the fundamental particles in crystals could reveal new insights into how those particles would behave in the real world, he added.
"It's certainly giving a deeper understanding of some of these ideas in particle physics because you have to think about them in a new context," Vishwanath said.
http://www.livescience.com/51584-weyl-fermions-created-lab.html
by Tia Ghose, Senior Writer | July 16, 2015
A 2015 study created a long-sought particle in a crystal of tantalum-arsenide. A detector image (top) shows the telltale sign of Weyl fermions, with the plus and minus signs denoting fermions of opposite chirality or handedness. The bottom schematic shows that even Weyl fermions with opposite charge-like characteristics can still move independently of one another, making them more mobile than other charged particles.
Credit: Su-Yang Xu and M. Zahid Hasan
A long-sought particle with no mass proposed more than 85 years ago has finally been created in the lab.
The mysterious particle, called a Weyl fermion, emerged from a crystal of a material called a semi-metal. By bombarding the crystal with photons, the team produced a stream of electrons that collectively behaved like the elusive subatomic particles.
The new discovery not only sheds light on the behavior of one of the most elusive fundamental particles, it could pave the way for ultra-low-power electronics, said study co-author Su-Yang Xu, a physicist at Princeton University in New Jersey.
Long-sought particle
Mathematician Hermann Weyl first proposed the mysterious massless particle in 1929. The particles would have a spin, but would also have "chirality," meaning they would spin as they traveled through space in either a left- or right-handed orientation, Xu said. When a left- and right-handed Weyl fermion come into contact, they would annihilate each other.
According to the Standard Model, the reigning model that describes subatomic particles, two major types of particles exist: Bosons and fermions. Bosons carry force and fermions are the teensy constituents of matter. However, scientists have long thought that fermions came in three types: Dirac, Majorana and Weyl. So far, scientists have found evidence in particle accelerators of the first two, but no hint of the latter.
However, in a 2011 study in the journal Physical Review B, researchers proposed that a crystal lattice with certain properties could produce Weyl fermions under the right conditions. In order to produce the ghostly particles, the material would need a certain kind of asymmetry, and would also have to be a semi-metal, a material with properties between an insulator and a conductor. The catch was that nobody knew exactly which materials to try.
So Xu and his colleagues pored over a database containing nearly 1 million descriptions of crystal lattices. They decided that a lattice made up of tantalum and arsenic would be a promising place to look. So they bombarded a tantalum-arsenide lattice with a beam of photons (particles of light), which energize electrons in the material. The extra bump of energy provided by the photons kicked the electrons out of their normal positions in the lattice and sent them moving. By detecting these displaced electrons, the team could understand how they were moving through the lattice.
By analyzing those properties, the team found that the electrons were acting very strangely. "The electron quasi-particle behaves exactly like a Weyl fermion," Xu said.
Better than superconductor
The new find could pave the way for better electronics. Weyl fermions are very stable, and, just like light, will stay at the same speed on the same course unless they annihilate with other Weyl fermions of the opposite chirality. As a result, they can travel for long distances and carry a charge without getting scattered inside the crystal lattice and generating heat, as normal electrons do, Xu said.
That means the new material could theoretically carry current better than existing materials used in electronics, Xu said.
And unlike superconductors, which only work when bathed in ultra-cold liquid helium or nitrogen, the new material could operate at room temperatures, Xu added.
In addition, one of the quirks of Weyl fermions is that on the quantum scale, when they experience an electric or magnetic field, they can switch their chirality, Xu said.
That means they have a strange "teleportation" ability, meaning they can spontaneously switch from a left- to right-handed flavor, in essence transporting a fermion of one flavor to a different location, said Leon Balents, a physicist at the Kavli Institute for Theoretical Physics at the University of California Santa Barbara, who was not involved in the study.
But the new finding, though fascinating, doesn't make the odds any better that a Weyl fermion could be found at an atom smasher like the Large Hadron Collider, said Ashvin Vishwanath, a theoretical condensed matter physicist at the University of California at Berkeley, who authored the 2011 study first proposing the existence of Weyl semi-metals.
"This sheds no light whatsoever on whether there are Weyl fermions in terms of fundamental particles," Vishwanath, who was not involved in the current study, told Live Science.
Either way, creating analogies to the fundamental particles in crystals could reveal new insights into how those particles would behave in the real world, he added.
"It's certainly giving a deeper understanding of some of these ideas in particle physics because you have to think about them in a new context," Vishwanath said.
http://www.livescience.com/51584-weyl-fermions-created-lab.html
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
HEAVY METAL UPGRADE TO DETECT ANTIMATTER
Ben Still describes new plans to upgrade a huge tank of water surrounded by light detectors, so that it can detect antineutrinos
Inside the huge neutrino detector Photograph: Kamioka Observatory, ICRR/University of Tokyo
Heavy metal is being added to one of the worlds largest particle physics experiments to allow it to see antimatter for the first time¹. For years the Super Kamiokande neutrino observatory has been a world leader in the field of neutrino particle physics. Last week the international collaboration of scientists who run the experiment announced that in 2016/2017, for the first time in over a decade, the experiments ultra sensitive detector will be shut down for an upgrade.
A common view among physicists is that a key piece of our Universe’s Big Bang creation story is locked up in our understanding of the tiny differences in behaviour of neutrinos and their antimatter version - antineutrinos. The upgraded Super Kamiokande detector will be able to distinguish between the interactions of these two particles inside the detector - something it has been incapable of until now. Because the experiment has been the largest and most successful neutrino experiment to date it is expected that we will soon be close to filling in the missing piece of the creation story puzzle.
Super-Kamiokande (Super-K)
Since construction completed in 1998 1996 Super-K has opened its doors just twice for upgrades and repairs, last time in 2006. It is one of the most beautiful man made structures on this planet.
Super-K detects neutrino particles via their interaction with water. Too small to interact directly with the water molecules, neutrinos interact with neutrons in the nucleus of the Hydrogen and Oxygen atoms from which water is made. The interaction of neutrino and neutron produces a proton and a second charged particle. The second charged particle that is produced depends upon the type of neutrino interacting: an electron-neutrino produces and electron; a muon-neutrino produces a Muon (which is simply a heavier version of an electron).
νe + n → e- + p
(electron-neutrino + neutron → electron + proton)
νμ + n → μ- + p
(muon-neutrino + neutron → muon + proton)
The charged particle produced alongside the proton has enough energy that it is born travelling faster than the speed of light in water. You may have heard that nothing can travel faster than light, and this is true for light in empty space. But when light travels through water, glass, or indeed anything other than empty space, then the electrons in surrounding atoms slow the light down. Light travels through water at roughly 75% of the speed with which it travels through empty space. This means it is not against the laws of physics for a charged particle to travel faster than light within water. If this happens a blue light known as Cherenkov radiation is emitted. This Cherenkov radiation is picked up by almost 12,000 light sensitive detectors surrounding the water, which turn it into electrical signal to be interpreted by computers.
Cherenkov radiation from an electron in Super-K Photograph: Super-K/Super-K
If an antineutrino interacts it interacts with a proton in the nucleus of Hydrogen or Oxygen atoms. In this interaction a neutron and charged antiparticle are produced. The antiparticle that is produced again depends upon the antineutrino interacting: an electron-antineutrino produces an anti-electron (positron); a muon-antineutrino produces a anti-muon (which is simply a heavier version of an positron). While these antiparticles have a different sign electric charge to their mirror particle cousins, they still create Cherenkov radiation in exactly the same way because the size of the charge (and their mass) is the same. Super-K can therefore not distinguish if it is particles of antiparticles producing the Cherenkov radiation. This leads then to Super-K scientists not being able to tell if it was a neutrino or antineutrino interaction they witnessed.
anti-νe + p → e+ + p
(electron-antineutrino + proton → positron + neutron)
anti-νμ + p → μ+ + p
(muon-antineutrino + proton → antimuon + neutron)
Cherenkov radiation from a muon seen by Super-K Photograph: Super-K/Super-K
Gadolinium
The addition of Gadolinium, by dissolving small amounts of Gadolinium salts, changes the game plan. Gadolinium is great at capturing neutrons, sucking them right into its nucleus. Just as a ball rolling to the bottom of a hill loses gravitational energy, a neutron falling into, and being captured by, a nucleus also loses energy. The ball transfers gravitational energy into movement (kinetic energy); a captured neutron gives all of its energy to the nucleus it is captured by. The now excited nucleus need to lose energy and does this by emitting light.
The speed of a ball at the bottom of a hill depends on the height of the hill. The amount of energy given to the nucleus by the neutron and then emitted as light when captured depends upon the atom it is captured by. Some atoms require neutrons to lose more energy than others; each atom has a unique energy of light emitted during neutron capture. If neutrons are captured only by Gadolinium atoms then the light they emit will be at a definite and singular energy.
A neutron falls into a gadolinium nucleus, and excites it. Photograph: Ben Still/Ben Still
The tiny quantities of Gadolinium does not effect the production of Cherenkov radiation, so just looking at this we would be in the same situation. What the Gadolinium does allow us to do, however, is to know when a neutron was produced. If the upgraded Super-K sees Cherenkov light followed by additional light of the right energy then we can say with confidence that a neutron was produced in that interaction. As it is only the antineutrino interaction that produces a neutron then we now have a way of distinguishing if the preceding Cherenkov light came from an interaction of a neutrino or antineutrino.
Imbalance and Creation
Neutrinos and antineutrinos display strange behaviour where they can change from one type to another over a journey of kilometres. This change is known as oscillation and it is a field of research where Super-K has found the most success. Just last year, as an integral part of the T2K experiment, it helped detect the last predicted oscillation from a muon-neutrino to electron-neutrino.
Neutrino detectors are in the midst of a change of form from discovery to precision measurement machines. The next generation of experiment will be probing the difference between the way in which neutrinos and antineutrinos oscillate. The difference they hope to find is essential to scientific understanding of the creation of our Universe. If Nature were perfectly balanced then nothing of ‘solid’ substance would exist; equal amount of matter and antimatter would have annihilate one another and our universe could only be filled with light. At some level in the laws of nature matter and antimatter behave differently, if they did not then we would not be here. Efforts of researchers in this field of science continues toward discovery by uncovering the secrets of the most secretive neutrino, in this is the beginning of a new era.
http://www.theguardian.co(...)ect-antimatter#img-1
[ Bericht 0% gewijzigd door Kijkertje op 21-07-2015 14:09:46 ]
Ben Still describes new plans to upgrade a huge tank of water surrounded by light detectors, so that it can detect antineutrinos
Inside the huge neutrino detector Photograph: Kamioka Observatory, ICRR/University of Tokyo
Heavy metal is being added to one of the worlds largest particle physics experiments to allow it to see antimatter for the first time¹. For years the Super Kamiokande neutrino observatory has been a world leader in the field of neutrino particle physics. Last week the international collaboration of scientists who run the experiment announced that in 2016/2017, for the first time in over a decade, the experiments ultra sensitive detector will be shut down for an upgrade.
A common view among physicists is that a key piece of our Universe’s Big Bang creation story is locked up in our understanding of the tiny differences in behaviour of neutrinos and their antimatter version - antineutrinos. The upgraded Super Kamiokande detector will be able to distinguish between the interactions of these two particles inside the detector - something it has been incapable of until now. Because the experiment has been the largest and most successful neutrino experiment to date it is expected that we will soon be close to filling in the missing piece of the creation story puzzle.
Super-Kamiokande (Super-K)
Since construction completed in 1998 1996 Super-K has opened its doors just twice for upgrades and repairs, last time in 2006. It is one of the most beautiful man made structures on this planet.
Super-K detects neutrino particles via their interaction with water. Too small to interact directly with the water molecules, neutrinos interact with neutrons in the nucleus of the Hydrogen and Oxygen atoms from which water is made. The interaction of neutrino and neutron produces a proton and a second charged particle. The second charged particle that is produced depends upon the type of neutrino interacting: an electron-neutrino produces and electron; a muon-neutrino produces a Muon (which is simply a heavier version of an electron).
νe + n → e- + p
(electron-neutrino + neutron → electron + proton)
νμ + n → μ- + p
(muon-neutrino + neutron → muon + proton)
The charged particle produced alongside the proton has enough energy that it is born travelling faster than the speed of light in water. You may have heard that nothing can travel faster than light, and this is true for light in empty space. But when light travels through water, glass, or indeed anything other than empty space, then the electrons in surrounding atoms slow the light down. Light travels through water at roughly 75% of the speed with which it travels through empty space. This means it is not against the laws of physics for a charged particle to travel faster than light within water. If this happens a blue light known as Cherenkov radiation is emitted. This Cherenkov radiation is picked up by almost 12,000 light sensitive detectors surrounding the water, which turn it into electrical signal to be interpreted by computers.
Cherenkov radiation from an electron in Super-K Photograph: Super-K/Super-K
If an antineutrino interacts it interacts with a proton in the nucleus of Hydrogen or Oxygen atoms. In this interaction a neutron and charged antiparticle are produced. The antiparticle that is produced again depends upon the antineutrino interacting: an electron-antineutrino produces an anti-electron (positron); a muon-antineutrino produces a anti-muon (which is simply a heavier version of an positron). While these antiparticles have a different sign electric charge to their mirror particle cousins, they still create Cherenkov radiation in exactly the same way because the size of the charge (and their mass) is the same. Super-K can therefore not distinguish if it is particles of antiparticles producing the Cherenkov radiation. This leads then to Super-K scientists not being able to tell if it was a neutrino or antineutrino interaction they witnessed.
anti-νe + p → e+ + p
(electron-antineutrino + proton → positron + neutron)
anti-νμ + p → μ+ + p
(muon-antineutrino + proton → antimuon + neutron)
Cherenkov radiation from a muon seen by Super-K Photograph: Super-K/Super-K
Gadolinium
The addition of Gadolinium, by dissolving small amounts of Gadolinium salts, changes the game plan. Gadolinium is great at capturing neutrons, sucking them right into its nucleus. Just as a ball rolling to the bottom of a hill loses gravitational energy, a neutron falling into, and being captured by, a nucleus also loses energy. The ball transfers gravitational energy into movement (kinetic energy); a captured neutron gives all of its energy to the nucleus it is captured by. The now excited nucleus need to lose energy and does this by emitting light.
The speed of a ball at the bottom of a hill depends on the height of the hill. The amount of energy given to the nucleus by the neutron and then emitted as light when captured depends upon the atom it is captured by. Some atoms require neutrons to lose more energy than others; each atom has a unique energy of light emitted during neutron capture. If neutrons are captured only by Gadolinium atoms then the light they emit will be at a definite and singular energy.
A neutron falls into a gadolinium nucleus, and excites it. Photograph: Ben Still/Ben Still
The tiny quantities of Gadolinium does not effect the production of Cherenkov radiation, so just looking at this we would be in the same situation. What the Gadolinium does allow us to do, however, is to know when a neutron was produced. If the upgraded Super-K sees Cherenkov light followed by additional light of the right energy then we can say with confidence that a neutron was produced in that interaction. As it is only the antineutrino interaction that produces a neutron then we now have a way of distinguishing if the preceding Cherenkov light came from an interaction of a neutrino or antineutrino.
Imbalance and Creation
Neutrinos and antineutrinos display strange behaviour where they can change from one type to another over a journey of kilometres. This change is known as oscillation and it is a field of research where Super-K has found the most success. Just last year, as an integral part of the T2K experiment, it helped detect the last predicted oscillation from a muon-neutrino to electron-neutrino.
Neutrino detectors are in the midst of a change of form from discovery to precision measurement machines. The next generation of experiment will be probing the difference between the way in which neutrinos and antineutrinos oscillate. The difference they hope to find is essential to scientific understanding of the creation of our Universe. If Nature were perfectly balanced then nothing of ‘solid’ substance would exist; equal amount of matter and antimatter would have annihilate one another and our universe could only be filled with light. At some level in the laws of nature matter and antimatter behave differently, if they did not then we would not be here. Efforts of researchers in this field of science continues toward discovery by uncovering the secrets of the most secretive neutrino, in this is the beginning of a new era.
http://www.theguardian.co(...)ect-antimatter#img-1
[ Bericht 0% gewijzigd door Kijkertje op 21-07-2015 14:09:46 ]
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
AT THE LIMIT OF MOORE'S LAW: SCIENTISTS DEVELOP MOLECULE-SIZED TRANSISTORS
Researchers find transistors can be produced consisting of atoms 600,000 times thinner than a human hair – paving way for atom-scale chips
A strand of DNA is 15 times larger than indium atoms which make up the transistor. Photograph: Mopic/Alamy
Scientists have created a transistor made up of a single molecule. Surrounded by just 12 atoms, it is likely to be the smallest possible size for a transistor – and the hard limit for Moore’s law.
The transistor is made of a single molecule of phthalocyanine surrounded by ring of 12 positively charged indium atoms placed on an indium arsenide crystal, as revealed in the scientific journal Nature Physics.
Each indium atom is 167 picometres in diameter, which makes them 0.167nm wide or 42 times smaller than the very smallest circuits currently possible, as recently revealed by IBM.
For comparison a strand of human hair, at 100,000nm thick, is about 600,000 times wider than the atoms surrounding the new transistor. A red blood cell is a 36,000 times bigger, at 6,000nm in diameter. Even a strand of DNA is 15 times bigger at 2.5nm wide.
Phthalocyanine molecule in centre of transistor is surrounded by 12 positively charged indium atoms. Photograph: US Naval Research Laboratory
The transistor represents a big step forward toward quantum computing, and was made possible using a scanning tunnelling electron microscope to place atoms in exact positions and control the electron flow through the gate.
Typically scientists working to this atomic scale have struggled to reliably control the flow of electrons, which are difficult to contain and can jump outside of the transistor, rendering it useless.
The international team of researchers from Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik and the Freie Universität Berlin, Germany, the NTT Basic Research Laboratories, Japan, and the US Naval Research Laboratory also discovered unexpected behaviour from the transistor. The orientation of the molecule of phthalocyanine – an organic molecule typically used in dyes – at the heart of the transistor is affected by charge.
A red blood cell is around 6,000nm in diameter, meaning around 7,200 of the new transistors could fit on a single cell. Photograph: Ikon Images/Rex Shutterstock
Its orientation could be changed by altering its charge, leading to more than a simple on-off switch-like state as seen in traditional transistors.
The work proves that precise control of atoms to create a transistor smaller than any other quantum system available is possible and opens the door to further research into harnessing these tiny transistors for computers and systems with orders of magnitude more processing power than today’s machines.
Chip manufacturers have struggled to maintain Moore’s law, which dictates that processing power will double every 18 to 24 months, primarily through the doubling of the number of transistors they can fit on a chip. The more transistors that can fit on a chip, the more powerful it can be.
Chips used in computers are currently made at the 14nm scale, but going smaller has proven difficult, with 7nm the latest breakthrough. While single-molecule transistors are nowhere near being ready to put into a chip, this new research will help bring about quantum computing, widely considered to be the next stage in the evolution of computers.
http://www.theguardian.co(...)rs-atoms-chips#img-1
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
Image: Andrew Pontzen, University College London
NEW MODEL SUGGESTS NEW MODEL ACTS UNCANNILY LIKE PARTICLES FOUND IN THE 1930S
We might be looking for dark matter in all the wrong places.
According to new study, dark matter may not be as exotic as we’ve been led to believe. In fact, it may act remarkably similar to ‘pions’ - subatomic particles that were discovered back in the 1930s - and knowing this may finally help us detect the mysterious matter, which accounts for 85 percent of the Universe’s mass.
Despite the fact that dark matter is predicted to be pretty much everywhere, scientists have never been able to directly observe it. This is because it’s long been assumed to not interact with anything other than gravity, allowing it to travel through the Universe unnoticed, effectively in its own dimension - hence the name ‘dark’. But a team of physicists led by the University of Tokyo in Japan has come up with a new hypothesis that suggests this might not be the case.
"We have seen this kind of particle before," one of the lead researchers, Hitoshi Murayama, said in a press release. "It has the same properties - same type of mass, the same type of interactions, in the same type of theory of strong interactions that gave forth the ordinary pions."
Put simply, their model suggests that dark matter does actually interact with something - itself. And if it’s doing this within galaxies and galaxy clusters, it changes the predicted mass distributions of dark matter, and could explain why we haven’t been able to detect it yet.
"It can resolve outstanding discrepancies between data and computer simulations," said on of the team, Eric Kuflik, a physicist from Cornell University in the US.
This isn’t the first time that scientists have suggested that dark matter may not be so ‘dark’. The hypothesis is backed up by a study that came out in April, which provided the first ever evidence that dark matter was interacting with itself. But the new model will help us figure out how the elusive particles could be detected in future, and how to recognise them if we do.
"The key differences in these properties between this new class of dark matter theories and previous ideas have profound implications on how dark matter can be discovered in upcoming experimental searches," said Yonit Hotchberg, a team member from the University of California, Berkeley.
Take for example the artist’s impression below of dark matter distribution (white) within a galaxy. The image on the left shows all the dark matter condensed in the centre of the galaxy, as is predicted by traditional models, while the image on the right shows dark matter distributed throughout the galaxy, due to its interactions with itself:
Kavli IPMU & NASA/STScI
The next step is to put the predictions from the model to the test using real experiments, such as the Large Hadron Collider, Japan's SuperKEKB electron-positron collider, or the proposed Search for Hidden Particles (SHiP) experiment at CERN.
Understanding exactly how dark matter works is so important to scientists, because it's key to understanding how the Universe came to be - dark matter is crucial in forming not only galaxies, stars and solar systems, but also keeping our own bodies intact.
"It is incredibly exciting that we may finally understand why we came to exist," said Murayama. We couldn’t agree more.
http://www.sciencealert.c(...)s-found-in-the-1930s
Image: Andrew Pontzen, University College London NEW MODEL SUGGESTS NEW MODEL ACTS UNCANNILY LIKE PARTICLES FOUND IN THE 1930S
We might be looking for dark matter in all the wrong places.
According to new study, dark matter may not be as exotic as we’ve been led to believe. In fact, it may act remarkably similar to ‘pions’ - subatomic particles that were discovered back in the 1930s - and knowing this may finally help us detect the mysterious matter, which accounts for 85 percent of the Universe’s mass.
Despite the fact that dark matter is predicted to be pretty much everywhere, scientists have never been able to directly observe it. This is because it’s long been assumed to not interact with anything other than gravity, allowing it to travel through the Universe unnoticed, effectively in its own dimension - hence the name ‘dark’. But a team of physicists led by the University of Tokyo in Japan has come up with a new hypothesis that suggests this might not be the case.
