W&T Wetenschap & Technologie
Een plek om te discussiëren over wetenschappelijke onderwerpen, wetenschappelijke problemen, technologische projecten en grootse uitvindingen.
Welkom in Wetenschap & Technologie in het Nieuws!
Wetenschap & Technologie in het Nieuws
Wetenschap & Technologie in het Nieuws 2
We gaan verder met het laatste artikel uit het vorige topic
17-09-2013
Oersoep met oerzymen
Reconstructie doet vermoeden dat RNA meer hulp kreeg dan gedacht
Verwijder alle franje van de enzymen die transfer-RNA koppelen aan het juiste aminozuur, en dan functioneren ze nog steeds. Zou goed kunnen dat het ontstaan van het leven vanaf het begin is gekatalyseerd door zulke ‘oerzymen’ en niet door RNA dat voor enzym speelde, schrijft biochemicus Charles Carter in het Journal of Biological Chemistry.
Hedendaags synthetase.
De onderzoeker van de University of North Carolina hakt hiermee in op de theorie, dat het leven in eerste instantie alleen dreef op RNA. Dat zou na zijn toevallige ontstaan eerst zichzelf zijn gaan repliceren. In eerste instantie zonder hulp van enige katalysator, totdat er (alweer toevallig) een RNA-volgorde uit rolde die als ‘ribozym’ de replicatie van zijn collegamoleculen kon bevorderen.
Dat zulk katalytisch actief RNA inderdaad bestaat, staat al jaren vast. Probleem is alleen dat de aarde slechts 4,5 miljard jaar oud is en dat statistici hebben berekend dat dat veel te kort is om het leven op deze manier te laten evolueren.
Carter heeft nu een poging gedaan om te reconstrueren wat er dan wél gebeurde. Hij richtte zich op de aminoacyl-tRNA-synthetase-enzymen, die tRNA aan aminozuren zetten. Daar bestaan eindeloos veel varianten van, maar uiteindelijk behoren ze allemaal tot slechts twee ‘superfamilies’.
Wat Carter deed was de eiwitstructuren uit die twee families over elkaar heen leggen en kijken welke onderdelen in alle varianten terugkomen. Vervolgens synthetiseerde hij die twee kale kernen, die elk bestaan uit iets van 120 aminozuurresiduen, en keek of die nog steeds katalytisch actief waren.
Dat waren ze inderdaad. De ‘oerzymen’ (Urzymes, in het Engels) bevorderen braaf de twee reacties die ze moeten bevorderen, namelijk de acylering van tRNA en de activering van de aminozuren die er aan moeten komen te hangen. De efficiëntie bedraagt ongeveer 60 procent van die van de huidige varianten, wat doet vermoeden dat ze op dit punt al een heel stuk evolutie achter de rug hadden.
Opmerkelijk is ook dat de genetische code voor beide oerzymen min of meer complementair is. Ga je nog iets verder terug in de evolutie, dan konden beide codes waarschijnlijk worden opgeslagen in dezelfde dubbele helix, waarbij elke streng codeerde voor één van de twee.
Carter vermoedt nu dat de oerzymen in dit stadium gelijk op evolueerden met RNA, en dat dat stadium moet worden gesitueerd vóór het moment dat er iets ontstond dat op leven leek. Dat zou dus inhouden dat eiwitten veel ouder zijn dan gedacht.
Hoe deze ‘eiwit-RNA-wereld’ ooit uit zichzelf heeft kunnen ontstaan,en hoe ze zichzelf in eerste instatnie repliceerde, blijft intussen nog steeds een onopgelost raadsel. Carter is nu op zoek naar een oerversie van de RNA-polymerase-enzymen die RNA-ketens opbouwen uit losse nucleïnezuren. Als dat oerzym ook blijkt te bestaan, zou dat op z’n minst een interessant stukje van de puzzel zijn.
bron: University of North Carolina
(c2w)
Wetenschap & Technologie in het Nieuws
Wetenschap & Technologie in het Nieuws 2
We gaan verder met het laatste artikel uit het vorige topic
17-09-2013
Oersoep met oerzymen
Reconstructie doet vermoeden dat RNA meer hulp kreeg dan gedacht
Verwijder alle franje van de enzymen die transfer-RNA koppelen aan het juiste aminozuur, en dan functioneren ze nog steeds. Zou goed kunnen dat het ontstaan van het leven vanaf het begin is gekatalyseerd door zulke ‘oerzymen’ en niet door RNA dat voor enzym speelde, schrijft biochemicus Charles Carter in het Journal of Biological Chemistry.
Hedendaags synthetase.
De onderzoeker van de University of North Carolina hakt hiermee in op de theorie, dat het leven in eerste instantie alleen dreef op RNA. Dat zou na zijn toevallige ontstaan eerst zichzelf zijn gaan repliceren. In eerste instantie zonder hulp van enige katalysator, totdat er (alweer toevallig) een RNA-volgorde uit rolde die als ‘ribozym’ de replicatie van zijn collegamoleculen kon bevorderen.
Dat zulk katalytisch actief RNA inderdaad bestaat, staat al jaren vast. Probleem is alleen dat de aarde slechts 4,5 miljard jaar oud is en dat statistici hebben berekend dat dat veel te kort is om het leven op deze manier te laten evolueren.
Carter heeft nu een poging gedaan om te reconstrueren wat er dan wél gebeurde. Hij richtte zich op de aminoacyl-tRNA-synthetase-enzymen, die tRNA aan aminozuren zetten. Daar bestaan eindeloos veel varianten van, maar uiteindelijk behoren ze allemaal tot slechts twee ‘superfamilies’.
Wat Carter deed was de eiwitstructuren uit die twee families over elkaar heen leggen en kijken welke onderdelen in alle varianten terugkomen. Vervolgens synthetiseerde hij die twee kale kernen, die elk bestaan uit iets van 120 aminozuurresiduen, en keek of die nog steeds katalytisch actief waren.
Dat waren ze inderdaad. De ‘oerzymen’ (Urzymes, in het Engels) bevorderen braaf de twee reacties die ze moeten bevorderen, namelijk de acylering van tRNA en de activering van de aminozuren die er aan moeten komen te hangen. De efficiëntie bedraagt ongeveer 60 procent van die van de huidige varianten, wat doet vermoeden dat ze op dit punt al een heel stuk evolutie achter de rug hadden.
Opmerkelijk is ook dat de genetische code voor beide oerzymen min of meer complementair is. Ga je nog iets verder terug in de evolutie, dan konden beide codes waarschijnlijk worden opgeslagen in dezelfde dubbele helix, waarbij elke streng codeerde voor één van de twee.
Carter vermoedt nu dat de oerzymen in dit stadium gelijk op evolueerden met RNA, en dat dat stadium moet worden gesitueerd vóór het moment dat er iets ontstond dat op leven leek. Dat zou dus inhouden dat eiwitten veel ouder zijn dan gedacht.
Hoe deze ‘eiwit-RNA-wereld’ ooit uit zichzelf heeft kunnen ontstaan,en hoe ze zichzelf in eerste instatnie repliceerde, blijft intussen nog steeds een onopgelost raadsel. Carter is nu op zoek naar een oerversie van de RNA-polymerase-enzymen die RNA-ketens opbouwen uit losse nucleïnezuren. Als dat oerzym ook blijkt te bestaan, zou dat op z’n minst een interessant stukje van de puzzel zijn.
bron: University of North Carolina
(c2w)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-09-2013
Stephen Hawking: "Computer kan leven na dood mogelijk maken"
Stephen Hawking stelde in Cambridge een docu over zijn leven voor. © afp.
Kunnen onze hersenen verder leven nadat ons lichaam sterft? Volgens de Britse natuur- en wiskundige Stephen Hawking is het antwoord ja.
Technologie kan volgens Hawking realiseren wat tot op heden als pure sciencefiction klinkt. Op het Cambridge Film Festival, waar hij te gast was om 'Hawking', een documentaire over zijn leven, in te leiden, vertelde hij het zo: "Het brein is zoals een programma in onze geest, die je als een computer moet zien. In theorie is het daarom mogelijk om het brein naar een computer te kopiëren en een soort leven na de dood te ontwikkelen."
Dat een dergelijk huzarenstuk nog buiten de huidige capaciteiten van de mensheid ligt, moest ook Hawking toegeven. "Maar het conventionele leven na de dood dat ons wordt voorgespiegeld, is een sprookje voor mensen die bang zijn in het donker."
Geestesgenoten
De Brit is niet de enige die gelooft in technologie die de omzetting van hersenfuncties naar een computer mogelijk moet maken. Zo meldde de New York Times in juni van dit jaar nog dat de Russische multimiljonair Dmitry Itskov volop inzet op het project 2045 Initiative. Een van de doelstellingen van dit initiatief is de inhoud van het brein te kunnen uploaden naar een robot.
Ook de Brain Preservation Foundation werkt in een gelijkaardige richting. Die vereniging hoopt een procédé te ontwikkelen om onze hersenen - geheugen, gevoelens en bewustzijn incluis - te kunnen bewaren. De werkwijze zou er dan in bestaan om het brein om te zetten in plastic, het in kleine schijfjes op te snijden en dan in een 3D-structuur opnieuw samen te voegen.
(HLN)
Stephen Hawking: "Computer kan leven na dood mogelijk maken"
Stephen Hawking stelde in Cambridge een docu over zijn leven voor. © afp.
Kunnen onze hersenen verder leven nadat ons lichaam sterft? Volgens de Britse natuur- en wiskundige Stephen Hawking is het antwoord ja.
Technologie kan volgens Hawking realiseren wat tot op heden als pure sciencefiction klinkt. Op het Cambridge Film Festival, waar hij te gast was om 'Hawking', een documentaire over zijn leven, in te leiden, vertelde hij het zo: "Het brein is zoals een programma in onze geest, die je als een computer moet zien. In theorie is het daarom mogelijk om het brein naar een computer te kopiëren en een soort leven na de dood te ontwikkelen."
Dat een dergelijk huzarenstuk nog buiten de huidige capaciteiten van de mensheid ligt, moest ook Hawking toegeven. "Maar het conventionele leven na de dood dat ons wordt voorgespiegeld, is een sprookje voor mensen die bang zijn in het donker."
Geestesgenoten
De Brit is niet de enige die gelooft in technologie die de omzetting van hersenfuncties naar een computer mogelijk moet maken. Zo meldde de New York Times in juni van dit jaar nog dat de Russische multimiljonair Dmitry Itskov volop inzet op het project 2045 Initiative. Een van de doelstellingen van dit initiatief is de inhoud van het brein te kunnen uploaden naar een robot.
Ook de Brain Preservation Foundation werkt in een gelijkaardige richting. Die vereniging hoopt een procédé te ontwikkelen om onze hersenen - geheugen, gevoelens en bewustzijn incluis - te kunnen bewaren. De werkwijze zou er dan in bestaan om het brein om te zetten in plastic, het in kleine schijfjes op te snijden en dan in een 3D-structuur opnieuw samen te voegen.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
03-10-2013
Virtueel rondlopen
Onderzoekers van de technische universiteit in Wenen hebben een methode ontwikkeld die het mogelijk maakt om iemand in een virtuele wereld rond te laten lopen, terwijl deze in de echte wereld blijft staan.
Ze ontwikkelden daartoe de Virtualizer, die bestaat uit een glad rond platform met diverse sensoren met daaraan bevestigd drie rechtopstaande armen die op middelhoogte een ring op zijn plaats houden. De gebruiker maakt loopbewegingen op het platform en wordt hierbij op de plaats gehouden door de ring.
De ring werkt al samen met bestaande vr-brillen.
(Technischweekblad.nl)
Virtueel rondlopen
Onderzoekers van de technische universiteit in Wenen hebben een methode ontwikkeld die het mogelijk maakt om iemand in een virtuele wereld rond te laten lopen, terwijl deze in de echte wereld blijft staan.
Ze ontwikkelden daartoe de Virtualizer, die bestaat uit een glad rond platform met diverse sensoren met daaraan bevestigd drie rechtopstaande armen die op middelhoogte een ring op zijn plaats houden. De gebruiker maakt loopbewegingen op het platform en wordt hierbij op de plaats gehouden door de ring.
De ring werkt al samen met bestaande vr-brillen.
(Technischweekblad.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
07-10-2013
Einstein had bijzonder sterke verbinding tussen hersenhelften
Natuurkundige Albert Einstein had bijzonder sterke zenuwverbindingen tussen zijn linker- en rechterhersenhelft, zo blijkt uit nieuw onderzoek.
De hersenbalk die de beide hersenhelften verbindt, was bij Einstein op veel plaatsen dikker dan dezelfde hersenstructuur bij mannen met een vergelijkbare leeftijd.
Mogelijk bestaat er een verband tussen de goed verbonden hersenhelften van de natuurkundige en zijn intellectuele prestaties tijdens zijn leven.
Dat melden Chinese en Amerikaanse onderzoekers in het wetenschappelijk tijdschrift Brain.
Foto's
De wetenschappers gebruikten bij hun onderzoek gedetailleerde foto's van de beide hersenhelften van Einstein. De foto's zijn afkomstig uit het National Museum of Health and Medicine in Silver Spring, waar het brein wordt bewaard van de beroemde wetenschapper die op 76-jarige leeftijd overleed.
De onderzoekers brachten met een speciale techniek in kaart op welke plaatsen in het brein van Einstein bundels van zenuwen van de ene hersenhelft naar de andere hersenhelft liepen en hoe dik deze bundels waren.
Deze metingen werden vergeleken met vergelijkbare structuren in breinmonsters van 52 mannen die op een vergelijkbare leeftijd waren overleden en 15 mannen die iets ouder waren bij hun overlijden.
"Met deze studie dringen we echt door tot Einsteins brein", verklaart onderzoeker Dean Falk in de Britse krant The Independent. "Het levert nieuwe informatie die kan helpen om het oppervlak van zijn brein beter te interpreteren."
Verband
Uit eerder onderzoek is gebleken dat er een verband bestaat tussen intelligentie en een relatief dikke hersenbalk. De grote vraag is echter of Einstein zijn genialiteit ontwikkelde door de sterke verbindingen, of juist een dikke hersenbalk kreeg door zijn intellectuele arbeid.
Verder kan een specifieke hersenstructuur intelligentie maar voor een zeer beperkt deel verklaren.
De hersenen van Einstein zijn niet alleen bijzonder vanwege de dikke hersenbalk. Uit eerder onderzoek is gebleken dat hij ook beschikte over een relatief grote prefrontale cortex, het hersengebied dat een belangrijke rol speelt bij abstract denken.
Door: NU.nl/Dennis Rijnvis
(nu.nl)
Einstein had bijzonder sterke verbinding tussen hersenhelften
Natuurkundige Albert Einstein had bijzonder sterke zenuwverbindingen tussen zijn linker- en rechterhersenhelft, zo blijkt uit nieuw onderzoek.
De hersenbalk die de beide hersenhelften verbindt, was bij Einstein op veel plaatsen dikker dan dezelfde hersenstructuur bij mannen met een vergelijkbare leeftijd.
Mogelijk bestaat er een verband tussen de goed verbonden hersenhelften van de natuurkundige en zijn intellectuele prestaties tijdens zijn leven.
Dat melden Chinese en Amerikaanse onderzoekers in het wetenschappelijk tijdschrift Brain.
Foto's
De wetenschappers gebruikten bij hun onderzoek gedetailleerde foto's van de beide hersenhelften van Einstein. De foto's zijn afkomstig uit het National Museum of Health and Medicine in Silver Spring, waar het brein wordt bewaard van de beroemde wetenschapper die op 76-jarige leeftijd overleed.
De onderzoekers brachten met een speciale techniek in kaart op welke plaatsen in het brein van Einstein bundels van zenuwen van de ene hersenhelft naar de andere hersenhelft liepen en hoe dik deze bundels waren.
Deze metingen werden vergeleken met vergelijkbare structuren in breinmonsters van 52 mannen die op een vergelijkbare leeftijd waren overleden en 15 mannen die iets ouder waren bij hun overlijden.
"Met deze studie dringen we echt door tot Einsteins brein", verklaart onderzoeker Dean Falk in de Britse krant The Independent. "Het levert nieuwe informatie die kan helpen om het oppervlak van zijn brein beter te interpreteren."
Verband
Uit eerder onderzoek is gebleken dat er een verband bestaat tussen intelligentie en een relatief dikke hersenbalk. De grote vraag is echter of Einstein zijn genialiteit ontwikkelde door de sterke verbindingen, of juist een dikke hersenbalk kreeg door zijn intellectuele arbeid.
Verder kan een specifieke hersenstructuur intelligentie maar voor een zeer beperkt deel verklaren.
De hersenen van Einstein zijn niet alleen bijzonder vanwege de dikke hersenbalk. Uit eerder onderzoek is gebleken dat hij ook beschikte over een relatief grote prefrontale cortex, het hersengebied dat een belangrijke rol speelt bij abstract denken.
Door: NU.nl/Dennis Rijnvis
(nu.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-10-2013
"Draagbare computers zoals Google Glass niet te stoppen"
Bedrijf werkt in grootste geheim aan nieuw snufje
© ap.
Google werkt in het grootste geheim aan een opvolger voor Google Glass. Mary Lou Jepsen, hoofd van de displayafdeling van Googles hardwaredivisie 'Google X', stelt dat zij en haar team amper drie uur per nacht slapen om te kunnen werken aan het snufje. Dat zei ze op de EmTech-conferentie van MIT afgelopen donderdag, meldt Technology Review.
Jepsen mocht niet zeggen waar ze nu precies aan werkt, maar sprak onder meer over de veranderingen bij de consumentenelektronica. Ze vergeleek de Google-bril met het T-model van Ford, dat als een van de eerste wagens in massaproductie werd genomen en zo een revolutie ontketende door de lage prijs. "Hij weegt weinig, zit comfortabel en is cool", zei ze over Glass.
Verslavend
Volgens Jepsen wordt de toekomstige draagbare technologie zo aantrekkelijk dat niemand de grootschalige verspreiding zal kunnen tegenhouden. Ze noemde de snelheid waarmee je informatie op de draagbare technologie kan raadplegen verslavend.
"Het is eigenlijk een manier om je te versterken," zei ze. "Ik denk al jaren dat een laptop een uitbreiding van mijn geest is. Waarom zou ik hem niet dichter bij mijn brein willen hebben, en de hele tijd op mij?"
Niet te stoppen
Draagbare toestellen zoals Google Glass hebben ook praktische toepassingen. Volgens Jepsen kunnen ze bijvoorbeeld ouderen met Alzheimer helpen door mensen te herkennen en hun namen in het gezichtsveld van de drager te projecteren.
Eric Schmidt, de voorzitter van Googles raad van bestuur, voegde toe dat Glass-critici "bang zijn van verandering". Ook hij gelooft rotsvast in de algemene van dergelijke snufjes, en stelde dat de maatschappij zich zal aanpassen.
(HLN)
"Draagbare computers zoals Google Glass niet te stoppen"
Bedrijf werkt in grootste geheim aan nieuw snufje
© ap.
Google werkt in het grootste geheim aan een opvolger voor Google Glass. Mary Lou Jepsen, hoofd van de displayafdeling van Googles hardwaredivisie 'Google X', stelt dat zij en haar team amper drie uur per nacht slapen om te kunnen werken aan het snufje. Dat zei ze op de EmTech-conferentie van MIT afgelopen donderdag, meldt Technology Review.
Jepsen mocht niet zeggen waar ze nu precies aan werkt, maar sprak onder meer over de veranderingen bij de consumentenelektronica. Ze vergeleek de Google-bril met het T-model van Ford, dat als een van de eerste wagens in massaproductie werd genomen en zo een revolutie ontketende door de lage prijs. "Hij weegt weinig, zit comfortabel en is cool", zei ze over Glass.
Verslavend
Volgens Jepsen wordt de toekomstige draagbare technologie zo aantrekkelijk dat niemand de grootschalige verspreiding zal kunnen tegenhouden. Ze noemde de snelheid waarmee je informatie op de draagbare technologie kan raadplegen verslavend.
"Het is eigenlijk een manier om je te versterken," zei ze. "Ik denk al jaren dat een laptop een uitbreiding van mijn geest is. Waarom zou ik hem niet dichter bij mijn brein willen hebben, en de hele tijd op mij?"
Niet te stoppen
Draagbare toestellen zoals Google Glass hebben ook praktische toepassingen. Volgens Jepsen kunnen ze bijvoorbeeld ouderen met Alzheimer helpen door mensen te herkennen en hun namen in het gezichtsveld van de drager te projecteren.
Eric Schmidt, de voorzitter van Googles raad van bestuur, voegde toe dat Glass-critici "bang zijn van verandering". Ook hij gelooft rotsvast in de algemene van dergelijke snufjes, en stelde dat de maatschappij zich zal aanpassen.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-10-2013
Google stelt kwantumcomputer voor in docu van zes minuten
Bron: YouTube video
Internetbedrijf Google en ruimtevaartorganisatie NASA hebben een tijd geleden samen een kwantumcomputer aangekocht. Google heeft nu een korte documentaire gemaakt waarin het uitlegt wat kwantumtechnologie is, hoe hun supercomputer werkt en welke toepassingen de bedrijven ervoor zien. De technologie staat echter wel nog maar in haar kinderschoenen.
Een kwantumcomputer zal gigantische hoeveelheden data kunnen analyseren en daar allerlei verbanden en patronen tussen leggen. Hij zal in staat zijn om alle mogelijkheden in één keer te bekijken, terwijl een normale computer dat een voor een doet.
Google wil de kwantumcomputer - kostprijs: 11 miljoen euro - vooral gebruiken voor de ontwikkeling van zoek- en spraakherkenningstechnologie. Volgens de website The Verge wordt de computer ook al gebruikt om Google Glass te helpen het onderscheid maken tussen een bewuste knipoog en een normale knipperbeweging. Met een knipoog maakt een Google Glass-gebruiker namelijk een foto.
(HLN)
Google stelt kwantumcomputer voor in docu van zes minuten
Bron: YouTube video
Internetbedrijf Google en ruimtevaartorganisatie NASA hebben een tijd geleden samen een kwantumcomputer aangekocht. Google heeft nu een korte documentaire gemaakt waarin het uitlegt wat kwantumtechnologie is, hoe hun supercomputer werkt en welke toepassingen de bedrijven ervoor zien. De technologie staat echter wel nog maar in haar kinderschoenen.
Een kwantumcomputer zal gigantische hoeveelheden data kunnen analyseren en daar allerlei verbanden en patronen tussen leggen. Hij zal in staat zijn om alle mogelijkheden in één keer te bekijken, terwijl een normale computer dat een voor een doet.
Google wil de kwantumcomputer - kostprijs: 11 miljoen euro - vooral gebruiken voor de ontwikkeling van zoek- en spraakherkenningstechnologie. Volgens de website The Verge wordt de computer ook al gebruikt om Google Glass te helpen het onderscheid maken tussen een bewuste knipoog en een normale knipperbeweging. Met een knipoog maakt een Google Glass-gebruiker namelijk een foto.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Growing Bacteria Keep Time, Know Their Place
Working with a synthetic gene circuit designed to coax bacteria to grow in a predictable ring pattern, Duke University scientists have revealed an underappreciated contributor to natural pattern formation: time.
In a series of experiments published Oct. 8, 2013, in the journal Molecular Systems Biology, associate professor of biomedical engineering Lingchong You and his colleagues show that their engineered gene circuit functions as a timing mechanism, triggering a predictable ring growth pattern that adjusts to the size of its environment.
The unexpected result provides a potential explanation for how organs such as the heart and lungs know when to stop growing and runs counter to established theories, one of which dates back to computer pioneer Alan Turing. The finding also lays a foundation for engineering patterned bacteria as a biological scaffold for new materials such as metallic films, which have potential applications in the energy field.
“Everywhere you look in nature there are patterns, many of them very beautiful and even inspirational,” said You. “Our work adds another dimension to the general principles of pattern formation.”
Turing's ideas guided theories of pattern formation in biology for decades. He imagined biological patterns arose from the interaction of chemicals he termed “morphogens” that initiated and directed patterns by triggering on- or off-switches, depending on their concentration in a particular location. In a theoretical treatise published in 1952, Turing used math to show how these morphogens could move in space, revealing patterns that mimic those seen in animal skins and leaf shapes.
But like persistent myths, theories can also become entrenched. You and his colleagues became puzzled when a synthetic gene circuit they built to test Turing’s model didn’t create the growth pattern they were expecting.
Using molecular biology techniques, he and his colleagues had programmed the common laboratory bacterium E. coli to produce two molecules. One served as the “on” switch that spreads throughout the growing colony. The other served as the “off” switch that would be triggered by an increasing concentration of the “on” signal.
