W&T Wetenschap & Technologie
Een plek om te discussiëren over wetenschappelijke onderwerpen, wetenschappelijke problemen, technologische projecten en grootse uitvindingen.
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:Op woensdag 18 juni 2014 11:19 schreef Pietverdriet het volgende:
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)