"We have seen this kind of particle before," one of the lead researchers, Hitoshi Murayama, said in a press release. "It has the same properties - same type of mass, the same type of interactions, in the same type of theory of strong interactions that gave forth the ordinary pions."
Put simply, their model suggests that dark matter does actually interact with something - itself. And if it’s doing this within galaxies and galaxy clusters, it changes the predicted mass distributions of dark matter, and could explain why we haven’t been able to detect it yet.
"It can resolve outstanding discrepancies between data and computer simulations," said on of the team, Eric Kuflik, a physicist from Cornell University in the US.
This isn’t the first time that scientists have suggested that dark matter may not be so ‘dark’. The hypothesis is backed up by a study that came out in April, which provided the first ever evidence that dark matter was interacting with itself. But the new model will help us figure out how the elusive particles could be detected in future, and how to recognise them if we do.
"The key differences in these properties between this new class of dark matter theories and previous ideas have profound implications on how dark matter can be discovered in upcoming experimental searches," said Yonit Hotchberg, a team member from the University of California, Berkeley.
Take for example the artist’s impression below of dark matter distribution (white) within a galaxy. The image on the left shows all the dark matter condensed in the centre of the galaxy, as is predicted by traditional models, while the image on the right shows dark matter distributed throughout the galaxy, due to its interactions with itself:
Kavli IPMU & NASA/STScI
The next step is to put the predictions from the model to the test using real experiments, such as the Large Hadron Collider, Japan's SuperKEKB electron-positron collider, or the proposed Search for Hidden Particles (SHiP) experiment at CERN.
Understanding exactly how dark matter works is so important to scientists, because it's key to understanding how the Universe came to be - dark matter is crucial in forming not only galaxies, stars and solar systems, but also keeping our own bodies intact.
"It is incredibly exciting that we may finally understand why we came to exist," said Murayama. We couldn’t agree more.
http://www.sciencealert.c(...)s-found-in-the-1930s
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
INDEPENDANT EXPERT CONFIRMS THAT THE "IMPOSSIBLE" EM DRIVE ACTUALLY WORKS
It's the propulsion system that just won't quit.
Over the past year, there's been a whole lot of excitement about the electromagnetic propulsion drive, or EM Drive - a scientifically impossible engine that's defied pretty much everyone's expectations by continuing to stand up to experimental scrutiny.
The drive is so exciting because it produces huge amounts of propulsion that could theoretically blast us to Mars in just 70 days, without the need for heavy and expensive rocket fuel. Instead, it's apparently propelled forward by microwaves bouncing back and forth inside an enclosed chamber, and this is what makes the drive so powerful, and at the same time so controversial.
As efficient as this type of propulsion may sound, it defies one of the fundamental concepts of physics - the conservation of momentum, which states that for something to be propelled forward, some kind of propellant needs to be pushed out in the opposite direction.
For that reason, the drive was widely laughed at and ignored when it was invented by English researcher Roger Shawyer in the early 2000s. But a few years later, a team of Chinese scientists decided to build their own version, and to everyone's surprise, it actually worked. Then an American inventor did the same, and convinced NASA's Eagleworks Laboratories, headed up by Harold 'Sonny' White, to test it.
The real excitement began when those Eagleworks researchers admitted back in March that, despite more than a year of trying to poke holes in the EM Drive, it just kept on working - even inside a vacuum. This debunked some of their most common theories about what might be causing the anomaly.
Now Martin Tajmar, a professor and chair for Space Systems at Dresden University of Technology in Germany, has played around with his own EM Drive, and has once again shown that it produces thrust - albeit for reasons he can't explain.
Tajmar presented his results at the 2015 American Institute for Aeronautics and Astronautics' Propulsion and Energy Forum and Exposition in Florida on 27 July, and you can read his paper here. He has a long history of experimentally testing (and debunking) breakthrough propulsion systems, so his results are a pretty big deal for those looking for outside verification of the EM Drive.
To top it off, his system produced a similar amount of thrust as was originally predicted by Shawyer, which is several thousand times greater than a standard photon rocket.
"Our test campaign cannot confirm or refute the claims of the EM Drive but intends to independently assess possible side-effects in the measurements [sic] methods used so far," Tajmar and graduate student Georg Fiedler write in their conference abstract. "Nevertheless, we do observe thrust close to the actual predictions after eliminating many possible error sources that should warrant further investigation into the phenomena."
So where does all of this leave us with the EM Drive? While it's fun to speculate about just how revolutionary it could be for humanity, what we really need now are results published in a peer-reviewed journal - which is something that Shawyer claims he is just a few months away from doing, as David Hambling reports for Wired.
But even then, until we can figure out exactly how the EM Drive works, it's unlikely that the idea is going to be taken seriously by the scientific community. For now, all scientists can do is keep testing the system in a range of different environments and try to work out what's causing this "impossible" thrust.
It might turn out that we need to rewrite some of our laws of physics in order to explain how the drive works. But if that opens up the possibility of human travel throughout the Solar System - and, more importantly, beyond - then it's a sacrifice we're definitely willing to make. Bring on the next set of tests.
http://www.sciencealert.c(...)rive-produces-thrust
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
30-07-2015
Harvard-wetenschappers maken miniatuurlasers uit cellen
© thinkstock.
Wetenschap Wetenschappers zijn erin geslaagd cellen om te vormen tot miniatuurlasers. Dat schrijft het Amerikaanse nieuwsmedium Quartz.
Een laser kan tot stand komen door kleurstof in een gesloten, weerspiegelende omgeving aan te brengen en het licht vervolgens te weerkaatsen. Wat dan zichtbaar wordt is een geconcentreerde, monochromatische straal: laserlicht.
Een team van wetenschappers aan Harvard Medical School, onder leiding van Seok Hyun Yun en Matja¸ Humar, heeft gebruik gemaakt van datzelfde principe. Door levende cellen te vullen met kleurstof, slaagden ze erin om binnenin kleine lasers te construeren.
Hun methode zou gebruikt kunnen worden om individuele cellen, bijvoorbeeld kankercellen, te markeren en hun bewegingen doorheen het menselijk lichaam te volgen. Het team publiceerde een gedetailleerd verslag in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Photonics.
Drie methoden
Yun en Humar gebruikten drie verschillende methoden om hun microlasers te creëren. Voor een eerste methode injecteerden ze olie in menselijke cellen en vulden ze de oliedruppeltjes met fluorescerende kleurstof. Wanneer ze de cellen vervolgens belichtten, produceerden de kleurstofatomen in de cellen een gefocuste lichtstraal.
Voor een tweede methode lieten de onderzoekers macrofagen - een specifiek type witte bloedcellen dat lichaamsvreemde deeltjes kan opnemen - met kleurstof gevulde polystyreenkorreltjes opeten. Ook zij zonden laserstralen uit toen ze beschenen werden met niet-laserlicht.
Voor de laatste methode gebruikten de wetenschappers vetcellen uit varkenshuid. Net zoals bij de twee vorige methoden werd kleurstof in de cellen geïnjecteerd. Ook hier produceerden de cellen een laserstraal wanneer ze beschenen werden doorheen onderhuids glasvezel. Licht projecteren op de huid was in dit geval niet voldoende, omdat de vetcellen onder het huidoppervlak zitten.
Toekomstig onderzoek
De ontdekking kan veel betekenen voor toekomstig onderzoek. Wetenschappers maken nu al gebruik van kleurstoffen om cellen te markeren, maar de huidige techniek laat niet toe om cellen duidelijk van elkaar te onderscheiden. Lasers werken veel nauwkeuriger, waardoor het voor onderzoekers theoretisch mogelijk wordt om elke cel een individuele lasermarkering te geven.
"De meest interessante toepassing is waarschijnlijk celmarkering", vertelt Humar in Quartz. Tot nu toe hebben de wetenschappers hun cellen alleen gemarkeerd in petrischaaltjes, maar volgens Humar is er geen enkele reden waarom de techniek niet zou werken in het menselijk lichaam. "In principe zou het mogelijk moeten zijn om elke individuele cel te markeren en te volgen doorheen het hele lichaam."
Ooit zouden de lasers zelfs kunnen helpen bepalen waarvan een kankercel gemaakt is, menen de wetenschappers. Dokters zouden dan niet langer een biopsie moeten uitvoeren - daarbij wordt een stukje weefsel uit het lichaam gehaald - maar zouden de inhoud van de cel kunnen analyseren met behulp van een laser.
(HLN)
Harvard-wetenschappers maken miniatuurlasers uit cellen
© thinkstock.
Wetenschap Wetenschappers zijn erin geslaagd cellen om te vormen tot miniatuurlasers. Dat schrijft het Amerikaanse nieuwsmedium Quartz.
Een laser kan tot stand komen door kleurstof in een gesloten, weerspiegelende omgeving aan te brengen en het licht vervolgens te weerkaatsen. Wat dan zichtbaar wordt is een geconcentreerde, monochromatische straal: laserlicht.
Een team van wetenschappers aan Harvard Medical School, onder leiding van Seok Hyun Yun en Matja¸ Humar, heeft gebruik gemaakt van datzelfde principe. Door levende cellen te vullen met kleurstof, slaagden ze erin om binnenin kleine lasers te construeren.
Hun methode zou gebruikt kunnen worden om individuele cellen, bijvoorbeeld kankercellen, te markeren en hun bewegingen doorheen het menselijk lichaam te volgen. Het team publiceerde een gedetailleerd verslag in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Photonics.
Drie methoden
Yun en Humar gebruikten drie verschillende methoden om hun microlasers te creëren. Voor een eerste methode injecteerden ze olie in menselijke cellen en vulden ze de oliedruppeltjes met fluorescerende kleurstof. Wanneer ze de cellen vervolgens belichtten, produceerden de kleurstofatomen in de cellen een gefocuste lichtstraal.
Voor een tweede methode lieten de onderzoekers macrofagen - een specifiek type witte bloedcellen dat lichaamsvreemde deeltjes kan opnemen - met kleurstof gevulde polystyreenkorreltjes opeten. Ook zij zonden laserstralen uit toen ze beschenen werden met niet-laserlicht.
Voor de laatste methode gebruikten de wetenschappers vetcellen uit varkenshuid. Net zoals bij de twee vorige methoden werd kleurstof in de cellen geïnjecteerd. Ook hier produceerden de cellen een laserstraal wanneer ze beschenen werden doorheen onderhuids glasvezel. Licht projecteren op de huid was in dit geval niet voldoende, omdat de vetcellen onder het huidoppervlak zitten.
Toekomstig onderzoek
De ontdekking kan veel betekenen voor toekomstig onderzoek. Wetenschappers maken nu al gebruik van kleurstoffen om cellen te markeren, maar de huidige techniek laat niet toe om cellen duidelijk van elkaar te onderscheiden. Lasers werken veel nauwkeuriger, waardoor het voor onderzoekers theoretisch mogelijk wordt om elke cel een individuele lasermarkering te geven.
"De meest interessante toepassing is waarschijnlijk celmarkering", vertelt Humar in Quartz. Tot nu toe hebben de wetenschappers hun cellen alleen gemarkeerd in petrischaaltjes, maar volgens Humar is er geen enkele reden waarom de techniek niet zou werken in het menselijk lichaam. "In principe zou het mogelijk moeten zijn om elke individuele cel te markeren en te volgen doorheen het hele lichaam."
Ooit zouden de lasers zelfs kunnen helpen bepalen waarvan een kankercel gemaakt is, menen de wetenschappers. Dokters zouden dan niet langer een biopsie moeten uitvoeren - daarbij wordt een stukje weefsel uit het lichaam gehaald - maar zouden de inhoud van de cel kunnen analyseren met behulp van een laser.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Image: A representation of the evolution of the universe over 13.77 billion years. NASA / WMAP Science Team
DON'T PANIC, BUT THE UNIVERSE IS SLOWLY DYING
But as long as you know where your towel is, you should be fine.
We know that our Universe has already lived through great number of exciting phases. But new research released overnight shows the Universe has long passed its peak and is slowly but surely dying. The research was presented at the year’s largest gathering of astronomers at the International Astronomical Union’s General Assembly in Hawaii. But before we start writing any obituaries, let’s have a quick recap of the good times.
When the Universe was less than a second old and more than a billion degrees Celsius, it was hot enough for exotic particles to freely pop in and out of existence. As the Universe expanded, it cooled and was no longer able to produce hugely energetic particles. After a few seconds, the Universe was a sea of protons and neutrons, and after a few minutes it was mostly a dense fog of hydrogen and helium. In terms of building more complex matter, that was pretty much the end of the action for 400,000 years.
Then, quite suddenly, matter and radiation were decoupled and photons of light were able to free-stream across the Universe for the first time. This is all very exciting for cosmology, but something important had also happened to the hydrogen and helium: it could now hold onto electrons and create neutral atoms.
When the Universe was less than a second old and more than a billion degrees Celsius, it was hot enough for exotic particles to freely pop in and out of existence. As the Universe expanded, it cooled and was no longer able to produce hugely energetic particles. After a few seconds, the Universe was a sea of protons and neutrons, and after a few minutes it was mostly a dense fog of hydrogen and helium. In terms of building more complex matter, that was pretty much the end of the action for 400,000 years.
Then, quite suddenly, matter and radiation were decoupled and photons of light were able to free-stream across the Universe for the first time. This is all very exciting for cosmology, but something important had also happened to the hydrogen and helium: it could now hold onto electrons and create neutral atoms.
Early building blocks of life
This is another step on the path to making you and me: we need neutral hydrogen in order to form molecular hydrogen, we need this to efficiently cool pockets of gas that collapse rapidly to form the first stars, and we need stars to form the heavy elements such as carbon and oxygen that are the building blocks of life.
By this stage the Universe was a few hundred million years old, and it was now busy heating itself back up as these first stars irradiated the surrounding material. These stars were blowing themselves apart and dumping large quantities of heavy atomic species into space, producing many of the heavier elements we see today. Some of them may also have collapsed into black holes, sowing the seeds of some of the most massive galaxies that exist in the present day Universe.
After this early phase of forming the first stars, we began to see the first structures that resemble modern galaxies, but in a very messy and violent form. For the next few billion years galaxies smashed together to form more massive systems and star formation was rapidly turned on and off. This activity continued until the Universe was about 3 billion years old, a period we know as the peak of cosmic star formation. So the u=Universe got most of the exciting stuff out of the way really early on.
What has it been doing since then? It is slowly but steadily dying. It is still producing new stars every now and again, but the rate at which old stars are fading outstrips these bright young things.
A top down view of the major 3D redshift surveys of the local Universe with Earth at the centre. Each dot represents a single galaxy, and the direction shows their location on the sky. The distance from the centre shows the light travel time from Earth. Here we see the most recent 5 billion years of the Universe, which has taken thousands of nights of observing on some of the most massive telescopes to construct. ICRAR/GAMA
Enter the dark stuff
To exacerbate things even further, about 3 billion years ago a mysterious (and much studied) entity called dark energy began to dominate the energy contents of the Universe and accelerate everything apart (measuring this acceleration won Australian researcher Brian Schmidt and others a Nobel prize). The Universe had already started cooling off by this stage, so dark energy arriving on the scene really twisted the knife.
How do we know all of this? Well, we have been building the evidence for a while and careful models of galaxy evolution have already suggested that the Universe is fading, but we wanted to directly observe this effect over many billions of years.
In the past few years a large Australian led project called the Galaxy And Mass Assembly (GAMA) survey invested huge effort into measuring most of the energy output from stars. We had to observe nearby galaxies from the far-ultraviolet (where young stars produce much of their light) through the optical and the near-infrared (where most stars peak in energy output) all the way into the far-infrared (where star light absorbed by dust is re-emitted).
GAMA has been able to measure this huge span of radiation over the past 5 billion years for almost 200,000 galaxies, categorically establishing that the energy output of stars in the Universe is winding down.
A galaxy from the GAMA survey observed at different wavelengths from the far ultraviolet to the far infrared. The inset graph shows how much energy is being generated at different wavelengths. ICRAR/GAMA, CC BY-NC
The good news is that the stars made to date will still last many billions of years yet (including our own sun). Some of the smaller stars should keep shining for longer than the current age of the Universe. There are questions over what exactly the dominance of dark energy will mean in the long term, with some of more exotic theories speculating that it could tear everything apart in a 'Big Rip':
Less dramatic, and more likely given our current knowledge, is the theory that the Universe will continue to cool forever, and non gravitationally bound structures will steadily move apart from each other. After trillions of years we will only be able to see our own galaxy as the others will have raced too far away. After hundreds of trillions of years no new stars will be made anywhere at all.
Next our galaxy will eject most of its remaining stars into the cosmic void, and what is left will collapse into our central black hole. All matter as we know it will eventually decay, the black holes will evaporate and what is left will be a very lonely and empty place.
The Universe will have ceased converting mass into light, and it will be left in almost total darkness. Every once in a while the remaining photons, electrons, positrons and neutrinos will meet and dance, but they will soon continue their solitary journeys. The Universe, in any sense that we know it today, will be over.
The phase we are in now could be considered to be the slow death throes of the universe. But on a more upbeat note, this is its Indian summer. After those hectic early days I think we can all agree that it deserves a good rest.
http://www.sciencealert.c(...)erse-is-slowly-dying
Image: A representation of the evolution of the universe over 13.77 billion years. NASA / WMAP Science TeamDON'T PANIC, BUT THE UNIVERSE IS SLOWLY DYING
But as long as you know where your towel is, you should be fine.
We know that our Universe has already lived through great number of exciting phases. But new research released overnight shows the Universe has long passed its peak and is slowly but surely dying. The research was presented at the year’s largest gathering of astronomers at the International Astronomical Union’s General Assembly in Hawaii. But before we start writing any obituaries, let’s have a quick recap of the good times.
When the Universe was less than a second old and more than a billion degrees Celsius, it was hot enough for exotic particles to freely pop in and out of existence. As the Universe expanded, it cooled and was no longer able to produce hugely energetic particles. After a few seconds, the Universe was a sea of protons and neutrons, and after a few minutes it was mostly a dense fog of hydrogen and helium. In terms of building more complex matter, that was pretty much the end of the action for 400,000 years.
Then, quite suddenly, matter and radiation were decoupled and photons of light were able to free-stream across the Universe for the first time. This is all very exciting for cosmology, but something important had also happened to the hydrogen and helium: it could now hold onto electrons and create neutral atoms.
When the Universe was less than a second old and more than a billion degrees Celsius, it was hot enough for exotic particles to freely pop in and out of existence. As the Universe expanded, it cooled and was no longer able to produce hugely energetic particles. After a few seconds, the Universe was a sea of protons and neutrons, and after a few minutes it was mostly a dense fog of hydrogen and helium. In terms of building more complex matter, that was pretty much the end of the action for 400,000 years.
Then, quite suddenly, matter and radiation were decoupled and photons of light were able to free-stream across the Universe for the first time. This is all very exciting for cosmology, but something important had also happened to the hydrogen and helium: it could now hold onto electrons and create neutral atoms.
Early building blocks of life
This is another step on the path to making you and me: we need neutral hydrogen in order to form molecular hydrogen, we need this to efficiently cool pockets of gas that collapse rapidly to form the first stars, and we need stars to form the heavy elements such as carbon and oxygen that are the building blocks of life.
By this stage the Universe was a few hundred million years old, and it was now busy heating itself back up as these first stars irradiated the surrounding material. These stars were blowing themselves apart and dumping large quantities of heavy atomic species into space, producing many of the heavier elements we see today. Some of them may also have collapsed into black holes, sowing the seeds of some of the most massive galaxies that exist in the present day Universe.
After this early phase of forming the first stars, we began to see the first structures that resemble modern galaxies, but in a very messy and violent form. For the next few billion years galaxies smashed together to form more massive systems and star formation was rapidly turned on and off. This activity continued until the Universe was about 3 billion years old, a period we know as the peak of cosmic star formation. So the u=Universe got most of the exciting stuff out of the way really early on.
What has it been doing since then? It is slowly but steadily dying. It is still producing new stars every now and again, but the rate at which old stars are fading outstrips these bright young things.
A top down view of the major 3D redshift surveys of the local Universe with Earth at the centre. Each dot represents a single galaxy, and the direction shows their location on the sky. The distance from the centre shows the light travel time from Earth. Here we see the most recent 5 billion years of the Universe, which has taken thousands of nights of observing on some of the most massive telescopes to construct. ICRAR/GAMA
A top down view of the major 3D redshift surveys of the local Universe with Earth at the centre. Each dot represents a single galaxy, and the direction shows their location on the sky. The distance from the centre shows the light travel time from Earth. Here we see the most recent 5 billion years of the Universe, which has taken thousands of nights of observing on some of the most massive telescopes to construct. ICRAR/GAMAEnter the dark stuff
To exacerbate things even further, about 3 billion years ago a mysterious (and much studied) entity called dark energy began to dominate the energy contents of the Universe and accelerate everything apart (measuring this acceleration won Australian researcher Brian Schmidt and others a Nobel prize). The Universe had already started cooling off by this stage, so dark energy arriving on the scene really twisted the knife.
How do we know all of this? Well, we have been building the evidence for a while and careful models of galaxy evolution have already suggested that the Universe is fading, but we wanted to directly observe this effect over many billions of years.
In the past few years a large Australian led project called the Galaxy And Mass Assembly (GAMA) survey invested huge effort into measuring most of the energy output from stars. We had to observe nearby galaxies from the far-ultraviolet (where young stars produce much of their light) through the optical and the near-infrared (where most stars peak in energy output) all the way into the far-infrared (where star light absorbed by dust is re-emitted).
GAMA has been able to measure this huge span of radiation over the past 5 billion years for almost 200,000 galaxies, categorically establishing that the energy output of stars in the Universe is winding down.
A galaxy from the GAMA survey observed at different wavelengths from the far ultraviolet to the far infrared. The inset graph shows how much energy is being generated at different wavelengths. ICRAR/GAMA, CC BY-NC
A galaxy from the GAMA survey observed at different wavelengths from the far ultraviolet to the far infrared. The inset graph shows how much energy is being generated at different wavelengths. ICRAR/GAMA, CC BY-NCThe good news is that the stars made to date will still last many billions of years yet (including our own sun). Some of the smaller stars should keep shining for longer than the current age of the Universe. There are questions over what exactly the dominance of dark energy will mean in the long term, with some of more exotic theories speculating that it could tear everything apart in a 'Big Rip':
Less dramatic, and more likely given our current knowledge, is the theory that the Universe will continue to cool forever, and non gravitationally bound structures will steadily move apart from each other. After trillions of years we will only be able to see our own galaxy as the others will have raced too far away. After hundreds of trillions of years no new stars will be made anywhere at all.