The researchers also engineered the bacteria to produce fluorescent colors so they could watch patterns form. But as the colonies grew, the emerging patterns didn’t behave as predicted. They were much smaller than the research team expected based on how fast the “on” signal should diffuse.
To solve the mystery, the scientists added a high concentration of the “on” signal to the growth chamber, flooding the bacteria with the signal. The bacteria formed the same distinctive ring pattern over the same time, which showed they weren't responding to changes in the concentration of the "on" signal in space.
Instead, the researchers reasoned that the “on” signal served as a timing cue. The research team then created a mathematical model of the timing mechanism and predicted how the cells would respond to changes in the size of their growth chamber.
“By serving as a timing cue, the morphogen ‘on’ signal enables the system to sense and respond to the size of the environment,” said You. “The larger the area, the longer it takes for the morphogen to accumulate to a high enough concentration to trigger pattern formation. As such, a larger area will lead to a larger ring pattern.”
Follow-up experiments confirmed the model, and provided a simple example of how growing organs may be able to sense the size of their environment -- and when it’s time to stop growing -- potentially solving a persistent mystery in developmental biology.
You and his colleagues plan to use the artificial gene circuit to create more complex biological patterns, both to further explore general principles of pattern formation and to serve as scaffolds for making new materials, such as thin metal films for energy applications.
The lead authors for this work are Stephen Payne and Bochong Li from Duke’s Department of Biomedical Engineering. In addition, Yangxiaolu Cao, also from the Department of Biomedical Engineering, as well as David Schaeffer and Marc D. Ryser of Duke’s Department of Mathematics, contributed to the work.
The research was supported by the Office of Naval Research (N00014-12-1-0631), the National Institutes of Health (1R01- GM098642; R01-GM096190-02), a DuPont Young Professorship, a David and Lucile Packard Fellowship, and a National Science Foundation CAREER award to You (CBET-0953202), as well as NIH graduate fellowship funding to Payne.
http://www.bme.duke.edu/news/4387
Working with a synthetic gene circuit designed to coax bacteria to grow in a predictable ring pattern, Duke University scientists have revealed an underappreciated contributor to natural pattern formation: time.
In a series of experiments published Oct. 8, 2013, in the journal Molecular Systems Biology, associate professor of biomedical engineering Lingchong You and his colleagues show that their engineered gene circuit functions as a timing mechanism, triggering a predictable ring growth pattern that adjusts to the size of its environment.
The unexpected result provides a potential explanation for how organs such as the heart and lungs know when to stop growing and runs counter to established theories, one of which dates back to computer pioneer Alan Turing. The finding also lays a foundation for engineering patterned bacteria as a biological scaffold for new materials such as metallic films, which have potential applications in the energy field.
“Everywhere you look in nature there are patterns, many of them very beautiful and even inspirational,” said You. “Our work adds another dimension to the general principles of pattern formation.”
Turing's ideas guided theories of pattern formation in biology for decades. He imagined biological patterns arose from the interaction of chemicals he termed “morphogens” that initiated and directed patterns by triggering on- or off-switches, depending on their concentration in a particular location. In a theoretical treatise published in 1952, Turing used math to show how these morphogens could move in space, revealing patterns that mimic those seen in animal skins and leaf shapes.
But like persistent myths, theories can also become entrenched. You and his colleagues became puzzled when a synthetic gene circuit they built to test Turing’s model didn’t create the growth pattern they were expecting.
Using molecular biology techniques, he and his colleagues had programmed the common laboratory bacterium E. coli to produce two molecules. One served as the “on” switch that spreads throughout the growing colony. The other served as the “off” switch that would be triggered by an increasing concentration of the “on” signal.
The researchers also engineered the bacteria to produce fluorescent colors so they could watch patterns form. But as the colonies grew, the emerging patterns didn’t behave as predicted. They were much smaller than the research team expected based on how fast the “on” signal should diffuse.
To solve the mystery, the scientists added a high concentration of the “on” signal to the growth chamber, flooding the bacteria with the signal. The bacteria formed the same distinctive ring pattern over the same time, which showed they weren't responding to changes in the concentration of the "on" signal in space.
Instead, the researchers reasoned that the “on” signal served as a timing cue. The research team then created a mathematical model of the timing mechanism and predicted how the cells would respond to changes in the size of their growth chamber.
“By serving as a timing cue, the morphogen ‘on’ signal enables the system to sense and respond to the size of the environment,” said You. “The larger the area, the longer it takes for the morphogen to accumulate to a high enough concentration to trigger pattern formation. As such, a larger area will lead to a larger ring pattern.”
Follow-up experiments confirmed the model, and provided a simple example of how growing organs may be able to sense the size of their environment -- and when it’s time to stop growing -- potentially solving a persistent mystery in developmental biology.
You and his colleagues plan to use the artificial gene circuit to create more complex biological patterns, both to further explore general principles of pattern formation and to serve as scaffolds for making new materials, such as thin metal films for energy applications.
The lead authors for this work are Stephen Payne and Bochong Li from Duke’s Department of Biomedical Engineering. In addition, Yangxiaolu Cao, also from the Department of Biomedical Engineering, as well as David Schaeffer and Marc D. Ryser of Duke’s Department of Mathematics, contributed to the work.
The research was supported by the Office of Naval Research (N00014-12-1-0631), the National Institutes of Health (1R01- GM098642; R01-GM096190-02), a DuPont Young Professorship, a David and Lucile Packard Fellowship, and a National Science Foundation CAREER award to You (CBET-0953202), as well as NIH graduate fellowship funding to Payne.
http://www.bme.duke.edu/news/4387
Niet meer aanwezig in dit forum.
12-10-2013
Net echt: aap voelt voorwerpen met robothand
De aap kreeg signalen van elektroden ingeplant in de hersenen. © Screenshot Newsy.
In het kader van een onderzoek aan de University of Chicago heeft een aap een prosthetische hand gekregen waarmee hij voorwerpen ook echt kan voelen. Net zoals bij een echte hand krijgen de hersenen signalen wanneer een voorwerp wordt aangeraakt. Dat meldt wetenschappelijk tijdschrift New Scientist. Het onderzoek heeft als doel bestaande kunstledematen te verbeteren.
Om deze opmerkelijke prestatie te realiseren, trainden onderzoekers de aap eerst zijn hoofd te draaien afhankelijk van welke van zijn vingers werden aangeraakt. Nadien vervingen de wetenschappers de signalen, die normaal van zenuwuiteinden komen, met die afkomstig van elektrodes in de hersenen en verbonden aan de prothese. Met succes: de aap keek de andere richting uit, net als bij een echte hand.
"De tastzin is cruciaal voor mensen met een prothese. Zonder dat zintuig verbrijzelen ze voorwerpen of laten ze die vallen." Dat zegt Sliman Bensmaia, onderzoeker aan de University of Chicago. Hij hoopt de resultaten van zijn onderzoek met apen te gebruiken om bestaande protheses te verbeteren en ze menselijker te maken. "Misschien zal mijn onderzoek iemand helpen zijn geliefde weer aan te kunnen raken", zegt Bensmaia.
Nog veel obstakels
Het voornaamste probleem voor de onderzoekers is elektroden te vinden die veilig en stevig genoeg zijn om lange tijd in een menselijk lichaam aanwezig te zijn. Ook moeten ze in staat zijn zich aan te passen naarmate iemand ouder wordt en de signalen van het brein veranderen.
Ondanks de vele obstakels blijft Lee Miller, professor aan de Northwestern University in Evanston, Illinois, hoopvol. "Wat Bensmaia doet, is de natuurlijke manier van de hersenen om de tastzin door te geven zo veel mogelijk na te bootsen. Dat is waarschijnlijk de beste aanpak die er is."
(HLN)
Net echt: aap voelt voorwerpen met robothand
De aap kreeg signalen van elektroden ingeplant in de hersenen. © Screenshot Newsy.
In het kader van een onderzoek aan de University of Chicago heeft een aap een prosthetische hand gekregen waarmee hij voorwerpen ook echt kan voelen. Net zoals bij een echte hand krijgen de hersenen signalen wanneer een voorwerp wordt aangeraakt. Dat meldt wetenschappelijk tijdschrift New Scientist. Het onderzoek heeft als doel bestaande kunstledematen te verbeteren.
Om deze opmerkelijke prestatie te realiseren, trainden onderzoekers de aap eerst zijn hoofd te draaien afhankelijk van welke van zijn vingers werden aangeraakt. Nadien vervingen de wetenschappers de signalen, die normaal van zenuwuiteinden komen, met die afkomstig van elektrodes in de hersenen en verbonden aan de prothese. Met succes: de aap keek de andere richting uit, net als bij een echte hand.
"De tastzin is cruciaal voor mensen met een prothese. Zonder dat zintuig verbrijzelen ze voorwerpen of laten ze die vallen." Dat zegt Sliman Bensmaia, onderzoeker aan de University of Chicago. Hij hoopt de resultaten van zijn onderzoek met apen te gebruiken om bestaande protheses te verbeteren en ze menselijker te maken. "Misschien zal mijn onderzoek iemand helpen zijn geliefde weer aan te kunnen raken", zegt Bensmaia.
Nog veel obstakels
Het voornaamste probleem voor de onderzoekers is elektroden te vinden die veilig en stevig genoeg zijn om lange tijd in een menselijk lichaam aanwezig te zijn. Ook moeten ze in staat zijn zich aan te passen naarmate iemand ouder wordt en de signalen van het brein veranderen.
Ondanks de vele obstakels blijft Lee Miller, professor aan de Northwestern University in Evanston, Illinois, hoopvol. "Wat Bensmaia doet, is de natuurlijke manier van de hersenen om de tastzin door te geven zo veel mogelijk na te bootsen. Dat is waarschijnlijk de beste aanpak die er is."
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Lancering Gaia uitgesteld
De lancering van de Europese ruimtetelescoop Gaia, oorspronkelijk voorzien voor 20 november, is met ongeveer een maand uitgesteld wegens niet nader bekendgemaakte technische kwesties, die een nadere verificatie behoeven. Dat maakte de Europese ruimtevaartorganisatie ESA vandaag bekend. Gaia gaat van ca. één miljard sterren in het Melkwegstelsel heel nauwkeurig afstanden, snelheden en driedimensionale posities meten. (GS) - See more at: http://www.allesoversterr(...)ing-gaia-uitgesteld/
Zeer interessant project dat wel eens een gigantische hoeveelheid nieuw ontdekte exoplaneten kan opleveren. Hopelijk blijft het bij dit korte uitstel.quote:Mission
Gaia will monitor each of its target stars about 70 times over a five-year period. It will precisely chart their positions, distances, movements, and changes in brightness. It is expected to discover hundreds of thousands of new celestial objects, such as extra-solar planets and brown dwarfs, and observe hundreds of thousands of asteroids within our own Solar System. The mission will also study about 500 000 distant quasars and will provide stringent new tests of Albert Einstein’s General Theory of Relativity.
Never argue with idiots. First they will lower you to their level then beat you with experience.
quote:How to Build a Happier Brain
There is a motif, in fiction and in life, of people having wonderful things happen to them, but still ending up unhappy. We can adapt to anything, it seems—you can get your dream job, marry a wonderful human, finally get 1 million dollars or Twitter followers—eventually we acclimate and find new things to complain about.
If you want to look at it on a micro level, take an average day. You go to work; make some money; eat some food; interact with friends, family or co-workers; go home; and watch some TV. Nothing particularly bad happens, but you still can’t shake a feeling of stress, or worry, or inadequacy, or loneliness.
According to Dr. Rick Hanson, a neuropsychologist, a member of U.C. Berkeley's Greater Good Science Center's advisory board, and author of the book Hardwiring Happiness: The New Brain Science of Contentment, Calm, and Confidence, our brains are naturally wired to focus on the negative, which can make us feel stressed and unhappy even though there are a lot of positive things in our lives. True, life can be hard, and legitimately terrible sometimes. Hanson’s book (a sort of self-help manual grounded in research on learning and brain structure) doesn’t suggest that we avoid dwelling on negative experiences altogether—that would be impossible. Instead, he advocates training our brains to appreciate positive experiences when we do have them, by taking the time to focus on them and install them in the brain.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
Ik hielp een studente psychologie met haar eerstejaars vakken. In een ervan werd gesteld, dat de hersens sterk reageren op nieuwe indrukken, maar op herhaling daarvan gaandeweg minder reageren. Lijkt me een heel zinvolle procedure.quote:
Er lijken ook verschillende typen mensen te zijn: degenen die uit elke ervaring meteen de nadelen bedenken en degenen die uit elke ervaring meteen de mogelijkheden zien. Of zoeken.
Ikzelf heb me lang geleden al voorgenomen om bij elk probleem meteen drie oplossingen te zoeken. Drie is een haalbaar aantal en uit die mogelijkheden is nog een keuze te maken.
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
24-10-2013
Weg met oneindigheid!
We moeten het concept oneindigheid afschaffen, menen fysici en wiskundigen. Zij menen dat een einde aan oneindigheid de oplossing is voor een aantal van de grootste problemen in de huidige wis- en natuurkunde.
Oneindigheid is een illusie, menen wiskundigen. Net als aan deze op het eerste gezicht oneindige trap, komt in werkelijkheid aan alles een einde, menen zij. Bron: shutterstock
Oneindigheid is een concept dat ons voorstellingsvermogen te boven gaat. Mede daarom betoogt een aantal wis- en natuurkundigen dat oneindigheid niets meer is dan een wiskundige illusie.
Oneindigheden hebben de onhandige eigenschap uit te groeien tot ontembare beesten zodra ze maar een beetje de ruimte krijgen. Voorbeelden zijn er te over. Zo laat de algemene relativiteitstheorie zich maar moeilijk verenigen met de quantumfysica – een van de grootste en meest fundamentele problemen uit de huidige natuurkunde. Ten grondslag aan dat probleem ligt het feit dat de zwaartekracht zich niet laat beschrijven door de algemene relativiteitstheorie, wanneer fysici de extreme uithoeken van die theorie opzoeken. Een voorbeeld van zijn uithoek is zwarte gaten, waarin materie een oneindige dichtheid heeft en waarin de ruimtetijd tot het oneindige wordt uitgerekt. Die oneindigheid, zo menen sommige fysici nu, is het probleem.
Ook op andere plekken gooit oneindigheid regelmatig roet in het eten. Zo rekenen fysici al jaren aan de zogeheten inflatietheorie – een theorie waarin gesteld wordt dat het heelal vlak na haar ontstaan bij de oerknal, een periode van versnelde uitdijing doormaakte. Hoe die versnelling vervolgens weer zou moeten stoppen, is echter onbekend. ‘Al onze problemen met inflatie komen rechtstreeks voort uit onze aanname dat oneindigheid bestaat’, zegt kosmoloog Max Tegmark van het Massachussets Institute of Technology. ‘En dat is de ultieme ongeteste aanname.’
Sommige wetenschappers stellen daarom nu voor om het begrip oneindigheid maar af te schaffen. Een van hen is de wiskundige Norman Wildberger van de universiteit van New South Wales in Sidney. ‘De moderne wiskunde kent een aantal serieuze logische problemen die, linksom of rechtsom, in verband worden gebracht met oneindige verzamelingen van reële getallen’, zegt hij.
Daarom werkte Wildberger de afgelopen tien jaar aan een nieuwe, oneindigheidsvrije, versie van de goniometrie en de euclidische meetkunde. In de traditionele goniometrie is oneindigheid altijd aanwezig omdat hoeken worden afgeleid van de omtrek van een cirkel en dus van een oneindige rij. Wildbergers zogeheten ‘rationele meetkunde’ probeert dat probleem te ondervangen door hoeken nu af te leiden van mathematische vectoren die twee lijnen in een ruimte representeren.
Ook Doron Zeilberger, wiskunde aan de Rutgers University in New Jersey, wil af van oneindigheid. Hij gaat nog een stapje verder door ook het begrip potentiële oneindigheid bij het grofvuil te zetten. Die vorm van oneindigheid staat ons toe om aan elk denkbaar getal een 1 toe te voegen, maar wordt zelf nooit bereikt. Daarom hoeven we niet bang te zijn ooit het einde van de getallenlijn te bereiken. Zeilberger gaat een stap verder door te stellen dat er wel degelijk een ‘grootste getal’ bestaat – een soort van lichtsnelheid in de wiskunde. ‘Het is zo groot dat je het nooit kunt bereiken’, zegt Zeilberger over dat getal. ‘We kennen het niet en daarom geven we het een naam, een symbool. Ik noem het N0.’
Hoewel veel anderen hun twijfels hebben bij de ideeën van Wildberger en Zeilberger, zijn fysici als Tegmark ervan overtuigd dat je de wiskunde sowieso moet ‘herstarten’ en oneindigheid moet afschaffen, om verder te kunnen komen in de natuurkunde. Tegmark: ‘Volgens de wiskunde zitten de dingen niet een beetje fout, maar gewoon verschikkelijk fout.’
Meer over de pogingen van sommige wis- en natuurkundigen om oneindigheid af te schaffen, en de kritiek die anderen daarop hebben, lees je in het novembernummer van New Scientist, dat vrijdag 25 oktober in de winkel ligt.
(newscientist)
Weg met oneindigheid!
We moeten het concept oneindigheid afschaffen, menen fysici en wiskundigen. Zij menen dat een einde aan oneindigheid de oplossing is voor een aantal van de grootste problemen in de huidige wis- en natuurkunde.
Oneindigheid is een illusie, menen wiskundigen. Net als aan deze op het eerste gezicht oneindige trap, komt in werkelijkheid aan alles een einde, menen zij. Bron: shutterstock
Oneindigheid is een concept dat ons voorstellingsvermogen te boven gaat. Mede daarom betoogt een aantal wis- en natuurkundigen dat oneindigheid niets meer is dan een wiskundige illusie.
Oneindigheden hebben de onhandige eigenschap uit te groeien tot ontembare beesten zodra ze maar een beetje de ruimte krijgen. Voorbeelden zijn er te over. Zo laat de algemene relativiteitstheorie zich maar moeilijk verenigen met de quantumfysica – een van de grootste en meest fundamentele problemen uit de huidige natuurkunde. Ten grondslag aan dat probleem ligt het feit dat de zwaartekracht zich niet laat beschrijven door de algemene relativiteitstheorie, wanneer fysici de extreme uithoeken van die theorie opzoeken. Een voorbeeld van zijn uithoek is zwarte gaten, waarin materie een oneindige dichtheid heeft en waarin de ruimtetijd tot het oneindige wordt uitgerekt. Die oneindigheid, zo menen sommige fysici nu, is het probleem.
Ook op andere plekken gooit oneindigheid regelmatig roet in het eten. Zo rekenen fysici al jaren aan de zogeheten inflatietheorie – een theorie waarin gesteld wordt dat het heelal vlak na haar ontstaan bij de oerknal, een periode van versnelde uitdijing doormaakte. Hoe die versnelling vervolgens weer zou moeten stoppen, is echter onbekend. ‘Al onze problemen met inflatie komen rechtstreeks voort uit onze aanname dat oneindigheid bestaat’, zegt kosmoloog Max Tegmark van het Massachussets Institute of Technology. ‘En dat is de ultieme ongeteste aanname.’
Sommige wetenschappers stellen daarom nu voor om het begrip oneindigheid maar af te schaffen. Een van hen is de wiskundige Norman Wildberger van de universiteit van New South Wales in Sidney. ‘De moderne wiskunde kent een aantal serieuze logische problemen die, linksom of rechtsom, in verband worden gebracht met oneindige verzamelingen van reële getallen’, zegt hij.
Daarom werkte Wildberger de afgelopen tien jaar aan een nieuwe, oneindigheidsvrije, versie van de goniometrie en de euclidische meetkunde. In de traditionele goniometrie is oneindigheid altijd aanwezig omdat hoeken worden afgeleid van de omtrek van een cirkel en dus van een oneindige rij. Wildbergers zogeheten ‘rationele meetkunde’ probeert dat probleem te ondervangen door hoeken nu af te leiden van mathematische vectoren die twee lijnen in een ruimte representeren.
Ook Doron Zeilberger, wiskunde aan de Rutgers University in New Jersey, wil af van oneindigheid. Hij gaat nog een stapje verder door ook het begrip potentiële oneindigheid bij het grofvuil te zetten. Die vorm van oneindigheid staat ons toe om aan elk denkbaar getal een 1 toe te voegen, maar wordt zelf nooit bereikt. Daarom hoeven we niet bang te zijn ooit het einde van de getallenlijn te bereiken. Zeilberger gaat een stap verder door te stellen dat er wel degelijk een ‘grootste getal’ bestaat – een soort van lichtsnelheid in de wiskunde. ‘Het is zo groot dat je het nooit kunt bereiken’, zegt Zeilberger over dat getal. ‘We kennen het niet en daarom geven we het een naam, een symbool. Ik noem het N0.’
Hoewel veel anderen hun twijfels hebben bij de ideeën van Wildberger en Zeilberger, zijn fysici als Tegmark ervan overtuigd dat je de wiskunde sowieso moet ‘herstarten’ en oneindigheid moet afschaffen, om verder te kunnen komen in de natuurkunde. Tegmark: ‘Volgens de wiskunde zitten de dingen niet een beetje fout, maar gewoon verschikkelijk fout.’
Meer over de pogingen van sommige wis- en natuurkundigen om oneindigheid af te schaffen, en de kritiek die anderen daarop hebben, lees je in het novembernummer van New Scientist, dat vrijdag 25 oktober in de winkel ligt.
(newscientist)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Niet alleen primaten, gok ik. Op vakantie in Zuid-Frankrijk een labrador zeer agressief op een stuk slangenvel zien reageren en het proberen te vertrappelen alsof het een echte slang was. En de hond had nog nooit eerder een slang gezien, laat staan dat ie wist hoe hij erop moest reageren.quote:Snakes On the Brain: Are Primates Hard-Wired to Recognize Snakes?
In a paper published Oct. 28 in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences, Isbell; Hisao Nishijo and Quan Van Le at Toyama University, Japan; and Rafael Maior and Carlos Tomaz at the University of Brasilia, Brazil; and colleagues show that there are specific nerve cells in the brains of rhesus macaque monkeys that respond to images of snakes.
The snake-sensitive neurons were more numerous, and responded more strongly and rapidly, than other nerve cells that fired in response to images of macaque faces or hands, or to geometric shapes. Isbell said she was surprised that more neurons responded to snakes than to faces, given that primates are highly social animals.
"We're finding results consistent with the idea that snakes have exerted strong selective pressure on primates," Isbell said.
Isbell originally published her hypothesis in 2006, following up with a book, "The Fruit, the Tree and the Serpent" (Harvard University Press, 2009) in which she argued that our primate ancestors evolved good, close-range vision primarily to spot and avoid dangerous snakes.
Modern mammals and snakes big enough to eat them evolved at about the same time, 100 million years ago. Venomous snakes are thought to have appeared about 60 million years ago -- "ambush predators" that have shared the trees and grasslands with primates.
Nishijo's laboratory studies the neural mechanisms responsible for emotion and fear in rhesus macaque monkeys, especially instinctive responses that occur without learning or memory. Previous researchers have used snakes to provoke fear in monkeys, he noted. When Nishijo heard of Isbell's theory, he thought it might explain why monkeys are so afraid of snakes.
"The results show that the brain has special neural circuits to detect snakes, and this suggests that the neural circuits to detect snakes have been genetically encoded," Nishijo said.
The monkeys tested in the experiment were reared in a walled colony and neither had previously encountered a real snake.
"I don't see another way to explain the sensitivity of these neurons to snakes except through an evolutionary path," Isbell said.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
En paarden schijnen sterk te reageren op een tak die op de grond ligt. Veel meer dan dezelfde tak die rechtop staat.
Maar ik meen me iets te herinneren over makaken en slangen.
Dat niet, maar ik kwam wel dit tegen:
http://vorige.nrc.nl/wetenschap/article1876494.ece
Een vergelijkbaar artikel als dat van jou, denk ik.
Maar ik meen me iets te herinneren over makaken en slangen.
Dat niet, maar ik kwam wel dit tegen:
http://vorige.nrc.nl/wetenschap/article1876494.ece
Een vergelijkbaar artikel als dat van jou, denk ik.
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
18-11-2013
Geheugenwonder heeft ook valse herinneringen
Niemand ontkomt aan menselijke fouten
Onlangs is een groep mensen ontdekt met een uitzonderlijk goed geheugen. Zeg “10 april 1984” en ze vertellen je welke dag van de week het toen was en wat ze die dag hebben geluncht. Maar zelfs deze mensen ontkomen niet aan valse herinneringen.