Next our galaxy will eject most of its remaining stars into the cosmic void, and what is left will collapse into our central black hole. All matter as we know it will eventually decay, the black holes will evaporate and what is left will be a very lonely and empty place.
The Universe will have ceased converting mass into light, and it will be left in almost total darkness. Every once in a while the remaining photons, electrons, positrons and neutrinos will meet and dance, but they will soon continue their solitary journeys. The Universe, in any sense that we know it today, will be over.
The phase we are in now could be considered to be the slow death throes of the universe. But on a more upbeat note, this is its Indian summer. After those hectic early days I think we can all agree that it deserves a good rest.
http://www.sciencealert.c(...)erse-is-slowly-dying
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
Jongen vindt in Gelderland botten van prehistorische grottenleeuw
De nu tienjarige Enzo Smink uit het Gelderse dorp Wekerom heeft een volstrekt unieke vondst gedaan. Op een afgelegen strandje in de buurt heeft hij de onderkaak gevonden van een zeldzame prehistorische grottenleeuw.
Dat heeft oertijdmuseum De Groene Poort in Boxtel zondag gemeld.
Smink deed de ontdekking al in de zomer van 2012, maar niemand besefte toen wat de knul had gevonden. De restanten belandden in een doosje bij zijn oma.
Pas toen de jongen eerder dit jaar de botjes weer tevoorschijn haalde voor een spreekbeurt, besloot zijn moeder een foto ervan naar specialisten te sturen.
"Een prehistorische vondst van dit formaat wordt vermoedelijk eens in de twintig jaar gedaan", stelt directeur René Fraaije van het museum tegenover NU.nl. "Grottenleeuwen waren in die tijd al zeldzaam, laat staan dat er tienduizend jaar later nog vaak botten worden gevonden."
Grottekeningen
De grottenleeuw was het grootste roofdier uit de tijd van de mammoeten. Het dier kwam toen voor in het grootste deel van het huidige Europa. De naam verwijst niet naar de leefwijze van de enorme katachtige, maar naar de plek waar de meeste restanten van de leeuw gevonden zijn.
Het dier stierf uit aan het einde van de laatste ijstijd, pakweg tienduizend jaar geleden. Dit kwam door het veranderde klimaat en het uitsterven van de prooidieren waar de leeuw zich mee voedde. De meeste informatie over het uiterlijk van de grottenleeuw is afgeleid van prehistorische grottekeningen.
Enzo Smink draagt de vondst maandag officieel over aan het oertijdmuseum. Daar krijgt de onderkaak een speciale ereplek in de collectie.
Bron: nu.nl
Zie ook: Panthera Leo Spelaea.
De nu tienjarige Enzo Smink uit het Gelderse dorp Wekerom heeft een volstrekt unieke vondst gedaan. Op een afgelegen strandje in de buurt heeft hij de onderkaak gevonden van een zeldzame prehistorische grottenleeuw.
Dat heeft oertijdmuseum De Groene Poort in Boxtel zondag gemeld.
Smink deed de ontdekking al in de zomer van 2012, maar niemand besefte toen wat de knul had gevonden. De restanten belandden in een doosje bij zijn oma.
Pas toen de jongen eerder dit jaar de botjes weer tevoorschijn haalde voor een spreekbeurt, besloot zijn moeder een foto ervan naar specialisten te sturen.
"Een prehistorische vondst van dit formaat wordt vermoedelijk eens in de twintig jaar gedaan", stelt directeur René Fraaije van het museum tegenover NU.nl. "Grottenleeuwen waren in die tijd al zeldzaam, laat staan dat er tienduizend jaar later nog vaak botten worden gevonden."
Grottekeningen
De grottenleeuw was het grootste roofdier uit de tijd van de mammoeten. Het dier kwam toen voor in het grootste deel van het huidige Europa. De naam verwijst niet naar de leefwijze van de enorme katachtige, maar naar de plek waar de meeste restanten van de leeuw gevonden zijn.
Het dier stierf uit aan het einde van de laatste ijstijd, pakweg tienduizend jaar geleden. Dit kwam door het veranderde klimaat en het uitsterven van de prooidieren waar de leeuw zich mee voedde. De meeste informatie over het uiterlijk van de grottenleeuw is afgeleid van prehistorische grottekeningen.
Enzo Smink draagt de vondst maandag officieel over aan het oertijdmuseum. Daar krijgt de onderkaak een speciale ereplek in de collectie.
Bron: nu.nl
Zie ook: Panthera Leo Spelaea.
Niet meer aanwezig in dit forum.
Braziliaan maakt motorfiets die op water loopt.
500 KM op 1 liter water.
http://www.zie.nl/video/o(...)n-WATER/keizq26fpikg
Kan en wil iemand me kort en in simpele termen uitleggen hoe dat ongeveer werkt ?
[ Bericht 38% gewijzigd door mannenkokengewoonbeter op 25-08-2015 13:45:22 ]
500 KM op 1 liter water.
http://www.zie.nl/video/o(...)n-WATER/keizq26fpikg
Kan en wil iemand me kort en in simpele termen uitleggen hoe dat ongeveer werkt ?
[ Bericht 38% gewijzigd door mannenkokengewoonbeter op 25-08-2015 13:45:22 ]
bivd kijkt met u mee.
28-08-2015
Quantumteleportatie verwijst bezwaren Einstein naar prullenbak
Het is een mooie dag voor liefhebbers van quantumfysica in z’n meest zuivere vorm. Een nieuw experiment aan de TU Delft, uitgevoerd door de onderzoeksgroep van Ronald Hanson aan het QuTech-lab, heeft bewezen dat een van de meest contra-intuïtieve eigenschappen van de beroemde theorie echt is.
.
De qubit die Ronald Hanson gebruikt bij zijn experimenten heeft een schaal van enkele tientallen micrometers. Bron: TU Delft
Hanson en collega’s deden dat door te bewijzen dat twee deeltjes die 1,3 kilometer uit elkaar zaten, elkaars eigenschappen deelden. Dat meldt Nature News deze ochtend op basis van een voorpublicatie van het resultaat op de wetenschappelijke voorpublicatiesite Arxiv.
Bizarre eigenschappen
De test die de onderzoekers deden, vormt een eerste stap richting teleportatie van quantuminformatie over grote afstanden. Bij dat soort teleportatie zijn twee bizarre eigenschappen van de quantumfysica van belang. De eerste daarvan is verstrengeling, het idee dat de eigenschappen van twee deeltjes onlosmakelijk met elkaar verbonden kunnen raken en vervolgens elkaar eigenschappen delen. Dat hangt echter samen met een tweede gekkigheid van de quantummechanica die bekendstaat onder de term ‘superpositie’, het bijzondere gegeven dat twee deeltjes tegelijk meerdere eigenschappen kunnen hebben die elkaar klassiek uitsluiten. Zo kunnen quantumdeeltjes rustig op twee plaatsen tegelijkertijd zijn en kunnen qubits, de quantumversies van de klassieke nullen en enen van digitale informatie, tegelijkertijd nul én één zijn.
Die superpositie blijft gelden totdat je een deeltje meet – dan kiest het één van de opties, bijvoorbeeld een enkele positie of alleen de waarde nul of een. Wanneer twee quantumdeeltjes dan bovendien ook nog verstrengeld zijn, zorgt zo’n meting aan het ene deeltje ook direct voor een reactie in de ander. Meet je het ene deeltje als nul, dan is het andere daarna bijvoorbeeld ineens 1.
Teleporteren
Dat gegeven zorgt ervoor dat je een quantumtoestand kunt teleporteren, een term die bewust verwijst naar het verplaatsen van mensen van en naar planeten en ruimteschepen in de sciencefictionserie Star Trek. Bij quantumteleportatie verplaats je alleen geen mensen, maar informatie. Deze gaat daarbij direct – zonder dat er tijd voorbij gaat – van de ene plek naar de andere. Op die manier kun je informatie in theorie zelfs sneller verplaatsen dan het licht, een gegeven waar Einstein openbaar grote twijfels over uitte.
In 2014 lukte het Hanson en collega’s al om de informatie in een qubit over een afstand van 3 meter te teleporteren, destijds een wereldrecord. In plaats daarvan hebben zij quantuminformatie nu verstrengeld over 1,3 kilometer en metingen gedaan via kabels die onder het terrein van de TU Delft doorliepen. Dat is de belangrijkste eerste stap op weg naar echte quantumteleportatie.
Einsteins ongelijk
Ronald Hanson is één van de genomineerden in onze top 25 grootste wetenschappelijke talenten van de lage landen. Bekijk hier de complete lijst.
Die sprong voorwaarts is niet alleen groot nieuws omdat het teleportatie over grote afstanden dichterbij brengt, iets dat tot nog toe technisch moeilijk te realiseren was. Veel belangrijker is dat het ervoor zorgt dat verstrengeling nu loophole free is. Dat wil zeggen: er is niet stiekem iets anders aan de hand, zoals Einstein dacht. Verstrengeling bestaat echt.
Over kortere afstanden speelt bijvoorbeeld de zogeheten communication loop hole onderzoekers nog parten wanneer zij hun resultaten willen interpreteren. Omdat metingen doen tijd kost, zou het meten van het ene deeltje soms best op de een of andere manier het resultaat van de andere meting kunnen beïnvloeden, zonder dat de lichtsnelheid wordt verbroken. Bij de afstand van 1,3 kilometer waar Hanson en collega’s dit onderzoek op deden, is daar echter geen sprake meer van. Alleen daadwerkelijke verstrengeling waarbij de twee deeltjes samen één geheel vormen, zelfs als ze een grote afstand uit elkaar zitten, lijkt nu nog een verklaring voor het gevonden resultaat te bieden.
Overigens vormen de resultaten van dit experiment ook een mooie stap vooruit naar een echt quantuminternet, een voor hackers onkraakbaar communicatiesysteem. In de toekomst zullen quantumcomputers op dat internet kunnen inloggen en zo hun quantuminformatie kunnen uitwisselen. De bij dit onderzoek betrokken qubits en verbindingen moeten in de toekomst de bouwblokken van zo’n quantuminternet worden.
Nobelprijs
Leo Kouwenhoven, initiatiefnemer van het QuTech-lab waaraan deze ontdekking werd gedaan, spreekt op ons top-25 evenement uitgebreid over de quantumcomputer (tickets hier).
Op dit moment wil Hanson zelf nog niet reageren op zijn resultaten, laat hij via de mail weten. De publicatie op Arxiv is een voorpublicatie die nog niet door vakcollega’s aan de standaard wetenschappelijke controle is onderworpen. Zodra zij hebben bevestigd dat het team van Hanson inderdaad heeft gevonden wat ze in hun voorpublicatie stellen, volgt een echte publicatie en mogen de onderzoekers hun resultaten ook verder toelichten.
Toch is het enthousiasme onder quantumfysici over dit eerste resultaat nu al groot. ‘Het zou mij niet verbazen als we de komende jaren een van de auteurs van dit artikel, samen met die van wat oudere experimenten zoals die van Aspect, terugzien bij de nominaties voor de Nobelprijzen’, zei quantumfysicus Matthew Leifer tegen Nature News. ‘Zo spannend is dit.’
Edit: per abuis werd in een vorige versie van dit bericht gemeld dat de onderzoekers al daadwerkelijk informatie over 1,3 kilometer hadden geteleporteerd. In plaats daarvan hebben zij een voorstadium van teleportatie bereikt, waarbij zij (zoals in de eerste versie ook al stond) bewezen dat de deeltjes verstrengeld waren.
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
(newscientist.nl)
Quantumteleportatie verwijst bezwaren Einstein naar prullenbak
Het is een mooie dag voor liefhebbers van quantumfysica in z’n meest zuivere vorm. Een nieuw experiment aan de TU Delft, uitgevoerd door de onderzoeksgroep van Ronald Hanson aan het QuTech-lab, heeft bewezen dat een van de meest contra-intuïtieve eigenschappen van de beroemde theorie echt is.
.
De qubit die Ronald Hanson gebruikt bij zijn experimenten heeft een schaal van enkele tientallen micrometers. Bron: TU Delft
Hanson en collega’s deden dat door te bewijzen dat twee deeltjes die 1,3 kilometer uit elkaar zaten, elkaars eigenschappen deelden. Dat meldt Nature News deze ochtend op basis van een voorpublicatie van het resultaat op de wetenschappelijke voorpublicatiesite Arxiv.
Bizarre eigenschappen
De test die de onderzoekers deden, vormt een eerste stap richting teleportatie van quantuminformatie over grote afstanden. Bij dat soort teleportatie zijn twee bizarre eigenschappen van de quantumfysica van belang. De eerste daarvan is verstrengeling, het idee dat de eigenschappen van twee deeltjes onlosmakelijk met elkaar verbonden kunnen raken en vervolgens elkaar eigenschappen delen. Dat hangt echter samen met een tweede gekkigheid van de quantummechanica die bekendstaat onder de term ‘superpositie’, het bijzondere gegeven dat twee deeltjes tegelijk meerdere eigenschappen kunnen hebben die elkaar klassiek uitsluiten. Zo kunnen quantumdeeltjes rustig op twee plaatsen tegelijkertijd zijn en kunnen qubits, de quantumversies van de klassieke nullen en enen van digitale informatie, tegelijkertijd nul én één zijn.
Die superpositie blijft gelden totdat je een deeltje meet – dan kiest het één van de opties, bijvoorbeeld een enkele positie of alleen de waarde nul of een. Wanneer twee quantumdeeltjes dan bovendien ook nog verstrengeld zijn, zorgt zo’n meting aan het ene deeltje ook direct voor een reactie in de ander. Meet je het ene deeltje als nul, dan is het andere daarna bijvoorbeeld ineens 1.
Teleporteren
Dat gegeven zorgt ervoor dat je een quantumtoestand kunt teleporteren, een term die bewust verwijst naar het verplaatsen van mensen van en naar planeten en ruimteschepen in de sciencefictionserie Star Trek. Bij quantumteleportatie verplaats je alleen geen mensen, maar informatie. Deze gaat daarbij direct – zonder dat er tijd voorbij gaat – van de ene plek naar de andere. Op die manier kun je informatie in theorie zelfs sneller verplaatsen dan het licht, een gegeven waar Einstein openbaar grote twijfels over uitte.
In 2014 lukte het Hanson en collega’s al om de informatie in een qubit over een afstand van 3 meter te teleporteren, destijds een wereldrecord. In plaats daarvan hebben zij quantuminformatie nu verstrengeld over 1,3 kilometer en metingen gedaan via kabels die onder het terrein van de TU Delft doorliepen. Dat is de belangrijkste eerste stap op weg naar echte quantumteleportatie.
Einsteins ongelijk
Ronald Hanson is één van de genomineerden in onze top 25 grootste wetenschappelijke talenten van de lage landen. Bekijk hier de complete lijst.
Die sprong voorwaarts is niet alleen groot nieuws omdat het teleportatie over grote afstanden dichterbij brengt, iets dat tot nog toe technisch moeilijk te realiseren was. Veel belangrijker is dat het ervoor zorgt dat verstrengeling nu loophole free is. Dat wil zeggen: er is niet stiekem iets anders aan de hand, zoals Einstein dacht. Verstrengeling bestaat echt.
Over kortere afstanden speelt bijvoorbeeld de zogeheten communication loop hole onderzoekers nog parten wanneer zij hun resultaten willen interpreteren. Omdat metingen doen tijd kost, zou het meten van het ene deeltje soms best op de een of andere manier het resultaat van de andere meting kunnen beïnvloeden, zonder dat de lichtsnelheid wordt verbroken. Bij de afstand van 1,3 kilometer waar Hanson en collega’s dit onderzoek op deden, is daar echter geen sprake meer van. Alleen daadwerkelijke verstrengeling waarbij de twee deeltjes samen één geheel vormen, zelfs als ze een grote afstand uit elkaar zitten, lijkt nu nog een verklaring voor het gevonden resultaat te bieden.
Overigens vormen de resultaten van dit experiment ook een mooie stap vooruit naar een echt quantuminternet, een voor hackers onkraakbaar communicatiesysteem. In de toekomst zullen quantumcomputers op dat internet kunnen inloggen en zo hun quantuminformatie kunnen uitwisselen. De bij dit onderzoek betrokken qubits en verbindingen moeten in de toekomst de bouwblokken van zo’n quantuminternet worden.
Nobelprijs
Leo Kouwenhoven, initiatiefnemer van het QuTech-lab waaraan deze ontdekking werd gedaan, spreekt op ons top-25 evenement uitgebreid over de quantumcomputer (tickets hier).
Op dit moment wil Hanson zelf nog niet reageren op zijn resultaten, laat hij via de mail weten. De publicatie op Arxiv is een voorpublicatie die nog niet door vakcollega’s aan de standaard wetenschappelijke controle is onderworpen. Zodra zij hebben bevestigd dat het team van Hanson inderdaad heeft gevonden wat ze in hun voorpublicatie stellen, volgt een echte publicatie en mogen de onderzoekers hun resultaten ook verder toelichten.
Toch is het enthousiasme onder quantumfysici over dit eerste resultaat nu al groot. ‘Het zou mij niet verbazen als we de komende jaren een van de auteurs van dit artikel, samen met die van wat oudere experimenten zoals die van Aspect, terugzien bij de nominaties voor de Nobelprijzen’, zei quantumfysicus Matthew Leifer tegen Nature News. ‘Zo spannend is dit.’
Edit: per abuis werd in een vorige versie van dit bericht gemeld dat de onderzoekers al daadwerkelijk informatie over 1,3 kilometer hadden geteleporteerd. In plaats daarvan hebben zij een voorstadium van teleportatie bereikt, waarbij zij (zoals in de eerste versie ook al stond) bewezen dat de deeltjes verstrengeld waren.
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
(newscientist.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
03-09-2015
Quantumverstrengeling slaagt voor ultieme test
Delfts experiment beslecht discussie van bijna een eeuw oud
Albert Einstein vond het helemaal niks. Volgens de quantummechanica kunnen twee verstrengelde deeltjes ogenblikkelijk elkaars invloed voelen op grote afstand, waarbij ze schijnbaar de lichtsnelheid doorbreken. Een Delfts experiment laat nu zien dat verstrengeling echt die ‘spookachtige interactie’ is die Einstein voor onmogelijk hield.
Je moet heel wat uit de kast halen om te bewijzen dat Albert Einstein ongelijk had. Maar het is wetenschappers van de Technische Universiteit Delft na bijna een eeuw gelukt. Ze hebben voor het eerst een experiment uitgevoerd dat geen enkele twijfel laat bestaan: er is daadwerkelijk een door Einstein gevreesde spukhaften Fernwirkung (spookachtige interactie op afstand).
In het experiment onder leiding van hoogleraar Ronald Hanson (TU Delft) ging het om de interactie tussen twee elektronen in verschillende labs op 1280 meter afstand. Deze deeltjes werden in het experiment met elkaar verstrengeld. Dat betekent dat de draairichting van beide elektronen onlosmakelijk met elkaar verbonden wordt. Als het ene elektron bijvoorbeeld linksom draait dan draait het andere volgens de quantummechanica onherroepelijk rechtsom.
Ronald Hanson bij een opstelling waarmee eerder twee elektronen werden verstrengeld over een afstand van drie meter. Dat experiment is nu herhaald over een afstand van 1,3 kilometer.
TU Delft/Kavli-instituut
De gekoppelde draairichtingen van beide elektronen zijn volgens de quantummechanica volledig willekeurig en worden pas bepaald op het moment dat ze worden gemeten. Met juist dat laatste had Einstein moeite. Hij hield vol dat elektronen in zo’n experiment van te voren al moeten ‘weten’ wat hun uitkomst wordt, óf dat ze stiekem toch met elkaar communiceren. Het Delftse experiment veegt zo’n ‘verborgen mechanisme’ nu echter van tafel.
De resultaten van het experiment werden vorige week online gepubliceerd in een voorpublicatie. Het artikel moet dus nog officieel gepubliceerd worden, maar dat lijkt slechts een kwestie van tijd. Het nieuws werd accuut opgepikt door Nature die het woord Nobelprijs niet schuwde.
Alle gaten dicht
De afgelopen jaren zijn er al talloze succesvolle experimenten met verstrengelde deeltjes gedaan, waaronder teleportatie-experimenten die deze verstrengeling gebruiken om informatie te versturen. Zo kunnen fotonen over een afstand van meer dan honderd kilometer worden geteleporteerd, en slaagde de groep van Hanson er vorig jaar voor het eerst in om een betrouwbare elektronteleportatie op enkele meters uit te voeren.
John Stewart Bell.
Wikimedia Commons
Maar wáárom is juist dit Delftse experiment zo bijzonder? Dat heeft alles te maken met de twijfel die Einstein in de jaren dertig al uitte. Hij geloofde dat deeltjes alleen beïnvloed konden worden door de directe omgeving en niet door een deeltje dat er in theorie oneindig ver van verwijderd is. Toch was dat precies wat de verstrengeling uit de quantummechanica betekent.
In 1964 kwam de Britse natuurkundige en wiskundige John Bell met een oplossing. Althans hij bedacht een experiment, de Bell-test, waarmee Einsteins gelijk of ongelijk kon worden bewezen. In de test worden twee deeltjes verstrengeld en op een bepaalde manier gemeten, zodat hun spins afhankelijk van de soort meting overeenkomen of juist verschillen. Het mooie van die test is dat Einsteins ‘realiteit’ een andere uitkomst geeft dan die van de quantummechanica.
De Bell-test is meerdere keren uitgevoerd, voor het eerst in de jaren tachtig. Was Einsteins twijfel dan eindelijk volledig van tafel? Nee, want er bleven in de experimenten altijd kleine achterdeurtjes openstaan die verstrengeling konden verklaren via een ‘verborgen mechanisme’.
De eerste loophole was dat er een mogelijkheid bestond dat de verstrengelde deeltjes stiekem toch met elkaar communiceerden, zonder dat we dat doorhebben. Dit kan in een experiment worden ondervangen door de spins van twee verstrengelde deeltjes te meten binnen de tijd waarin ze (binnen de grenzen van de lichtsnelheid) de kans hebben om met elkaar te communiceren.
Een tweede punt is dat eigenlijk alle verstrengelingspogingen goed moeten gaan. Slaagt om wat voor reden dan ook maar een deel van alle experimenten – iets wat bij verstrengeling van fotonen vaak gebeurde – dan is het theoretisch mogelijk dat wetenschappers alleen de uitkomsten registreren die toevallig overeenkomen.