© Tom_focus
Ben je goed in een spel memory, dan betekent dat niet dat je ongevoelig bent voor valse herinneringen. Bovendien hoef je met een goed autobiografisch geheugen geen memorytalent te zijn. Memory traint namelijk alleen het kortetermijngeheugen.
“Highly superior autobiographical memory” (HSAM) werd het genoemd, het syndroom dat in 2006 voor het eerst werd ontdekt bij de toen 41-jarige vrouw “AJ”. Zij heeft een uitzonderlijk autobiografisch geheugen. Dat betekent dat ze zich de details herinnert van elke dag van haar leven vanaf de kindertijd. Personen met HSAM kunnen beter gebeurtenissen terughalen die zich meer dan een decennium geleden voltrokken dan de meeste mensen dat kunnen van een maand geleden.
Rode paraplu
Onderzoekers van de Universiteit van Californië te Irvine vroegen zich af of personen met HSAM minder vatbaar zouden zijn voor valse herinneringen. Dit zijn herinneringen die niet overeenstemmen met wat werkelijk gebeurde. Dat levert problemen op bij bijvoorbeeld politieonderzoek. Ooggetuigen vullen gaten in hun geheugen op door losse flarden te verbinden met zelf beredeneerde details. Later is het moeilijk onderscheid te maken tussen wat ze wel en niet zelf hebben waargenomen. Ondervragers kunnen daarom beter niet aan getuigen vragen of ze een rode paraplu hebben gezien, want deze rode paraplu zou zomaar zo'n valse verbintenis kunnen veroorzaken.
Je zou zeggen dat personen met HSAM ongevoeliger zijn voor dit soort geheugenfoutjes, maar niets is minder waar, volgens de Amerikaanse onderzoekers. Onderzoeker Lawrence Patihis en collega’s vergeleken de gevoeligheid voor valse herinneringen bij twintig mensen met HSAM en achtendertig controlepersonen door ze te onderwerpen aan een reeks testjes.
Lokwoorden
Een bekende test werd ontwikkeld door Deese, Roediger en McDermott: de DRM-test. Hierbij worden lijsten aangeboden van telkens vijftien woorden, die associaties oproepen met een woord dat niet op de lijst staat. “Draad”, “oog” en “breien” associeer je gemakkelijk met “naald”. “Naald” staat niet op de lijst en wordt het “lokwoord” genoemd. Vervolgens wordt getest of mensen zich deze lokwoorden valselijk gaan herinneren. Opmerkelijk genoeg dachten de personen met HSAM en de controlegroep even vaak dat een “lokwoord” op de lijst stond. Het team van Patihis publiceerden hun onderzoek in het tijdschrift PNAS.
“Heel interessant artikel,” zegt Dr. Ilse van Damme. Zij doet onderzoek naar valse herinneringen, onder andere aan de KU Leuven. “De studie is baanbrekend, doordat onderzoek naar personen met een schijnbaar perfect geheugen gecombineerd wordt met onderzoek naar de feilbaarheid van het geheugen.”
Portemonneediefstal
Een andere test naar valse herinneringen is de “misinformation” test. Deze test wordt in het Nederlands ook wel het ooggetuigenparadigma genoemd, volgens Van Damme. De proefpersonen krijgen eerst een serie foto’s te zien van een misdaad: een man steelt een portemonnee. Daarna lezen de deelnemers een tekst over dezelfde misdaad, maar met een aantal fouten erin verwerkt. Vervolgens moet men aangeven hoe men zich de oorspronkelijke gebeurtenis herinnert en wat de bron van die herinnering is: wat heeft men op de foto’s gezien en wat heeft men gelezen. Personen met HSAM maakten in deze test meer fouten dan de controlegroep. “Dat is verrassend,” volgens Van Damme, “omdat je zou verwachten dat personen met een superieur autobiografisch geheugen net minder vatbaar zijn voor valse herinneringen.”
Decimalen van het getal pi
Als je vijfduizend cijfers achter de komma van het getal pi kunt onthouden of de winnaars van alle belangrijke tennistoernooien van de afgelopen eeuw kunt opnoemen, beschik je niet direct over HSAM. Personen met dit soort uitzonderlijk geheugen blijken vaak uitstekend te kunnen leren, terwijl personen met HSAM daar niet per definitie in uitblinken. Het persoonlijke verleden lijkt daarentegen automatisch tot in detail te kunnen worden opgeroepen.
De hersenen van personen met HSAM vertonen fysieke verschillen in de gebieden die bijdragen aan (het opslaan van) autobiografische herinneringen. Of deze verschillen door “nature” of “nurture” ontstaan, is nog niet duidelijk.
Inlevingsvermogen
© Adam Sicinski
Ons geheugen leunt niet op mind maps, maar vooral op associaties. Als je niet meer weet waarvan een associatie afkomstig is, kunnen er valse herinneringen ontstaan.
De wetenschappers willen het unieke vermogen van mensen met HSAM niet tegenspreken. Ze zeggen alleen dat de processen die ten grondslag liggen aan de reconstructie van herinneringen bij mensen met en zonder HSAM gelijk lijken te zijn. In het ooggetuigenparadigma maakten de geheugentalenten zelfs meer fouten dan de controlegroep. Volgens de onderzoekers zou dit kunnen komen doordat deze personen zich sterk identificeren met juiste, maar ook met misleidende informatie. “Ze stellen zich het verhaal nog levendiger voor,” zegt Van Damme, “dus voegen daarmee ook meer onjuiste informatie toe aan hun herinnering.”
“Een belangrijke stap die nu gezet moet worden,” zegt Van Damme, “is onderzoek naar de vatbaarheid voor valse herinneringen met betrekking tot persoonlijke ervaringen van mensen met een superieur autobiografisch geheugen.” Zelf doet Van Damme onderzoek naar het effect van emotie op valse herinneringen. “Als negatieve gebeurtenissen tot meer valse herinneringen kunnen leiden dan positieve, dan is dat maatschappelijk belangrijk, zowel in klinische als in juridische context.”
Vals seksueel misbruik
Bij aangifte van seksueel misbruik dat plaatsvond in een ver verleden worden slachtoffers er soms van verdacht de aanranding of verkrachting te hebben verzonnen. Coauteur van het onderzoek Elizabeth Loftus is bijvoorbeeld sterke voorstander van het feit dat het verdringen en vergeten van traumatische gebeurtenissen niet kan. Je kan er hooguit lang niet over nadenken. Wanneer tijdens therapie herinneringen van lang geleden worden “hervonden”, blijken ze vaak vals, volgens Loftus. Technieken als suggestie, hypnose en het lezen van boeken over misbruik kunnen, zelfs wanneer gebruikt met de beste bedoelingen, leiden tot geheugenvervorming en tot het creëren van herinneringen aan iets dat niet echt gebeurd is. Dat gebeurt helaas regelmatig, zoals hier, hier en hier.
Het menselijk geheugen is een lastig onderzoeksgebied. Veel is nog onduidelijk. “We beseffen meer en meer dat herinneren een reconstructief proces is, waarbij we voortdurend associaties maken en informatie vanuit verschillende bronnen samenvoegen, wat kan leiden tot fouten,” zegt Van Damme. “Ik heb nog geen verklaring voor een superieur autobiografisch geheugen. Dat heeft vooralsnog niemand.”
(wetenschap24)
Geheugenwonder heeft ook valse herinneringen
Niemand ontkomt aan menselijke fouten
Onlangs is een groep mensen ontdekt met een uitzonderlijk goed geheugen. Zeg “10 april 1984” en ze vertellen je welke dag van de week het toen was en wat ze die dag hebben geluncht. Maar zelfs deze mensen ontkomen niet aan valse herinneringen.
© Tom_focus
Ben je goed in een spel memory, dan betekent dat niet dat je ongevoelig bent voor valse herinneringen. Bovendien hoef je met een goed autobiografisch geheugen geen memorytalent te zijn. Memory traint namelijk alleen het kortetermijngeheugen.
“Highly superior autobiographical memory” (HSAM) werd het genoemd, het syndroom dat in 2006 voor het eerst werd ontdekt bij de toen 41-jarige vrouw “AJ”. Zij heeft een uitzonderlijk autobiografisch geheugen. Dat betekent dat ze zich de details herinnert van elke dag van haar leven vanaf de kindertijd. Personen met HSAM kunnen beter gebeurtenissen terughalen die zich meer dan een decennium geleden voltrokken dan de meeste mensen dat kunnen van een maand geleden.
Rode paraplu
Onderzoekers van de Universiteit van Californië te Irvine vroegen zich af of personen met HSAM minder vatbaar zouden zijn voor valse herinneringen. Dit zijn herinneringen die niet overeenstemmen met wat werkelijk gebeurde. Dat levert problemen op bij bijvoorbeeld politieonderzoek. Ooggetuigen vullen gaten in hun geheugen op door losse flarden te verbinden met zelf beredeneerde details. Later is het moeilijk onderscheid te maken tussen wat ze wel en niet zelf hebben waargenomen. Ondervragers kunnen daarom beter niet aan getuigen vragen of ze een rode paraplu hebben gezien, want deze rode paraplu zou zomaar zo'n valse verbintenis kunnen veroorzaken.
Je zou zeggen dat personen met HSAM ongevoeliger zijn voor dit soort geheugenfoutjes, maar niets is minder waar, volgens de Amerikaanse onderzoekers. Onderzoeker Lawrence Patihis en collega’s vergeleken de gevoeligheid voor valse herinneringen bij twintig mensen met HSAM en achtendertig controlepersonen door ze te onderwerpen aan een reeks testjes.
Lokwoorden
Een bekende test werd ontwikkeld door Deese, Roediger en McDermott: de DRM-test. Hierbij worden lijsten aangeboden van telkens vijftien woorden, die associaties oproepen met een woord dat niet op de lijst staat. “Draad”, “oog” en “breien” associeer je gemakkelijk met “naald”. “Naald” staat niet op de lijst en wordt het “lokwoord” genoemd. Vervolgens wordt getest of mensen zich deze lokwoorden valselijk gaan herinneren. Opmerkelijk genoeg dachten de personen met HSAM en de controlegroep even vaak dat een “lokwoord” op de lijst stond. Het team van Patihis publiceerden hun onderzoek in het tijdschrift PNAS.
“Heel interessant artikel,” zegt Dr. Ilse van Damme. Zij doet onderzoek naar valse herinneringen, onder andere aan de KU Leuven. “De studie is baanbrekend, doordat onderzoek naar personen met een schijnbaar perfect geheugen gecombineerd wordt met onderzoek naar de feilbaarheid van het geheugen.”
Portemonneediefstal
Een andere test naar valse herinneringen is de “misinformation” test. Deze test wordt in het Nederlands ook wel het ooggetuigenparadigma genoemd, volgens Van Damme. De proefpersonen krijgen eerst een serie foto’s te zien van een misdaad: een man steelt een portemonnee. Daarna lezen de deelnemers een tekst over dezelfde misdaad, maar met een aantal fouten erin verwerkt. Vervolgens moet men aangeven hoe men zich de oorspronkelijke gebeurtenis herinnert en wat de bron van die herinnering is: wat heeft men op de foto’s gezien en wat heeft men gelezen. Personen met HSAM maakten in deze test meer fouten dan de controlegroep. “Dat is verrassend,” volgens Van Damme, “omdat je zou verwachten dat personen met een superieur autobiografisch geheugen net minder vatbaar zijn voor valse herinneringen.”
Decimalen van het getal pi
Als je vijfduizend cijfers achter de komma van het getal pi kunt onthouden of de winnaars van alle belangrijke tennistoernooien van de afgelopen eeuw kunt opnoemen, beschik je niet direct over HSAM. Personen met dit soort uitzonderlijk geheugen blijken vaak uitstekend te kunnen leren, terwijl personen met HSAM daar niet per definitie in uitblinken. Het persoonlijke verleden lijkt daarentegen automatisch tot in detail te kunnen worden opgeroepen.
De hersenen van personen met HSAM vertonen fysieke verschillen in de gebieden die bijdragen aan (het opslaan van) autobiografische herinneringen. Of deze verschillen door “nature” of “nurture” ontstaan, is nog niet duidelijk.
Inlevingsvermogen
© Adam Sicinski
Ons geheugen leunt niet op mind maps, maar vooral op associaties. Als je niet meer weet waarvan een associatie afkomstig is, kunnen er valse herinneringen ontstaan.
De wetenschappers willen het unieke vermogen van mensen met HSAM niet tegenspreken. Ze zeggen alleen dat de processen die ten grondslag liggen aan de reconstructie van herinneringen bij mensen met en zonder HSAM gelijk lijken te zijn. In het ooggetuigenparadigma maakten de geheugentalenten zelfs meer fouten dan de controlegroep. Volgens de onderzoekers zou dit kunnen komen doordat deze personen zich sterk identificeren met juiste, maar ook met misleidende informatie. “Ze stellen zich het verhaal nog levendiger voor,” zegt Van Damme, “dus voegen daarmee ook meer onjuiste informatie toe aan hun herinnering.”
“Een belangrijke stap die nu gezet moet worden,” zegt Van Damme, “is onderzoek naar de vatbaarheid voor valse herinneringen met betrekking tot persoonlijke ervaringen van mensen met een superieur autobiografisch geheugen.” Zelf doet Van Damme onderzoek naar het effect van emotie op valse herinneringen. “Als negatieve gebeurtenissen tot meer valse herinneringen kunnen leiden dan positieve, dan is dat maatschappelijk belangrijk, zowel in klinische als in juridische context.”
Vals seksueel misbruik
Bij aangifte van seksueel misbruik dat plaatsvond in een ver verleden worden slachtoffers er soms van verdacht de aanranding of verkrachting te hebben verzonnen. Coauteur van het onderzoek Elizabeth Loftus is bijvoorbeeld sterke voorstander van het feit dat het verdringen en vergeten van traumatische gebeurtenissen niet kan. Je kan er hooguit lang niet over nadenken. Wanneer tijdens therapie herinneringen van lang geleden worden “hervonden”, blijken ze vaak vals, volgens Loftus. Technieken als suggestie, hypnose en het lezen van boeken over misbruik kunnen, zelfs wanneer gebruikt met de beste bedoelingen, leiden tot geheugenvervorming en tot het creëren van herinneringen aan iets dat niet echt gebeurd is. Dat gebeurt helaas regelmatig, zoals hier, hier en hier.
Het menselijk geheugen is een lastig onderzoeksgebied. Veel is nog onduidelijk. “We beseffen meer en meer dat herinneren een reconstructief proces is, waarbij we voortdurend associaties maken en informatie vanuit verschillende bronnen samenvoegen, wat kan leiden tot fouten,” zegt Van Damme. “Ik heb nog geen verklaring voor een superieur autobiografisch geheugen. Dat heeft vooralsnog niemand.”
(wetenschap24)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
02-12-2013
Missend ingrediënt oersoep gevonden
Het precieze recept voor de oersoep waarmee het leven 4 miljard jaar geleden begon weten we niet. Maar een team van Amerikaanse en Italiaanse chemici heeft nu een missend ingrediënt ontdekt. De vondst brengt de creatie van een primitieve kunstmatige cel een stapje dichterbij.
door Mariska van Sprundel
Animatie van een protocel met simpele vetzuren in het membraan. RNA zit binnenin.
Jack Szostak / Harvard
Hoe zou de eerste cel eruit hebben gezien? Wetenschappers die de oorsprong van leven onderzoeken proberen kunstmatig zo’n primitieve cel te maken. Een klus met de nodige problemen die nog verre van opgelost zijn.
Nobelprijswinnaar Jack Szostak van Harvard en zijn collega van de Roma Tre Universiteit (Italië) vonden een molecuul waarmee ze nu een geloofwaardig model van de eerste cel kunnen neerzetten. Ze beschreven de werking van het molecuul, citroenzuur, deze week in de online editie van Science.
Nobelprijswinnaar
Jack Szostak kreeg in 2009 de Nobelprijs voor zijn onderzoek op het gebied van menselijke genetica. Sinds een jaar of tien houdt hij zich echter bezig met het door hem opgezette Origines of Life Initiative aan Harvard om te verkennen hoe het leven op aarde is begonnen. Zijn onderzoek richt zich o.a. op de spontane vorming van het celmembraan.
RNA-wereld
In de jaren zestig speculeerden biologen, waaronder dubbele helix-ontdekker Francis Crick, voor het eerst over de dubbele rol van RNA: als opslagmolecuul voor genetische informatie en als katalysator voor chemische reacties. Dat leidde tot de hypothese dat het eerste leven op aarde gebaseerd was op RNA.
Het wordt algemeen aangenomen dat RNA het eerste molecuul was dat zichzelf spontaan kon verdubbelen. Essentieel om het eerste leven op weg te helpen. RNA bevond zich hoogst waarschijnlijk in een blaasje van simpele vetzuren. Dit systeempje zou je kunnen zien als de eerste cel, oftewel een ‘protocel’.
Bij pogingen een protocel te maken stuitten wetenschappers op veel obstakels. Eén daarvan was dat voor de spontane verdubbeling van RNA magnesium-ionen nodig zijn. Normaal zijn enzymen betrokken bij de verdubbeling van DNA en RNA maar ten tijde van de eerste cel bestonden enzymen nog niet. Het probleem was dat magnesium ook aan de vetzuren van het blaasje plakt. Gevolg? De protocellen in het lab stortten in elkaar.
Missend molecuul
Hoe kon RNA dan de omstandigheden op de jonge aarde overleven als het blaasje kapot gaat? Er moet wat in de oersoep hebben gedreven dat de RNA-protocel in stand hield.
Tijdens hun zoektocht screenden de onderzoekers eerst een rits moleculen die in staat zijn vetzuurblaasjes te beschermen tegen afbraak door magnesium. Dat leverden een paar kandidaten. Maar één molecuul sprong eruit: citroenzuur. Citroenzuur ging namelijk nog een stap verder en liet ook de verdubbeling van RNA efficiënter verlopen.
De celcyclus van een protocel op de jonge aarde. Eerst is er verdubbeling van het RNA. Nucleotiden van buiten de cel sluipen tussen de vetzuren van het blaasje door naar binnen. Daar verlengden ze de RNA-streng. Na de verdubbeling splitst de protocel zich in tweeën.
K. Adamala
Citroenzuur in de natuur
“Dit resultaat past heel goed binnen het proces van het stapsgewijs dichterbij brengen van een route hoe een levende cel is ontstaan”, zegt Jan van Hest, hoogleraar aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Hij werkt zelf ook aan kunstmatige cellen.
In alle organismen wordt energie vrijgemaakt uit koolhydraten, vetten en eiwitten in de citroenzuurcyclus.
Wikimedia Commons
“Szostak maakt aannemelijk dat je met simpele bouwstenen een compartiment kunt maken en daarbinnen een cruciaal proces kan laten plaatsvinden. Stabiel en efficiënt, zonder dat het instort.”
Het is niet vreemd dat Szostak met citroenzuur aankomt: het is een veel voorkomend zuur in de natuur. “Het is een bekende binder van metaalionen”, legt van Hest uit. “En het is zeer interessant dat dit systeem de balans behoudt dankzij dit molecuul.”
Volgens Szostak was citroenzuur waarschijnlijk niet in de vereiste hoeveelheid aanwezig op de jonge aarde. Hij denkt dat simpele peptiden – kleine ketens van aminozuren – die zich hetzelfde gedragen als citroenzuur het klusje opknapten. Naar die peptiden gaat hij nu op zoek.
Bronnen:
Jack W. Szostak & K. Adamala, Nonenzymatic Template-Directed RNA Synthesis Inside Model Protocells, Science, online 28 november 2013. DOI:10.1126/science.1241888
Robert F. Service, The life force, Science, online 28 november 2013.
(Kennislink)
Missend ingrediënt oersoep gevonden
Het precieze recept voor de oersoep waarmee het leven 4 miljard jaar geleden begon weten we niet. Maar een team van Amerikaanse en Italiaanse chemici heeft nu een missend ingrediënt ontdekt. De vondst brengt de creatie van een primitieve kunstmatige cel een stapje dichterbij.
door Mariska van Sprundel
Animatie van een protocel met simpele vetzuren in het membraan. RNA zit binnenin.
Jack Szostak / Harvard
Hoe zou de eerste cel eruit hebben gezien? Wetenschappers die de oorsprong van leven onderzoeken proberen kunstmatig zo’n primitieve cel te maken. Een klus met de nodige problemen die nog verre van opgelost zijn.
Nobelprijswinnaar Jack Szostak van Harvard en zijn collega van de Roma Tre Universiteit (Italië) vonden een molecuul waarmee ze nu een geloofwaardig model van de eerste cel kunnen neerzetten. Ze beschreven de werking van het molecuul, citroenzuur, deze week in de online editie van Science.
Nobelprijswinnaar
Jack Szostak kreeg in 2009 de Nobelprijs voor zijn onderzoek op het gebied van menselijke genetica. Sinds een jaar of tien houdt hij zich echter bezig met het door hem opgezette Origines of Life Initiative aan Harvard om te verkennen hoe het leven op aarde is begonnen. Zijn onderzoek richt zich o.a. op de spontane vorming van het celmembraan.
RNA-wereld
In de jaren zestig speculeerden biologen, waaronder dubbele helix-ontdekker Francis Crick, voor het eerst over de dubbele rol van RNA: als opslagmolecuul voor genetische informatie en als katalysator voor chemische reacties. Dat leidde tot de hypothese dat het eerste leven op aarde gebaseerd was op RNA.
Het wordt algemeen aangenomen dat RNA het eerste molecuul was dat zichzelf spontaan kon verdubbelen. Essentieel om het eerste leven op weg te helpen. RNA bevond zich hoogst waarschijnlijk in een blaasje van simpele vetzuren. Dit systeempje zou je kunnen zien als de eerste cel, oftewel een ‘protocel’.
Bij pogingen een protocel te maken stuitten wetenschappers op veel obstakels. Eén daarvan was dat voor de spontane verdubbeling van RNA magnesium-ionen nodig zijn. Normaal zijn enzymen betrokken bij de verdubbeling van DNA en RNA maar ten tijde van de eerste cel bestonden enzymen nog niet. Het probleem was dat magnesium ook aan de vetzuren van het blaasje plakt. Gevolg? De protocellen in het lab stortten in elkaar.
Missend molecuul
Hoe kon RNA dan de omstandigheden op de jonge aarde overleven als het blaasje kapot gaat? Er moet wat in de oersoep hebben gedreven dat de RNA-protocel in stand hield.
Tijdens hun zoektocht screenden de onderzoekers eerst een rits moleculen die in staat zijn vetzuurblaasjes te beschermen tegen afbraak door magnesium. Dat leverden een paar kandidaten. Maar één molecuul sprong eruit: citroenzuur. Citroenzuur ging namelijk nog een stap verder en liet ook de verdubbeling van RNA efficiënter verlopen.
De celcyclus van een protocel op de jonge aarde. Eerst is er verdubbeling van het RNA. Nucleotiden van buiten de cel sluipen tussen de vetzuren van het blaasje door naar binnen. Daar verlengden ze de RNA-streng. Na de verdubbeling splitst de protocel zich in tweeën.
K. Adamala
Citroenzuur in de natuur
“Dit resultaat past heel goed binnen het proces van het stapsgewijs dichterbij brengen van een route hoe een levende cel is ontstaan”, zegt Jan van Hest, hoogleraar aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Hij werkt zelf ook aan kunstmatige cellen.
In alle organismen wordt energie vrijgemaakt uit koolhydraten, vetten en eiwitten in de citroenzuurcyclus.
Wikimedia Commons
“Szostak maakt aannemelijk dat je met simpele bouwstenen een compartiment kunt maken en daarbinnen een cruciaal proces kan laten plaatsvinden. Stabiel en efficiënt, zonder dat het instort.”
Het is niet vreemd dat Szostak met citroenzuur aankomt: het is een veel voorkomend zuur in de natuur. “Het is een bekende binder van metaalionen”, legt van Hest uit. “En het is zeer interessant dat dit systeem de balans behoudt dankzij dit molecuul.”
Volgens Szostak was citroenzuur waarschijnlijk niet in de vereiste hoeveelheid aanwezig op de jonge aarde. Hij denkt dat simpele peptiden – kleine ketens van aminozuren – die zich hetzelfde gedragen als citroenzuur het klusje opknapten. Naar die peptiden gaat hij nu op zoek.
Bronnen:
Jack W. Szostak & K. Adamala, Nonenzymatic Template-Directed RNA Synthesis Inside Model Protocells, Science, online 28 november 2013. DOI:10.1126/science.1241888
Robert F. Service, The life force, Science, online 28 november 2013.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Male and female brains wired differently, scans reveal
Scientists have drawn on nearly 1,000 brain scans to confirm what many had surely concluded long ago: that stark differences exist in the wiring of male and female brains.
Maps of neural circuitry showed that on average women's brains were highly connected across the left and right hemispheres, in contrast to men's brains, where the connections were typically stronger between the front and back regions.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
03-12-2013
Het universum als meetinstrument
Wat doe je wanneer zelfs de grootste deeltjesversneller ter wereld te klein is voor je experimenten? Dan kijk je gewoon naar de oerknal, de grootste explosie ooit. Dat is wat theoretisch natuurkundige Diederik Roest van de Rijksuniversiteit Groningen doet, in zijn zoektocht naar een theorie die verklaart hoe ons universum werkt.
Zware kost? Roest legt deze lastige materie graag op middelbare scholen uit. En op 35-jarige leeftijd is hij bovendien verkozen tot lid van De Jonge Akademie (DJA), een select gezelschap van 50 jonge wetenschappers die in Nederland actief zijn. Het is een hele eer om lid te mogen worden van De Jonge Akademie. “Eerst moet je een nominatie krijgen, daarna schrijf je zelf een brief waarin je toelicht waarom je erbij wilt en dan volgt er nog een gesprek”, vat Roest de procedure samen. In maart zal hij als lid worden geïnstalleerd, voor een periode van vijf jaar.
Diederik_roest
Science Linx
“Ik heb al meegedaan met een programma waarin DJA leden scholen bezoeken, DJA on wheels. Scholen bezoeken deed ik sowieso al maar dit was erg leuk.” Waar hij zelf doorgaans in havo en vwo klassen komt, ging Roest met DJA ook naar een vmbo. “En ook dat was een succes.”
Wetenschap naar het grote publiek brengen is een van de aandachtspunten voor Roest bij DJA. “Het andere is wetenschapsbeleid. De laatste jaren heeft de wetenschap nogal wat klappen gekregen, door bezuinigingen maar ook doordat het gezag is aangetast. Te vaak is wetenschap als ‘ook maar een mening’ weggezet.” Het populariseren en verdedigen van wetenschap is dus zijn missie. “Ja, maar ik moet bekennen dat ik nog geen uitgewerkt programma daarvoor heb.”
Het lidmaatschap van DJA zal hem naar verwachting een halve dag per week kosten, plus wat avonden. Dus heeft hij minder tijd voor eigen onderzoek. “Ja, dat zou me wel een publicatie per jaar kunnen kosten. Maar daar staat tegenover dat het een fantastische ervaring zal zijn om deel uit te maken van een club van jonge honden die allemaal op hetzelfde punt in hun carrière staan”, zegt Roest. “Ik verwacht dat we veel van elkaar kunnen opsteken, bijvoorbeeld over hoe je een eigen groep runt.”
Superkleine snaartjes
Roest begon aan het bouwen van zijn eigen String Cosmology groep in 2008, toen hij een VIDI-onderzoeksbeurs binnenhaalde. “Die is nu zo’n beetje op, maar de groep draait prima.” Zijn onderzoeksterrein is de hoge-energiefysica. “We werken aan de snaartheorie, die fundamentele deeltjes beschrijft als superkleine snaartjes. De trilling daarvan bepaalt de eigenschap van de deeltjes.”
De snaartheorie, die al ruim veertig jaar bestaat, beschrijft materie op een ultra-kleine schaal. “Dit betekent dat je heel hoge energieën nodig hebt om die schalen te bestuderen. Zo hoog dat je ze hier op aarde nooit kunt bereiken.” Daarom wordt wel gezegd dat de voorspellingen die uit de snaartheorie volgen niet te testen zijn. “Maar dat is niet juist.” Elders in het universum vinden wel degelijk processen plaats met de energie die nodig is om de snaartheorie te testen. De moeder van alle hoogenergetische processen is natuurlijk de oerknal.
De snaartheorie stelt dat er een groot aantal dimensies zijn waarvan we er slechts enkele kunnen waarnemen.
Wikimedia Commons
Allereerste licht
“Er zijn twee belangrijke momenten waarop we processen in het universum kunnen meten”, legt Roest uit. “Het eerste moment is het heden. De bestudering van het heden heeft ons veel geleerd over de manier waarop het universum werkt. We kunnen nu prima verklaren hoe gewone materie zich gedraagt, maar die omvat slechts vier procent van de energie-inhoud van het heelal.” Het tweede belangrijke meetpunt ligt op 300.000 jaar na de oerknal, toen het eerste licht verscheen in het gloeiend hete plasma.
“Dat licht noemen we de kosmische achtergrondstraling, een uniforme straling waarin het hele heelal baadt.” Deze straling heeft een temperatuur van 2,7 Kelvin (ongeveer minus 271 graden Celsius). “En ze is waar we ook heen kijken zo goed als gelijk.” Waarom dat zo is was lang een vraag voor kosmologen. Het antwoord bleek te liggen in een proces dat inflatie heet.
Een kaart van de kosmische achtergrondstraling gemeten door de Planck-satelliet. De kaart laat iets warmere gebieden (in rood) zien tussen gebieden waar de temperatuur lager is (blauw). Het wordt ook wel de babyfoto van het universum genoemd omdat deze straling werd uitgezonden op het moment dat het heelal doorzichtig werd, ongeveer 380.000 jaar na de oerknal.
ESA
“We denken nu dat in de eerste seconde na de oerknal het heelal extreem snel uitzette. Dat verklaart waarom de achtergrondstraling zo gelijkmatig is.” Extreem gelijkmatig, maar niet honderd procent: metingen door satellieten laten zien dat er een minuscule variatie van enkele tientallen miljoensten van een graad. “We zien dus enige variatie in het vijfde cijfer achter de komma.”
Deze kleine verschillen zijn ontstaan door zogenaamde quantumfluctuaties die plaatsvonden tijdens de inflatie. “Zonder die fluctuaties zouden er geen sterren zijn ontstaan, omdat de zwaartekracht dan overal gelijk was geweest zodat deeltjes niet op bepaalde plekken zouden gaan ophopen. De fluctuaties vormen de oerkernen voor de structuren die we nu in het heelal zien.”
Omdat de quantumfluctuaties de wetten van de natuurkunde volgen, vormen ze een manier om snaartheorieën te testen. “Er bestaan verschillende versies van de theorie, die verschillende voorspellingen doen voor de ontwikkeling van die fluctuaties.” Met behulp van nauwkeurige waarnemingen van de kosmische achtergrondstraling zijn die voorspellingen te testen.
Ruimtetelescoop Planck wordt nog één keer schoongemaakt voor de lancering in 2009.
ESA
Roest en zijn collega’s wachten daarom met spanning op de resultaten van de Planck-ruimtetelescoop, die de achtergrondstraling met ongekende precisie heeft gemeten. “De temperatuurverschillen die Planck heeft gemeten zijn inmiddels al gepubliceerd. Maar komend jaar volgt informatie over de polarisatie.” Fotonen zijn gepolariseerd, een term die beschrijft hoe de richting van de trilling van lichtgolven zich verhoudt tot de voortplantingsrichting van de golf.
“Wanneer de polarisatie niet geordend is zou dat een tegenvallend resultaat zijn. Maar als de polarisatie patronen vormt in de achtergrondstraling, kan dat wijzen op invloed van quantumzwaartekracht.” En dit zou betekenen dat zwaartekracht toch te beschrijven is met de quantummechanica, iets waar theoretisch natuurkundigen tot nu toe niet in geslaagd zijn. “Drie van de vier fundamentele natuurkrachten zijn quantummechanisch, alleen voor de zwaartekracht onttrekt zich nog aan zo’n beschrijving.”
Theorie van Alles
Zo’n resultaat zou de opmaat kunnen zijn voor een Theorie van Alles, waarin één enkele quantumtheorie alle bekende natuurkrachten beschrijft. Dat is de heilige graal van de natuurkunde. Maar waarom is dat eigenlijk zo interessant?
Roest lacht even. “Er zit voor zover we weten geen enkel praktisch nut aan zo’n theorie. Maar voor mij is de motivatie om die te zoeken dat het geweldig is om te begrijpen hoe dingen werken. Het brengt ons dichter bij een antwoord op de fundamentele vragen die mensen zich al eeuwen stellen: hoe zit ons universum nu precies in elkaar?” Wat Roest, die natuurkunde studeerde aan de RUG, daarnaast nog boeiend vindt is dat zijn werk zowel wiskunde, natuurkunde als sterrenkunde combineert.
Misschien kent een Theorie van Alles niet direct een praktisch nut, maar het kan ons een hoop leren over hoe het universum precies in elkaar zit.
NASA/ESA/G. Illingworth, D. Magee en P. Oesch van University of California, Santa Cruz/R. Bouwens van Universiteit Leiden/HUDF09-Team
Hoe legt hij deze complexe, soms bijna esoterische concepten uit aan scholieren? “Ik geef geen lange lezing, maar begin met het stellen van vragen, zodat ze zelf gaan nadenken. Hoe groot is het heelal? Wat betekent het antwoord op die vraag, zit er een grens aan het universum? Wanneer scholieren onderling gaan discussiëren over dit soort vragen groeit al snel de nieuwsgierigheid naar de antwoorden die ik kan geven.”
Voor Roest is het een belangrijk onderdeel van zijn taak als wetenschapper om mensen mee te nemen op een ontdekkingstocht langs de rafelranden van wat we weten. De komende vijf jaar zal hij ruimschoots de gelegenheid krijgen om dat te doen.
(Kennislink)
Het universum als meetinstrument
Wat doe je wanneer zelfs de grootste deeltjesversneller ter wereld te klein is voor je experimenten? Dan kijk je gewoon naar de oerknal, de grootste explosie ooit. Dat is wat theoretisch natuurkundige Diederik Roest van de Rijksuniversiteit Groningen doet, in zijn zoektocht naar een theorie die verklaart hoe ons universum werkt.
Zware kost? Roest legt deze lastige materie graag op middelbare scholen uit. En op 35-jarige leeftijd is hij bovendien verkozen tot lid van De Jonge Akademie (DJA), een select gezelschap van 50 jonge wetenschappers die in Nederland actief zijn. Het is een hele eer om lid te mogen worden van De Jonge Akademie. “Eerst moet je een nominatie krijgen, daarna schrijf je zelf een brief waarin je toelicht waarom je erbij wilt en dan volgt er nog een gesprek”, vat Roest de procedure samen. In maart zal hij als lid worden geïnstalleerd, voor een periode van vijf jaar.
Diederik_roest
Science Linx
“Ik heb al meegedaan met een programma waarin DJA leden scholen bezoeken, DJA on wheels. Scholen bezoeken deed ik sowieso al maar dit was erg leuk.” Waar hij zelf doorgaans in havo en vwo klassen komt, ging Roest met DJA ook naar een vmbo. “En ook dat was een succes.”
Wetenschap naar het grote publiek brengen is een van de aandachtspunten voor Roest bij DJA. “Het andere is wetenschapsbeleid. De laatste jaren heeft de wetenschap nogal wat klappen gekregen, door bezuinigingen maar ook doordat het gezag is aangetast. Te vaak is wetenschap als ‘ook maar een mening’ weggezet.” Het populariseren en verdedigen van wetenschap is dus zijn missie. “Ja, maar ik moet bekennen dat ik nog geen uitgewerkt programma daarvoor heb.”
Het lidmaatschap van DJA zal hem naar verwachting een halve dag per week kosten, plus wat avonden. Dus heeft hij minder tijd voor eigen onderzoek. “Ja, dat zou me wel een publicatie per jaar kunnen kosten. Maar daar staat tegenover dat het een fantastische ervaring zal zijn om deel uit te maken van een club van jonge honden die allemaal op hetzelfde punt in hun carrière staan”, zegt Roest. “Ik verwacht dat we veel van elkaar kunnen opsteken, bijvoorbeeld over hoe je een eigen groep runt.”
Superkleine snaartjes
Roest begon aan het bouwen van zijn eigen String Cosmology groep in 2008, toen hij een VIDI-onderzoeksbeurs binnenhaalde. “Die is nu zo’n beetje op, maar de groep draait prima.” Zijn onderzoeksterrein is de hoge-energiefysica. “We werken aan de snaartheorie, die fundamentele deeltjes beschrijft als superkleine snaartjes. De trilling daarvan bepaalt de eigenschap van de deeltjes.”
De snaartheorie, die al ruim veertig jaar bestaat, beschrijft materie op een ultra-kleine schaal. “Dit betekent dat je heel hoge energieën nodig hebt om die schalen te bestuderen. Zo hoog dat je ze hier op aarde nooit kunt bereiken.” Daarom wordt wel gezegd dat de voorspellingen die uit de snaartheorie volgen niet te testen zijn. “Maar dat is niet juist.” Elders in het universum vinden wel degelijk processen plaats met de energie die nodig is om de snaartheorie te testen. De moeder van alle hoogenergetische processen is natuurlijk de oerknal.
De snaartheorie stelt dat er een groot aantal dimensies zijn waarvan we er slechts enkele kunnen waarnemen.
Wikimedia Commons
Allereerste licht
“Er zijn twee belangrijke momenten waarop we processen in het universum kunnen meten”, legt Roest uit. “Het eerste moment is het heden. De bestudering van het heden heeft ons veel geleerd over de manier waarop het universum werkt. We kunnen nu prima verklaren hoe gewone materie zich gedraagt, maar die omvat slechts vier procent van de energie-inhoud van het heelal.” Het tweede belangrijke meetpunt ligt op 300.000 jaar na de oerknal, toen het eerste licht verscheen in het gloeiend hete plasma.
“Dat licht noemen we de kosmische achtergrondstraling, een uniforme straling waarin het hele heelal baadt.” Deze straling heeft een temperatuur van 2,7 Kelvin (ongeveer minus 271 graden Celsius). “En ze is waar we ook heen kijken zo goed als gelijk.” Waarom dat zo is was lang een vraag voor kosmologen. Het antwoord bleek te liggen in een proces dat inflatie heet.
Een kaart van de kosmische achtergrondstraling gemeten door de Planck-satelliet. De kaart laat iets warmere gebieden (in rood) zien tussen gebieden waar de temperatuur lager is (blauw). Het wordt ook wel de babyfoto van het universum genoemd omdat deze straling werd uitgezonden op het moment dat het heelal doorzichtig werd, ongeveer 380.000 jaar na de oerknal.
ESA
“We denken nu dat in de eerste seconde na de oerknal het heelal extreem snel uitzette. Dat verklaart waarom de achtergrondstraling zo gelijkmatig is.” Extreem gelijkmatig, maar niet honderd procent: metingen door satellieten laten zien dat er een minuscule variatie van enkele tientallen miljoensten van een graad. “We zien dus enige variatie in het vijfde cijfer achter de komma.”
Deze kleine verschillen zijn ontstaan door zogenaamde quantumfluctuaties die plaatsvonden tijdens de inflatie. “Zonder die fluctuaties zouden er geen sterren zijn ontstaan, omdat de zwaartekracht dan overal gelijk was geweest zodat deeltjes niet op bepaalde plekken zouden gaan ophopen. De fluctuaties vormen de oerkernen voor de structuren die we nu in het heelal zien.”
Omdat de quantumfluctuaties de wetten van de natuurkunde volgen, vormen ze een manier om snaartheorieën te testen. “Er bestaan verschillende versies van de theorie, die verschillende voorspellingen doen voor de ontwikkeling van die fluctuaties.” Met behulp van nauwkeurige waarnemingen van de kosmische achtergrondstraling zijn die voorspellingen te testen.
Ruimtetelescoop Planck wordt nog één keer schoongemaakt voor de lancering in 2009.
ESA
Roest en zijn collega’s wachten daarom met spanning op de resultaten van de Planck-ruimtetelescoop, die de achtergrondstraling met ongekende precisie heeft gemeten. “De temperatuurverschillen die Planck heeft gemeten zijn inmiddels al gepubliceerd. Maar komend jaar volgt informatie over de polarisatie.” Fotonen zijn gepolariseerd, een term die beschrijft hoe de richting van de trilling van lichtgolven zich verhoudt tot de voortplantingsrichting van de golf.
“Wanneer de polarisatie niet geordend is zou dat een tegenvallend resultaat zijn. Maar als de polarisatie patronen vormt in de achtergrondstraling, kan dat wijzen op invloed van quantumzwaartekracht.” En dit zou betekenen dat zwaartekracht toch te beschrijven is met de quantummechanica, iets waar theoretisch natuurkundigen tot nu toe niet in geslaagd zijn. “Drie van de vier fundamentele natuurkrachten zijn quantummechanisch, alleen voor de zwaartekracht onttrekt zich nog aan zo’n beschrijving.”
Theorie van Alles
Zo’n resultaat zou de opmaat kunnen zijn voor een Theorie van Alles, waarin één enkele quantumtheorie alle bekende natuurkrachten beschrijft. Dat is de heilige graal van de natuurkunde. Maar waarom is dat eigenlijk zo interessant?
Roest lacht even. “Er zit voor zover we weten geen enkel praktisch nut aan zo’n theorie. Maar voor mij is de motivatie om die te zoeken dat het geweldig is om te begrijpen hoe dingen werken. Het brengt ons dichter bij een antwoord op de fundamentele vragen die mensen zich al eeuwen stellen: hoe zit ons universum nu precies in elkaar?” Wat Roest, die natuurkunde studeerde aan de RUG, daarnaast nog boeiend vindt is dat zijn werk zowel wiskunde, natuurkunde als sterrenkunde combineert.
Misschien kent een Theorie van Alles niet direct een praktisch nut, maar het kan ons een hoop leren over hoe het universum precies in elkaar zit.
NASA/ESA/G. Illingworth, D. Magee en P. Oesch van University of California, Santa Cruz/R. Bouwens van Universiteit Leiden/HUDF09-Team
Hoe legt hij deze complexe, soms bijna esoterische concepten uit aan scholieren? “Ik geef geen lange lezing, maar begin met het stellen van vragen, zodat ze zelf gaan nadenken. Hoe groot is het heelal? Wat betekent het antwoord op die vraag, zit er een grens aan het universum? Wanneer scholieren onderling gaan discussiëren over dit soort vragen groeit al snel de nieuwsgierigheid naar de antwoorden die ik kan geven.”
Voor Roest is het een belangrijk onderdeel van zijn taak als wetenschapper om mensen mee te nemen op een ontdekkingstocht langs de rafelranden van wat we weten. De komende vijf jaar zal hij ruimschoots de gelegenheid krijgen om dat te doen.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
04-12-2013
Eerste neutrino’s uit ‘diepe kosmos’ gemeten
Voor het eerst denken wetenschappers dat ze neutrino’s hebben gezien die afkomstig zijn van buiten ons zonnestelsel. Tussen mei 2010 en mei 2012 detecteerde het IceCube Neutrino-observatorium 28 neutrino’s met zo’n hoge energieën dat het onwaarschijnlijk is dat ze van de zon of uit onze atmosfeer afkomstig zijn.
door Roel van der Heijden
Neutrino-detectie
Een artistieke weergave van een neutrino-detectiespoor in de IceCube-detector.
De wetenschappers achter het reusachtige IceCube Neutrino-observatorium op Antarctica maakten afgelopen februari al bekend dat ze twee neutrino’s (liefkozend Bert en Ernie genaamd) op het spoor waren met wel heel erg hoge energieën.
Nu weten ze het zeker: de afgelopen jaren raakten 28 van deze extreem moeilijk te vatten deeltjes het ijs van het continent met zoveel energie dat de wetenschappers denken dat ze alleen afkomstig kunnen zijn uit gewelddadige gebeurtenissen in de buurt van zwarte gaten, pulsars of supernova’s. De onderzoekers publiceerden hun resultaten eind vorige maand in het wetenschappelijke tijdschrift Science.
Het detecteren van neutrino’s heeft nogal wat voeten in de aarde. De deeltjes hebben nauwelijks massa, geen lading en bewegen met bijna de lichtsnelheid door het universum. Daarbij reageren ze vrijwel nooit met de overige materie die ze tegen komen en dat maakt ze erg lastig te ‘vangen’. Slechts gigantische observatoria bestaande uit duizenden detectors kunnen af en toe een spoor van geladen deeltjes waarnemen dat ontstaat wanneer een neutrino de kern van een atoom precies goed raakt. Die geladen deeltjes, onder andere elektronen en muonen, worden zichtbaar door een lichtgloed die ze afgeven als gevolg van hun hoge snelheid. En precies dat is wat IceCube kan waarnemen in het ijs van Antarctica.
NSF/S. Lindstrom
De kilometersdikke, min of meer doorzichtige ijslaag op Antarctica vormt de perfecte plek voor een neutrino-detector. IceCube bestaat uit 86 ‘lijnen’ die verticaal door het ijs lopen en waaraan per lijn 60 lichtdetectoren hangen. De in totaal 5160 detectoren vormen op een diepte van tussen de 1,5 en 2,5 kilometer een detector van ongeveer een vierkante kilometer. In 2005 werd er begonnen met de bouw. In 2010 werd hij opgeleverd.
Eerdere metingen
Hoewel er in 1987 al een aantal neutrino’s werden gemeten die hoogstwaarschijnlijk afkomstig waren van een supernova-explosie in de Grote Magelhaense Wolk, spreken de betrokken wetenschappers toch van een unieke ontdekking. ‘De neutrino’s die toen werden waargenomen hadden een energie van slechts een miljoenste van wat we nu hebben waargenomen’, laten ze in een persbericht weten.
Momenteel werken de wetenschappers aan het verbeteren van de precisie van de metingen. Ook proberen ze te achterhalen wat de bronnen van de neutrino’s zouden kunnen zijn. De neutrino’s stellen onderzoekers theoretisch in staat objecten in het universum te onderzoeken die anders niet zichtbaar zijn, gezien het feit dat neutrino’s geen last hebben van stofwolken en zelfs dwars door planeten en sterren heen bewegen.
In 2011 waren neutrino’s plotseling wereldnieuws. Onderzoekers van het Europese deeltjeslaboratorium CERN in Genève en het Gran Sasso laboratorium in Italië ontdekten dat neutrino’s die tussen de twee locaties heen en weer werden gezonden 60 nanoseconden te snel aankwamen. Ze zouden daarmee sneller dan het licht gaan en de beroemde snelheidslimiet van Albert Einstein overtreden. Maandenlang werd er tevergeefs gezocht naar een oorzaak. Uiteindelijk bleek een defecte kabel de oorzaak te zijn en de relativiteitstheorie hoefde niet op de schop.
Bron
Aartsen M.G. et al., Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector, Science (22 november 2013), DOI:10.1126/science.1242856
(Kennislink)
Eerste neutrino’s uit ‘diepe kosmos’ gemeten
Voor het eerst denken wetenschappers dat ze neutrino’s hebben gezien die afkomstig zijn van buiten ons zonnestelsel. Tussen mei 2010 en mei 2012 detecteerde het IceCube Neutrino-observatorium 28 neutrino’s met zo’n hoge energieën dat het onwaarschijnlijk is dat ze van de zon of uit onze atmosfeer afkomstig zijn.
door Roel van der Heijden
Neutrino-detectie
Een artistieke weergave van een neutrino-detectiespoor in de IceCube-detector.
De wetenschappers achter het reusachtige IceCube Neutrino-observatorium op Antarctica maakten afgelopen februari al bekend dat ze twee neutrino’s (liefkozend Bert en Ernie genaamd) op het spoor waren met wel heel erg hoge energieën.
Nu weten ze het zeker: de afgelopen jaren raakten 28 van deze extreem moeilijk te vatten deeltjes het ijs van het continent met zoveel energie dat de wetenschappers denken dat ze alleen afkomstig kunnen zijn uit gewelddadige gebeurtenissen in de buurt van zwarte gaten, pulsars of supernova’s. De onderzoekers publiceerden hun resultaten eind vorige maand in het wetenschappelijke tijdschrift Science.
Het detecteren van neutrino’s heeft nogal wat voeten in de aarde. De deeltjes hebben nauwelijks massa, geen lading en bewegen met bijna de lichtsnelheid door het universum. Daarbij reageren ze vrijwel nooit met de overige materie die ze tegen komen en dat maakt ze erg lastig te ‘vangen’. Slechts gigantische observatoria bestaande uit duizenden detectors kunnen af en toe een spoor van geladen deeltjes waarnemen dat ontstaat wanneer een neutrino de kern van een atoom precies goed raakt. Die geladen deeltjes, onder andere elektronen en muonen, worden zichtbaar door een lichtgloed die ze afgeven als gevolg van hun hoge snelheid. En precies dat is wat IceCube kan waarnemen in het ijs van Antarctica.