Georchestreerd samenspel
In Delft zijn nu voor het eerst deze twee achterdeurtjes van de Bell-test gedicht binnen één experiment. Hanson en collega’s gebruikten een door hen ontwikkeld betrouwbare opstelling voor het maken van verstrengelde deeltjes. Bovendien zat er tussen het verstrengelde elektronpaar 1280 meter, waardoor het mogelijk was om de spinmetingen te doen voordat ze de kans kregen op wat voor manier dan ook met elkaar te communiceren.
De opstelling waarmee quantuminformatie wordt geteleporteerd op de campus van de TU Delft.
Hensen et al.
Het experiment is een zorgvuldig georchestreerd samenspel tussen verschillende opstellingen op de campus van de Technische Universiteit, die met elkaar verbonden zijn met een speciaal hiervoor aangelegd glasvezelnetwerk. Op de twee plekken dienen stukjes diamant als een zogenoemde elektronenval. Elektronen kunnen hierin ‘gevangen’ worden en worden gemanipuleerd door een laser.
De elektronen worden met elkaar verstrengeld via een derde locatie, ruwweg in het midden van de twee elektronenvallen. Met lasers worden beide elektronen aangeslagen die vervolgens meteen een lichtdeeltje uitzenden. Deze fotonen reizen per glasvezel naar de derde locatie waar ze tegelijkertijd op een halfdoorlatende spiegel vallen.
Twee detectoren achter de doorlaatbare spiegel meten de lichtdeeltjes die ófwel door de spiegel zijn gevallen of erdoor zijn gereflecteerd. Doordat het voor de detectoren niet duidelijk is van welk elektron het foton afkomstig is, raken de twee elektronen met elkaar verstrengeld. Hun draairichtingen worden innig met elkaar verbonden en een meting aan het ene deeltje beïnvloedt het andere deeltje.
Animatie van de verstrengeling van twee elektronen (blauw) die worden verstrengeld via twee fotonen die samen op een spiegel in het midden vallen.
Het verstrengelingsexperiment werd 245 keer herhaald en het grootste aantal keren daarvan deden de spins van de elektronen wat er volgens de quantummechanica van hen verwacht werd. Statistisch gezien was dit aantal experimenten genoeg om de Bell-test te laten slagen, en Einsteins ongelijk te bewijzen.
Heilige graal
Richard Gill, professor Mathematische Statistiek van de Universiteit Leiden, was zijdelings bij het onderzoek betrokken en is ontzettend blij met het resultaat. “Dit is al meer dan vijftig jaar de heilige graal in de quantuminformatica”, zegt hij. “Natuurlijk, de meeste wetenschappers waren al overtuigd van quantumwetten, maar toch denk ik dat er nog natuurkundigen waren die er op een of andere manier aan twijfelden.”
Gill zegt dat het experiment nu vooral nog vaak herhaald moet worden om de onzekerheid verder omlaag te krijgen. “Dit resultaat kan gemiddeld eens in de veertig keer ook door puur toeval ontstaan. Dat kan nog een stuk beter.” Overigens wilde Hanson zelf nog niet reageren op de resultaten omdat het onderzoek officieel nog niet gepubliceerd is.
Uiteindelijk is het experiment ook belangrijk voor de eerder genoemde teleportatie, waarmee quantuminformatie verstuurd wordt tussen bijvoorbeeld quantumcomputers. De theorie stelt dat dit honderd procent veilig kan, zonder dat iemand meeluistert. “Theoretisch gaven de loopholes hackers echter de kans om de boel te belazeren”, laat Gill weten.
Bron
•Hensen B. et al., Experimental loophole-free violation of a Bell inequality using entangled electron spins separated by 1.3 km, voorpublicatie arXiv (24 augustus 2015), http://arxiv.org/abs/1508.05949
(kennislink)
Quantumverstrengeling slaagt voor ultieme test
Delfts experiment beslecht discussie van bijna een eeuw oud
Albert Einstein vond het helemaal niks. Volgens de quantummechanica kunnen twee verstrengelde deeltjes ogenblikkelijk elkaars invloed voelen op grote afstand, waarbij ze schijnbaar de lichtsnelheid doorbreken. Een Delfts experiment laat nu zien dat verstrengeling echt die ‘spookachtige interactie’ is die Einstein voor onmogelijk hield.
Je moet heel wat uit de kast halen om te bewijzen dat Albert Einstein ongelijk had. Maar het is wetenschappers van de Technische Universiteit Delft na bijna een eeuw gelukt. Ze hebben voor het eerst een experiment uitgevoerd dat geen enkele twijfel laat bestaan: er is daadwerkelijk een door Einstein gevreesde spukhaften Fernwirkung (spookachtige interactie op afstand).
In het experiment onder leiding van hoogleraar Ronald Hanson (TU Delft) ging het om de interactie tussen twee elektronen in verschillende labs op 1280 meter afstand. Deze deeltjes werden in het experiment met elkaar verstrengeld. Dat betekent dat de draairichting van beide elektronen onlosmakelijk met elkaar verbonden wordt. Als het ene elektron bijvoorbeeld linksom draait dan draait het andere volgens de quantummechanica onherroepelijk rechtsom.
Ronald Hanson bij een opstelling waarmee eerder twee elektronen werden verstrengeld over een afstand van drie meter. Dat experiment is nu herhaald over een afstand van 1,3 kilometer.
TU Delft/Kavli-instituut
De gekoppelde draairichtingen van beide elektronen zijn volgens de quantummechanica volledig willekeurig en worden pas bepaald op het moment dat ze worden gemeten. Met juist dat laatste had Einstein moeite. Hij hield vol dat elektronen in zo’n experiment van te voren al moeten ‘weten’ wat hun uitkomst wordt, óf dat ze stiekem toch met elkaar communiceren. Het Delftse experiment veegt zo’n ‘verborgen mechanisme’ nu echter van tafel.
De resultaten van het experiment werden vorige week online gepubliceerd in een voorpublicatie. Het artikel moet dus nog officieel gepubliceerd worden, maar dat lijkt slechts een kwestie van tijd. Het nieuws werd accuut opgepikt door Nature die het woord Nobelprijs niet schuwde.
Alle gaten dicht
De afgelopen jaren zijn er al talloze succesvolle experimenten met verstrengelde deeltjes gedaan, waaronder teleportatie-experimenten die deze verstrengeling gebruiken om informatie te versturen. Zo kunnen fotonen over een afstand van meer dan honderd kilometer worden geteleporteerd, en slaagde de groep van Hanson er vorig jaar voor het eerst in om een betrouwbare elektronteleportatie op enkele meters uit te voeren.
John Stewart Bell.
Wikimedia Commons
Maar wáárom is juist dit Delftse experiment zo bijzonder? Dat heeft alles te maken met de twijfel die Einstein in de jaren dertig al uitte. Hij geloofde dat deeltjes alleen beïnvloed konden worden door de directe omgeving en niet door een deeltje dat er in theorie oneindig ver van verwijderd is. Toch was dat precies wat de verstrengeling uit de quantummechanica betekent.
In 1964 kwam de Britse natuurkundige en wiskundige John Bell met een oplossing. Althans hij bedacht een experiment, de Bell-test, waarmee Einsteins gelijk of ongelijk kon worden bewezen. In de test worden twee deeltjes verstrengeld en op een bepaalde manier gemeten, zodat hun spins afhankelijk van de soort meting overeenkomen of juist verschillen. Het mooie van die test is dat Einsteins ‘realiteit’ een andere uitkomst geeft dan die van de quantummechanica.
De Bell-test is meerdere keren uitgevoerd, voor het eerst in de jaren tachtig. Was Einsteins twijfel dan eindelijk volledig van tafel? Nee, want er bleven in de experimenten altijd kleine achterdeurtjes openstaan die verstrengeling konden verklaren via een ‘verborgen mechanisme’.
De eerste loophole was dat er een mogelijkheid bestond dat de verstrengelde deeltjes stiekem toch met elkaar communiceerden, zonder dat we dat doorhebben. Dit kan in een experiment worden ondervangen door de spins van twee verstrengelde deeltjes te meten binnen de tijd waarin ze (binnen de grenzen van de lichtsnelheid) de kans hebben om met elkaar te communiceren.
Een tweede punt is dat eigenlijk alle verstrengelingspogingen goed moeten gaan. Slaagt om wat voor reden dan ook maar een deel van alle experimenten – iets wat bij verstrengeling van fotonen vaak gebeurde – dan is het theoretisch mogelijk dat wetenschappers alleen de uitkomsten registreren die toevallig overeenkomen.
Georchestreerd samenspel
In Delft zijn nu voor het eerst deze twee achterdeurtjes van de Bell-test gedicht binnen één experiment. Hanson en collega’s gebruikten een door hen ontwikkeld betrouwbare opstelling voor het maken van verstrengelde deeltjes. Bovendien zat er tussen het verstrengelde elektronpaar 1280 meter, waardoor het mogelijk was om de spinmetingen te doen voordat ze de kans kregen op wat voor manier dan ook met elkaar te communiceren.
De opstelling waarmee quantuminformatie wordt geteleporteerd op de campus van de TU Delft.
Hensen et al.
Het experiment is een zorgvuldig georchestreerd samenspel tussen verschillende opstellingen op de campus van de Technische Universiteit, die met elkaar verbonden zijn met een speciaal hiervoor aangelegd glasvezelnetwerk. Op de twee plekken dienen stukjes diamant als een zogenoemde elektronenval. Elektronen kunnen hierin ‘gevangen’ worden en worden gemanipuleerd door een laser.
De elektronen worden met elkaar verstrengeld via een derde locatie, ruwweg in het midden van de twee elektronenvallen. Met lasers worden beide elektronen aangeslagen die vervolgens meteen een lichtdeeltje uitzenden. Deze fotonen reizen per glasvezel naar de derde locatie waar ze tegelijkertijd op een halfdoorlatende spiegel vallen.
Twee detectoren achter de doorlaatbare spiegel meten de lichtdeeltjes die ófwel door de spiegel zijn gevallen of erdoor zijn gereflecteerd. Doordat het voor de detectoren niet duidelijk is van welk elektron het foton afkomstig is, raken de twee elektronen met elkaar verstrengeld. Hun draairichtingen worden innig met elkaar verbonden en een meting aan het ene deeltje beïnvloedt het andere deeltje.
Animatie van de verstrengeling van twee elektronen (blauw) die worden verstrengeld via twee fotonen die samen op een spiegel in het midden vallen.
Het verstrengelingsexperiment werd 245 keer herhaald en het grootste aantal keren daarvan deden de spins van de elektronen wat er volgens de quantummechanica van hen verwacht werd. Statistisch gezien was dit aantal experimenten genoeg om de Bell-test te laten slagen, en Einsteins ongelijk te bewijzen.
Heilige graal
Richard Gill, professor Mathematische Statistiek van de Universiteit Leiden, was zijdelings bij het onderzoek betrokken en is ontzettend blij met het resultaat. “Dit is al meer dan vijftig jaar de heilige graal in de quantuminformatica”, zegt hij. “Natuurlijk, de meeste wetenschappers waren al overtuigd van quantumwetten, maar toch denk ik dat er nog natuurkundigen waren die er op een of andere manier aan twijfelden.”
Gill zegt dat het experiment nu vooral nog vaak herhaald moet worden om de onzekerheid verder omlaag te krijgen. “Dit resultaat kan gemiddeld eens in de veertig keer ook door puur toeval ontstaan. Dat kan nog een stuk beter.” Overigens wilde Hanson zelf nog niet reageren op de resultaten omdat het onderzoek officieel nog niet gepubliceerd is.
Uiteindelijk is het experiment ook belangrijk voor de eerder genoemde teleportatie, waarmee quantuminformatie verstuurd wordt tussen bijvoorbeeld quantumcomputers. De theorie stelt dat dit honderd procent veilig kan, zonder dat iemand meeluistert. “Theoretisch gaven de loopholes hackers echter de kans om de boel te belazeren”, laat Gill weten.
Bron
•Hensen B. et al., Experimental loophole-free violation of a Bell inequality using entangled electron spins separated by 1.3 km, voorpublicatie arXiv (24 augustus 2015), http://arxiv.org/abs/1508.05949
(kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
SCIENTISTS FIND 'SUPERHENGE' THAT COULD BE FIVE TIMES THE AREA OF STONENHENGE
Whoa.
A formation of around 90 stone monoliths has been found 3 kilometres northeast of Stonehenge in Wiltshire, Britain, and archaeologists suspect it could be part of the largest Neolithic site ever discovered.
Dated to over 4,500 years old, the sandstone blocks were detected under less than a metre of earth, and scientists in the UK are now using a combination of remote sensing and geophysical imaging technology to construct an underground map of the area. "We don't think there's anything quite like this anywhere else in the world," lead researcher and archaeologist Vince Gaffney from the University of Bradford told BBC News. "This is completely new and the scale is extraordinary."
The monument is located at Durrington Walls, the site of a large Neolithic settlement that could have contained up to 1,000 houses between 2525 and 2470 BC.
Around 30 intact stones reaching about 4.5 m tall have so far been identified, along with the fragments or foundation pits of another 60. Noting its "extraordinary scale", the Stonehenge Hidden Landscapes team behind the discovery has nicknamed the immediate area 'Superhenge', suggesting that it could cover up to five times the area of Stonehenge. They say it could have been constructed at the same time as Stonehenge, or perhaps even earlier.
"What we are starting to see is the largest surviving stone monument, preserved underneath a bank, that has ever been discovered in Britain and possibly in Europe," Gaffney told Ian Sample at The Guardian. "This is archaeology on steroids."
While the stones have yet to be excavated, the researchers have found evidence that they’ve been shaped like those found in settlements nearby. Named sarsen stones, these sandstone formations have been found throughout Britain, particularly on Salisbury Plain and the Marlborough Downs in Wiltshire, the BBC reports, and it's thought that they were originally carved upright before being pushed over and incorporated into the circular enclosure of Stonehenge. A similar technique could have been employed for the formations at Superhenge.
"All the monuments have a relationship with each other," David Jacques, an archaeologist from from the University of Buckingham, who was involved in the discovery of another formation near Stonehenge called Blick Mead, told the BBC. "So rather than just 'atomising' them and looking at them as individual entities there are deliberate lines of sight or knowledge that things are just over the hill. When you put that together in the late Neolithic - there's something vibrant, exciting and dynamic [about the find]."
The findings were announced yesterday at the launch of the 2015 British Science Festival at the University of Bradford.
http://www.sciencealert.c(...)e-area-of-stonehenge
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Ik doe niet aan centrale topics.quote:
[..]
W&T / [CENTRAAL] MARS - De Missies! Deel 10
bivd kijkt met u mee.
Opening van de Delta Flume in Delft 
klik om te spelen
In order to understand, I destroyed myself
- Fernando Pessoa
- Fernando Pessoa
Plastic-eating worms may offer solution to mounting waste, Stanford researchers discover
Mealworms munch on Styrofoam, a hopeful sign that solutions to plastics pollution exist. Wei-Min Wu, a senior research engineer in the Department of Civil and Environmental Engineering, discovered the larvae can live on polystyrene. (Photo: Yu Yang)
An ongoing study by Stanford engineers, in collaboration with researchers in China, shows that common mealworms can safely biodegrade various types of plastic.
Consider the plastic foam cup. Every year, Americans throw away 2.5 billion of them. And yet, that waste is just a fraction of the 33 million tons of plastic Americans discard every year. Less than 10 percent of that total gets recycled, and the remainder presents challenges ranging from water contamination to animal poisoning.
Enter the mighty mealworm. The tiny worm, which is the larvae form of the darkling beetle, can subsist on a diet of Styrofoam and other forms of polystyrene, according to two companion studies co-authored by Wei-Min Wu, a senior research engineer in the Department of Civil and Environmental Engineering at Stanford. Microorganisms in the worms' guts biodegrade the plastic in the process – a surprising and hopeful finding.
Bron: http://news.stanford.edu/(...)plastics-092915.html
Mealworms munch on Styrofoam, a hopeful sign that solutions to plastics pollution exist. Wei-Min Wu, a senior research engineer in the Department of Civil and Environmental Engineering, discovered the larvae can live on polystyrene. (Photo: Yu Yang)
An ongoing study by Stanford engineers, in collaboration with researchers in China, shows that common mealworms can safely biodegrade various types of plastic.
Consider the plastic foam cup. Every year, Americans throw away 2.5 billion of them. And yet, that waste is just a fraction of the 33 million tons of plastic Americans discard every year. Less than 10 percent of that total gets recycled, and the remainder presents challenges ranging from water contamination to animal poisoning.
Enter the mighty mealworm. The tiny worm, which is the larvae form of the darkling beetle, can subsist on a diet of Styrofoam and other forms of polystyrene, according to two companion studies co-authored by Wei-Min Wu, a senior research engineer in the Department of Civil and Environmental Engineering at Stanford. Microorganisms in the worms' guts biodegrade the plastic in the process – a surprising and hopeful finding.
Bron: http://news.stanford.edu/(...)plastics-092915.html
Niet meer aanwezig in dit forum.
Researchers Make Artificial Cells That Can Replicate Themselves
Scientists have a pretty good theory for how life on Earth began: Meteorites that bombarded our planet brought simple carbon-based compounds called amino acids. Eventually, slowly, these chemicals combined to make cells, which were then able to replicate and become the increasingly complex forms of life that we have today. But researchers didn't quite understand the mechanisms through which the earliest life forms evolved; though these cells were able to replicate, they were not yet alive. Now a team of Japanese biologists has created artificial cells similar to those that might have first existed on Earth to better understand how they might have started to divide and evolve, according to a study published today in Nature Communications.
Bron: http://www.popsci.com/res(...)replicate-themselves
Scientists have a pretty good theory for how life on Earth began: Meteorites that bombarded our planet brought simple carbon-based compounds called amino acids. Eventually, slowly, these chemicals combined to make cells, which were then able to replicate and become the increasingly complex forms of life that we have today. But researchers didn't quite understand the mechanisms through which the earliest life forms evolved; though these cells were able to replicate, they were not yet alive. Now a team of Japanese biologists has created artificial cells similar to those that might have first existed on Earth to better understand how they might have started to divide and evolve, according to a study published today in Nature Communications.
Bron: http://www.popsci.com/res(...)replicate-themselves
Niet meer aanwezig in dit forum.
01-10-2015
Speuren naar de kleinste bouwstenen van onze werkelijkheid
Veel fundamenteler onderzoek dan het werk van deeltjesfysici is in de wetenschap bijna niet mogelijk. Deze in bijzonder klein grut gespecialiseerde natuurkundigen speuren immers letterlijk naar de bouwblokken van de gehele werkelijkheid. En daarmee hebben zij de afgelopen jaren behoorlijk mooie resultaten geboekt. Op 8 oktober geeft deeltjesfysicus Ivo van Vulpen (UvA/NIKHEF) op onze tweede Avond van de Nutteloze Kennis een spoedcursus deeltjes. In dit blog alvast een kleine preview.
.
Een deeltjesbotsing. Bron: Cern.
Stel je eens het volgende, misschien een tikje kinderachtige, gedachtenexperiment voor. Je krijgt een enorme ton lego waarmee je gevraagd wordt een auto na te bouwen. En vervolgens een vliegtuig, een berg, een mens, een wolk, de planeet aarde of zelfs het complete universum. Hoeveel verschillende blokjes denk je dat je daarvoor nodig hebt? Dus, ter overvloede: niet het aantal blokjes (dat verschilt tussen een auto en het complete universum nogal), maar het aantal verschillende.
Heb je daarvoor tien blokjes nodig? Honderd? Een miljard? Een biljoen? Het antwoord – als we de legoblokjes even vertalen naar elementaire deeltjes, althans – is ‘3’. Met drie verschillende bouwstenen kun je alles dat bestaat bouwen. Er zijn er iets meer dan die drie, maar de meeste leven zo kort dat je er niets mee kunt maken. Dus met die drie kom je er wel zo’n beetje.
Higgsdeeltje
Dat is één van de verrassende conclusies die deeltjesfysici de afgelopen jaren trokken over onze werkelijkheid. Zij zochten in deeltjesversnellers – machines waarmee je op grote snelheid grote deeltjes op elkaar knalt om vervolgens tussen de brokstukken naar kleinere deeltjes te speuren – naar allerhande deeltjes en brachten deze in kaart. De grootste deeltjesversneller ter wereld staat in Zwitserland, bij het deeltjesfysicainstituut Cern.
De deeltjes én al hun onderlinge interacties die onderzoekers met dat soort apparaten vonden, veegden zij samen in het zogeheten standaardmodel der elementaire deeltjes. De vondst van het higgsdeeltje (dat in 2012 wereldwijd het nieuws haalde) vormt van dat model tot nog toe het mooiste sluitstuk. ‘Higgs had het bestaan van dat deeltje al vijftig jaar eerder voorspeld’, zegt Van Vulpen. ‘Die vondst zette de wereld op z’n kop.’
Nieuwsgierigheid
Uiteraard heeft die zoektocht naar deeltjes best nuttige praktische gevolgen – het is immers ontegenzeggelijk handig om de basale structuur van materie te kunnen doorgronden – maar daarvoor doen onderzoekers zoals Ivo van Vulpen het niet. Zij worden getrokken door nieuwsgierigheid, de pracht van kennis, de fundamentele wetenschap dat wij met behulp van onze grijze massa en ons wiskundig gereedschap kunnen doorgronden op wat voor manier het legopakket van de werkelijkheid in elkaar steekt. ‘Ik hoop vooral dingen te vinden die we nog niet kennen’, zegt Van Vulpen.
Het is een heerlijke, tot de verbeelding sprekende zoektocht waar Van Vulpen geweldig over kan vertellen – misschien wel het best van alle deeltjesfysicasprekers in Nederland. Wie dat niet wil missen, doet er goed aan nu alvast een kaartje te kopen voor de volgende Avond van de Nutteloze Kennis. Ze gaan namelijk hard!
(newscientist.nl)
Speuren naar de kleinste bouwstenen van onze werkelijkheid
Veel fundamenteler onderzoek dan het werk van deeltjesfysici is in de wetenschap bijna niet mogelijk. Deze in bijzonder klein grut gespecialiseerde natuurkundigen speuren immers letterlijk naar de bouwblokken van de gehele werkelijkheid. En daarmee hebben zij de afgelopen jaren behoorlijk mooie resultaten geboekt. Op 8 oktober geeft deeltjesfysicus Ivo van Vulpen (UvA/NIKHEF) op onze tweede Avond van de Nutteloze Kennis een spoedcursus deeltjes. In dit blog alvast een kleine preview.
.
Een deeltjesbotsing. Bron: Cern.