NSF/S. Lindstrom
De kilometersdikke, min of meer doorzichtige ijslaag op Antarctica vormt de perfecte plek voor een neutrino-detector. IceCube bestaat uit 86 ‘lijnen’ die verticaal door het ijs lopen en waaraan per lijn 60 lichtdetectoren hangen. De in totaal 5160 detectoren vormen op een diepte van tussen de 1,5 en 2,5 kilometer een detector van ongeveer een vierkante kilometer. In 2005 werd er begonnen met de bouw. In 2010 werd hij opgeleverd.
Eerdere metingen
Hoewel er in 1987 al een aantal neutrino’s werden gemeten die hoogstwaarschijnlijk afkomstig waren van een supernova-explosie in de Grote Magelhaense Wolk, spreken de betrokken wetenschappers toch van een unieke ontdekking. ‘De neutrino’s die toen werden waargenomen hadden een energie van slechts een miljoenste van wat we nu hebben waargenomen’, laten ze in een persbericht weten.
Momenteel werken de wetenschappers aan het verbeteren van de precisie van de metingen. Ook proberen ze te achterhalen wat de bronnen van de neutrino’s zouden kunnen zijn. De neutrino’s stellen onderzoekers theoretisch in staat objecten in het universum te onderzoeken die anders niet zichtbaar zijn, gezien het feit dat neutrino’s geen last hebben van stofwolken en zelfs dwars door planeten en sterren heen bewegen.
In 2011 waren neutrino’s plotseling wereldnieuws. Onderzoekers van het Europese deeltjeslaboratorium CERN in Genève en het Gran Sasso laboratorium in Italië ontdekten dat neutrino’s die tussen de twee locaties heen en weer werden gezonden 60 nanoseconden te snel aankwamen. Ze zouden daarmee sneller dan het licht gaan en de beroemde snelheidslimiet van Albert Einstein overtreden. Maandenlang werd er tevergeefs gezocht naar een oorzaak. Uiteindelijk bleek een defecte kabel de oorzaak te zijn en de relativiteitstheorie hoefde niet op de schop.
Bron
Aartsen M.G. et al., Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector, Science (22 november 2013), DOI:10.1126/science.1242856
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
04-12-2013
De vijf mysteries van de cel
Jongleren met evenwicht
De machinerie van de biologische cel is tot in detail bekend. Tenminste, als we kijken naar de kennis die een paar eeuwen celonderzoek heeft opgeleverd. Op het allerkleinste niveau is de cel echter een mysterieus terra incognita. Kennislink neemt de cel in vijf artikelen onder de loep. Deze week: jongleren met evenwicht.
door Roel van der Heijden
Complete bibliotheken zijn vol geschreven over de boeiendste machinekamer ter wereld: de cel. Van wand tot kern is de cel grotendeels in kaart gebracht. Alleen de kleinste schakels wachten nog op ontdekking, maar dat is slechts een kwestie van tijd. Althans, zo lijkt het als je afgaat op de enorme stroom aan ontdekkingen die celbiologen letterlijk dagelijks bekendmaken.
Toch zijn enkele fundamentele eigenschappen van de cel nog nauwelijks bekend, terwijl die wel het gedrag van de cel in hoge mate bepalen. Cellen zijn zo complex en eigenzinnig dat het nagenoeg ondoenlijk is ze natuurgetrouw te onderzoeken.
Een impressie van slechts enkele processen in de cel.
De ontelbare regelnetwerken die dwars door elkaar lopen, concentraties enzymen waar de industrie een puntje aan kan zuigen, de willekeur van chemische reacties. Stuk voor stuk zijn het gebieden waar wetenschappers hun hoofden dagelijks over breken. Veelal technologische beperkingen zorgen ervoor dat de werking van de biologische cel voorlopig nog een aantal mysteries huisvest. Kennislink duikt in vijf aspecten van de cel waar wetenschappers nog wel even zoet mee zijn.
1. Jongleren met evenwicht
Biologie was eeuwenlang het domein van fysiologen, ecologen en artsen. We zijn er inmiddels achter dat op het kleinste niveau van een biologische cel niets anders gebeurt dan chemische reacties. Dus zou het ook logisch zijn om die reacties op een chemische manier te bestuderen. Maar als we onze chemische theorieën op de biologische cel proberen toe te passen levert dat aanzienlijke problemen op.
De reacties zijn namelijk fundamenteel anders dan de reacties die normaal gesproken in een chemisch lab worden bestudeerd. Chemici houden van reacties die ofwel tot een product leiden, ofwel naar een chemisch evenwicht toe lopen. In het eerste geval gooi je simpel gezegd stoffen A en B bij elkaar en wacht totdat deze in product C zijn omgezet. In het tweede geval, de evenwichtssituatie, worden er uit product C ook weer de stoffen A en B gevormd. Chemici spreken dan van een chemisch evenwicht, waarbij de stofconcentratie van A, B en C uiteindelijk gelijk blijven.
Een biologische cel houd geen vijf ballen in de lucht, maar duizenden.
Steady state
“Maar wat gebeurt er nou in de cel?” zegt Wilhelm Huck, hoogleraar Fysisch Organische Chemie van de Radboud Universiteit in Nijmegen. “Totaal iets anders.” De chemie van de cel doet namelijk geen van beiden. Er is geen eindproduct maar evenmin een evenwichtstoestand. Immers, als we niet eten gaan we dood; er moet constant energie worden aangevoerd voor de processen in een cel.
Huck vergelijkt de cel daarom graag met een jongleur die wel duizenden ballen tegelijk in de lucht houdt. Stopt hij daar geen energie meer in dan stort het systeem in en eindigen de ballen in hun ‘evenwichtstoestand’ op de grond.
De celinhoud, met bijvoorbeeld de duizenden eiwitten, is wel altijd op zoek naar een evenwicht, maar zal dat chemisch gezien nooit bereiken. En die toestand waarin alle reacties elkaar in evenwicht proberen te krijgen maar wat ze niet lukt wordt steady state genoemd. ‘En deze niet-evenwicht, dynamische situatie van de cel is precies de kern van het probleem voor wetenschappers, omdat er geen goede methoden zijn om zulke systemen te bestuderen,’ sprak Huck in zijn oratie voor de Radboud Universiteit in 2011. Als voorbeeld daarvoor haalde Huck een onderzoek aan wat hij deed aan actine-netwerken in de cel.
Eén molecuul, meerdere evenwichten
Actine is een eiwit dat in een vrij grote concentratie in het cytoplasma van de cel zit, en dat lange, stabiele ketens kan vormen die de cel stevigheid geven. Huck liet cellen in meer of mindere mate die actinenetwerken opbouwen, door ze op verschillende ondergronden te laten groeien.
Als actine echter wordt gebruikt in het ene evenwicht (het opbouwen van de netwerken) kunnen diezelfde actine-bouwstenen niet meer gebruikt worden in andere evenwichten. Dit betekent dat het ene evenwicht onder invloed van het andere evenwicht verschuift. Huck zag dat het veranderen van het tweede evenwicht een nieuwe reactieketen veroorzaakte: er gingen meer signaaleiwitten naar de celkern om daar specifieke genen te activeren. En zoiets gebeurt vaak. Je kunt er dan ook bijna zeker van zijn dat een bepaald (signaal)molecuul in verschillende evenwichten is betrokken.
Je kunt er donder op zeggen dat bepaalde moleculen in een cel in verschillende ‘reactie-paden’ betrokken zijn. Het totaal vormt een ingewikkelde puzzel voor wetenschappers.
Elledge Lab/Harvard Medical School
“Kijk je nu naar de concentratie van het vrije actine, dan kijk je dus eigenlijk naar een aantal verschillende processen en dat maakt het onderzoek ingewikkeld”, zegt Huck. Want de wetenschapper wil in zijn proefopstelling eigen alles constant houden, behalve de variabele die hij onderzoekt. De aard van de cel maakt dat nu net onmogelijk. We kunnen voor dit probleem ook naar computer grijpen. In feite kun je alle netwerken doorrekenen. “Daar zijn al mensen mee bezig, maar dat staat nog in de kinderschoenen,” zegt Huck.
Dit artikel is een bewerking van een eerder artikel dat in NWT Magazine is verschenen.
(Kennislink)
De vijf mysteries van de cel
Jongleren met evenwicht
De machinerie van de biologische cel is tot in detail bekend. Tenminste, als we kijken naar de kennis die een paar eeuwen celonderzoek heeft opgeleverd. Op het allerkleinste niveau is de cel echter een mysterieus terra incognita. Kennislink neemt de cel in vijf artikelen onder de loep. Deze week: jongleren met evenwicht.
door Roel van der Heijden
Complete bibliotheken zijn vol geschreven over de boeiendste machinekamer ter wereld: de cel. Van wand tot kern is de cel grotendeels in kaart gebracht. Alleen de kleinste schakels wachten nog op ontdekking, maar dat is slechts een kwestie van tijd. Althans, zo lijkt het als je afgaat op de enorme stroom aan ontdekkingen die celbiologen letterlijk dagelijks bekendmaken.
Toch zijn enkele fundamentele eigenschappen van de cel nog nauwelijks bekend, terwijl die wel het gedrag van de cel in hoge mate bepalen. Cellen zijn zo complex en eigenzinnig dat het nagenoeg ondoenlijk is ze natuurgetrouw te onderzoeken.
Een impressie van slechts enkele processen in de cel.
De ontelbare regelnetwerken die dwars door elkaar lopen, concentraties enzymen waar de industrie een puntje aan kan zuigen, de willekeur van chemische reacties. Stuk voor stuk zijn het gebieden waar wetenschappers hun hoofden dagelijks over breken. Veelal technologische beperkingen zorgen ervoor dat de werking van de biologische cel voorlopig nog een aantal mysteries huisvest. Kennislink duikt in vijf aspecten van de cel waar wetenschappers nog wel even zoet mee zijn.
1. Jongleren met evenwicht
Biologie was eeuwenlang het domein van fysiologen, ecologen en artsen. We zijn er inmiddels achter dat op het kleinste niveau van een biologische cel niets anders gebeurt dan chemische reacties. Dus zou het ook logisch zijn om die reacties op een chemische manier te bestuderen. Maar als we onze chemische theorieën op de biologische cel proberen toe te passen levert dat aanzienlijke problemen op.
De reacties zijn namelijk fundamenteel anders dan de reacties die normaal gesproken in een chemisch lab worden bestudeerd. Chemici houden van reacties die ofwel tot een product leiden, ofwel naar een chemisch evenwicht toe lopen. In het eerste geval gooi je simpel gezegd stoffen A en B bij elkaar en wacht totdat deze in product C zijn omgezet. In het tweede geval, de evenwichtssituatie, worden er uit product C ook weer de stoffen A en B gevormd. Chemici spreken dan van een chemisch evenwicht, waarbij de stofconcentratie van A, B en C uiteindelijk gelijk blijven.
Een biologische cel houd geen vijf ballen in de lucht, maar duizenden.
Steady state
“Maar wat gebeurt er nou in de cel?” zegt Wilhelm Huck, hoogleraar Fysisch Organische Chemie van de Radboud Universiteit in Nijmegen. “Totaal iets anders.” De chemie van de cel doet namelijk geen van beiden. Er is geen eindproduct maar evenmin een evenwichtstoestand. Immers, als we niet eten gaan we dood; er moet constant energie worden aangevoerd voor de processen in een cel.
Huck vergelijkt de cel daarom graag met een jongleur die wel duizenden ballen tegelijk in de lucht houdt. Stopt hij daar geen energie meer in dan stort het systeem in en eindigen de ballen in hun ‘evenwichtstoestand’ op de grond.
De celinhoud, met bijvoorbeeld de duizenden eiwitten, is wel altijd op zoek naar een evenwicht, maar zal dat chemisch gezien nooit bereiken. En die toestand waarin alle reacties elkaar in evenwicht proberen te krijgen maar wat ze niet lukt wordt steady state genoemd. ‘En deze niet-evenwicht, dynamische situatie van de cel is precies de kern van het probleem voor wetenschappers, omdat er geen goede methoden zijn om zulke systemen te bestuderen,’ sprak Huck in zijn oratie voor de Radboud Universiteit in 2011. Als voorbeeld daarvoor haalde Huck een onderzoek aan wat hij deed aan actine-netwerken in de cel.
Eén molecuul, meerdere evenwichten
Actine is een eiwit dat in een vrij grote concentratie in het cytoplasma van de cel zit, en dat lange, stabiele ketens kan vormen die de cel stevigheid geven. Huck liet cellen in meer of mindere mate die actinenetwerken opbouwen, door ze op verschillende ondergronden te laten groeien.
Als actine echter wordt gebruikt in het ene evenwicht (het opbouwen van de netwerken) kunnen diezelfde actine-bouwstenen niet meer gebruikt worden in andere evenwichten. Dit betekent dat het ene evenwicht onder invloed van het andere evenwicht verschuift. Huck zag dat het veranderen van het tweede evenwicht een nieuwe reactieketen veroorzaakte: er gingen meer signaaleiwitten naar de celkern om daar specifieke genen te activeren. En zoiets gebeurt vaak. Je kunt er dan ook bijna zeker van zijn dat een bepaald (signaal)molecuul in verschillende evenwichten is betrokken.
Je kunt er donder op zeggen dat bepaalde moleculen in een cel in verschillende ‘reactie-paden’ betrokken zijn. Het totaal vormt een ingewikkelde puzzel voor wetenschappers.
Elledge Lab/Harvard Medical School
“Kijk je nu naar de concentratie van het vrije actine, dan kijk je dus eigenlijk naar een aantal verschillende processen en dat maakt het onderzoek ingewikkeld”, zegt Huck. Want de wetenschapper wil in zijn proefopstelling eigen alles constant houden, behalve de variabele die hij onderzoekt. De aard van de cel maakt dat nu net onmogelijk. We kunnen voor dit probleem ook naar computer grijpen. In feite kun je alle netwerken doorrekenen. “Daar zijn al mensen mee bezig, maar dat staat nog in de kinderschoenen,” zegt Huck.
Dit artikel is een bewerking van een eerder artikel dat in NWT Magazine is verschenen.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Britse wiskundige Alan Turing krijgt postuum gratie
Koningin Elizabeth heeft de beroemde Britse wiskundige Alan Turing postuum gratie verleend. Turing werd in de jaren ’50 veroordeeld voor homoseksualiteit. Die veroordeling is nu dus eindelijk ongedaan gemaakt.
Turing heeft door de jaren heen veel voor de wetenschap betekent, schrijft persbureau AP, maar wellicht het bekendst is hij als codekraker. Hij was de man achter het kraken van de Enigmacode, de code die door de nazi’s werd gebruikt bij hun militaire communicatie. Hierdoor konden de geallieerden de nazi’s te slim af zijn.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:Tablets a hit with kids, but experts worry
NEW YORK (AP) -- Tablet computers are so easy to use that even a 3-year-old can master them.
And that has some pediatricians and other health experts worried.
Since navigating a tablet generally doesn't require the ability to type or read, children as young as toddlers can quickly learn how to stream movies, scroll through family photos or play simple games.
That ease-of-use makes tablets -and smartphones- popular with busy parents who use them to pacify their kids during car rides, restaurant outings or while they're at home trying to get dinner on the table. And many feel a little less guilty about it if they think there's educational value to the apps and games their children use.
But some experts note there's no evidence that screen time - whether from a TV or tablet - provides any educational or developmental benefits for babies and toddlers. Yet it takes away from activities that do promote brain development, such as non-electronic toys and adult interaction.
They also say that too much screen time has been linked to behavior problems and delayed social development in older children.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
Mosterd 70 jaar na de maaltijd. Dat ze daar nu pas mee komen.quote:
Niet meer aanwezig in dit forum.
Idd..quote:Op vrijdag 27 december 2013 14:06 schreef Molurus het volgende:
[..]
Mosterd 70 jaar na de maaltijd. Dat ze daar nu pas mee komen.
In NWS / Alan Turing krijgt postuum gratie wordt de hypocrisie van de gratieverlening ook besproken.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:Take LSD, stay out of prison? Large study links psychedelic use to reduced recidivism
A study of more than 25,000 people under community corrections supervision suggests the use of psychedelic drugs like LSD can keep people out of prison.
The research is the first in 40 years to examine whether drugs like LSD and “magic” mushrooms can help reform criminals.
“Our results provide a notable exception to the robust positive link between substance use and criminal behavior,” the researchers from the University of Alabama at Birmingham and Johns Hopkins University School of Medicine wrote in their study, which was published in the January issue of the Journal of Psychopharmacology.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
En: Wetenschappers doen oproep tot muggen vangen
(alleen als je er geen gewetensbezwaren tegen hebt
)
(alleen als je er geen gewetensbezwaren tegen hebt
)
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
Dus ook als je geen muggen hebt gezien, moet je dat melden? Dan zullen ze het nog wel druk krijgen!quote:Op vrijdag 10 januari 2014 16:26 schreef Perrin het volgende:
En: Wetenschappers doen oproep tot muggen vangen
(alleen als je er geen gewetensbezwaren tegen hebt
Of is dit meer iets voor taalfouten?
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
14-01-2014
Plastic cel met werkend organel
Onderzoekers laten vierstapscascadereactie plaatsvinden in kunstmatige cel
Het is gelukt een kunstmatige cel te maken met daarin kunstorganellen die de gecompartimentaliseerde werking van een cel nabootsen. Dit is een van de belangrijkste functies van een cel. De bevindingen zijn in Angewandte Chemie gepubliceerd door onderzoekers van de Radboud Universiteit.
Een kunstmatige cel
In cellen vinden allerlei complexe reacties tegelijkertijd plaats op een klein oppervlak. De compartimenten – organellen – zorgen ervoor dat dit probleemloos kan gebeuren. Zo kunnen er bijvoorbeeld stoffen uit elkaars buurt worden gehouden die anders met elkaar zouden reageren. Zo vindt bijvoorbeeld de citroenzuurcyclus plaats in meerdere organellen, waaronder het ribosoom. In dit geval is sprake van een cascadereactie: een reactie zorgt ervoor dat een volgende weer mogelijk is en dit gaat zo verder.
Onderzoekers proberen dit al tijden na te bootsen om bijvoorbeeld meer te weten te komen hoe het leven ooit is overgegaan van chemie naar biologie. Al eerder is het gelukt om gecompartimentaliseerde reacties te laten plaatsvinden in microreactoren, maar meestal was er dan sprake van één bepaalde enzymatische reactie tegelijk. Het lukt hooguit om twee enzymreacties over twee compartimenten te laten plaatsvinden. Dit waren slechts hele simpele reactiepaden in vergelijking met een echte cel.
Het is de Nijmeegse onderzoekers nu gelukt om een cascadereactie van vier stappen gecompartimentaliseerd te laten plaatsvinden. Via het zelfde principe zijn langere reactieroutes zelfs mogelijk. Ze maakten kleine organellen van polymeren (polymeersomen) die zij in een grotere polymeersoom brachten. De kleine polymeersomen waren gevuld met bepaalde chemicaliën. In het eerste kunstorganel werd een substraat door het enzym PAMO (een oxidator) omgezet van een keton naar een methylester. Deze ester werd in een volgende cel door een lipase (een enzym dat esters hydrolyseert) afgebroken naar een alcohol. Hierna werd deze geoxideerd tot een aldehyde . Hierna vond spontaan beta-eliminatie plaats om een fluorescente stof te produceren. Detectie van de fluorescentie bevestigde het slagen van de cascadereactie.
In een apart experiment werd duidelijk gemaakt dat reacties inderdaad steeds in een afgesloten systeem plaatsvonden. Het lipase werd vervangen door een protease. Dit is een enzym dat niet alleen esters hydrolyseert, maar ook eiwitten afbreekt. Bij hogere temperatuur wordt deze functie driftiger uitgevoerd dan de hydrolyse. Bij tests zonder kunstorganellen bleek dit ook het geval te zijn. Bij kamertemperatuur verliep de cascadereactie nog wel, maar bij 37 °C bleek deze heel snel af te lopen. Toen de reactie daarna in de polymeersomen uitgetest werd, verliep deze nog wel efficiënt.
Een kanttekening is dat de reactie na 24 uur voor pas voor 10-25% verlopen was. Niet bepaald een efficientie die we van normale cellen gewend zijn. Volgens de onderzoers van de Radboud Universiteit komt dit door de slechte afstemming van de enzymen op de reacties. Misschien kunnen ze in de toekomst meer geoptimaliseerde reacties testen? Er is ieder geval een stap gezet in de goede richting.
Maast het uitvoeren van één type cascadereacties moet een cel meer doen – zoals het repliceren van DNA, het produceren van eiwitten of zelfreplicatie. Dit zijn echter processen die al nagebootst zijn door celmimics. ‘Door deze dingen na te bootsen, leren we levende cellen beter te begrijpen. En op een dag maken we zelf iets dat daar erg veel op lijkt,’ aldus Jan van Hest, leider van de onderzoeksgroep. En misschien maken wij de eerste echt levensvatbare kunstmatige cel nog wel mee?
(c2w.nl)
Plastic cel met werkend organel
Onderzoekers laten vierstapscascadereactie plaatsvinden in kunstmatige cel
Het is gelukt een kunstmatige cel te maken met daarin kunstorganellen die de gecompartimentaliseerde werking van een cel nabootsen. Dit is een van de belangrijkste functies van een cel. De bevindingen zijn in Angewandte Chemie gepubliceerd door onderzoekers van de Radboud Universiteit.
Een kunstmatige cel
In cellen vinden allerlei complexe reacties tegelijkertijd plaats op een klein oppervlak. De compartimenten – organellen – zorgen ervoor dat dit probleemloos kan gebeuren. Zo kunnen er bijvoorbeeld stoffen uit elkaars buurt worden gehouden die anders met elkaar zouden reageren. Zo vindt bijvoorbeeld de citroenzuurcyclus plaats in meerdere organellen, waaronder het ribosoom. In dit geval is sprake van een cascadereactie: een reactie zorgt ervoor dat een volgende weer mogelijk is en dit gaat zo verder.
Onderzoekers proberen dit al tijden na te bootsen om bijvoorbeeld meer te weten te komen hoe het leven ooit is overgegaan van chemie naar biologie. Al eerder is het gelukt om gecompartimentaliseerde reacties te laten plaatsvinden in microreactoren, maar meestal was er dan sprake van één bepaalde enzymatische reactie tegelijk. Het lukt hooguit om twee enzymreacties over twee compartimenten te laten plaatsvinden. Dit waren slechts hele simpele reactiepaden in vergelijking met een echte cel.
Het is de Nijmeegse onderzoekers nu gelukt om een cascadereactie van vier stappen gecompartimentaliseerd te laten plaatsvinden. Via het zelfde principe zijn langere reactieroutes zelfs mogelijk. Ze maakten kleine organellen van polymeren (polymeersomen) die zij in een grotere polymeersoom brachten. De kleine polymeersomen waren gevuld met bepaalde chemicaliën. In het eerste kunstorganel werd een substraat door het enzym PAMO (een oxidator) omgezet van een keton naar een methylester. Deze ester werd in een volgende cel door een lipase (een enzym dat esters hydrolyseert) afgebroken naar een alcohol. Hierna werd deze geoxideerd tot een aldehyde . Hierna vond spontaan beta-eliminatie plaats om een fluorescente stof te produceren. Detectie van de fluorescentie bevestigde het slagen van de cascadereactie.
In een apart experiment werd duidelijk gemaakt dat reacties inderdaad steeds in een afgesloten systeem plaatsvonden. Het lipase werd vervangen door een protease. Dit is een enzym dat niet alleen esters hydrolyseert, maar ook eiwitten afbreekt. Bij hogere temperatuur wordt deze functie driftiger uitgevoerd dan de hydrolyse. Bij tests zonder kunstorganellen bleek dit ook het geval te zijn. Bij kamertemperatuur verliep de cascadereactie nog wel, maar bij 37 °C bleek deze heel snel af te lopen. Toen de reactie daarna in de polymeersomen uitgetest werd, verliep deze nog wel efficiënt.
Een kanttekening is dat de reactie na 24 uur voor pas voor 10-25% verlopen was. Niet bepaald een efficientie die we van normale cellen gewend zijn. Volgens de onderzoers van de Radboud Universiteit komt dit door de slechte afstemming van de enzymen op de reacties. Misschien kunnen ze in de toekomst meer geoptimaliseerde reacties testen? Er is ieder geval een stap gezet in de goede richting.