Stel je eens het volgende, misschien een tikje kinderachtige, gedachtenexperiment voor. Je krijgt een enorme ton lego waarmee je gevraagd wordt een auto na te bouwen. En vervolgens een vliegtuig, een berg, een mens, een wolk, de planeet aarde of zelfs het complete universum. Hoeveel verschillende blokjes denk je dat je daarvoor nodig hebt? Dus, ter overvloede: niet het aantal blokjes (dat verschilt tussen een auto en het complete universum nogal), maar het aantal verschillende.
Heb je daarvoor tien blokjes nodig? Honderd? Een miljard? Een biljoen? Het antwoord – als we de legoblokjes even vertalen naar elementaire deeltjes, althans – is ‘3’. Met drie verschillende bouwstenen kun je alles dat bestaat bouwen. Er zijn er iets meer dan die drie, maar de meeste leven zo kort dat je er niets mee kunt maken. Dus met die drie kom je er wel zo’n beetje.
Higgsdeeltje
Dat is één van de verrassende conclusies die deeltjesfysici de afgelopen jaren trokken over onze werkelijkheid. Zij zochten in deeltjesversnellers – machines waarmee je op grote snelheid grote deeltjes op elkaar knalt om vervolgens tussen de brokstukken naar kleinere deeltjes te speuren – naar allerhande deeltjes en brachten deze in kaart. De grootste deeltjesversneller ter wereld staat in Zwitserland, bij het deeltjesfysicainstituut Cern.
De deeltjes én al hun onderlinge interacties die onderzoekers met dat soort apparaten vonden, veegden zij samen in het zogeheten standaardmodel der elementaire deeltjes. De vondst van het higgsdeeltje (dat in 2012 wereldwijd het nieuws haalde) vormt van dat model tot nog toe het mooiste sluitstuk. ‘Higgs had het bestaan van dat deeltje al vijftig jaar eerder voorspeld’, zegt Van Vulpen. ‘Die vondst zette de wereld op z’n kop.’
Nieuwsgierigheid
Uiteraard heeft die zoektocht naar deeltjes best nuttige praktische gevolgen – het is immers ontegenzeggelijk handig om de basale structuur van materie te kunnen doorgronden – maar daarvoor doen onderzoekers zoals Ivo van Vulpen het niet. Zij worden getrokken door nieuwsgierigheid, de pracht van kennis, de fundamentele wetenschap dat wij met behulp van onze grijze massa en ons wiskundig gereedschap kunnen doorgronden op wat voor manier het legopakket van de werkelijkheid in elkaar steekt. ‘Ik hoop vooral dingen te vinden die we nog niet kennen’, zegt Van Vulpen.
Het is een heerlijke, tot de verbeelding sprekende zoektocht waar Van Vulpen geweldig over kan vertellen – misschien wel het best van alle deeltjesfysicasprekers in Nederland. Wie dat niet wil missen, doet er goed aan nu alvast een kaartje te kopen voor de volgende Avond van de Nutteloze Kennis. Ze gaan namelijk hard!
(newscientist.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
08-11-2015
Amerikaans leger leest gedachten
© thinkstock.
Het Amerikaanse leger werkt aan een manier om de gedachten van soldaten te kunnen uitlezen via hersensignalen. Het systeem met de naam Mission Impact Through Neurotechnology Design (MIND) wordt ontwikkeld in samenwerking met neurologen. Het leger zegt dat de technologie moet helpen bij de herkenning van patronen.
Op de website van het leger staat wat het systeem zoal kan. Zo wordt een recent experiment beschreven waarbij een soldaat aan de machine werd gekoppeld, waarna hij een aantal afbeeldingen uit verschillende categorieën te zien kreeg. De soldaat moest zich concentreren op een zelfgekozen categorie en vervolgens tellen hoeveel plaatjes er daarvan voorbijkwamen. Het systeem registreert hersenactiviteit via electro-encefalografie.
Het systeem registreert hersenactiviteit via electro-encefalografie. © thinkstock.
Oogbewegingen
Door verschillen in hersenactiviteit te meten bij het zien van de verschillende plaatjes kon worden achterhaald aan welke categorie de soldaat dacht. De computer had ongeveer twee minuten nodig om te bepalen dat het proefkonijn een boot in gedachten had. Door het succes willen de makers het MIND-systeem verder ontwikkelen, met bijvoorbeeld de toevoeging van 'eye tracking'. Door te bepalen waar iemand naar kijkt, kunnen gedachtepatronen met nog meer precisie worden bepaald. Dat komt omdat het gebruik van de ogen ook leidt tot hersensignalen, en die kunnen de detectie van beeldpatronen verstoren.
Gedachten lezen
Ondanks dat hersensignalen worden gemeten, lijken geen plannen te bestaan om echt gedachten van mensen te gaan uitlezen. Het leger heeft plannen om het systeem in te zetten voor patroonherkenning in afbeeldingen die zijn vergaard door veiligheidsdiensten. Door hersensignalen uit te lezen en de persoon slechts te laten denken aan wat wel en niet interessant is, kan er sneller door grote hoeveelheden data worden geploegd. Dat komt omdat de neurale signalen in de hersenen veel sneller werken dan het bewustzijn. Onduidelijk is nog wanneer MIND kan worden ingezet in de praktijk.
(HLN)
Amerikaans leger leest gedachten
© thinkstock.
Het Amerikaanse leger werkt aan een manier om de gedachten van soldaten te kunnen uitlezen via hersensignalen. Het systeem met de naam Mission Impact Through Neurotechnology Design (MIND) wordt ontwikkeld in samenwerking met neurologen. Het leger zegt dat de technologie moet helpen bij de herkenning van patronen.
Op de website van het leger staat wat het systeem zoal kan. Zo wordt een recent experiment beschreven waarbij een soldaat aan de machine werd gekoppeld, waarna hij een aantal afbeeldingen uit verschillende categorieën te zien kreeg. De soldaat moest zich concentreren op een zelfgekozen categorie en vervolgens tellen hoeveel plaatjes er daarvan voorbijkwamen. Het systeem registreert hersenactiviteit via electro-encefalografie.
Het systeem registreert hersenactiviteit via electro-encefalografie. © thinkstock.
Oogbewegingen
Door verschillen in hersenactiviteit te meten bij het zien van de verschillende plaatjes kon worden achterhaald aan welke categorie de soldaat dacht. De computer had ongeveer twee minuten nodig om te bepalen dat het proefkonijn een boot in gedachten had. Door het succes willen de makers het MIND-systeem verder ontwikkelen, met bijvoorbeeld de toevoeging van 'eye tracking'. Door te bepalen waar iemand naar kijkt, kunnen gedachtepatronen met nog meer precisie worden bepaald. Dat komt omdat het gebruik van de ogen ook leidt tot hersensignalen, en die kunnen de detectie van beeldpatronen verstoren.
Gedachten lezen
Ondanks dat hersensignalen worden gemeten, lijken geen plannen te bestaan om echt gedachten van mensen te gaan uitlezen. Het leger heeft plannen om het systeem in te zetten voor patroonherkenning in afbeeldingen die zijn vergaard door veiligheidsdiensten. Door hersensignalen uit te lezen en de persoon slechts te laten denken aan wat wel en niet interessant is, kan er sneller door grote hoeveelheden data worden geploegd. Dat komt omdat de neurale signalen in de hersenen veel sneller werken dan het bewustzijn. Onduidelijk is nog wanneer MIND kan worden ingezet in de praktijk.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
23-11-2015
New Horizons legt een dag op Pluto vast
Geschreven door Caroline Kraaijvanger op 23 november 2015 om 12:21 uur
Onderweg naar Pluto maakte New Horizons foto’s van de dwergplaneet terwijl deze een rotatie (dag) voltooide.
Een dag op Pluto duurt 6,4 aardse dagen, dus om een volledige rotatie van Pluto te volgen, moest New Horizons geduld hebben. Van 7 juli (toen New Horizons nog 8 miljoen kilometer van Pluto verwijderd was) tot 13 juli (toen New Horizons 645.000 kilometer van Pluto verwijderd was) maakte de ruimtesonde verschillende foto’s van de dwergplaneet.
NASA heeft de beste foto’s die New Horizons van elke zijde van Pluto maakte, nu gebundeld en er onderstaande foto van gemaakt.
.
Foto: NASA / JHUAPL / SwRI.
Hetzelfde deed New Horizons tussen 7 en 13 juli met Charon. Een dag op deze maan duurt eveneens 6,4 dagen.
.
Foto: NASA / JHUAPL / SwRI.
(scientias.nl)
New Horizons legt een dag op Pluto vast
Geschreven door Caroline Kraaijvanger op 23 november 2015 om 12:21 uur
Onderweg naar Pluto maakte New Horizons foto’s van de dwergplaneet terwijl deze een rotatie (dag) voltooide.
Een dag op Pluto duurt 6,4 aardse dagen, dus om een volledige rotatie van Pluto te volgen, moest New Horizons geduld hebben. Van 7 juli (toen New Horizons nog 8 miljoen kilometer van Pluto verwijderd was) tot 13 juli (toen New Horizons 645.000 kilometer van Pluto verwijderd was) maakte de ruimtesonde verschillende foto’s van de dwergplaneet.
NASA heeft de beste foto’s die New Horizons van elke zijde van Pluto maakte, nu gebundeld en er onderstaande foto van gemaakt.
.
.Foto: NASA / JHUAPL / SwRI.
Hetzelfde deed New Horizons tussen 7 en 13 juli met Charon. Een dag op deze maan duurt eveneens 6,4 dagen.
.
.Foto: NASA / JHUAPL / SwRI.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
PHYSICISTS JUST SENT A QUANTUM MESSAGE ACROSS 2KM, SETTING A NEW RECORD
Whoa.
Researchers in the US have set a new quantum record, using photons to carry messages between two electrons almost 2 km (1.2 miles) apart.
This is a really big deal, because it brings us a step closer to figuring out how to send quantum entangled particles over long distances, which is what we need to accomplish in order to set up an unhackable quantum communication network - the kind that’s of so much interest to governments and banks.
But let’s back up a second here, because you’re probably wondering why we need to use photon messengers to transport quantum information – after all, the very basis of quantum systems is entanglement, which means that two or more particles are inextricably linked no matter how far apart they are.
When we’re talking about quantum computers, the information is stored in the spin of an electron. And when two electrons are entangled, it means whatever happens to one entangled electron will immediately be reflected in its partner even if they’re located on opposite sides of the Universe. This is what Einstein called spooky action at a distance.
That's all relatively simple, and quantum entanglement has already allowed information to be passed over great distances. But here's the problem – to entangle electrons, scientists need to have them together before sending them across great distances, which isn’t entirely practical when you’re talking about setting up communication between hundreds and thousands of electrons, each housed inside their own separate atoms inside quantum computers all over the world.
So in this case, to transmit information between two electrons that have never met, researchers need to entangle them from a distance. This can be achieved by correlating photons with an electron’s spin, and then sending the photons to run into each other and pass on the message.
In the past, this process has worked over a distance of several metres, but scientists have struggled to send messages any further, because photons have the tendency of changing their orientation (known as their polarisation) while travelling via optical fibres, and as soon as that happens, the correlation with the electron’s spin – and the message – is lost.
But now a team from Stanford University has managed to keep that correlation across almost 2 km of optical fibres, setting a new record for the transmission of quantum information.
“Electron spin is the basic unit of a quantum computer," said lead research Leo Yu. "This work can pave the way for future quantum networks that can send highly secure data around the world."
So how do you preserve quantum information in photons that tend to change their polarisation all the time? Instead of correlating the polarisation to the electron’s spin, Yu and his team created a time-stamp, so that they could correlate the arrival time of a photon with the spin of an electron.
They set up this correlation between two photons and two electrons, with each pair separated by 2km of optical fibres. Each of these photons were sent through the cable so they could meet in the middle at a ‘beam splitter’ and interact, passing each other’s message back to their respective electrons.
Of course, that posed a challenge in itself, as journalist Bethany Augliere explains for Stanford: “Photons do not normally interact, just two flashlights beams passing through one another, so the researchers had to mediate this interaction called the ‘two-photon interference’.”
To do that, the team had to make sure that the two photons had the same wavelength, which they did by passing the photons through something called a 'quantum down-converter' before they headed along the optical fibre.
That quantum down-converter matched both their wavelengths, allowing them to interact, and also helping them to travel further along the cable.
“Quantum supercomputers promise to be exponentially faster and more powerful than traditional computers, and can communicate with immunity to hacking or spying,” said Yu.
And now we’re finally getting closer to building networks that could link these devices, which is pretty exciting.
The research has been published in Nature Nanotechnology.
http://www.sciencealert.c(...)setting-a-new-record
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
NEW GENETIC THEORY MIGHT PAVE WAY TO UNDERSTANDING HUMAN INTELLIGENCE
Scientists from Imperial College believe that intelligence may be influenced by two networks of genes, possibly controlled by a master regulatory system
The researchers found that genes that influenced the intelligence and ability of healthy people were the same ones that impaired cognitive ability and caused epilepsy when mutated. Photograph: Science Picture Co./Corbis
British scientists believe they have made a huge step forward in the understanding of the mechanisms of human intelligence. That genetic inheritance must play some part has never been disputed. Despite occasional claims later dismissed, no-one has yet produced a single gene that controls intelligence.
But Michael Johnson of Imperial College London, a consultant neurologist and colleagues report in Nature Neuroscience that they may have discovered a very different answer: two networks of genes, perhaps controlled by some master regulatory system, lie behind the human gift for lateral thinking, mental arithmetic, pub quizzes, strategic planning, cryptic crosswords and the ability to laugh at limericks.
As usual, such research raises potentially politically-loaded questions about the nature of intelligence. “Intelligence is a composite measure of different cognitive abilities and how they are distributed in a population. It doesn’t measure any one thing. But it is measurable,” Dr Johnson said.
About 40% of the variation in intelligence is explained by inheritance. The other factors are not yet certain. But the scientists raise the distant possibility that armed with the new information they may be able to devise ways to modify human intelligence.
“The idea of ultimately using drugs to affect cognitive performance is not in any way new. We all drink coffee to improve our cognitive performance,” Dr Johnson said. “It’s about understanding the pathways that are related to cognitive ability both in health and disease, especially disease so one day we could help people with learning disabilities fulfil their potential. That is very important.”
The two networks, known just as M1 and M3, one with roughly 1000 genes, the other with more than a 100, also play a role in neurodevelopmental illnesses such as epilepsy, schizophrenia and autism spectrum disorder. The functions do not seem to overlap, and the role of each network has yet to be settled.
“We know that genetics plays a major role in intelligence but until now haven’t known which genes are relevant. This research highlights some of the genes involved in human intelligence and how they interact with each other,” Dr Johnson said. “What’s exciting about this is that the genes we have found are likely to share a common regulation, which means that potentially we can manipulate a whole set of genes whose activity is linked to human intelligence.”
The discovery is testament to the power of patience, patients and the assembly of huge sets of data. The Imperial College scientists started with evidence from 100 mouse brains, 122 samples of human brain, and 102 whole human brains preserved postmortem. Such indicators of a genetic connection between neurodevelopmental problems or memory and understanding were then checked against records of 6,732 people in the “Generation Scotland” family health study, which tracks the life history of thousands of volunteers, and repeated in 1,003 healthy people who had volunteered to take part in a study called the Lothian Birth Cohort 1936.
It assessed a range of cognitive abilities – among them memory, attention, processing speed and reasoning – and then it combined the results with genetic information donated by healthy people who had taken IQ tests, and from people with autism spectrum disorder and intellectual disability. Included in the research were studies of people who had undergone neurosurgery for epilepsy.
Then the scientists then harnessed massive computing power to see what the data could tell them. They found that the genes that influenced the intelligence and ability of healthy people were the same ones that impaired cognitive ability and caused epilepsy when mutated. If researchers understand what may go wrong in the interplay of inheritance that delivers human reasoning or memory, they might – the possibility for the moment is only theoretical – be able to devise new ways to deliver help.
“Traits such as intelligence are governed by large groups of persons working together - like a football team made up of players in different position,” he said. “We found that some of these genes overlap with those that cause severe childhood onset epilepsy or intellectual disability,”
The researchers may have identified a pool of players in a team: they still have to identify how the players co-operate, which are the key players and precisely what game is being played.
“Eventually we hope that this sort of analysis will provide new insights into better treatments for neurodevelopmental disease such as epilepsy, and ameliorate or treat the cognitive impairments associated with these devastating diseases.”
http://www.theguardian.co(...)n-intelligence#img-1
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
04-01-2016
Vier nieuwe elementen in de tabel van Mendelejev: "Belangrijker dan Olympisch goud"
De nieuwe elementen in de tabel van Mendelejev. Elementen 114 en 116 werden toegevoegd in 2011. © rv.
Wetenschap Alle chemiehandboeken zijn vanaf vandaag in een klap gedateerd, nu er vier nieuwe elementen zijn toegevoegd aan de tabel van Mendelejev. De vier vervolledigen de zevende rij van het periodieke systeem. "Dit is veel belangrijker dan Olympisch Goud", luidt het in de chemiewereld.
Omdat de elementen al na enkele seconden afbreken, bleek het bijzonder moeilijk om hun bestaan te bevestigen
De vier nieuwe elementen komen niet voor in de natuur; het zijn synthetische elementen die enkel in een laboratorium geproduceerd kunnen worden. Omdat ze bovendien al na enkele seconden afbreken, bleek het bijzonder moeilijk om hun bestaan te bevestigen.
Omdat wetenschappers de grootste moeite hadden om de elementen 113, 115, 117 en 118 meer dan eens te creëren, hadden ze voorlopige namen en posities in de tabel van Mendelejev. Maar op 30 december oordeelde de International Union of Pure and Applied Chemistry, die de chemische nomenclatuur en systemen beheert, dat Japanse, Russische en Amerikaanse wetenschappers voldoende bewijs geleverd hebben voor hun bestaan.
Botsingen
© thinkstock.
Hun ontdekkers zullen de vier elementen de komende maanden een officiële naam geven. Het eerste element dat benoemd wordt, is element 113, dat voorlopig nog ununtrium (Uut) heet. Het werd ontdekt door een team onder leiding van Kosuke Morita aan het Japanse instituut Riken.
Details van de ontdekking van element 113 werden gepubliceerd in het vakblad Journal of the Physical Society of Japan. De queeste van de onderzoekers begon in 2003, toen ze zinkionen lieten botsen op een laagje bismut. Als reactie ontstond er occasioneel een atoom van het element 113. Het duurde tot 2012 voor het team voldoende bewijs kon leveren van het bestaan van het element, in gelijkaardige experimenten met natrium en curium.
Verslagen over de ontdekking van elementen 115 (Uup, ununpentium), 117 (Uus, ununseptium) en 118 (Uuo, ununoctium) zijn nog niet gepubliceerd. Deze ontdekkingen staan op naam van een Russisch-Amerikaans team van het Joint Institute for Nuclear Research in Dubna en het Lawrence Livermore National Laboratory in Californië.
Ook deze elementen krijgen de komende maanden een definitieve naam, en ook zij werden ontdekt door atomen van verschillende elementen met elkaar te doen botsen. Net als de andere superzware elementen onderaan in de tabel bestaan de nieuwe elementen slechts enkele seconden voor ze afgebroken worden tot andere elementen.
"Verrukt"
In de chemiewereld worden de ontdekkingen op veel lof onthaald. "De chemiegemeenschap is verrukt dat ze haar meest gekoesterde tabel eindelijk vervolledigd ziet tot de zevende rij", reageerde professor Jan Reedijk, voorzitter van de Inorganic Chemistry Division van het IUPAC. Ryoji Noyori, voormalig directeur van het Riken-instituut, liet in een mededeling weten dat dit "voor wetenschappers veel meer waarde heeft dan Olympisch goud".
(HLN)
Vier nieuwe elementen in de tabel van Mendelejev: "Belangrijker dan Olympisch goud"
De nieuwe elementen in de tabel van Mendelejev. Elementen 114 en 116 werden toegevoegd in 2011. © rv.
Wetenschap Alle chemiehandboeken zijn vanaf vandaag in een klap gedateerd, nu er vier nieuwe elementen zijn toegevoegd aan de tabel van Mendelejev. De vier vervolledigen de zevende rij van het periodieke systeem. "Dit is veel belangrijker dan Olympisch Goud", luidt het in de chemiewereld.
Omdat de elementen al na enkele seconden afbreken, bleek het bijzonder moeilijk om hun bestaan te bevestigen
De vier nieuwe elementen komen niet voor in de natuur; het zijn synthetische elementen die enkel in een laboratorium geproduceerd kunnen worden. Omdat ze bovendien al na enkele seconden afbreken, bleek het bijzonder moeilijk om hun bestaan te bevestigen.
Omdat wetenschappers de grootste moeite hadden om de elementen 113, 115, 117 en 118 meer dan eens te creëren, hadden ze voorlopige namen en posities in de tabel van Mendelejev. Maar op 30 december oordeelde de International Union of Pure and Applied Chemistry, die de chemische nomenclatuur en systemen beheert, dat Japanse, Russische en Amerikaanse wetenschappers voldoende bewijs geleverd hebben voor hun bestaan.
Botsingen
© thinkstock.
Hun ontdekkers zullen de vier elementen de komende maanden een officiële naam geven. Het eerste element dat benoemd wordt, is element 113, dat voorlopig nog ununtrium (Uut) heet. Het werd ontdekt door een team onder leiding van Kosuke Morita aan het Japanse instituut Riken.
Details van de ontdekking van element 113 werden gepubliceerd in het vakblad Journal of the Physical Society of Japan. De queeste van de onderzoekers begon in 2003, toen ze zinkionen lieten botsen op een laagje bismut. Als reactie ontstond er occasioneel een atoom van het element 113. Het duurde tot 2012 voor het team voldoende bewijs kon leveren van het bestaan van het element, in gelijkaardige experimenten met natrium en curium.
Verslagen over de ontdekking van elementen 115 (Uup, ununpentium), 117 (Uus, ununseptium) en 118 (Uuo, ununoctium) zijn nog niet gepubliceerd. Deze ontdekkingen staan op naam van een Russisch-Amerikaans team van het Joint Institute for Nuclear Research in Dubna en het Lawrence Livermore National Laboratory in Californië.
Ook deze elementen krijgen de komende maanden een definitieve naam, en ook zij werden ontdekt door atomen van verschillende elementen met elkaar te doen botsen. Net als de andere superzware elementen onderaan in de tabel bestaan de nieuwe elementen slechts enkele seconden voor ze afgebroken worden tot andere elementen.
"Verrukt"
In de chemiewereld worden de ontdekkingen op veel lof onthaald. "De chemiegemeenschap is verrukt dat ze haar meest gekoesterde tabel eindelijk vervolledigd ziet tot de zevende rij", reageerde professor Jan Reedijk, voorzitter van de Inorganic Chemistry Division van het IUPAC. Ryoji Noyori, voormalig directeur van het Riken-instituut, liet in een mededeling weten dat dit "voor wetenschappers veel meer waarde heeft dan Olympisch goud".
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
STEPHEN HAWKING JUST PUBLISHED A NEW SOLUTION TO THE BLACK HOLE INFORMATION PARADOX
How black holes can erase information, but also retain it.
Last year, British theoretical physicist Stephen Hawking hinted at research he and a couple of colleagues were working on that could solve the infamous black hole information paradox, which states that information about matter that gets destroyed by a black hole, according to Einstein’s general theory of relativity, is supposed to be fundamentally conserved, according to our understanding of quantum mechanics.
Now, that paper has finally been posted online, and as hinted by Hawking back in August, the solution to this paradox could be black hole ‘hairs’ that form on the event horizon, making a kind of two-dimensional holographic imprint of whatever’s been sucked in. He says the existence of these hairs is provable, and their existence could win him a Nobel Prize.
But let’s back up a bit, because there’s a lot to wrap your head around here.
First, the black hole information paradox. The problem with black holes is that according to Einstein’s general theory of relativity, because of what we know about how gravity interacts with the Universe and everything in it, all information that crosses the boundary of a black hole - called the event horizon - is lost forever. Not even light is protected from this, which is how black holes got their name.
Then in the 1970s, Hawking proposed that the Universe is filled with 'virtual particles' that, according to what we know about how quantum mechanics works, blink in and out of existence and annihilate each other as soon as they come in contact - except if they happen to appear on either side of a black hole's event horizon. As Devin Powell explains over at Smithsonian.com, in this scenario, one particle gets swallowed up, and the other radiates away into space.
"The escaping radiation steals energy from the black hole as it departs, so that the black hole loses mass over time. It eventually evaporates out of existence," says Powell. "According to Hawking’s calculations, the lingering radiation - the only trace of a vanished black hole - contains no useful information about how the black hole formed and what it ate."
So when a black hole disappears, according to what Hawking proposes, information is lost forever, which is a problem, because quantum mechanics states that information can never be lost. Hence the paradox.
In 1973, American theoretical physicist John Wheeler coined the phase, "black holes have no hair", which went on to spark a great debate over whether black holes were 'bald' and featureless, or had 'hair'.
The 'hair vs no hair' debate goes like this: if black holes are bald, it means there will be no discernible difference between any of them, regardless of what information they’ve sucked up - they all have the same mass, electric charge, and angular momentum, and no other distinguishing features.
On the other hand, if black holes have hair - or as Michael Byrne describes them at Motherboard, "minute deformities in space-time" - then we can obtain some kind of information about what an individual black hole has consumed.
Hawking has been arguing on the 'hair' side for years, and is now saying that it can solve the black hole information paradox.
"I propose that the information is stored not in the interior of the black hole as one might expect, but on its boundary, the event horizon," Hawking said at a conference back in August 2015. "The message of this lecture is that black holes ain't as black as they are painted. They are not the eternal prisons they were once thought. Things can get out of a black hole both on the outside and possibly come out in another universe."
In the paper, which has been published online at arXiv.org, Hawking and his colleagues, University of Cambridge physicist Malcolm J. Perry and Harvard University physicist Andrew Strominger, argue that they’ve made some concrete, provable steps towards explaining how information can escape a black hole after being sucked in.
"We show that when a charged particle goes in, it adds a soft photon to the black hole. So it adds ‘hair' to the black hole," Strominger told Seth Fletcher at Scientific American.
The idea is that when charged particles get sucked into a black hole, their information leaves behind a kind of two-dimensional holographic imprint on the event horizon. This means that while all the physical components of an object would be so totally obliterated by a black hole encounter, its blueprint lives on.
So as light particles (photons) are ejected by the black hole - a phenomenon known as Hawking radiation - they can pick up the information blueprint from the event horizon and carry it with them back into the Universe. "The information about ingoing particles is returned, but in a chaotic and useless form," Hawking said in August. "This resolves the information paradox. For all practical purposes, the information is lost."
We heard all this back in August, but now that the paper has been published online, Hawking, Perry, and Strominger’s arguments can undergo the process of peer review. As the paper has yet to be submitted to a scientific journal, the peer-review process will remain informal, with scientists welcomed to submit their criticisms.
And we’re already starting to hear them, as Devin Powell explains over at Smithsonian.com:
"No one has yet reported a mistake in the calculations, but concerns have begun to pop up that the theory is at best incomplete. Sabine Hossenfelder of the Nordic Institute for Theoretical Physics questions how much information the proposed soft hair could encode. She also points out that the paper does not explain how the hairs, which would disappear with the black hole once it evaporated, would transfer their information to the radiation that remains."
"I am not at all convinced that the new idea proposed by Hawking, Perry, and Strominger solves the information loss problem," Hossenfelder writes at her blog, Backreaction. "But it seems an interesting avenue that is worth further exploration."
As Perry admitted, he, Hawking, and Strominger are not 100 percent sure if this is the right answer to the black hole information paradox, but their paper is now out there for their peers to pick over everything and help them figure it out. "We’re saying that it’s a step on the way," he concludes.
For more info, head to Seth Fletcher’s interview with Strominger over at Scientific American, where the two discuss many particulars in the paper at great length. One thing’s for sure, while the details of the paper might be beyond the scope of the average person, they’re ensuring that today and the months ahead will be a great time to be alive if you’re a theoretical physicist.
http://www.sciencealert.c(...)-information-paradox
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
11-01-2016
Het nachleben van David Bowie: Space Oddity vanuit de ruimte
Zondag overleed David Bowie. Bij New Scientist herinneren we hem natuurlijk vooral vanwege de cover van Space Oddity van astronaut Chris Hadfield. Met de eerste in de ruimte opgenomen muziekvideoclip scoorde de Canadees in 2013 een gigantische YouTube-hit.
Knuffelastronaut Hadfield had een paar maanden daarvoor al met Jewel in the Night het eerste in de ruimte opgenomen nummer uitgebracht. Ook had hij groot succes met video’s waarin hij toont hoe astronauten in het internationaal ruimtestation omgaan met dagelijkse ongemakken, zoals brood smeren en tandenpoetsen.
In zijn versie van Space Oddity begeleidt Hadfield zichzelf met een uit Canada meegebrachte Larrivée-gitaar, die Nasa-vertegenwoordigers hadden uitgekozen op basis van het kleine formaat en de hoge geluidskwaliteit in gewichtloze toestand. Floating in a most peculiar way beeldt de Canadees Major Tom uit, de hoofdpersoon in Bowies grote hit.
Hoewel Bowie zelf laaiend enthousiast was over de cover, verwijderde zijn muziekuitgever de videoclip na een jaar van YouTube. In november 2014 keerde de clip terug, ditmaal met een tweejarige licentie.
(newscientist)
Het nachleben van David Bowie: Space Oddity vanuit de ruimte
Zondag overleed David Bowie. Bij New Scientist herinneren we hem natuurlijk vooral vanwege de cover van Space Oddity van astronaut Chris Hadfield. Met de eerste in de ruimte opgenomen muziekvideoclip scoorde de Canadees in 2013 een gigantische YouTube-hit.
Knuffelastronaut Hadfield had een paar maanden daarvoor al met Jewel in the Night het eerste in de ruimte opgenomen nummer uitgebracht. Ook had hij groot succes met video’s waarin hij toont hoe astronauten in het internationaal ruimtestation omgaan met dagelijkse ongemakken, zoals brood smeren en tandenpoetsen.
In zijn versie van Space Oddity begeleidt Hadfield zichzelf met een uit Canada meegebrachte Larrivée-gitaar, die Nasa-vertegenwoordigers hadden uitgekozen op basis van het kleine formaat en de hoge geluidskwaliteit in gewichtloze toestand. Floating in a most peculiar way beeldt de Canadees Major Tom uit, de hoofdpersoon in Bowies grote hit.
Hoewel Bowie zelf laaiend enthousiast was over de cover, verwijderde zijn muziekuitgever de videoclip na een jaar van YouTube. In november 2014 keerde de clip terug, ditmaal met een tweejarige licentie.
(newscientist)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
13-01-2016
Wetenschappelijke opwinding om 100 jaar oude voorspelling van Einstein
© ap.
Wetenschap De wetenschappelijke wereld staat op zijn kop. In een tweet suggereert kosmoloog Lawrence Krauss dat wetenschappers er wel degelijk in geslaagd zijn zwaartekrachtgolven te detecteren, Die golven, het sleutelelement van de algemene relativiteitstheorie van Einstein, zouden onze kijk op het universum grondig veranderen. Dat schrijft The Guardian.
Het was kosmoloog Lawrence Krauss die het nieuws via Twitter de wereld instuurde. "Mijn informatie over de LIGO-project is bevestigd door onafhankelijke bronnen. Zet je schrap! Men heeft misschien zwaartekrachtgolven ontdekt! Opwindend", schreef de wetenschapper op Twitter.
Later zou hij zijn standpunt wel verduidelijken: het blijft een gerucht. "De wetenschappers zullen zeer voorzichtig zijn. Ze zullen niets beweren voordat ze er helemaal zeker van zijn", legt hij uit aan the Guardian.
'We verzamelen nog steeds data, en we zullen zeker nog een maand of twee bezig zijn met het analyseren en onderzoeken van de resultaten'
Professor Gabriela Gonzalez, woordvoerder van LIGO
Wetenschappers op verschillende plaatsen in de VS zijn al lang bezig met het experiment 'Advanced Laser Interferomoeter Gravitational-Wave Observatory' (LIGO). Ze gebruiken detectoren in Hanford, Washington en Livingston (in de staat Louisiana) om naar rimpels te zoeken in het weefsel van ruimtetijd.
Bij LIGO reageert men ontwijkend op de verklaring van Krauss. "We verzamelen nog steeds data, en we zullen zeker nog een maand of twee bezig zijn met het analyseren en onderzoeken van de resultaten", laat Gabriela Gonzalez, woordvoerder van LIGO en professor aan de Louisiana State University, weten aan Business Insider. "Alles werkt prima, maar... ik heb nog geen nieuws in verband met de analyse."
Nieuw raam
Albert Einstein. © ap.
Einstein begon in 1916 met zijn onderzoek naar de golven. Mochten de wetenschappers effectief zwaartekrachtgolven ontdekt hebben, dan kunnen ze op een volledig nieuwe manier naar ons universum kijken. "We zouden een nieuw raam op het universum hebben", legt Krauss uit in The Guardian. "Zwaartekrachtgolven worden gegenereerd in de meest exotische, vreemde locaties in de natuur, zoals bijvoorbeeld aan de rand van een zwart gat aan het begin van de tijd. We zijn er vrij zeker van dat ze bestaan, maar we hebben ze nog niet kunnen gebruiken om naar het universum te kijken."
Einstein voorspelde dat ze in zeer extreme omstandigheden zouden ontstaan, zoals bijvoorbeeld de botsing van twee zwarte gaten
(HLN)
Wetenschappelijke opwinding om 100 jaar oude voorspelling van Einstein
© ap.
Wetenschap De wetenschappelijke wereld staat op zijn kop. In een tweet suggereert kosmoloog Lawrence Krauss dat wetenschappers er wel degelijk in geslaagd zijn zwaartekrachtgolven te detecteren, Die golven, het sleutelelement van de algemene relativiteitstheorie van Einstein, zouden onze kijk op het universum grondig veranderen. Dat schrijft The Guardian.
Het was kosmoloog Lawrence Krauss die het nieuws via Twitter de wereld instuurde. "Mijn informatie over de LIGO-project is bevestigd door onafhankelijke bronnen. Zet je schrap! Men heeft misschien zwaartekrachtgolven ontdekt! Opwindend", schreef de wetenschapper op Twitter.
Later zou hij zijn standpunt wel verduidelijken: het blijft een gerucht. "De wetenschappers zullen zeer voorzichtig zijn. Ze zullen niets beweren voordat ze er helemaal zeker van zijn", legt hij uit aan the Guardian.
'We verzamelen nog steeds data, en we zullen zeker nog een maand of twee bezig zijn met het analyseren en onderzoeken van de resultaten'
Professor Gabriela Gonzalez, woordvoerder van LIGO
Wetenschappers op verschillende plaatsen in de VS zijn al lang bezig met het experiment 'Advanced Laser Interferomoeter Gravitational-Wave Observatory' (LIGO). Ze gebruiken detectoren in Hanford, Washington en Livingston (in de staat Louisiana) om naar rimpels te zoeken in het weefsel van ruimtetijd.
Bij LIGO reageert men ontwijkend op de verklaring van Krauss. "We verzamelen nog steeds data, en we zullen zeker nog een maand of twee bezig zijn met het analyseren en onderzoeken van de resultaten", laat Gabriela Gonzalez, woordvoerder van LIGO en professor aan de Louisiana State University, weten aan Business Insider. "Alles werkt prima, maar... ik heb nog geen nieuws in verband met de analyse."
Nieuw raam
Albert Einstein. © ap.
Einstein begon in 1916 met zijn onderzoek naar de golven. Mochten de wetenschappers effectief zwaartekrachtgolven ontdekt hebben, dan kunnen ze op een volledig nieuwe manier naar ons universum kijken. "We zouden een nieuw raam op het universum hebben", legt Krauss uit in The Guardian. "Zwaartekrachtgolven worden gegenereerd in de meest exotische, vreemde locaties in de natuur, zoals bijvoorbeeld aan de rand van een zwart gat aan het begin van de tijd. We zijn er vrij zeker van dat ze bestaan, maar we hebben ze nog niet kunnen gebruiken om naar het universum te kijken."
Einstein voorspelde dat ze in zeer extreme omstandigheden zouden ontstaan, zoals bijvoorbeeld de botsing van twee zwarte gaten
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Oppassen met het eten van sneeuw!
Why You Shouldn't Eat ANY Snow, Not Just Yellow Snow
You know the saying: Don’t eat yellow snow. Unfortunately, a new study published in the journal Environmental Science: Processes & Impacts, suggests that you shouldn’t actually eat any snow at all, if you can avoid it. Snow has been found to act as a rather effective sink for tiny particles that are found primarily in car exhaust fumes, so any consumption of it is effectively like eating a pollution-flavored Popsicle.
<...>
Bron / hele artikel.
Why You Shouldn't Eat ANY Snow, Not Just Yellow Snow
You know the saying: Don’t eat yellow snow. Unfortunately, a new study published in the journal Environmental Science: Processes & Impacts, suggests that you shouldn’t actually eat any snow at all, if you can avoid it. Snow has been found to act as a rather effective sink for tiny particles that are found primarily in car exhaust fumes, so any consumption of it is effectively like eating a pollution-flavored Popsicle.
<...>
Bron / hele artikel.
Niet meer aanwezig in dit forum.
EXTENSIVE TWIN STUDY FINDS NO LINK BETWEEN MARIJUANA USE AND IQ DECLINE IN TEENS
Smoking pot probably doesn’t make you stupid.
The largest ever longitudinal twin study involving more than 3,000 adolescents from around the world has found little evidence to suggest that adolescent marijuana use has a direct effect on intellectual decline.
The study analysed the results of two separate studies that traced the lives of American adolescent twins over a decade, and both found that teens who engaged in regular marijuana use lost no more IQ points over time than their non-using twin siblings.
The perceived link between dwindling intelligence and marijuana use can most recently be traced to a 2012 study by Duke University researchers, who concluded that frequent and heavy marijuana use is likely associated with a decline in IQ.
But a follow-up study - also published in the Proceedings of the National Academy of Sciences - revealed that many confounding factors that have also been linked to IQ decline, such as cigarette and alcohol use, low socio-econimc status, and mental illness, were never accounted for.
"Although it would be too strong to say that the results have been discredited, the methodology is flawed and the causal inference drawn from the results premature," lead author of the follow-up study, Ole Rogeber from the Ragnar Frisch Centre for Economic Research in Norway, concluded.
So despite the commonly held belief that smoking pot makes you stupid, we really haven’t seen much concrete evidence to back the claim up. And now researchers from a number of universities across the US have analysed the findings of two previous reports that investigated the relationship between marijuana use and intelligence decline in twins, and found no measurable link either.
One report, known as the the Risk Factors for Antisocial Behaviour (RFAB) study from Southern California, measured the IQ of 789 twins aged of 9-10 years in 2001, then tested them again on five separate occasions over the course of the next 10 years. The Minnesota Twin Family Study (MTFS) traced 2,277 teenaged twins, testing them once in 1990-1996 when they were 9 -11 years old, and again in 1999-2006.
The teenagers had their IQs tested, their vocabularies and general knowledge measured, and were asked to fill out confidential surveys about their marijuana use and instances of binge drinking, and the use of other drugs, such as opioid painkillers and cocaine.
"We also examined a subset of discordant twin pairs in which one sibling had never used marijuana before and the cotwin had frequently used marijuana (i.e., greater than 30 lifetime uses and/or a period of daily use)," the researchers report in Proceedings of the National Academy of Sciences.
According to Emily Underwood at Science, marijuana users lost about four IQ points over the course of the study, but their twin siblings that weren’t using marijuana experienced a similar pattern of decline, which suggests that some other factor was at play.
"Our findings lead us to believe that this ‘something else’ is related to something about the shared environment of the twins, which would include home, school, and peers," statistician and lead author, Nicholas Jackson from the University of Southern California in Los Angeles, told her.
The researchers did find that marijuana users fared more poorly than abstainers in tests of vocabulary and general knowledge, but could not find any link to usage frequency and amount, which again suggested that something else was at play.
"If smoking pot harmed test scores, the researchers reasoned, people who'd smoked more pot should show poorer trends than those who'd smoked less," the Associated Press reports. "But that's not what the data revealed. Among users, those who'd smoked more than 30 times or used it daily for more than a six-month stretch didn't do worse."
Jackson and his team suspect that what could be going on is that kids who are doing badly in school, or declining in performance, could be more likely to give marijuana a try. "[C]hildren who are predisposed to intellectual stagnation in middle school are on a trajectory for future marijuana use," the study says.
The study does have its limitations - the facts that the teens were asked to self-report their marijuana use and IQ score doesn't necessarily equal intelligence should not be considered lightly. But it does make a convincing case that in lieu of any actual evidence that the chemicals in marijuana are somehow actively causing a decline in intelligence, future research should look into possible factors that could make a teenager more likely to use the drug, and what real effects it could be having, on things other than intelligence.
"We desperately need more research on the effects that marijuana has on the brain," Jackson told Science.
http://www.sciencealert.c(...)-iq-decline-in-teens
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
Hoera, een nieuw priemrecord:
274.207.281 − 1 schijnt dus een priemgetal te zijn.
Maja, wie gaat dat ooit controleren?
http://www.nytimes.com/20(...)mersenne-primes.html
274.207.281 − 1 schijnt dus een priemgetal te zijn.
Maja, wie gaat dat ooit controleren?
http://www.nytimes.com/20(...)mersenne-primes.html
Niet meer aanwezig in dit forum.
quote:Why we eat so much
His experiment, published in the journal Psychological Science, was simple, but ingenious. He worked with two severely amnesic patients, whose memory had been damaged by illness and who had difficulty recalling things that happened more than a minute before, and fed them a meal. At least 1o minutes later, he fed them another. And at least 10 minutes after that, he fed them a third. He repeated the experiment on three separate occasions, and each time the same thing happened: They eagerly ate the food that was served to them. One of the participants even announced, after having a third lunch, that he planned to "go for a walk and get a good meal."
[ Bericht 72% gewijzigd door Perrin op 29-01-2016 17:19:28 ]
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
SCIENTISTS HAVE BRED MALE MICE WITH NO Y CHROMOSOMES - AND THEY STILL CAN REPRODUCE
So what’s the Y chromosome do then?
For the first time, researchers have managed to breed male mice (testicles and all) with no trace of a Y chromosome. And not only are they healthy, they’ve been able to reproduce - with a little help.
The finding seems to go against one of the most fundamental principles of biology - if an organism inherits an X chromosome from its father, it's female, and if it inherits a Y chromosome, it's male. The Y chromosome has come to be known as the very symbol of masculinity, but over the past few years, scientists have found evidence that maybe it isn’t going to be around forever - over the course of human evolution, it's has been shrinking at an alarming rate.
"The X bears about 1,600 genes with varied functions. But the Y has hardly any genes; maybe 50, and only 27 of these are in the male-specific part of the Y," geneticist Jenny Graves from La Trobe University in Australia writes at The Conversation.
"Many are present in multiple copies, most of them inactive, lying in giant loops of DNA. Most of the Y is made of repetitive 'junk DNA'. Thus the human Y shows all the signs of a degraded chromosome near the end of its life."
Now, we’re talking about a timespan of 166 million years, so that means the Y chromosome has been losing about 10 of its 1,600-odd genes every 1 million years. It’s still got about 4.5 million years left on it, Graves calculates, which means your manhood as you know it is under no threat.
But what would vertebrate life look like without the Y chromosome?
Back in 2013, researchers led by reproductive biologist Monika Ward from the University of Hawaii wanted to figure out exactly how the Y chromosome influenced a growing embryo to develop into a male. They narrowed all the genes down to just two genes: SRY and Eif2s3y.
Discovered in 1990, the SRY gene is responsible for initiating the development of testes - babies with Y chromosomes that have mutated SRY genes have been found to develop into females. Eif2s3y, on the other hand, is responsible for kick-starting the production of sperm. And there you have it, testes and sperm all taken care of. Congratulations, you’re a boy.
But could an organism still be a male with the capacity to reproduce, even without these two genes? That’s what Ward and her team set out to discover more recently, and bred mice with only X chromosomes and switched out these two seemingly crucial Y chromosome genes for X chromosome genes with a similar function.
Kaleigh Rogers explains at Motherboard:
"SRY was replaced with a gene that is usually activated by SRY, and is 'next in line', Ward said. Instead of leaving SRY to activate this gene, the researchers activated it manually. Eif2s3y was replaced by over-expressing the X chromosome gene that works in tandem to tell the mouse to start producing sperm."
The resulting males aren’t exactly the virile studs a potential female suitor would be interested in though - not only are their testes smaller than usual, but their sperm are all messed up too. Their sperm were all tail-less, which meant it was impossible for these males to reproduce without some serious assistance.