Maast het uitvoeren van één type cascadereacties moet een cel meer doen – zoals het repliceren van DNA, het produceren van eiwitten of zelfreplicatie. Dit zijn echter processen die al nagebootst zijn door celmimics. ‘Door deze dingen na te bootsen, leren we levende cellen beter te begrijpen. En op een dag maken we zelf iets dat daar erg veel op lijkt,’ aldus Jan van Hest, leider van de onderzoeksgroep. En misschien maken wij de eerste echt levensvatbare kunstmatige cel nog wel mee?
(c2w.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-01-2014
‘Vliegende jeep’ met succes getest
De Airmule van het Israëlische Urban Aeronautics, die met behulp van ventilatoren in de lucht blijft, heeft op 10 december haar eerste volledig autonome vlucht uitgevoerd.
De ‘vliegende jeep’ kan een kleine 500 kg aan vracht of personen vervoeren. Het toestel kan op zeer geringe hoogtes vliegen en maakt gebruik van laser- en radarhoogtemeters, voor stoffige omstandigheden. Voor de navigatie wordt gebruik gemaakt van gps, INS data en optische referenties.
Urban Aeronautics voert momenteel verdere testvluchten uit. Een tweede prototype wordt later in 2014 verwacht.
(technischweekblad.nl)
‘Vliegende jeep’ met succes getest
De Airmule van het Israëlische Urban Aeronautics, die met behulp van ventilatoren in de lucht blijft, heeft op 10 december haar eerste volledig autonome vlucht uitgevoerd.
De ‘vliegende jeep’ kan een kleine 500 kg aan vracht of personen vervoeren. Het toestel kan op zeer geringe hoogtes vliegen en maakt gebruik van laser- en radarhoogtemeters, voor stoffige omstandigheden. Voor de navigatie wordt gebruik gemaakt van gps, INS data en optische referenties.
Urban Aeronautics voert momenteel verdere testvluchten uit. Een tweede prototype wordt later in 2014 verwacht.
(technischweekblad.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
20-01-2014
Wetenschappers filmen bolbliksem voor het eerst
De felle lichtbal in bovenstaande video is geen ufo of ander buitenaards verschijnsel, maar een voorbeeld van een bolbliksem. Dergelijk natuurverschijnsel werd al dikwijls waargenomen en gemeld, maar nog nooit kon het bizarre fenoneem door onderzoekers worden gefilmd, schrijft Huffington Post.
Chinese wetenschappers registreerden de bolbliksem per toeval tijdens een onweersbui in de provincie Qinghai twee jaar geleden. Volgens New Scientist is de video de eerste wetenschappelijke opname van bolbliksem in de natuur. De bijna vijf meter brede lichtbal was slechts twee seconden zichtbaar en legde ruim vijftien meter af.
De bliksem is niet het enige wat de onderzoekers vastlegden. Met behulp van een spectograaf, een instrument dat licht in de verschillende kleuren opsplitst, ontdekten ze dat elementen uit de aardbodem ook in de bliksem zaten. Daaruit besloten ze dat de lichtbal is veroorzaakt door interactie van de bliksem met de aarde. Die theorie werd meer dan een decennium geleden al aangevoerd en nu bevestigd door de spectraalanalyse.
(HLN)
Wetenschappers filmen bolbliksem voor het eerst
De felle lichtbal in bovenstaande video is geen ufo of ander buitenaards verschijnsel, maar een voorbeeld van een bolbliksem. Dergelijk natuurverschijnsel werd al dikwijls waargenomen en gemeld, maar nog nooit kon het bizarre fenoneem door onderzoekers worden gefilmd, schrijft Huffington Post.
Chinese wetenschappers registreerden de bolbliksem per toeval tijdens een onweersbui in de provincie Qinghai twee jaar geleden. Volgens New Scientist is de video de eerste wetenschappelijke opname van bolbliksem in de natuur. De bijna vijf meter brede lichtbal was slechts twee seconden zichtbaar en legde ruim vijftien meter af.
De bliksem is niet het enige wat de onderzoekers vastlegden. Met behulp van een spectograaf, een instrument dat licht in de verschillende kleuren opsplitst, ontdekten ze dat elementen uit de aardbodem ook in de bliksem zaten. Daaruit besloten ze dat de lichtbal is veroorzaakt door interactie van de bliksem met de aarde. Die theorie werd meer dan een decennium geleden al aangevoerd en nu bevestigd door de spectraalanalyse.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
ESA ziet water op dwergplaneet
Wetenschappers van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA hebben waterdamp waargenomen op een dwergplaneet in ons zonnestelsel. Volgens één van de onderzoekers bewijst dit de aanwezigheid van water op miniplaneet Ceres.
Met een telescoop werd gezien dat er boven twee regio's op de kleine planeet wolken van waterdamp hangen. Er bestonden al langer vermoedens van de aanwezigheid van water op de dwergplaneet, maar het was nog niet eerder vastgelegd. De vondst van water kan betekenen dat er leven mogelijk is op Ceres, zegt de ESA.
De miniplaneet Ceres is onderdeel van de planetoïdengordel; een regio in het zonnestelsel tussen Mars en Jupiter. Ceres heeft een diameter van zo'n 1000 kilometer en werd, na de ontdekking in 1801, lange tijd beschouwd als 'echte' planeet binnen het zonnestelsel.
Ondergrondse zee
Behalve op de Aarde zijn in ons zonnestelsel maar weinig bewijzen van water gevonden. Op onze eigen maan is water aangetroffen en wetenschappers vermoeden dat één van de manen van Jupiter een ondergrondse zee herbergt. Op een maan van Saturnus stromen grote hoeveelheden water uit het oppervlak.
Op Mars stroomde zo'n 4 miljard jaar geleden veel water, maar met het geleidelijk oplossen van de atmosfeer verdwenen ook de meertjes en rivieren op de planeet.
(Bron ; http://nos.nl/artikel/600912-esa-ziet-water-op-dwergplaneet.html)
Wetenschappers van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA hebben waterdamp waargenomen op een dwergplaneet in ons zonnestelsel. Volgens één van de onderzoekers bewijst dit de aanwezigheid van water op miniplaneet Ceres.
Met een telescoop werd gezien dat er boven twee regio's op de kleine planeet wolken van waterdamp hangen. Er bestonden al langer vermoedens van de aanwezigheid van water op de dwergplaneet, maar het was nog niet eerder vastgelegd. De vondst van water kan betekenen dat er leven mogelijk is op Ceres, zegt de ESA.
De miniplaneet Ceres is onderdeel van de planetoïdengordel; een regio in het zonnestelsel tussen Mars en Jupiter. Ceres heeft een diameter van zo'n 1000 kilometer en werd, na de ontdekking in 1801, lange tijd beschouwd als 'echte' planeet binnen het zonnestelsel.
Ondergrondse zee
Behalve op de Aarde zijn in ons zonnestelsel maar weinig bewijzen van water gevonden. Op onze eigen maan is water aangetroffen en wetenschappers vermoeden dat één van de manen van Jupiter een ondergrondse zee herbergt. Op een maan van Saturnus stromen grote hoeveelheden water uit het oppervlak.
Op Mars stroomde zo'n 4 miljard jaar geleden veel water, maar met het geleidelijk oplossen van de atmosfeer verdwenen ook de meertjes en rivieren op de planeet.
(Bron ; http://nos.nl/artikel/600912-esa-ziet-water-op-dwergplaneet.html)
"You can call me Susan if it makes you happy"
Beste TLC ik denk dat je dit artikel beter in Het Astronomie topic kunt plaatsen.quote:
ESA ziet water op dwergplaneet
Wetenschappers van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA hebben waterdamp waargenomen op een dwergplaneet in ons zonnestelsel. Volgens één van de onderzoekers bewijst dit de aanwezigheid van water op miniplaneet Ceres.
Met een telescoop werd gezien dat er boven twee regio's op de kleine planeet wolken van waterdamp hangen. Er bestonden al langer vermoedens van de aanwezigheid van water op de dwergplaneet, maar het was nog niet eerder vastgelegd. De vondst van water kan betekenen dat er leven mogelijk is op Ceres, zegt de ESA.
De miniplaneet Ceres is onderdeel van de planetoïdengordel; een regio in het zonnestelsel tussen Mars en Jupiter. Ceres heeft een diameter van zo'n 1000 kilometer en werd, na de ontdekking in 1801, lange tijd beschouwd als 'echte' planeet binnen het zonnestelsel.
Ondergrondse zee
Behalve op de Aarde zijn in ons zonnestelsel maar weinig bewijzen van water gevonden. Op onze eigen maan is water aangetroffen en wetenschappers vermoeden dat één van de manen van Jupiter een ondergrondse zee herbergt. Op een maan van Saturnus stromen grote hoeveelheden water uit het oppervlak.
Op Mars stroomde zo'n 4 miljard jaar geleden veel water, maar met het geleidelijk oplossen van de atmosfeer verdwenen ook de meertjes en rivieren op de planeet.
(Bron ; http://nos.nl/artikel/600912-esa-ziet-water-op-dwergplaneet.html)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
ok, zal ik de volgende keer doen, het was goed bedoeldquote:
[..]
Beste TLC ik denk dat je dit artikel beter in Het Astronomie topic kunt plaatsen.
"You can call me Susan if it makes you happy"
Dat snap ikquote:
Maar het Astronomie topic is specifiek voor zulk nieuws bedoeld
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
29-01-2014
Gigantische doorbraak in stamcelonderzoek: bloedcel in zuur wordt stamcel
De onderzoekers ontdekten dat ze bloedcellen van het embryo van een muis konden transformeren in stamcellen. © ap.
Een gigantische doorbraak in Japans stamcelonderzoek kondigt mogelijk een nieuw tijdperk in de geneeskunde aan. Dat meldt de BBC. De onderzoekers toonden aan dat bloedcellen kunnen worden omgezet in stamcellen, gewoon door ze in zuur te dompelen. "Gepersonaliseerde geneeskunde is eindelijk in zicht", zeggen wetenschappers.
Het menselijke lichaam is opgebouwd uit cellen met elk een specifieke rol - zo zijn er zenuwcellen, levercellen en spiercellen. Stamcellen kunnen getransformeerd worden naar elk ander type cel. Daarom worden ze al gebruikt voor genezing van het oog, het hart en de hersenen.
Omwille van hun potentieel in de geneeskunde zijn stamcellen het voorwerp van belangrijk wetenschappelijk onderzoek. Tot dusver waren embryo's een bron van stamcellen en ook huidcellen kunnen genetisch geprogrammeerd worden voor transformatie.
De jongste ontwikkeling in het onderzoek, die werd gepubliceerd in het vakblad Nature, zou de technologie veel goedkoper, sneller en veiliger kunnen maken.
Waaier aan nieuwe mogelijkheden
De nieuwe studie toont aan dat contact met zuur de transformatie van bloed- in stamcellen in gang kan zetten. "Deze bevinding biedt een hele waaier aan nieuwe mogelijkheden", zegt Dr. Haruko Obokata van het Riken Centre for Development Biology in Japan. "Niet enkel in de heelkunde, maar ook bijvoorbeeld voor de behandeling van kanker."
De doorbraak werd bereikt met onderzoek op bloedcellen van muizen. Het Riken Centre doet nu verder onderzoek om hetzelfde resultaat te bereiken met menselijk bloed.
"Als dit ook werkt bij mensen, is het tijdperk van gepersonaliseerde geneeskunde eindelijk aangebroken", zegt Chris Mason, professor heelkunde aan de University College in Londen, aan de BBC. "We hebben dan een snellere, goedkopere en mogelijk veiligere manier om cellen te transformeren. Het is een verrassende ontdekking en lijkt te goed om waar te zijn, maar zo veel experten hebben dit besproken en gecheckt dat het wel waar moet zijn."
Bij leeftijdsgerelateerde maculaire degeneratie, een ziekte die blindheid veroorzaakt, duurt het tien maanden vanaf het nemen van een huidmonster tot het moment dat de stamcellen kunnen geïnjecteerd worden in het oog. Volgens professor Mason kan die periode - en de kostprijs - aanzienlijk gereduceerd worden.
Zelfde voorzorgsmaatregelen
Toch zijn stamcelgebaseerde therapieën nog niet meteen in zicht, waarschuwt dr. Dusko Ilic, lector stamcelwetenschap aan King's College in Londen. "Voor de cellen die op deze manier gegenereerd worden, moeten we dezelfde voorzorgsmaatregelen nemen als voor cellen die geïsoleerd worden van embryo's of die geherprogrammeerd worden met een standaardmethode."
"Het zal bovendien een lange periode duren voor er genoeg geweten is over de natuur van deze cellen, en of ze al dan niet bruikbaar zullen zijn om therapieën te ontwikkelen", voegt professor Robin Lovell-Badge van de Britse Medical Research Council eraan toe. "Maar wat echt intrigerend is, is het onderliggende mechanisme dat de herprogrammering in gang zet - en waarom het niet gebeurt wanneer we citroen of azijn eten en cola drinken.
(HLN)
Gigantische doorbraak in stamcelonderzoek: bloedcel in zuur wordt stamcel
De onderzoekers ontdekten dat ze bloedcellen van het embryo van een muis konden transformeren in stamcellen. © ap.
Een gigantische doorbraak in Japans stamcelonderzoek kondigt mogelijk een nieuw tijdperk in de geneeskunde aan. Dat meldt de BBC. De onderzoekers toonden aan dat bloedcellen kunnen worden omgezet in stamcellen, gewoon door ze in zuur te dompelen. "Gepersonaliseerde geneeskunde is eindelijk in zicht", zeggen wetenschappers.
Het menselijke lichaam is opgebouwd uit cellen met elk een specifieke rol - zo zijn er zenuwcellen, levercellen en spiercellen. Stamcellen kunnen getransformeerd worden naar elk ander type cel. Daarom worden ze al gebruikt voor genezing van het oog, het hart en de hersenen.
Omwille van hun potentieel in de geneeskunde zijn stamcellen het voorwerp van belangrijk wetenschappelijk onderzoek. Tot dusver waren embryo's een bron van stamcellen en ook huidcellen kunnen genetisch geprogrammeerd worden voor transformatie.
De jongste ontwikkeling in het onderzoek, die werd gepubliceerd in het vakblad Nature, zou de technologie veel goedkoper, sneller en veiliger kunnen maken.
Waaier aan nieuwe mogelijkheden
De nieuwe studie toont aan dat contact met zuur de transformatie van bloed- in stamcellen in gang kan zetten. "Deze bevinding biedt een hele waaier aan nieuwe mogelijkheden", zegt Dr. Haruko Obokata van het Riken Centre for Development Biology in Japan. "Niet enkel in de heelkunde, maar ook bijvoorbeeld voor de behandeling van kanker."
De doorbraak werd bereikt met onderzoek op bloedcellen van muizen. Het Riken Centre doet nu verder onderzoek om hetzelfde resultaat te bereiken met menselijk bloed.
"Als dit ook werkt bij mensen, is het tijdperk van gepersonaliseerde geneeskunde eindelijk aangebroken", zegt Chris Mason, professor heelkunde aan de University College in Londen, aan de BBC. "We hebben dan een snellere, goedkopere en mogelijk veiligere manier om cellen te transformeren. Het is een verrassende ontdekking en lijkt te goed om waar te zijn, maar zo veel experten hebben dit besproken en gecheckt dat het wel waar moet zijn."
Bij leeftijdsgerelateerde maculaire degeneratie, een ziekte die blindheid veroorzaakt, duurt het tien maanden vanaf het nemen van een huidmonster tot het moment dat de stamcellen kunnen geïnjecteerd worden in het oog. Volgens professor Mason kan die periode - en de kostprijs - aanzienlijk gereduceerd worden.
Zelfde voorzorgsmaatregelen
Toch zijn stamcelgebaseerde therapieën nog niet meteen in zicht, waarschuwt dr. Dusko Ilic, lector stamcelwetenschap aan King's College in Londen. "Voor de cellen die op deze manier gegenereerd worden, moeten we dezelfde voorzorgsmaatregelen nemen als voor cellen die geïsoleerd worden van embryo's of die geherprogrammeerd worden met een standaardmethode."
"Het zal bovendien een lange periode duren voor er genoeg geweten is over de natuur van deze cellen, en of ze al dan niet bruikbaar zullen zijn om therapieën te ontwikkelen", voegt professor Robin Lovell-Badge van de Britse Medical Research Council eraan toe. "Maar wat echt intrigerend is, is het onderliggende mechanisme dat de herprogrammering in gang zet - en waarom het niet gebeurt wanneer we citroen of azijn eten en cola drinken.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
29-01-2014
Mogelijke oplossing ‘miljoenenprobleem’ in de wiskunde
Kazachstaans artikel claimt oplossing Navier-Stokes
Een Kazachstaanse wiskundige beweert één van de beroemde milleniumproblemen opgelost te hebben. Mukhtarbay Otelbayev, zoals de man heet, heeft in het Russisch een artikel geschreven dat volgens hem het Navier-Stokes-probleem oplost. Als hij inderdaad de oplossing heeft gevonden, zou hem dit in ieder geval een miljoen dollar opleveren.
door Marc Seijlhouwer
Navier-Stokes-vergelijkingen in actie: de formules kan je gebruiken om het gedrag van golven te voorspellen. Er zijn nog veel meer toepassingen; zo ziet water in videospelletjes er tegenwoordig zo echt uit doordat ze de vergelijkingen gebruiken. Door met een computer de formules uit te rekenen, krijg je water dat heel realistisch stroomt, golft en kolkt.
In een interview [1] met wetenschapsblad New Scientist laat de Kazach weten dat zijn collega’s de oplossing gecheckt hebben en denken dat het inderdaad een bewijs is. De rest van de wiskundewereld tast echter nog in het duister; de meesten spreken geen Russisch en wachten nu op een Engelse vertaling van het artikel.
Tot die tijd lijken de meesten sceptisch; de Kazach schijnt meer een beleidsfunctie te hebben aan zijn universiteit dan een onderzoekfunctie. Zelf zegt hij echter al dertig jaar ‘af en toe’ bezig te zijn met het probleem, waarvoor hij nu dus een oplossing vond.
Vloeistofgedrag
Het probleem gaat over de Navier-Stokes-vergelijkingen [2]. Deze formules beschrijven het gedrag van vloeistoffen en worden veelvuldig gebruikt in de natuurkunde en vloeistofleer. Ze werken prima om de werkelijkheid te beschrijven, maar voor wiskundigen wringt er iets; het is namelijk onduidelijk of er altijd een oplossing bestaan én of deze oplossing netjes is. Voor wiskundigen zijn dat twee grote vragen, die voor deze vergelijkingen heel moeilijk te beantwoorden zijn.
Mukhtarbay Otelbayev, die mogelijk de ‘netheid’ van de bekende Navier-Stokes-vergelijkingen bewees. Of zijn oplossing klopt, zal de komende dagen blijken op het moment dat er een Engelse versie is en de internationale wiskundewereld zich over zijn ideeën kan buigen
Het probleem is wel op te lossen in 2 dimensies (waarbij je kan denken een plat vlak gemaakt van water). De redenering die het probleem oplost in dat geval werkt echter niet voor 3 dimensies, waardoor wiskundigen nog steeds aan het puzzelen zijn. Dat deze onbekende wiskundige nu zegt iets te hebben gevonden zou dus op zijn minste opmerkelijk zijn. Mukhtarbay Otelbayev beweert zelfs een globale, sterke oplossing te hebben gevonden. Dat zou betekenen dat het probleem in één keer volledig opgelost is; geen kleine stapjes en veel gezwoeg om uiteindelijk bij de definitieve oplossing te komen, maar in een klap, met een eureka-moment een beroemde hersenkraker uitvogelen.
Taalbarriere
Voorlopig lijkt een taalbarriere echter een misschien wel sensationeel resultaat tegen te houden. Otelbayev laat het stuk nu door zijn studenten in het Engels vertalen en ook online wordt er hard gewerkt aan een vertaling. Hopelijk is de vertaling eenvoudig te maken; de wiskunde zelf spreekt immers voor zich, omdat wiskunde een universele taal is. Pas op dat moment dat er een vertaling is kan het Clay-instituut, dat de milleniumprijzen uitreikt, aan het werk om te kijken of deze oplossing hout snijdt.
En dit is een computersimulatie van een jet; een straal vloeistof. Ook de ingewikkelde kronkelingen van zo’n bewegingen kunnen met Navier-Stokes begrepen worden. Je begrijpt wel waarom natuurkundigen dol zijn op de formule, als het zo’n belangrijk deel van de natuur verklaart. Als ze nu ook nog wiskundig zouden kloppen…
In 2006 kwam er ook al een oplossing voor het probleem bovendrijven, maar deze bleek al snel onjuist. Ook andere milleniumproblemen hebben al eens een vermeende oplossing gekregen, zoals het P=NP-probleem uit de complexiteitstheorie. Het enige écht opgeloste probleem is het Poincare-vermoeden, waarvoor de (Russische) oplosser uiteindelijk de miljoen weigerde. Of het Clay-instituut deze keer wél, voor het eerst, een miljoen uit moet betalen zal hopelijk snel blijken.
(kennislink)
[ Bericht 0% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 30-01-2014 08:43:23 ]
Mogelijke oplossing ‘miljoenenprobleem’ in de wiskunde
Kazachstaans artikel claimt oplossing Navier-Stokes
Een Kazachstaanse wiskundige beweert één van de beroemde milleniumproblemen opgelost te hebben. Mukhtarbay Otelbayev, zoals de man heet, heeft in het Russisch een artikel geschreven dat volgens hem het Navier-Stokes-probleem oplost. Als hij inderdaad de oplossing heeft gevonden, zou hem dit in ieder geval een miljoen dollar opleveren.
door Marc Seijlhouwer
Navier-Stokes-vergelijkingen in actie: de formules kan je gebruiken om het gedrag van golven te voorspellen. Er zijn nog veel meer toepassingen; zo ziet water in videospelletjes er tegenwoordig zo echt uit doordat ze de vergelijkingen gebruiken. Door met een computer de formules uit te rekenen, krijg je water dat heel realistisch stroomt, golft en kolkt.
In een interview [1] met wetenschapsblad New Scientist laat de Kazach weten dat zijn collega’s de oplossing gecheckt hebben en denken dat het inderdaad een bewijs is. De rest van de wiskundewereld tast echter nog in het duister; de meesten spreken geen Russisch en wachten nu op een Engelse vertaling van het artikel.
Tot die tijd lijken de meesten sceptisch; de Kazach schijnt meer een beleidsfunctie te hebben aan zijn universiteit dan een onderzoekfunctie. Zelf zegt hij echter al dertig jaar ‘af en toe’ bezig te zijn met het probleem, waarvoor hij nu dus een oplossing vond.
Vloeistofgedrag
Het probleem gaat over de Navier-Stokes-vergelijkingen [2]. Deze formules beschrijven het gedrag van vloeistoffen en worden veelvuldig gebruikt in de natuurkunde en vloeistofleer. Ze werken prima om de werkelijkheid te beschrijven, maar voor wiskundigen wringt er iets; het is namelijk onduidelijk of er altijd een oplossing bestaan én of deze oplossing netjes is. Voor wiskundigen zijn dat twee grote vragen, die voor deze vergelijkingen heel moeilijk te beantwoorden zijn.
Mukhtarbay Otelbayev, die mogelijk de ‘netheid’ van de bekende Navier-Stokes-vergelijkingen bewees. Of zijn oplossing klopt, zal de komende dagen blijken op het moment dat er een Engelse versie is en de internationale wiskundewereld zich over zijn ideeën kan buigen
Het probleem is wel op te lossen in 2 dimensies (waarbij je kan denken een plat vlak gemaakt van water). De redenering die het probleem oplost in dat geval werkt echter niet voor 3 dimensies, waardoor wiskundigen nog steeds aan het puzzelen zijn. Dat deze onbekende wiskundige nu zegt iets te hebben gevonden zou dus op zijn minste opmerkelijk zijn. Mukhtarbay Otelbayev beweert zelfs een globale, sterke oplossing te hebben gevonden. Dat zou betekenen dat het probleem in één keer volledig opgelost is; geen kleine stapjes en veel gezwoeg om uiteindelijk bij de definitieve oplossing te komen, maar in een klap, met een eureka-moment een beroemde hersenkraker uitvogelen.
Taalbarriere
Voorlopig lijkt een taalbarriere echter een misschien wel sensationeel resultaat tegen te houden. Otelbayev laat het stuk nu door zijn studenten in het Engels vertalen en ook online wordt er hard gewerkt aan een vertaling. Hopelijk is de vertaling eenvoudig te maken; de wiskunde zelf spreekt immers voor zich, omdat wiskunde een universele taal is. Pas op dat moment dat er een vertaling is kan het Clay-instituut, dat de milleniumprijzen uitreikt, aan het werk om te kijken of deze oplossing hout snijdt.