“The researchers were able to successfully produce offspring using in vitro fertilisation," says Rogers. "The male offspring of the no-Y-chromosome mice were completely infertile, but the female offspring were able to reproduce normally and even produce completely fertile male sons."
Interestingly, it took at least five copies of the X chromosome version of the Eif2s3y to produce these sad excuses for sperm, when only one copy of the Eif2s3y genes from Y chromosomes are needed to produce lots of healthy sperm. "This indicates that the Y chromosome gene is the strong one," Ward told Tina Hesman Saey at Science News.
That’s important, because it makes a case for whether or not the Y chromosome is going to stick around indefinitely, or drop out of the human genome in the next few million years or so.
"Our work does not support that the Y chromosome will disappear," Ward told Herman Saey, because it’s so much more efficient than the X-chromosome substitutes, so it doesn’t make a whole lot of sense, from am evolutionary standpoint, to get rid of it.
But Graves says the results of the study only further prove her point that humans could feasibly lose the Y chromosome. "[It’s] a lovely example of how you can lose even a really important gene", she said of the study, adding that it "give[s] us useful information about what happens at the end of the life of the Y chromosome".
It’s true that many vertebrates have evolved entirely different systems for reproducing, without the X = female, Y = male system. So far, two species of rodent have been found breeding in the wild with zero Y chromosomes, as have some reptiles. And some species of birds and snakes have adopted a completely completely different kind of sex gene, with ZZ males and ZW females.
But there’s something to the Y chromosome, and Ward intends to figure it out. "All of the other genes on the Y chromosome are responsible for something - male fitness, sperm production, sperm count," she told Motherboard. "We’re not trying to eradicate the Y chromosome or males. I’m actually looking forward to many years of studying it, so I want Y chromosomes."
http://www.sciencealert.c(...)-can-still-reproduce
“The fundamental cause of the trouble in the modern world today is that the stupid are cocksure while the intelligent are full of doubt.”— Bertrand Russell
quote:The world's first robot-run farm will harvest 30,000 heads of lettuce daily
The Japanese lettuce production company Spread believes the farmers of the future will be robots.
So much so that Spread is creating the world's first farm manned entirely by robots. Instead of relying on human farmers, the indoor Vegetable Factory will employ robots that can harvest 30,000 heads of lettuce every day.
Don't expect a bunch of humanoid robots to roam the halls, however; the robots look more like conveyor belts with arms. They'll plant seeds, water plants, and trim lettuce heads after harvest in the Kyoto, Japan farm.
"The use of machines and technology has been improving agriculture in this way throughout human history," J.J. Price, a spokesperson at Spread, tells Tech Insider. "With the introduction of plant factories and their controlled environment, we are now able to provide the ideal environment for the crops."
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
Scientists May Have Just Figured Out Why Time Moves Forward, Not Backwards
Griffith University Associate Professor Joan Vaccaro has put forward a suggestion on why there’s a difference between the future and the past. According to her calculations, the laws of physics don’t have to distinguish between time and space, but since we don't experience time in the same way as space, something must make time different. And she thinks the answer is in a special class of quantum phenomena.
Certain quantum phenomena don’t behave in the same way if you’re going forward or backward in time, and she suggested that these are the key to understanding the arrow of time – the "asymmetry", or one-way direction, of time. And she said that in particular, subatomic particles known as K and B mesons could provide some interesting information. Her research is published in the Proceedings of The Royal Society A.
http://www.iflscience.com(...)y-time-moves-forward
Griffith University Associate Professor Joan Vaccaro has put forward a suggestion on why there’s a difference between the future and the past. According to her calculations, the laws of physics don’t have to distinguish between time and space, but since we don't experience time in the same way as space, something must make time different. And she thinks the answer is in a special class of quantum phenomena.
Certain quantum phenomena don’t behave in the same way if you’re going forward or backward in time, and she suggested that these are the key to understanding the arrow of time – the "asymmetry", or one-way direction, of time. And she said that in particular, subatomic particles known as K and B mesons could provide some interesting information. Her research is published in the Proceedings of The Royal Society A.
http://www.iflscience.com(...)y-time-moves-forward
Niet meer aanwezig in dit forum.
British researchers get green light to genetically modify human embryos
https://www.theguardian.c(...)green-light-researchquote:Britain’s first genetically modified human embryos could be created within months, after scientists were granted permission by the fertility regulator to carry out the procedure.
The Human Fertilisation and Embryology Authority (HFEA) regulator approved a licence application by Kathy Niakan, a stem cell scientist at the Francis Crick Institute in London, to perform so-called genome editing on human embryos.
The decision permits Niakan to study the embryos for 14 days for research purposes only. It does not permit them to be implanted into women. Niakan’s research is aimed at finding the genes at play in the early days of human fertilisation.
The decision was greeted positively by the Francis Crick Institute and British scientists but was met with anger and disqmay by those concerned that rapid advances in the field of genome editing is precluding proper consideration of the ethical implications.
Paul Nurse, director of the institute, said: “I am delighted that the HFEA has approved Dr Niakan’s application. Dr Niakan’s proposed research is important for understanding how a healthy human embryo develops and will enhance our understanding of IVF success rates, by looking at the very earliest stage of human development – one to seven days.”
The work, using embryos donated by couples with a surplus after IVF treatment, will look at the fertilised egg’s development from a single cell to about 250 cells. The basic research could help scientists understand why some women lose their babies before term and provide better clinical treatments for infertility, using conventional medical methods.
Niakan will use a powerful genome editing procedure called Crispr-Cas9 to switch genes on and off in early stage human embryos. She will then look for the effects the modifications have on the development of the cells that go on to form the placenta.
Crispr-Cas9 has revolutionised biomedical research since its invention three years ago. It allows scientists to make precise changes to DNA, and has the potential to transform the treatment of genetic disorders by correcting faulty genes.
iddquote:
Hoera, een nieuw priemrecord:
274.207.281 − 1 schijnt dus een priemgetal te zijn.
Maja, wie gaat dat ooit controleren?
http://www.nytimes.com/20(...)mersenne-primes.html
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
02-02-2016
Wetenschappers printen brein
Door een brein te 3D-printen en te kijken hoe het verder groeide, hebben wetenschappers ontdekt hoe menselijke hersenen aan hun typische vouwen komen.
De structuur van onze grijze massa is al lang een mysterie. De nieuwe ontdekking is mogelijk de oplossing van dat mysterie. De ontdekking heeft mogelijk veel consequenties voor onderzoek naar neurologische aandoeningen en hoe die worden behandeld.
Op foto’s van hersenen zijn de vouwen altijd prominent te zien, maar niet alle diersoorten hebben zulke rimpels. Kleinere dieren als ratten hebben gladde hersenen. Menselijke feutussen beginnen rond week 23 de bekende vouwen te ontwikkelen. De laatste stap in de ontwikkeling van het vertakte netwerk van vouwtjes vindt plaats ná de geboorte. Het is al heel lang bekend dat de vouwstructuur van onze hersenen grote voordelen heeft. Hij zorgt voor meer verbindingen in de cortex dan een glad oppervlak zou doen.
Maar hoe de vouwen ontstaan is lang een raadsel geweest. Veertig jaar geleden ontwikkelde een andere groep van onderzoekers op Harvard een model waarin verschillende delen van het breinweefsel niet even snel groeiden. Dat zou de vouwen kunnen verklaren. Dit is het eerste experimentele bewijs voor die theorie. Dat het nu pas kan, komt doordat deze techniek niet eerder beschikbaar was. Experimenten met levende menselijke hersenen in de groei zijn ethisch lastig, en hersenen van kleine dieren zijn dus te glad.
Met slim gebruik van materialen werd een alternatief bedacht. Ze maakten met een 3D-printer een mal voor een brein van gel, gebaseerd op een hersenscan van een 22 weken oude feutus. Het kleine brein werd voorzien van een dunne laag rubberachtige gel en in oplosmiddel gelegd. Daardoor ging de elastische toplaag ‘groeien’. Vanzelf begonnen daarin vervolgens kleine vouwen te ontstaan. Blijkbaar ontstaan ze doordat het weefsel bovenop, de grijze massa, begint te groeien maar nog wel vastzit aan de witte massa eronder. Daardoor ontstaan de kenmerkende gyri (rondingen) en sulci (diepe groeven) aan de oppervlakte.
(faqt.nl)
Wetenschappers printen brein
Door een brein te 3D-printen en te kijken hoe het verder groeide, hebben wetenschappers ontdekt hoe menselijke hersenen aan hun typische vouwen komen.
De structuur van onze grijze massa is al lang een mysterie. De nieuwe ontdekking is mogelijk de oplossing van dat mysterie. De ontdekking heeft mogelijk veel consequenties voor onderzoek naar neurologische aandoeningen en hoe die worden behandeld.
Op foto’s van hersenen zijn de vouwen altijd prominent te zien, maar niet alle diersoorten hebben zulke rimpels. Kleinere dieren als ratten hebben gladde hersenen. Menselijke feutussen beginnen rond week 23 de bekende vouwen te ontwikkelen. De laatste stap in de ontwikkeling van het vertakte netwerk van vouwtjes vindt plaats ná de geboorte. Het is al heel lang bekend dat de vouwstructuur van onze hersenen grote voordelen heeft. Hij zorgt voor meer verbindingen in de cortex dan een glad oppervlak zou doen.
Maar hoe de vouwen ontstaan is lang een raadsel geweest. Veertig jaar geleden ontwikkelde een andere groep van onderzoekers op Harvard een model waarin verschillende delen van het breinweefsel niet even snel groeiden. Dat zou de vouwen kunnen verklaren. Dit is het eerste experimentele bewijs voor die theorie. Dat het nu pas kan, komt doordat deze techniek niet eerder beschikbaar was. Experimenten met levende menselijke hersenen in de groei zijn ethisch lastig, en hersenen van kleine dieren zijn dus te glad.
Met slim gebruik van materialen werd een alternatief bedacht. Ze maakten met een 3D-printer een mal voor een brein van gel, gebaseerd op een hersenscan van een 22 weken oude feutus. Het kleine brein werd voorzien van een dunne laag rubberachtige gel en in oplosmiddel gelegd. Daardoor ging de elastische toplaag ‘groeien’. Vanzelf begonnen daarin vervolgens kleine vouwen te ontstaan. Blijkbaar ontstaan ze doordat het weefsel bovenop, de grijze massa, begint te groeien maar nog wel vastzit aan de witte massa eronder. Daardoor ontstaan de kenmerkende gyri (rondingen) en sulci (diepe groeven) aan de oppervlakte.
(faqt.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Beste mensen ,
Ik doe een onderzoek aan de Vrije Universiteit van Amsterdam over werkprestatie van werknemers. Hieronder vind je de link naar de vragenlijst (duurt -/+ 8 min). Vul hem ajb in! Bedankt voor de moeite!
http://fppvu.qualtrics.com/SE/?SID=SV_09i6HpJ1jLYzA7r
Ik doe een onderzoek aan de Vrije Universiteit van Amsterdam over werkprestatie van werknemers. Hieronder vind je de link naar de vragenlijst (duurt -/+ 8 min). Vul hem ajb in! Bedankt voor de moeite!
http://fppvu.qualtrics.com/SE/?SID=SV_09i6HpJ1jLYzA7r
ik zal het eens doornemenquote:
Beste mensen ,
Ik doe een onderzoek aan de Vrije Universiteit van Amsterdam over werkprestatie van werknemers. Hieronder vind je de link naar de vragenlijst (duurt -/+ 8 min). Vul hem ajb in! Bedankt voor de moeite!
http://fppvu.qualtrics.com/SE/?SID=SV_09i6HpJ1jLYzA7r
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
16-02-2016
Dankzij deze technologie blijft de geschiedenis van de mensheid voor altijd bewaard
De Bijbel, ‘Opticks’ van Newton, de Universele Verklaring van de Rechten van de Mens: deze documenten staan in een klein nano-gestructureerd glas gegrift, om voor altijd bewaard te blijven.
Wetenschappers van de universiteit van Southhampton hebben een grote stap voorwaarts gemaakt in de ontwikkeling van een digitale opslag. Hun nieuwe technologie kan gegevens miljarden jaren op rij veilig bewaren. De wetenschappers gebruikten nano-gestructureerd glas, waarop ze met een laser gegevens in 5D kunnen bewaren.
“Alles wat we hebben geleerd zal niet vergeten worden”
Eigenschappen
De ontwikkelde technologie beschikt over een aantal ongekende eigenschappen. Zo kan er wel 360 TB data op een glaasje gezet worden en blijft het glazen schijfje en de inhoud zelfs bij temperaturen van 1000 graden Celsius nog bewaard. Ook heeft het een vrijwel onbeperkte levensduur bij kamertemperatuur. Omdat het een hele veilige en stabiele vorm is van het opslaan van draagbaar geheugen, zou deze nieuwe technologie heel nuttig zijn voor organisaties die grote archieven hebben. Denk hierbij aan nationale archieven, musea en bibliotheken.
Universele Verklaring van de Rechten van de Mens opgeslagen in 5D. Credits: University of Southampton
Documenten
De technologie was voor het eerst experimenteel aangetoond in 2013, toen een 300 kb digitale kopie van een tekstbestand met succes werd opgenomen in 5D. Nu zijn belangrijke documenten uit de menselijke geschiedenis, zoals de Universele Verklaring van de Rechten van de Mens, het boek ‘Opticks’ van Newton en de Bijbel opgeslagen als digitale kopieën die het menselijk ras zouden kunnen overleven.
De documenten werden opgenomen met behulp van een ultrasnelle laser, die extreem snelle en korte lichtpulsen produceert. De bestanden werden geschreven in drie lagen van nanogestructureerde punten die 5 micrometer (een miljoenste van een meter) uit elkaar liggen.
“Het is erg spannend om je te bedenken dat we een technologie hebben gecreëerd die documenten en informatie kan bewaren voor toekomstige generaties,” zegt professor Peter Kazansky. “Deze technologie kan het laatste bewijs van onze beschaving veiligstellen; alles wat we hebben geleerd zal niet vergeten worden.”
(scientias.nl)
Dankzij deze technologie blijft de geschiedenis van de mensheid voor altijd bewaard
De Bijbel, ‘Opticks’ van Newton, de Universele Verklaring van de Rechten van de Mens: deze documenten staan in een klein nano-gestructureerd glas gegrift, om voor altijd bewaard te blijven.
Wetenschappers van de universiteit van Southhampton hebben een grote stap voorwaarts gemaakt in de ontwikkeling van een digitale opslag. Hun nieuwe technologie kan gegevens miljarden jaren op rij veilig bewaren. De wetenschappers gebruikten nano-gestructureerd glas, waarop ze met een laser gegevens in 5D kunnen bewaren.
“Alles wat we hebben geleerd zal niet vergeten worden”
Eigenschappen
De ontwikkelde technologie beschikt over een aantal ongekende eigenschappen. Zo kan er wel 360 TB data op een glaasje gezet worden en blijft het glazen schijfje en de inhoud zelfs bij temperaturen van 1000 graden Celsius nog bewaard. Ook heeft het een vrijwel onbeperkte levensduur bij kamertemperatuur. Omdat het een hele veilige en stabiele vorm is van het opslaan van draagbaar geheugen, zou deze nieuwe technologie heel nuttig zijn voor organisaties die grote archieven hebben. Denk hierbij aan nationale archieven, musea en bibliotheken.
Universele Verklaring van de Rechten van de Mens opgeslagen in 5D. Credits: University of Southampton
Documenten
De technologie was voor het eerst experimenteel aangetoond in 2013, toen een 300 kb digitale kopie van een tekstbestand met succes werd opgenomen in 5D. Nu zijn belangrijke documenten uit de menselijke geschiedenis, zoals de Universele Verklaring van de Rechten van de Mens, het boek ‘Opticks’ van Newton en de Bijbel opgeslagen als digitale kopieën die het menselijk ras zouden kunnen overleven.
De documenten werden opgenomen met behulp van een ultrasnelle laser, die extreem snelle en korte lichtpulsen produceert. De bestanden werden geschreven in drie lagen van nanogestructureerde punten die 5 micrometer (een miljoenste van een meter) uit elkaar liggen.
“Het is erg spannend om je te bedenken dat we een technologie hebben gecreëerd die documenten en informatie kan bewaren voor toekomstige generaties,” zegt professor Peter Kazansky. “Deze technologie kan het laatste bewijs van onze beschaving veiligstellen; alles wat we hebben geleerd zal niet vergeten worden.”
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Uhuquote:
Gedachten lezen
Ondanks dat hersensignalen worden gemeten, lijken geen plannen te bestaan om echt gedachten van mensen te gaan uitlezen. Het leger heeft plannen om het systeem in te zetten voor patroonherkenning in afbeeldingen die zijn vergaard door veiligheidsdiensten.
(HLN)
Geen idee waarom ze een Bijbel voor altijd zouden willen bewaren.quote:
16-02-2016
Dankzij deze technologie blijft de geschiedenis van de mensheid voor altijd bewaard
De Bijbel, ‘Opticks’ van Newton, de Universele Verklaring van de Rechten van de Mens: deze documenten staan in een klein nano-gestructureerd glas gegrift, om voor altijd bewaard te blijven.
Wetenschappers van de universiteit van Southhampton hebben een grote stap voorwaarts gemaakt in de ontwikkeling van een digitale opslag. Hun nieuwe technologie kan gegevens miljarden jaren op rij veilig bewaren. De wetenschappers gebruikten nano-gestructureerd glas, waarop ze met een laser gegevens in 5D kunnen bewaren.
“Alles wat we hebben geleerd zal niet vergeten worden”
Eigenschappen
De ontwikkelde technologie beschikt over een aantal ongekende eigenschappen. Zo kan er wel 360 TB data op een glaasje gezet worden en blijft het glazen schijfje en de inhoud zelfs bij temperaturen van 1000 graden Celsius nog bewaard. Ook heeft het een vrijwel onbeperkte levensduur bij kamertemperatuur. Omdat het een hele veilige en stabiele vorm is van het opslaan van draagbaar geheugen, zou deze nieuwe technologie heel nuttig zijn voor organisaties die grote archieven hebben. Denk hierbij aan nationale archieven, musea en bibliotheken.
[ afbeelding ]
Universele Verklaring van de Rechten van de Mens opgeslagen in 5D. Credits: University of Southampton
Documenten
De technologie was voor het eerst experimenteel aangetoond in 2013, toen een 300 kb digitale kopie van een tekstbestand met succes werd opgenomen in 5D. Nu zijn belangrijke documenten uit de menselijke geschiedenis, zoals de Universele Verklaring van de Rechten van de Mens, het boek ‘Opticks’ van Newton en de Bijbel opgeslagen als digitale kopieën die het menselijk ras zouden kunnen overleven.
De documenten werden opgenomen met behulp van een ultrasnelle laser, die extreem snelle en korte lichtpulsen produceert. De bestanden werden geschreven in drie lagen van nanogestructureerde punten die 5 micrometer (een miljoenste van een meter) uit elkaar liggen.
“Het is erg spannend om je te bedenken dat we een technologie hebben gecreëerd die documenten en informatie kan bewaren voor toekomstige generaties,” zegt professor Peter Kazansky. “Deze technologie kan het laatste bewijs van onze beschaving veiligstellen; alles wat we hebben geleerd zal niet vergeten worden.”
(scientias.nl)
quote:Delftse onderzoekers filmen touwtje dat dna inpakt van 45 miljoenste millimeter
Als eerste ter wereld zijn Delftse onderzoekers erin geslaagd een minuscuul touwtje te filmen dat een cruciale rol speelt bij het inpakken van dna tot chromosomen - de bekende X-vormige 'worstjes' die bij delende cellen zichtbaar worden. Een technisch hoogstandje: het touwtje is niet meer dan 45 miljoenste millimeter groot.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
zie ook:quote:Scientists trace mystery 'alien' radio signals back to galaxy six billion light years away
For the first time, scientists have successfully traced mysterious “fast radio bursts” (FRBs), which have been speculated to be signs of extraterrestrial intelligence, to a galaxy six billion light years away.
Just 17 such radio blasts have been recorded since 2007 when they were first discovered. Each one came from space and lasted a few milliseconds at the most, emitting as much energy as the Sun in about 10,000 years.
Scientists are not sure what causes these bursts. The first step in establishing their origin was to estimate the distance to the object where it originated.
Astronomer Evan Keane from the UK’s Jodrell Bank Observatory, who led the scientific team that published the new findings in the journal Nature, was able to record one of the most recent radio burst called FRB 150418 on April 18, 2015 with the help of the Parkes radio telescope in Australia. It lasted less than one millisecond, the shortest of them all.
The process of pinpointing its location was long. First Australia’s telescope located the radio afterglow in space and then a second 8.2-meter-long telescope in Hawaii, known as the Subaru Telescope, helped trace the origin of the wave to an elliptical galaxy, which is an off-spherical concentration of stars believed to be relatively old.
Some have speculated that the bursts could be a signal sent by extraterrestrial intelligence. “Nope! Sorry,” Keane said in response to this theory, as quoted by AFP.
The radio waves most likely originate from two colliding neutron stars, which at some point were orbiting each other before merging, according to Keane. Due to the composition of the galaxy, it is more likely that a collision of two dead stars caused the radio bursts, rather than the explosion of a supernova, astronomers say.
Read more
This illustration shows the thick dust torus that astronomers believe surrounds supermassive black holes and their accretion discs. (ESA / V. Beckmann (NASA-GSFC)Mystery radio waves from deep space captured LIVE, sender unknown
Keane is now working with his team to determine how much material the radio wave passed through before being recorded on Earth. According to the astronomer, this could answer some of the biggest scientific mysteries, such as the measurements of the cosmic microwave background.
Scientists plan to use such radio bursts in the future to create a map that could help detail the magnetic fields between various galaxies and determine what type of matter exists in space.
The discovery might also shed some light on the “missing matter question” question. Scientists believe that the universe consists of 70 percent dark energy, 25 percent undetermined dark matter, and around five percent ordinary matter or, more specifically, what planets and stars are made of.
Astronomers are currently only able to identify half of the ordinary matter, while the other half is labelled as “missing matter.”