En dit is een computersimulatie van een jet; een straal vloeistof. Ook de ingewikkelde kronkelingen van zo’n bewegingen kunnen met Navier-Stokes begrepen worden. Je begrijpt wel waarom natuurkundigen dol zijn op de formule, als het zo’n belangrijk deel van de natuur verklaart. Als ze nu ook nog wiskundig zouden kloppen…
In 2006 kwam er ook al een oplossing voor het probleem bovendrijven, maar deze bleek al snel onjuist. Ook andere milleniumproblemen hebben al eens een vermeende oplossing gekregen, zoals het P=NP-probleem uit de complexiteitstheorie. Het enige écht opgeloste probleem is het Poincare-vermoeden, waarvoor de (Russische) oplosser uiteindelijk de miljoen weigerde. Of het Clay-instituut deze keer wél, voor het eerst, een miljoen uit moet betalen zal hopelijk snel blijken.
(kennislink)
[ Bericht 0% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 30-01-2014 08:43:23 ]
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:'Mother Lode' of Amazingly Preserved Fossils Discovered in Canada
A treasure trove of fossils chiseled out of a canyon in Canada's Kootenay National Park rivals the famous Burgess Shale, the best record of early life on Earth, scientists say.
"Once we started to break fresh rock, we realized we had discovered something incredibly special," said Robert Gaines, a geologist at Pomona College in Pomona, Calif., and co-author of a new study announcing the find. "It was an extraordinary moment."
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:Graphene's love affair with water: Water filters allow precise and fast sieving of salts and organic molecules
Graphene is hydrophobic -- it repels water -- but narrow capillaries made from graphene vigorously suck in water allowing its rapid permeation, if the water layer is only one atom thick -- that is, as thin as graphene itself.
This bizarre property has attracted intense academic and industrial interest with intent to develop new water filtration and desalination technologies.
One-atom-wide graphene capillaries can now be made easily and cheaply by piling layers of graphene oxide -- a derivative of graphene -- on top of each other. The resulting multilayer stacks (laminates) have a structure similar to nacre (mother of pearl), which makes them also mechanically strong.
Two years ago, University of Manchester researchers discovered that thin membranes made from such laminates were impermeable to all gases and vapours, except for water. This means that even helium, the hardest gas to block off, cannot pass through the membranes whereas water vapour went through with no resistance.
Now the same team led by Dr Rahul Nair and Prof Andre Geim has tested how good the graphene membranes are as filters for liquid water. The results appear in the latest issue (Feb 14, 2014) of Science.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:Ancient Fish was First to Have Two Nostrils, Leading the Way for Vertebrates with Faces
The evolution of an ancient fish offers insight into how vertebrates, including humans, came to have a face.
A team of European researchers have presented new fossil evidence on the origins of the face by using micron resolution X-ray imaging to show how a series of fossils documents the step-by-step evolution of the face during the evolutionary transition from jawless to jawed vertebrates.
The fish at the center of the research is a 410 million-year-old armored fish called Romundina. For scientists trying to better understand how vertebrates came to evolve a face, Romundina plays an important role because of its evolutionary position as a transitional species.
Today, most vertebrates are jawed; the only jawless vertebrates are hagfishes and lampreys. More than 50,000 species, including humans, are considered jawed vertebrates. But jawed vertebrates evolved from their jawless counterparts, which the researchers likened to a process that effectively turned the face inside out.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
19-02-2014
Aap brengt verdoofde soortgenoot in beweging door alleen maar te denken
Wetenschappers hebben het lijf van een verdoofde aap verbonden met het brein van een aap bij bewustzijn, waarop de laatstgenoemde aap door te denken het lichaam van de verdoofde aap in beweging kon brengen. Doet het u ergens aan denken? Dat kan kloppen: de onderzoekers lieten zich inspireren door de film Avatar.
Wanneer mensen die verlamd zijn, denken aan een bepaalde beweging worden de neuronen in het brein die die beweging in gang moeten zetten nog steeds actief. Alleen komen hun signalen niet meer aan bij de spieren. Om mensen die met verlamming kampen te helpen, ontwikkelden onderzoekers eerst een hersenen-machine-interface. Deze interface registreert de activiteit van de neuronen en zet deze om in een signaal voor bijvoorbeeld een robotarm. Zo kunnen mensen door te denken hun robotarm bewegen.
Eigen ledematen
Maar in een nieuw onderzoek tillen wetenschappers deze interface naar een heel ander niveau. In plaats van de signalen naar een apparaat – de robotarm bijvoorbeeld – te sturen, willen ze de signalen gebruiken om verlamde mensen hun eigen ledematen te laten bewegen. Bij verlamming is er geen communicatie mogelijk tussen het brein en de spieren. De onderzoekers denken die communicatie weer op gang te kunnen brengen met behulp van een apparaatje dat de signalen van het brein alsnog doorgeeft aan de spieren.
WAAROM TWEE APEN?
De onderzoekers gebruikten in plaats van één aap met een (tijdelijk) verlamd lichaamsdeel, twee apen. Waarom? Volgens de onderzoekers komt die situatie het best overeen met een verlamd mens, omdat er werkelijk geen enkele fysieke connectie is tussen het brein van het ene dier en het ledemaat van het verdoofde dier, net zo als er ook geen enkele connectie is tussen het brein van een verlamd persoon en zijn verlamde lichaamsdeel.
Experiment
Een eerste experiment toont aan dat dat zeker tot de mogelijkheden behoort. De onderzoekers ontwikkelden een prothese die twee resusapen met elkaar verbond en de ene resusaap in staat stelde om met zijn neurale activiteit het lichaam van een tweede, verdoofde resusaap in beweging te brengen.
Lastig
Hoewel het de onderzoekers lukte om de verdoofde aap in beweging te brengen met de gedachten van de andere aap, was het een enorme uitdaging. “Het probleem is niet alleen het omzetten van geregistreerde neurale activiteit in de voorgenomen beweging, maar ook het gedegen stimuleren van de ruggengraat om het verlamde ledemaat volgens het ontcijferde signaal te bewegen,” legt onderzoeker Maryam Shanechi uit.
De onderzoekers hopen de algoritmes die gebruikt worden om signalen van het brein te verwerken en om te zetten in een bepaalde beweging nog verder te verfijnen. Hopelijk resulteert het uiteindelijk in een interface die verlamde patiënten in staat stelt om hun eigen ledematen weer te bewegen en daarbij ook heel complexe bewegingen te maken.
(scientias.nl)
Aap brengt verdoofde soortgenoot in beweging door alleen maar te denken
Wetenschappers hebben het lijf van een verdoofde aap verbonden met het brein van een aap bij bewustzijn, waarop de laatstgenoemde aap door te denken het lichaam van de verdoofde aap in beweging kon brengen. Doet het u ergens aan denken? Dat kan kloppen: de onderzoekers lieten zich inspireren door de film Avatar.
Wanneer mensen die verlamd zijn, denken aan een bepaalde beweging worden de neuronen in het brein die die beweging in gang moeten zetten nog steeds actief. Alleen komen hun signalen niet meer aan bij de spieren. Om mensen die met verlamming kampen te helpen, ontwikkelden onderzoekers eerst een hersenen-machine-interface. Deze interface registreert de activiteit van de neuronen en zet deze om in een signaal voor bijvoorbeeld een robotarm. Zo kunnen mensen door te denken hun robotarm bewegen.
Eigen ledematen
Maar in een nieuw onderzoek tillen wetenschappers deze interface naar een heel ander niveau. In plaats van de signalen naar een apparaat – de robotarm bijvoorbeeld – te sturen, willen ze de signalen gebruiken om verlamde mensen hun eigen ledematen te laten bewegen. Bij verlamming is er geen communicatie mogelijk tussen het brein en de spieren. De onderzoekers denken die communicatie weer op gang te kunnen brengen met behulp van een apparaatje dat de signalen van het brein alsnog doorgeeft aan de spieren.
WAAROM TWEE APEN?
De onderzoekers gebruikten in plaats van één aap met een (tijdelijk) verlamd lichaamsdeel, twee apen. Waarom? Volgens de onderzoekers komt die situatie het best overeen met een verlamd mens, omdat er werkelijk geen enkele fysieke connectie is tussen het brein van het ene dier en het ledemaat van het verdoofde dier, net zo als er ook geen enkele connectie is tussen het brein van een verlamd persoon en zijn verlamde lichaamsdeel.
Experiment
Een eerste experiment toont aan dat dat zeker tot de mogelijkheden behoort. De onderzoekers ontwikkelden een prothese die twee resusapen met elkaar verbond en de ene resusaap in staat stelde om met zijn neurale activiteit het lichaam van een tweede, verdoofde resusaap in beweging te brengen.
Lastig
Hoewel het de onderzoekers lukte om de verdoofde aap in beweging te brengen met de gedachten van de andere aap, was het een enorme uitdaging. “Het probleem is niet alleen het omzetten van geregistreerde neurale activiteit in de voorgenomen beweging, maar ook het gedegen stimuleren van de ruggengraat om het verlamde ledemaat volgens het ontcijferde signaal te bewegen,” legt onderzoeker Maryam Shanechi uit.
De onderzoekers hopen de algoritmes die gebruikt worden om signalen van het brein te verwerken en om te zetten in een bepaalde beweging nog verder te verfijnen. Hopelijk resulteert het uiteindelijk in een interface die verlamde patiënten in staat stelt om hun eigen ledematen weer te bewegen en daarbij ook heel complexe bewegingen te maken.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Dogs' brain scans reveal vocal responses
Devoted dog owners often claim that their pets understand them. A new study suggests they could be right.
By placing dogs in an MRI scanner, researchers from Hungary found that the canine brain reacts to voices in the same way that the human brain does.
Emotionally charged sounds, such as crying or laughter, also prompted similar responses, perhaps explaining why dogs are attuned to human emotions
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:De hond luistert net als een mens, maar verstaan ze ons ook?
Honden en mensen luisteren naar zichzelf en elkaar via vergelijkbare hersencentra, blijkt uit Hongaarse scans. Maar verstaan ze ons dan ook?
Honden blaffen en mensen praten. Toch ontdekten Hongaarse onderzoekers verrassende overeenkomsten in hun sensorische spraakcentra. Mensen en honden luisteren met vergelijkbare hersencentra naar hun eigen en elkaars 'taal'.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
11-03-2014
Krijgen Amerikaanse soldaten straks het zicht van een superheld?
Het Amerikaanse leger onderzoekt de mogelijkheid om zijn soldaten uit te rusten met een Google Glass-achtige hoofdset. Volgens de techsite Mashable is de Q-Warrior een vernuftig staaltje technologie, dat afstanden meet, 3D-plattegronden van gebouwen toont en videobeelden van een drone projecteert, allemaal op een glazen scherm voor de ogen van de soldaat.
Een slagveld bevat massa's nuttige gegevens: de positie van de vijand, de locatie van collega's, plattegronden van een stad of huis, een video van wat zich aan de overkant van een heuvel bevindt. De Q-Warrior, een high-tech hoofdset gebouwd door het Britse BAE Systems, streamt al deze informatie live naar een 3D-scherm voor de ogen van de soldaat, waardoor die kan zien wat er buiten zijn gezichtsveld gebeurt.
Het systeem is al een tijdje beschikbaar, maar er zijn nog enkele hindernissen te overwinnen alvorens het Amerikaanse leger ermee aan de slag gaat. Zo wordt onderzocht hoe gigantische hoeveelheden gegevens overgebracht kunnen worden naar honderdduizenden soldaten en welke invloed elektromagnetische storingen hebben op de transmissie.
Beveiliging
Ook de beveiliging van het netwerk is nog een pijnpunt: er is nog geen zekerheid dat de helmen niet gehackt kunnen worden en dat niemand met gegevens van de drones aan de haal kan gaan. Tot slot wordt bekeken welke informatie gefilterd zal worden uit de veelheid aan beschikbare gegevens, zodat de soldaat geholpen wordt bij het uitvoeren van zijn job zonder van zijn taak afgeleid te worden.
Het systeem zal wellicht eerst getest worden door een klein groepje soldaten - zoals de Navy Seals, die Osama bin Laden uitschakelden. Als het effectief blijkt, zullen honderdduizenden Amerikaanse soldaten volgen.
(HLN)
Krijgen Amerikaanse soldaten straks het zicht van een superheld?
Het Amerikaanse leger onderzoekt de mogelijkheid om zijn soldaten uit te rusten met een Google Glass-achtige hoofdset. Volgens de techsite Mashable is de Q-Warrior een vernuftig staaltje technologie, dat afstanden meet, 3D-plattegronden van gebouwen toont en videobeelden van een drone projecteert, allemaal op een glazen scherm voor de ogen van de soldaat.
Een slagveld bevat massa's nuttige gegevens: de positie van de vijand, de locatie van collega's, plattegronden van een stad of huis, een video van wat zich aan de overkant van een heuvel bevindt. De Q-Warrior, een high-tech hoofdset gebouwd door het Britse BAE Systems, streamt al deze informatie live naar een 3D-scherm voor de ogen van de soldaat, waardoor die kan zien wat er buiten zijn gezichtsveld gebeurt.
Het systeem is al een tijdje beschikbaar, maar er zijn nog enkele hindernissen te overwinnen alvorens het Amerikaanse leger ermee aan de slag gaat. Zo wordt onderzocht hoe gigantische hoeveelheden gegevens overgebracht kunnen worden naar honderdduizenden soldaten en welke invloed elektromagnetische storingen hebben op de transmissie.
Beveiliging
Ook de beveiliging van het netwerk is nog een pijnpunt: er is nog geen zekerheid dat de helmen niet gehackt kunnen worden en dat niemand met gegevens van de drones aan de haal kan gaan. Tot slot wordt bekeken welke informatie gefilterd zal worden uit de veelheid aan beschikbare gegevens, zodat de soldaat geholpen wordt bij het uitvoeren van zijn job zonder van zijn taak afgeleid te worden.
Het systeem zal wellicht eerst getest worden door een klein groepje soldaten - zoals de Navy Seals, die Osama bin Laden uitschakelden. Als het effectief blijkt, zullen honderdduizenden Amerikaanse soldaten volgen.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
17-03-2014
Baanbrekende ontdekking over ontstaan heelal
De telescoop op de Zuidpool levert bewijs voor Einsteins oude theorie. © ap.
Amerikaanse astronomen hebben een baanbrekende ontdekking gedaan die de theorie ondersteunt dat het heelal na de oerknal razendsnel is uitgebreid. Met een telescoop op de Zuidpool hebben ze naar eigen zeggen zwaartekrachtgolven waargenomen, bijna een eeuw nadat Albert Einstein het bestaan daarvan had voorspeld.
Het opvangen van het oeroude signaal geldt als wetenschappelijke 'heilige graal': er wordt al tientallen jaren naar gezocht, omdat het een direct bewijs vormt voor de aanname dat het heelal in een minuscule fractie van een seconde een duizelingwekkende uitbreiding heeft doorgemaakt.
"Het opvangen van dit signaal is een van de belangrijkste doelen van de hedendaagse kosmologie'', aldus onderzoeksleider John Kovac van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
"Vrijwel zeker goed voor Nobelprijs"
Andere wetenschappers spraken direct van een spectaculaire ontdekking. "De argumenten zijn overtuigend en de betrokken wetenschappers behoren tot de meest voorzichtige en conservatieve mensen die ik ken'', zei bijvoorbeeld professor Marc Kamionkowski van de Johns Hopkins Universiteit in Baltimore tegen de BBC.
Als herhaling van het onderzoek dezelfde resultaten oplevert, is dat vrijwel zeker goed voor een Nobelprijs, stelde de Britse omroep vast na diverse opgewonden deskundigen te hebben geraadpleegd.
De zoektocht naar het signaal komt voort uit een heel specifieke verwachting, namelijk dat het uitdijen van het heelal onuitwisbare sporen moet hebben achtergelaten in het oudste licht dat in het heelal te vinden is. Met computermodellen was al vastgesteld welk patroon die sporen zouden moeten hebben. Uit de waarnemingen met de telescoop op de Zuidpool rolde precies dát patroon.
(HLN)
Baanbrekende ontdekking over ontstaan heelal
De telescoop op de Zuidpool levert bewijs voor Einsteins oude theorie. © ap.
Amerikaanse astronomen hebben een baanbrekende ontdekking gedaan die de theorie ondersteunt dat het heelal na de oerknal razendsnel is uitgebreid. Met een telescoop op de Zuidpool hebben ze naar eigen zeggen zwaartekrachtgolven waargenomen, bijna een eeuw nadat Albert Einstein het bestaan daarvan had voorspeld.
Het opvangen van het oeroude signaal geldt als wetenschappelijke 'heilige graal': er wordt al tientallen jaren naar gezocht, omdat het een direct bewijs vormt voor de aanname dat het heelal in een minuscule fractie van een seconde een duizelingwekkende uitbreiding heeft doorgemaakt.
"Het opvangen van dit signaal is een van de belangrijkste doelen van de hedendaagse kosmologie'', aldus onderzoeksleider John Kovac van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
"Vrijwel zeker goed voor Nobelprijs"
Andere wetenschappers spraken direct van een spectaculaire ontdekking. "De argumenten zijn overtuigend en de betrokken wetenschappers behoren tot de meest voorzichtige en conservatieve mensen die ik ken'', zei bijvoorbeeld professor Marc Kamionkowski van de Johns Hopkins Universiteit in Baltimore tegen de BBC.
Als herhaling van het onderzoek dezelfde resultaten oplevert, is dat vrijwel zeker goed voor een Nobelprijs, stelde de Britse omroep vast na diverse opgewonden deskundigen te hebben geraadpleegd.
De zoektocht naar het signaal komt voort uit een heel specifieke verwachting, namelijk dat het uitdijen van het heelal onuitwisbare sporen moet hebben achtergelaten in het oudste licht dat in het heelal te vinden is. Met computermodellen was al vastgesteld welk patroon die sporen zouden moeten hebben. Uit de waarnemingen met de telescoop op de Zuidpool rolde precies dát patroon.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Een panoramische foto van de melkweg, 20 Gigapixels groot
http://www.spitzer.caltech.edu/glimpse360
http://www.deredactie.be/cm/vrtnieuws/wetenschap/1.1917092
http://www.spitzer.caltech.edu/glimpse360
http://www.deredactie.be/cm/vrtnieuws/wetenschap/1.1917092
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
quote:
Een panoramische foto van de melkweg, 20 Gigapixels groot
http://www.spitzer.caltech.edu/glimpse360
http://www.deredactie.be/cm/vrtnieuws/wetenschap/1.1917092
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
24-03-2014
Nieuw zonnepaneel kan ook dienst doen als touchscreen
Wetenschappers hebben een zonnecel ontwikkeld die twee functies heeft. Overdag vangt deze licht op. En als het donker wordt, geeft deze licht af. Het nieuwe materiaal kan wel eens leiden tot de ontwikkeling van touchscreens die eveneens dienst doen als zonnepanelen.
Onderzoekers van de Nanyang Technische Universiteit ontdekten het materiaal eigenlijk per ongeluk. Ze maakten zonnecellen van het materiaal perovskiet. Vervolgens vroeg één van de onderzoekers aan een collega om er eens met een laser op te schijnen. De zonnecel begon daarop te gloeien.
Tegenwoordig worden de meeste zonnepanelen gemaakt van silicium. Maar in de toekomst lijkt perovskiet een veelbelovend basismateriaal voor deze zonnepanelen te zijn. Het materiaal is een stuk goedkoper.
En dat is verrassend. De meeste zonnecellen zijn namelijk uitstekend in staat om licht te absorberen, maar kunnen heel moeilijk licht genereren. “Wat wij ontdekt hebben, is dat dit kwalitatieve materiaal lichtdeeltjes kan vangen en om kan zetten in energie en vice versa,” legt onderzoeker Sum Tze Chien uit. “Door de samenstelling van het materiaal aan te passen, kunnen we ervoor zorgen dat het een breed scala aan kleuren uitstraalt, waarmee het ook heel geschikt is voor een apparaat dat licht afgeeft, bijvoorbeeld een display.”
In de toekomst kan het materiaal bijvoorbeeld gebruikt worden in winkelcentra. Overdag wekken de zonnepanelen energie op. En zodra het donker wordt, veranderen ze in schermen die licht geven en waarop bijvoorbeeld advertenties kunnen worden weergegeven. Maar de onderzoekers denken ook aan iets kleinere toepassingen. Zo zou het materiaal gebruikt kunnen worden om touchscreens voor telefoons van te maken. Wanneer uw telefoon leeg dreigt te raken, hoeft u deze alleen maar even in de zon te leggen om op te laden.
(scientias.nl)
Nieuw zonnepaneel kan ook dienst doen als touchscreen
Wetenschappers hebben een zonnecel ontwikkeld die twee functies heeft. Overdag vangt deze licht op. En als het donker wordt, geeft deze licht af. Het nieuwe materiaal kan wel eens leiden tot de ontwikkeling van touchscreens die eveneens dienst doen als zonnepanelen.
Onderzoekers van de Nanyang Technische Universiteit ontdekten het materiaal eigenlijk per ongeluk. Ze maakten zonnecellen van het materiaal perovskiet. Vervolgens vroeg één van de onderzoekers aan een collega om er eens met een laser op te schijnen. De zonnecel begon daarop te gloeien.
Tegenwoordig worden de meeste zonnepanelen gemaakt van silicium. Maar in de toekomst lijkt perovskiet een veelbelovend basismateriaal voor deze zonnepanelen te zijn. Het materiaal is een stuk goedkoper.
En dat is verrassend. De meeste zonnecellen zijn namelijk uitstekend in staat om licht te absorberen, maar kunnen heel moeilijk licht genereren. “Wat wij ontdekt hebben, is dat dit kwalitatieve materiaal lichtdeeltjes kan vangen en om kan zetten in energie en vice versa,” legt onderzoeker Sum Tze Chien uit. “Door de samenstelling van het materiaal aan te passen, kunnen we ervoor zorgen dat het een breed scala aan kleuren uitstraalt, waarmee het ook heel geschikt is voor een apparaat dat licht afgeeft, bijvoorbeeld een display.”
In de toekomst kan het materiaal bijvoorbeeld gebruikt worden in winkelcentra. Overdag wekken de zonnepanelen energie op. En zodra het donker wordt, veranderen ze in schermen die licht geven en waarop bijvoorbeeld advertenties kunnen worden weergegeven. Maar de onderzoekers denken ook aan iets kleinere toepassingen. Zo zou het materiaal gebruikt kunnen worden om touchscreens voor telefoons van te maken. Wanneer uw telefoon leeg dreigt te raken, hoeft u deze alleen maar even in de zon te leggen om op te laden.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-03-2014
Wereldprimeur: Nederlandse krijgt volledig nieuwe schedel
De schedel uit kunststof die in het UMC Utrecht werd geïmplanteerd. © anp.
Een 22-jarige Nederlandse vrouw die lijdt aan een aandoening waarbij het schedelbot steeds dikker wordt, heeft een volledig nieuwe schedel gekregen. De kunststof hersenpan werd geïmplanteerd tijdens een 23 uur durende operatie in het ziekenhuis UMC Utrecht. Het is een wereldprimeur, liet het ziekenhuis vandaag weten.
Hersenchirurg Bon Verweij. © anp.
Volgens hersenchirurg Bon Verweij was het schedelbot van de vrouw bijna 5 centimeter dik, waar het 1 tot 1,5 centimeter behoort te zijn. "Daardoor kwamen de hersenen onder grote druk te staan en raakte ze haar gezichtsvermogen kwijt." Andere cruciale hersenfuncties liepen gevaar en daarmee ook het leven van de patiënt.
3D-printer
Verweij heeft samen met kaakchirurg Marvick Muradin en een medisch team bij de jonge vrouw een met behulp van 3D-printtechnologie ontworpen schedel geïmplanteerd. "Dat heeft niet alleen in cosmetisch opzicht grote voordelen, maar de hersenfunctie verloopt ook beter dan bij de oude methode."
Al eerder zijn in het UMC Utrecht en in ziekenhuizen elders in de wereld delen van een schedel vervangen. Bij zwelling van de hersenen, bijvoorbeeld na een ongeval, wordt dan vaak een deel van de schedel weggenomen om de druk tegen te gaan. Later wordt dat deel of een implantaat teruggeplaatst. Maar nooit eerder is een complete schedel vervangen. "Van voorhoofd tot achterhoofd, van het linker- tot het rechteroor", verduidelijkt de chirurg.