Mysterieus ruimtesignaal opgevangen
quote:New Alzheimer’s treatment fully restores memory function
Australian researchers have come up with a non-invasive ultrasound technology that clears the brain of neurotoxic amyloid plaques - structures that are responsible for memory loss and a decline in cognitive function in Alzheimer’s patients.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:The most depressing discovery about the brain, ever
Denial is business-as-usual for our brains. More and better facts don’t turn low-information voters into well-equipped citizens. It just makes them more committed to their misperceptions. In the entire history of the universe, no Fox News viewers ever changed their minds because some new data upended their thinking. When there’s a conflict between partisan beliefs and plain evidence, it’s the beliefs that win. The power of emotion over reason isn’t a bug in our human operating systems, it’s a feature.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:
Wow:
Images of Earth From a Year in Space
[ afbeelding ]
https://www.sciencedaily.com/releases/2016/03/160303133510.htm
Hubble breaks cosmic distance record: Sees universe soon after Big Bang
By pushing the NASA/ESA Hubble Space Telescope to its limits astronomers have shattered the cosmic distance record by measuring the distance to the most remote galaxy ever seen in the Universe. This galaxy existed just 400 million years after the Big Bang and provides new insights into the first generation of galaxies.
Hubble breaks cosmic distance record: Sees universe soon after Big Bang
By pushing the NASA/ESA Hubble Space Telescope to its limits astronomers have shattered the cosmic distance record by measuring the distance to the most remote galaxy ever seen in the Universe. This galaxy existed just 400 million years after the Big Bang and provides new insights into the first generation of galaxies.
Niet meer aanwezig in dit forum.
07-03-2016
Bouwstenen van leven geïsoleerd
Voor het eerst zijn wetenschappers er in geslaagd om pluripotente stamcellen te isoleren uit menselijke embryo’s. Dat zijn cellen die het vermogen hebben zich te ontwikkelen tot alle mogelijke cellen in het menselijk lichaam. Het zijn de bouwstenen waaruit baby’s in de baarmoeder worden opgebouwd. De toepassingen van deze cellen zijn legio.
Bij muizen kunnen we deze cellen al dertig jaar uit embryo’s halen (foto), maar bij mensen bleek het een stuk moeilijker. Het leek er zelfs op alsof het nooit zou lukken. Maar de Britse universiteit van Cambridge is het nu toch gelukt. Ze wisten uit een 6 dagen bevrucht menselijk eitje – de zogenoemde blastocyste – de cellen te halen die ze zochten.
Met deze stamcellen uit het eerste gedeelte van de menselijke ontwikkeling kan een hele sleep aan therapieën worden ontwikkeld. Stamcellen die tot nu toe worden gebruikt in de geneeskunde bezitten al genetische ‘instructies’ wat ze moeten worden: nier, huid of oog. Pluripotente cellen zijn een nog onbeschreven blad. je kunt ze tot elk gewenst lichaamsdeel ontwikkelen. Zo moet het mogelijk zijn om delen van organen te kweken, zoals het hart of de lever.
Daarnaast kan met deze techniek het ontstaan van een aandoening als de ziekte van Down worden bestudeerd. Het viel de onderzoekers op dat sommige cellen een chromosoom te veel hebben. Kinderen die worden geboren met Down, zijn uit dat soort cellen opgebouwd. Door deze cellen te isoleren van de rest, kunnen wetenschappers beter leren begrijpen hoe deze aandoening zich in de vroege embryo ontwikkeld.
Het onderzoek is gepubliceerd in Stem Cell Reports.
(faqt.nl)
Bouwstenen van leven geïsoleerd
Voor het eerst zijn wetenschappers er in geslaagd om pluripotente stamcellen te isoleren uit menselijke embryo’s. Dat zijn cellen die het vermogen hebben zich te ontwikkelen tot alle mogelijke cellen in het menselijk lichaam. Het zijn de bouwstenen waaruit baby’s in de baarmoeder worden opgebouwd. De toepassingen van deze cellen zijn legio.
Bij muizen kunnen we deze cellen al dertig jaar uit embryo’s halen (foto), maar bij mensen bleek het een stuk moeilijker. Het leek er zelfs op alsof het nooit zou lukken. Maar de Britse universiteit van Cambridge is het nu toch gelukt. Ze wisten uit een 6 dagen bevrucht menselijk eitje – de zogenoemde blastocyste – de cellen te halen die ze zochten.
Met deze stamcellen uit het eerste gedeelte van de menselijke ontwikkeling kan een hele sleep aan therapieën worden ontwikkeld. Stamcellen die tot nu toe worden gebruikt in de geneeskunde bezitten al genetische ‘instructies’ wat ze moeten worden: nier, huid of oog. Pluripotente cellen zijn een nog onbeschreven blad. je kunt ze tot elk gewenst lichaamsdeel ontwikkelen. Zo moet het mogelijk zijn om delen van organen te kweken, zoals het hart of de lever.
Daarnaast kan met deze techniek het ontstaan van een aandoening als de ziekte van Down worden bestudeerd. Het viel de onderzoekers op dat sommige cellen een chromosoom te veel hebben. Kinderen die worden geboren met Down, zijn uit dat soort cellen opgebouwd. Door deze cellen te isoleren van de rest, kunnen wetenschappers beter leren begrijpen hoe deze aandoening zich in de vroege embryo ontwikkeld.
Het onderzoek is gepubliceerd in Stem Cell Reports.
(faqt.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
10-03-2016
Ringvormige zwarte gaten in 5D-heelal weerleggen Einstein
Einstein mag dan in een vierdimensionaal heelal altijd gelijk hebben, bij vijf dimensies loopt zijn theorie spaak. Naakte singulariteiten gooien dan roet in het eten.
In vier dimensies zijn singulariteiten in een zwart gat gekleed, maar in 5D kunnen ze hun kleren uittrekken. Beeld: NASA
Ringvormige zwarte gaten kunnen de algemene relativiteitstheorie weerleggen. Britse natuurkundigen concluderen in Physical Review Letters dat deze objecten in strijd zijn met Einsteins befaamde theorie. Dan moet het universum echter wel uit minstens vijf dimensies bestaan.
Natuurkundigen delen het heelal over het algemeen op in drie ruimtedimensies en een tijddimensie. De conclusie over zwarte gaten in een 5D-universum lijkt daarom irrelevant. Nieuwe natuurkundige theorieën, zoals snaartheorie, gaan echter uit van een heelal met een aantal dimensies dat kan oplopen tot elf.
De algemene relativiteitstheorie is in beginsel niet gebonden aan een vast aantal dimensies. Natuurkundigen zijn daarom erg benieuwd hoe Einsteins theorie zich gedraagt in een heelal met meer dimensies.
Achilleshiel
De Britten gebruikten de Cosmos-supercomputer van de universiteit van Cambridge om een meerdimensionaal heelal te simuleren. Ze kwamen erachter dat Einsteins succesvolle theorie in vijf dimensies een achilleshiel heeft.
In zo’n 5D-heelal kunnen ringvormige zwarte gaten ontstaan. De simulaties toonden dat zo’n ring na verloop van tijd uiteen kan vallen in een heleboel miniatuur-zwarte-gaten, vergelijkbaar met een dun stroompje kraanwater dat in druppels uiteenvalt.
Naakte singulariteiten
Deze mini-zwarte-gaten staan onder fysici bekend als ‘naakte singulariteiten’. Dat zijn punten met een oneindig grote dichtheid, die alles eromheen naar zich toe trekken. De vergelijkingen van Einstein schieten tekort in het beschrijven van zo’n punt met oneindige dichtheid.
In een vierdimensionaal heelal is dat geen probleem, omdat zwarte gaten daarin allemaal een gebeurtenissenhorizon hebben. Alles binnen die horizon is sowieso onwaarneembaar, zodat je geen vergelijkingen nodig die de ‘geklede’ singulariteiten beschrijven.
Naakte singulariteiten hebben geen gebeurtenissenhorizon, zodat je ze in theorie wel moet kunnen waarnemen en met formules beschrijven. Als het universum dus meer dan vier dimensies heeft, schiet de algemene relativiteitstheorie op dit punt tekort.
Einsteins grootste blunder
New Scientist #26 bevat een dossier gewijd aan de 100e verjaardag van de algemene relativiteitstheorie Bestel in onze webshop of lees op Blendle
Volgens de natuurkundigen zijn er twee mogelijke verklaringen voor het resultaat. Er zit ofwel een fout in Einsteins theorie, of de theorie geldt alleen in vier dimensies. In dat laatste geval willen de natuurkundigen weten wat er zo speciaal is aan een vierdimensionaal universum.
(newscientist.nl)
Ringvormige zwarte gaten in 5D-heelal weerleggen Einstein
Einstein mag dan in een vierdimensionaal heelal altijd gelijk hebben, bij vijf dimensies loopt zijn theorie spaak. Naakte singulariteiten gooien dan roet in het eten.
In vier dimensies zijn singulariteiten in een zwart gat gekleed, maar in 5D kunnen ze hun kleren uittrekken. Beeld: NASA
Ringvormige zwarte gaten kunnen de algemene relativiteitstheorie weerleggen. Britse natuurkundigen concluderen in Physical Review Letters dat deze objecten in strijd zijn met Einsteins befaamde theorie. Dan moet het universum echter wel uit minstens vijf dimensies bestaan.
Natuurkundigen delen het heelal over het algemeen op in drie ruimtedimensies en een tijddimensie. De conclusie over zwarte gaten in een 5D-universum lijkt daarom irrelevant. Nieuwe natuurkundige theorieën, zoals snaartheorie, gaan echter uit van een heelal met een aantal dimensies dat kan oplopen tot elf.
De algemene relativiteitstheorie is in beginsel niet gebonden aan een vast aantal dimensies. Natuurkundigen zijn daarom erg benieuwd hoe Einsteins theorie zich gedraagt in een heelal met meer dimensies.
Achilleshiel
De Britten gebruikten de Cosmos-supercomputer van de universiteit van Cambridge om een meerdimensionaal heelal te simuleren. Ze kwamen erachter dat Einsteins succesvolle theorie in vijf dimensies een achilleshiel heeft.
In zo’n 5D-heelal kunnen ringvormige zwarte gaten ontstaan. De simulaties toonden dat zo’n ring na verloop van tijd uiteen kan vallen in een heleboel miniatuur-zwarte-gaten, vergelijkbaar met een dun stroompje kraanwater dat in druppels uiteenvalt.
Naakte singulariteiten
Deze mini-zwarte-gaten staan onder fysici bekend als ‘naakte singulariteiten’. Dat zijn punten met een oneindig grote dichtheid, die alles eromheen naar zich toe trekken. De vergelijkingen van Einstein schieten tekort in het beschrijven van zo’n punt met oneindige dichtheid.
In een vierdimensionaal heelal is dat geen probleem, omdat zwarte gaten daarin allemaal een gebeurtenissenhorizon hebben. Alles binnen die horizon is sowieso onwaarneembaar, zodat je geen vergelijkingen nodig die de ‘geklede’ singulariteiten beschrijven.
Naakte singulariteiten hebben geen gebeurtenissenhorizon, zodat je ze in theorie wel moet kunnen waarnemen en met formules beschrijven. Als het universum dus meer dan vier dimensies heeft, schiet de algemene relativiteitstheorie op dit punt tekort.
Einsteins grootste blunder
New Scientist #26 bevat een dossier gewijd aan de 100e verjaardag van de algemene relativiteitstheorie Bestel in onze webshop of lees op Blendle
Volgens de natuurkundigen zijn er twee mogelijke verklaringen voor het resultaat. Er zit ofwel een fout in Einsteins theorie, of de theorie geldt alleen in vier dimensies. In dat laatste geval willen de natuurkundigen weten wat er zo speciaal is aan een vierdimensionaal universum.
(newscientist.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-03-2016
Wetenschappers: bier kan kanker helpen genezen
© Thinkstock.
Kan bier kanker helpen genezen? Wetenschappers aan de universiteit van Idaho zijn overtuigd van wel. Ze presenteren deze week hun bevindingen.
De onderzoekers vestigen hun hoop op humulon en lupulon, een alfa- en een betazuur die allebei terug te vinden zijn in hop. De bitterstoffen zouden de groei van bacteriën en bacteriële ziektes kunnen tegengaan, waardoor ze ook erg efficiënt zijn in de strijd tegen kanker.
Onderzoekers hopen nu dat ze een manier vinden om de onderdelen te isoleren uit de hop om er zo een krachtig medicijn van te kunnen maken. Dat schrijft de Britse krant The Telegraph.
Ze leggen hun bevindingen deze week voor tijdens een vergadering van de American Chemical Society (ACS). Die beroepsvereniging van scheikundigen in de Verenigde Staten biedt ondersteuning voor wetenschappelijk onderzoek en onderwijs op het gebied van chemie.
Heilzaam
In het verleden werden wel meer studies uitgevoerd die het heilzame effect van bier in de verf zetten. Zo zou het gerstenat onder meer bescherming bieden tegen hartaanvallen en het risico op nierstenen, suikerziekte en alzheimer verkleinen.
Ondanks de bevindingen benadrukt Stichting tegen Kanker: één flesje bier per dag is meer dan genoeg.
(AD)
Wetenschappers: bier kan kanker helpen genezen
© Thinkstock.
Kan bier kanker helpen genezen? Wetenschappers aan de universiteit van Idaho zijn overtuigd van wel. Ze presenteren deze week hun bevindingen.
De onderzoekers vestigen hun hoop op humulon en lupulon, een alfa- en een betazuur die allebei terug te vinden zijn in hop. De bitterstoffen zouden de groei van bacteriën en bacteriële ziektes kunnen tegengaan, waardoor ze ook erg efficiënt zijn in de strijd tegen kanker.
Onderzoekers hopen nu dat ze een manier vinden om de onderdelen te isoleren uit de hop om er zo een krachtig medicijn van te kunnen maken. Dat schrijft de Britse krant The Telegraph.
Ze leggen hun bevindingen deze week voor tijdens een vergadering van de American Chemical Society (ACS). Die beroepsvereniging van scheikundigen in de Verenigde Staten biedt ondersteuning voor wetenschappelijk onderzoek en onderwijs op het gebied van chemie.
Heilzaam
In het verleden werden wel meer studies uitgevoerd die het heilzame effect van bier in de verf zetten. Zo zou het gerstenat onder meer bescherming bieden tegen hartaanvallen en het risico op nierstenen, suikerziekte en alzheimer verkleinen.
Ondanks de bevindingen benadrukt Stichting tegen Kanker: één flesje bier per dag is meer dan genoeg.
(AD)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-03-2016
Verrassing! Wereldkampioen Go wint een keertje van de computer
Drie potjes op rij verloor de regerend wereldkampioen Go van de computer. Maar het tij is tijdens het vierde potje – weliswaar iets te laat – gekeerd.
Regerend wereldkampioen Lee Sedol heeft het vierde potje Go tegen computerprogramma AlphaGO gewonnen. Een knappe prestatie, als je bedenkt dat hij de drie potjes die eraan vooraf gingen, verloor. Met de overwinning heeft Sedol zijn eer een beetje gered. Een beetje, want met nog maar één potje Go te gaan en een tussenstand van 3-1 kan Sedol onmogelijk meer van AlphaGO winnen.
Go is een vrij complex Japans bordspel. Lang kregen computers dat spel maar niet onder de knie. Zelfs de beste Go-computerprogramma’s bleven voortdurend op amateurniveau hangen. Tot vorig jaar. Toen versloeg AlphaGO de Europese Go-kampioen.
En op dit moment ondergaat het computerprogramma een nog grotere beproeving: Go spelen tegen de regerend wereldkampioen Go. Maar de regerend wereldkampioen maakt geen schijn van kans, zo weten we nu na vier potjes Go. Het vijfde en laatste potje Go zal morgen worden gespeeld, maar kan AlphaGO niet meer van de winst afhouden. Het computerprogramma heeft bewezen beter te zijn in Go dan regerend wereldkampioen Lee Sedol.
(scientias.nl)
Verrassing! Wereldkampioen Go wint een keertje van de computer
Drie potjes op rij verloor de regerend wereldkampioen Go van de computer. Maar het tij is tijdens het vierde potje – weliswaar iets te laat – gekeerd.
Regerend wereldkampioen Lee Sedol heeft het vierde potje Go tegen computerprogramma AlphaGO gewonnen. Een knappe prestatie, als je bedenkt dat hij de drie potjes die eraan vooraf gingen, verloor. Met de overwinning heeft Sedol zijn eer een beetje gered. Een beetje, want met nog maar één potje Go te gaan en een tussenstand van 3-1 kan Sedol onmogelijk meer van AlphaGO winnen.
Go is een vrij complex Japans bordspel. Lang kregen computers dat spel maar niet onder de knie. Zelfs de beste Go-computerprogramma’s bleven voortdurend op amateurniveau hangen. Tot vorig jaar. Toen versloeg AlphaGO de Europese Go-kampioen.
En op dit moment ondergaat het computerprogramma een nog grotere beproeving: Go spelen tegen de regerend wereldkampioen Go. Maar de regerend wereldkampioen maakt geen schijn van kans, zo weten we nu na vier potjes Go. Het vijfde en laatste potje Go zal morgen worden gespeeld, maar kan AlphaGO niet meer van de winst afhouden. Het computerprogramma heeft bewezen beter te zijn in Go dan regerend wereldkampioen Lee Sedol.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
17-03-2016
Professor lost 300 jaar oud wiskundig vraagstuk op en wint 630.000 euro
© math.rochester.edu.
Andrew Wiles (62), een Britse professor aan de universiteit van Oxford, heeft gedaan wat geen enkele wiskundige in de afgelopen 300 jaar heeft kunnen doen. Hij heeft namelijk de Laatste Stelling van Fermat bewezen. En daarvoor kreeg hij de 'Abelprijs', de Nobelprijs voor wiskunde, goed voor 6 miljoen Noorse Kronen (630.000 euro).
De 17e eeuwse wiskundige Pierre Fermat beweerde zelf een bewijs te hebben, maar "vond het te lang om in de kantlijn te schrijven". © Wikicommons.
Wiles loste het vraagstuk in 1995 op nadat hij zich zeven jaar lang in complete afzondering over de stelling had gebogen. Maar nu pas mag de wiskundige de prijs in ontvangst nemen van de Norwegian Academy of Science and Letters.
In mei volgt de officiële ceremonie, waar hij dus meer dan twintig jaar op heeft moeten wachten. Hij werd wel al in de adelstand verheven en gaat al enkele jaren door het leven als Sir Andrew Wiles.
De professor was amper tien jaar oud toen hij geobsedeerd raakte door de Laatste Stelling van Fermat. "Ik wist toen al dat ik dit nooit zou laten vallen, ik moest het gewoon oplossen", aldus Wiles. En zo geschiedde.
Al 300 jaar probeerden knappe koppen de stelling van de 17e eeuwse wiskundige Pierre Fermat te bewijzen, maar de stelling weerstond aan alle pogingen. Tot Wiles er zich mee moeide.
Tot Wiles het bewijs leverde, gold de stelling als de belangrijkste onbewezen stelling in de wiskunde.
De stelling
Sir Andrew Wiles © Wikipedia.
De stelling zegt dat er geen positieve gehele getallen a,b,c bestaan, zodanig dat an + bn = cn voor n groter dan 2.
In gewone mensentaal: de som van twee derdemachten is nooit een derdemacht, de som van twee vierdemachten is nooit een vierdemacht, enzovoort. Een vrij simpele stelling, die blijkbaar heel moeilijk te bewijzen viel.
Naar verluidt had Fermat zelf wél een bewijs, maar vond hij het "te lang om in de kantlijn op te schrijven". En gelijk had hij, want het bewijs van Wiles is ongeveer 100 pagina's lang. Bovendien gebruikte Wiles technieken die pas in de 20e eeuw ontwikkeld zijn. Het bewijs dat Fermat beweerde te hebben, moet dus foutief geweest zijn.
(HLN)
Professor lost 300 jaar oud wiskundig vraagstuk op en wint 630.000 euro
© math.rochester.edu.
Andrew Wiles (62), een Britse professor aan de universiteit van Oxford, heeft gedaan wat geen enkele wiskundige in de afgelopen 300 jaar heeft kunnen doen. Hij heeft namelijk de Laatste Stelling van Fermat bewezen. En daarvoor kreeg hij de 'Abelprijs', de Nobelprijs voor wiskunde, goed voor 6 miljoen Noorse Kronen (630.000 euro).
De 17e eeuwse wiskundige Pierre Fermat beweerde zelf een bewijs te hebben, maar "vond het te lang om in de kantlijn te schrijven". © Wikicommons.
Wiles loste het vraagstuk in 1995 op nadat hij zich zeven jaar lang in complete afzondering over de stelling had gebogen. Maar nu pas mag de wiskundige de prijs in ontvangst nemen van de Norwegian Academy of Science and Letters.
In mei volgt de officiële ceremonie, waar hij dus meer dan twintig jaar op heeft moeten wachten. Hij werd wel al in de adelstand verheven en gaat al enkele jaren door het leven als Sir Andrew Wiles.
De professor was amper tien jaar oud toen hij geobsedeerd raakte door de Laatste Stelling van Fermat. "Ik wist toen al dat ik dit nooit zou laten vallen, ik moest het gewoon oplossen", aldus Wiles. En zo geschiedde.
Al 300 jaar probeerden knappe koppen de stelling van de 17e eeuwse wiskundige Pierre Fermat te bewijzen, maar de stelling weerstond aan alle pogingen. Tot Wiles er zich mee moeide.
Tot Wiles het bewijs leverde, gold de stelling als de belangrijkste onbewezen stelling in de wiskunde.
De stelling
Sir Andrew Wiles © Wikipedia.
De stelling zegt dat er geen positieve gehele getallen a,b,c bestaan, zodanig dat an + bn = cn voor n groter dan 2.
In gewone mensentaal: de som van twee derdemachten is nooit een derdemacht, de som van twee vierdemachten is nooit een vierdemacht, enzovoort. Een vrij simpele stelling, die blijkbaar heel moeilijk te bewijzen viel.
Naar verluidt had Fermat zelf wél een bewijs, maar vond hij het "te lang om in de kantlijn op te schrijven". En gelijk had hij, want het bewijs van Wiles is ongeveer 100 pagina's lang. Bovendien gebruikte Wiles technieken die pas in de 20e eeuw ontwikkeld zijn. Het bewijs dat Fermat beweerde te hebben, moet dus foutief geweest zijn.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
NASA discovers first wormhole in our galaxy
Italiaans bericht maar ff translate naar Engels en je komt een heel eind
ik zeg: 1 april grap
Italiaans bericht maar ff translate naar Engels en je komt een heel eind
ik zeg: 1 april grap
quote:How ancient horse-dung bacteria is helping us locate where Hannibal crossed the Alps
Despite thousands of years of hard work by brilliant scholars, the great enigma of where Hannibal crossed the Alps to invade Italy remained unsolved. But now it looks like we may just have cracked it – all thanks to modern science and a bit of ancient horse poo. As a microbiologist, I was part of the team that carried out the research.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