3 maanden geleden
De operatie is 3 maanden geleden al uitgevoerd, maar het UMC Utrecht kwam er dinsdag pas mee naar buiten. "Alles is goed gegaan, weten we nu", zei Verweij. "De vrouw heeft haar gezichtsvermogen weer terug, is klachtenvrij en is weer aan het werk. Van de operatie is eigenlijk niets meer te zien." Haar identiteit maakt het ziekenhuis om redenen van privacy niet bekend.
(HLN)
Wereldprimeur: Nederlandse krijgt volledig nieuwe schedel
De schedel uit kunststof die in het UMC Utrecht werd geïmplanteerd. © anp.
Een 22-jarige Nederlandse vrouw die lijdt aan een aandoening waarbij het schedelbot steeds dikker wordt, heeft een volledig nieuwe schedel gekregen. De kunststof hersenpan werd geïmplanteerd tijdens een 23 uur durende operatie in het ziekenhuis UMC Utrecht. Het is een wereldprimeur, liet het ziekenhuis vandaag weten.
Hersenchirurg Bon Verweij. © anp.
Volgens hersenchirurg Bon Verweij was het schedelbot van de vrouw bijna 5 centimeter dik, waar het 1 tot 1,5 centimeter behoort te zijn. "Daardoor kwamen de hersenen onder grote druk te staan en raakte ze haar gezichtsvermogen kwijt." Andere cruciale hersenfuncties liepen gevaar en daarmee ook het leven van de patiënt.
3D-printer
Verweij heeft samen met kaakchirurg Marvick Muradin en een medisch team bij de jonge vrouw een met behulp van 3D-printtechnologie ontworpen schedel geïmplanteerd. "Dat heeft niet alleen in cosmetisch opzicht grote voordelen, maar de hersenfunctie verloopt ook beter dan bij de oude methode."
Al eerder zijn in het UMC Utrecht en in ziekenhuizen elders in de wereld delen van een schedel vervangen. Bij zwelling van de hersenen, bijvoorbeeld na een ongeval, wordt dan vaak een deel van de schedel weggenomen om de druk tegen te gaan. Later wordt dat deel of een implantaat teruggeplaatst. Maar nooit eerder is een complete schedel vervangen. "Van voorhoofd tot achterhoofd, van het linker- tot het rechteroor", verduidelijkt de chirurg.
3 maanden geleden
De operatie is 3 maanden geleden al uitgevoerd, maar het UMC Utrecht kwam er dinsdag pas mee naar buiten. "Alles is goed gegaan, weten we nu", zei Verweij. "De vrouw heeft haar gezichtsvermogen weer terug, is klachtenvrij en is weer aan het werk. Van de operatie is eigenlijk niets meer te zien." Haar identiteit maakt het ziekenhuis om redenen van privacy niet bekend.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-03-2014
Wetenschappers versturen kwantuminformatie naar meer dan één ontvanger
Wetenschappers zijn er naar eigen zeggen voor het eerst in geslaagd om kwantuminformatie tegelijkertijd naar verschillende ontvangers te sturen. Dit moet onder andere helpen bij het opzetten van veiligere technieken voor kwantumencryptie.
Het experiment werd uitgevoerd met verstrengelde fotonen. Verstrengeling is een fenomeen van kwantummechanische deeltjes die met elkaar 'gekoppeld' zijn en zo elkaars eigenschappen aannemen. Dat betekent onder andere dat wanneer de eigenschappen van het ene deeltje veranderen, bijvoorbeeld door het meten ervan, de eigenschappen van het tweede deeltje ook veranderen. Het versturen van informatie op basis van dit principe wordt ook wel kwantumteleportatie genoemd en is al gedemonstreerd met fotonenparen.
Wetenschappers van de universiteit in het Canadese Waterloo zeggen dat zij er voor het eerst in zijn geslaagd om kwantumtoestanden te teleporteren naar meer dan één locatie. Zij gebruikten daarvoor niet twee, maar drie fotonen om hun experimenten uit te voeren. Na verstrengeling werden de deeltjes los van elkaar over honderden meters naar aparte locaties verstuurd.
Uit de berekeningen bleek dat het mogelijk is om de kwantumtoestanden van de drie verstrengelde fotonen te verzenden zonder lokaliteit. Dat wil zeggen dat de data-overdracht direct is en niet wordt 'beperkt' door de snelheid van het licht; er zijn dus geen verborgen variabelen die de interactie tussen de gekoppelde fotonen kunnen verklaren om zo voor data-overdracht te zorgen. Dit principe van non-lokaliteit is iets wat in de klassieke natuurkunde onmogelijk is, maar is nodig voor het verklaren van kwantummechanische waarnemingen. Overigens betekent een non-lokale overdracht van kwantummechanische toestanden niet dat communicatie sneller dan het licht mogelijk is.
Het teleporteren van kwantumtoestanden over meer dan één locatie kan toegepast worden voor het efficiënter maken van kwantumcommunicatie en encryptie voor kwantumcomputers. Volgens de wetenschappers kan hun technologie ingezet worden voor quantum key distribution, een kwantummechanische vorm van encryptie. Ook maakt het gebruik van verschillende ontvangers communicatie in netwerkvorm mogelijk. Voordat dit toepasbaar is, moet er nog wel een systeem opgezet worden dat als kwantumcommunicatienetwerk kan fungeren.
(tweakers.net)
Wetenschappers versturen kwantuminformatie naar meer dan één ontvanger
Wetenschappers zijn er naar eigen zeggen voor het eerst in geslaagd om kwantuminformatie tegelijkertijd naar verschillende ontvangers te sturen. Dit moet onder andere helpen bij het opzetten van veiligere technieken voor kwantumencryptie.
Het experiment werd uitgevoerd met verstrengelde fotonen. Verstrengeling is een fenomeen van kwantummechanische deeltjes die met elkaar 'gekoppeld' zijn en zo elkaars eigenschappen aannemen. Dat betekent onder andere dat wanneer de eigenschappen van het ene deeltje veranderen, bijvoorbeeld door het meten ervan, de eigenschappen van het tweede deeltje ook veranderen. Het versturen van informatie op basis van dit principe wordt ook wel kwantumteleportatie genoemd en is al gedemonstreerd met fotonenparen.
Wetenschappers van de universiteit in het Canadese Waterloo zeggen dat zij er voor het eerst in zijn geslaagd om kwantumtoestanden te teleporteren naar meer dan één locatie. Zij gebruikten daarvoor niet twee, maar drie fotonen om hun experimenten uit te voeren. Na verstrengeling werden de deeltjes los van elkaar over honderden meters naar aparte locaties verstuurd.
Uit de berekeningen bleek dat het mogelijk is om de kwantumtoestanden van de drie verstrengelde fotonen te verzenden zonder lokaliteit. Dat wil zeggen dat de data-overdracht direct is en niet wordt 'beperkt' door de snelheid van het licht; er zijn dus geen verborgen variabelen die de interactie tussen de gekoppelde fotonen kunnen verklaren om zo voor data-overdracht te zorgen. Dit principe van non-lokaliteit is iets wat in de klassieke natuurkunde onmogelijk is, maar is nodig voor het verklaren van kwantummechanische waarnemingen. Overigens betekent een non-lokale overdracht van kwantummechanische toestanden niet dat communicatie sneller dan het licht mogelijk is.
Het teleporteren van kwantumtoestanden over meer dan één locatie kan toegepast worden voor het efficiënter maken van kwantumcommunicatie en encryptie voor kwantumcomputers. Volgens de wetenschappers kan hun technologie ingezet worden voor quantum key distribution, een kwantummechanische vorm van encryptie. Ook maakt het gebruik van verschillende ontvangers communicatie in netwerkvorm mogelijk. Voordat dit toepasbaar is, moet er nog wel een systeem opgezet worden dat als kwantumcommunicatienetwerk kan fungeren.
(tweakers.net)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
08-04-2014
Vier verlamde mannen kunnen hun benen weer bewegen na speciale therapie met stroomschokjes
Vier mannen die jarenlang verlamd waren, zijn na een speciale therapie weer in staat om hun benen te bewegen. Het is een doorbraak die aantoont dat het ruggenmerg zelfs jaren nadat mensen verlamd raakten, in staat is om – met een beetje hulp – te herstellen en weer te gaan functioneren.
Normaal gesproken stuurt het brein een signaal naar het onderste deel van het ruggenmerg om onze heupen, knieën, enkels en tenen in beweging te krijgen. Wanneer de benen van mensen verlamd raken, komen die signalen niet meer door, waardoor ze hun benen niet meer kunnen bewegen. Wetenschappers melden nu dat een speciale therapie ervoor gezorgd heeft dat vier mannen met een verlamd onderlichaam weer in staat zijn om hun benen te bewegen.
Epidurale stimulatie
De doorbraak is het resultaat van ‘epidurale stimulatie’. De onderzoekers plaatsten een apparaatje in het ruggenmerg van de proefpersonen. Dat apparaatje geeft elektrische schokjes met verschillende frequenties en sterktes af. Die schokjes vervangen het signaal dat de hersenen normaliter afgeven om het onderlichaam in beweging te krijgen.
Direct actief
De onderzoekers pasten de behandeling in 2011 voor het eerst toe op één patiënt. Nu hebben ze hun aantal proefpersonen uitgebreid. En wat het onderzoek extra bijzonder maakt, is dat de tweede, derde en vierde proefpersoon direct na de implantatie en activering van het apparaatje in staat waren om hun benen vrijwillig te bewegen. “Dankzij de epidurale stimulatie kunnen ze hun heupen, enkels en tenen nu vrijwillig bewegen,” vertelt onderzoeker Claudia Angeli. “Dat is baanbrekend en laat zien dat het ruggenmerg – zelfs na een ernstige verwonding – de potentie heeft om zich te herstellen.”
Verbazingwekkend
De onderzoekers plaatsten niet alleen het apparaatje. De proefpersonen volgden ook een intensieve therapie. Het resultaat is verbazingwekkend. Want hoe langer de proefpersonen trainden, hoe minder stimulans ze van het apparaatje nodig hadden om hun onderlichaam te bewegen. Het laat zien dat de wervelkolom zenuwfuncties kan leren en verbeteren. “De overtuiging dat er geen herstel mogelijk is en dat een complete verlamming permanent is, wordt hiermee betwist,” stelt onderzoeker Susan Harkema. “Het netwerk in het ruggenmerg is opmerkelijk veerkrachtig,” voegt onderzoeker Reggie Edgerton toe. “Zodra je het netwerk actief maakt, worden veel fysiologische systemen die verband met elkaar houden en eerst sliepen, weer wakker.” In combinatie met intensieve therapie zou het apparaatje ervoor moeten kunnen zorgen dat de proefpersonen steeds meer vooruitgang boeken en uiteindelijk zelfs enkele stappen kunnen zetten.
Het onderzoek toont aan dat de resultaten die in 2011 met één patiënt geboekt werden, geen toeval waren. “We kunnen nu uitzien naar een dag waarop epidurale stimulatie deel uitmaakt van een cocktail van therapieën die gebruikt worden om verlamming te behandelen,” stelt onderzoeker Susan Howley.
(scientias.nl)
Vier verlamde mannen kunnen hun benen weer bewegen na speciale therapie met stroomschokjes
Vier mannen die jarenlang verlamd waren, zijn na een speciale therapie weer in staat om hun benen te bewegen. Het is een doorbraak die aantoont dat het ruggenmerg zelfs jaren nadat mensen verlamd raakten, in staat is om – met een beetje hulp – te herstellen en weer te gaan functioneren.
Normaal gesproken stuurt het brein een signaal naar het onderste deel van het ruggenmerg om onze heupen, knieën, enkels en tenen in beweging te krijgen. Wanneer de benen van mensen verlamd raken, komen die signalen niet meer door, waardoor ze hun benen niet meer kunnen bewegen. Wetenschappers melden nu dat een speciale therapie ervoor gezorgd heeft dat vier mannen met een verlamd onderlichaam weer in staat zijn om hun benen te bewegen.
Epidurale stimulatie
De doorbraak is het resultaat van ‘epidurale stimulatie’. De onderzoekers plaatsten een apparaatje in het ruggenmerg van de proefpersonen. Dat apparaatje geeft elektrische schokjes met verschillende frequenties en sterktes af. Die schokjes vervangen het signaal dat de hersenen normaliter afgeven om het onderlichaam in beweging te krijgen.
Direct actief
De onderzoekers pasten de behandeling in 2011 voor het eerst toe op één patiënt. Nu hebben ze hun aantal proefpersonen uitgebreid. En wat het onderzoek extra bijzonder maakt, is dat de tweede, derde en vierde proefpersoon direct na de implantatie en activering van het apparaatje in staat waren om hun benen vrijwillig te bewegen. “Dankzij de epidurale stimulatie kunnen ze hun heupen, enkels en tenen nu vrijwillig bewegen,” vertelt onderzoeker Claudia Angeli. “Dat is baanbrekend en laat zien dat het ruggenmerg – zelfs na een ernstige verwonding – de potentie heeft om zich te herstellen.”
Verbazingwekkend
De onderzoekers plaatsten niet alleen het apparaatje. De proefpersonen volgden ook een intensieve therapie. Het resultaat is verbazingwekkend. Want hoe langer de proefpersonen trainden, hoe minder stimulans ze van het apparaatje nodig hadden om hun onderlichaam te bewegen. Het laat zien dat de wervelkolom zenuwfuncties kan leren en verbeteren. “De overtuiging dat er geen herstel mogelijk is en dat een complete verlamming permanent is, wordt hiermee betwist,” stelt onderzoeker Susan Harkema. “Het netwerk in het ruggenmerg is opmerkelijk veerkrachtig,” voegt onderzoeker Reggie Edgerton toe. “Zodra je het netwerk actief maakt, worden veel fysiologische systemen die verband met elkaar houden en eerst sliepen, weer wakker.” In combinatie met intensieve therapie zou het apparaatje ervoor moeten kunnen zorgen dat de proefpersonen steeds meer vooruitgang boeken en uiteindelijk zelfs enkele stappen kunnen zetten.
Het onderzoek toont aan dat de resultaten die in 2011 met één patiënt geboekt werden, geen toeval waren. “We kunnen nu uitzien naar een dag waarop epidurale stimulatie deel uitmaakt van een cocktail van therapieën die gebruikt worden om verlamming te behandelen,” stelt onderzoeker Susan Howley.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
15-04-2014
Sterkere aanwijzingen voor ontstaan leven op oceeanbodem
(NASA/JPL)
Astrobiologen van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, hebben in een uitgebreide metastudie nieuwe ondersteuning gevonden voor de theorie dat het leven op aarde enkele miljarden jaren geleden is ontstaan op de oceaanbodem, in de omgeving van zogenaamde alkaline hydrothermische bronnen. Verschillen in zuurgraad en in elektrische eigenschappen tussen het warme alkaline bronmateriaal en de koude, veel zuurdere oceaan kunnen geleid hebben tot chemische processen die aan de basis van het leven liggen; bovendien kunnen er complexe koolwaterstofverbindingen zijn gevormd. Twee mineralen - ijzerhydroxide ('groene roest') en een molybdeenverbinding - zouden als primitieve 'enzymen' dienst gedaan kunnen hebben, om bepaalde chemische reacties op gang te brengen en te versnellen.
De nieuwe studie is gepubliceerd in het aprilnummer van het tijdschrift Astrobiology. Het idee dat leven in de omgeving van alkaline hydrothermische bronnen is ontstaan is al een kwart eeuw oud, maar nooit eerder zijn zoveel aanwijzingen en ondersteuningen voor de theorie bijeengebracht. In de afgelopen kwart eeuw zijn niet alleen ondergrondse oceanen ontdekt op sommige planeetmanen, maar zijn ook tal van 'waterwerelden' gevonden in banen rond andere sterren. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Sterkere aanwijzingen voor ontstaan leven op oceeanbodem
(NASA/JPL)
Astrobiologen van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, hebben in een uitgebreide metastudie nieuwe ondersteuning gevonden voor de theorie dat het leven op aarde enkele miljarden jaren geleden is ontstaan op de oceaanbodem, in de omgeving van zogenaamde alkaline hydrothermische bronnen. Verschillen in zuurgraad en in elektrische eigenschappen tussen het warme alkaline bronmateriaal en de koude, veel zuurdere oceaan kunnen geleid hebben tot chemische processen die aan de basis van het leven liggen; bovendien kunnen er complexe koolwaterstofverbindingen zijn gevormd. Twee mineralen - ijzerhydroxide ('groene roest') en een molybdeenverbinding - zouden als primitieve 'enzymen' dienst gedaan kunnen hebben, om bepaalde chemische reacties op gang te brengen en te versnellen.
De nieuwe studie is gepubliceerd in het aprilnummer van het tijdschrift Astrobiology. Het idee dat leven in de omgeving van alkaline hydrothermische bronnen is ontstaan is al een kwart eeuw oud, maar nooit eerder zijn zoveel aanwijzingen en ondersteuningen voor de theorie bijeengebracht. In de afgelopen kwart eeuw zijn niet alleen ondergrondse oceanen ontdekt op sommige planeetmanen, maar zijn ook tal van 'waterwerelden' gevonden in banen rond andere sterren. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
18-04-2014
Mysterie van bevruchting opgelost
Op het oppervlak van eicellen hebben Britse onderzoekers een eiwit ontdekt dat zorgt voor de meest elementaire stap in onze ontwikkeling: de samensmelting van eicel en zaadcel. Ze hebben dit eiwit vernoemd naar de Romeinse godin van de vruchtbaarheid, Juno. Deze ontdekking kan helpen bij de ontwikkeling van nieuwe voorbehoedsmiddelen of verbeterde vruchtbaarheidsbehandelingen.
In 2005 ontdekten Japanse wetenschappers al een corresponderend eiwit op het oppervlak van de zaadcellen, dat ze Izumo noemden, naar een Japanse tempel voor het huwelijk. De tegenhanger van dit eiwit op het ei was tot nu toe onbekend. Een team onder leiding van Enrica Bianchi van de Wellcome Trust Sanger Institute in Hinxton (GB) heeft dat nu gevonden.
Experimenten van dit team toonden aan dat eicellen alleen dan fuseren met een sperma als ze Juno op het oppervlak dragen. Vrouwelijke muizen waarvan de eicellen geen Juno hadden, waren onvruchtbaar. Hetzelfde geldt voor mannelijke muizen waarvan het sperma is geen Izumo draagt. Juno was te vinden in alle zoogdieren waarvan een DNA-profiel bestaat, schrijven de onderzoekers in het tijdschrift Nature.
Met deze ontdekking is een oud mysterie opgelost. Wetenschappers begrepen dat er een stof moest zijn die ei en sperma laat samensmelten, maar wisten nooit welke. Dat komt onder andere omdat Juno snel oplost na de bevruchting. Na 40 minuten was er bijna niets meer aan te treffen op de celwand.
(Faqt.nl)
Mysterie van bevruchting opgelost
Op het oppervlak van eicellen hebben Britse onderzoekers een eiwit ontdekt dat zorgt voor de meest elementaire stap in onze ontwikkeling: de samensmelting van eicel en zaadcel. Ze hebben dit eiwit vernoemd naar de Romeinse godin van de vruchtbaarheid, Juno. Deze ontdekking kan helpen bij de ontwikkeling van nieuwe voorbehoedsmiddelen of verbeterde vruchtbaarheidsbehandelingen.
In 2005 ontdekten Japanse wetenschappers al een corresponderend eiwit op het oppervlak van de zaadcellen, dat ze Izumo noemden, naar een Japanse tempel voor het huwelijk. De tegenhanger van dit eiwit op het ei was tot nu toe onbekend. Een team onder leiding van Enrica Bianchi van de Wellcome Trust Sanger Institute in Hinxton (GB) heeft dat nu gevonden.
Experimenten van dit team toonden aan dat eicellen alleen dan fuseren met een sperma als ze Juno op het oppervlak dragen. Vrouwelijke muizen waarvan de eicellen geen Juno hadden, waren onvruchtbaar. Hetzelfde geldt voor mannelijke muizen waarvan het sperma is geen Izumo draagt. Juno was te vinden in alle zoogdieren waarvan een DNA-profiel bestaat, schrijven de onderzoekers in het tijdschrift Nature.
Met deze ontdekking is een oud mysterie opgelost. Wetenschappers begrepen dat er een stof moest zijn die ei en sperma laat samensmelten, maar wisten nooit welke. Dat komt onder andere omdat Juno snel oplost na de bevruchting. Na 40 minuten was er bijna niets meer aan te treffen op de celwand.
(Faqt.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
17-04-2014
Ook de witte dwerg geeft Einstein gelijk
Zelfs losse ster vormt zwaartekrachtslens
Dat de enorme massa van een sterrenstelsel licht afbuigt en als een lens kan werken, was al bekend. Nu is het effect zelfs bij een afzonderlijke ster gemeten.
Schema van de dubbelster waar de lenswerking door een rondcirkelende witte dwerg is gedetecteerd.
Einsteins triomf
De eerste waarneming van de afbuiging van licht door de zwaartekracht was een triomf voor Einsteins Algemene Relativiteitstheorie. Dat was al in 1919, toen de astronoom Arthur Eddington tijdens een totale zonsverduistering vaststelde, dat sterren rondom de zon verder van elkaar af leken te staan dan wanneer de zon ergens anders aan de hemel stond. De massa van de zon werkte als een soort lens op het beeld van de achterliggende sterrenhemel.
Later ontdekten telescopen die diep het heelal in keken, dat het beeld van sommige verre sterrenstelsels vervormd is door de enorme massa van een tussenliggende cluster van sterrenstelsels. Het verre sterrenstelsel is door zo'n zwaartekrachtslens meerdere malen te zien, of als een uitgerekte sliert of zelfs een zogeheten Einstein- ring.
Dubbelster
De Amerikaanse Kepler ruimte-telescoop heeft nu voor het eerst waargenomen, dat de ene ster als zwaartekrachtslens werkt op het beeld van een andere ster. Het gaat om de dubbelster KOI-327, waarvan de ene ster sterk lijkt op de zon, terwijl zijn partner een 'witte dwerg' is.
Een witte dwerg is het overblijfsel van een grotere ster die aan het eind van zijn leven een groot deel van zijn buitenlagen afgestoten heet. Wat overblijft, is een zeer heet en zeer compact sterretje dat ongeveer honderd keer zo klein is als de zon.
De partners draaien in 88 dagen om elkaar heen, en toevallig kruist de witte dwerg, vanuit de aarde gezien, voor – en achterlangs de zon-achtige ster. De dubbelster staat zo ver weg, dat de Kepler-telescoop de twee sterren niet afzonderlijk ziet, maar alleen hun gezamenlijke lichtsterkte meet. Als de witte dwerg achterlangs gaat, levert dat een dipje in de lichtsterkte op. Een dergelijk effect is al vaak waargenomen bij andere dubbelsterren, en wordt ook gebruikt om planeten rond andere sterren op te sporen.
Uniek is echter, dat de lichtsterkte een kleine piek vertoont wanneer de witte dwerg voorlangs kruist. De enige verklaring is, dat de witte dwerg door zijn zwaartekracht werkt als een klein lensje dat een deel van de achterliggende ster uitvergroot.
Dit effect was voorspeld, de verwachting was vooraf zelfs dat de Keppler-telescoop er inmiddels al een stuk of tien had moeten vinden. Dankzij het mini-zwaartekrachtslensje is een nauwkeurige bepaling mogelijk van de massa van de witte dwerg, en vervolgens ook van de partner-ster.
KOI-3278: A Self-Lensing Binary Star System, Ethan Kruse en Eric Agol, Science, 18 april 2014.
(wetenschap24.nl)
Ook de witte dwerg geeft Einstein gelijk
Zelfs losse ster vormt zwaartekrachtslens
Dat de enorme massa van een sterrenstelsel licht afbuigt en als een lens kan werken, was al bekend. Nu is het effect zelfs bij een afzonderlijke ster gemeten.
Schema van de dubbelster waar de lenswerking door een rondcirkelende witte dwerg is gedetecteerd.
Einsteins triomf
De eerste waarneming van de afbuiging van licht door de zwaartekracht was een triomf voor Einsteins Algemene Relativiteitstheorie. Dat was al in 1919, toen de astronoom Arthur Eddington tijdens een totale zonsverduistering vaststelde, dat sterren rondom de zon verder van elkaar af leken te staan dan wanneer de zon ergens anders aan de hemel stond. De massa van de zon werkte als een soort lens op het beeld van de achterliggende sterrenhemel.
Later ontdekten telescopen die diep het heelal in keken, dat het beeld van sommige verre sterrenstelsels vervormd is door de enorme massa van een tussenliggende cluster van sterrenstelsels. Het verre sterrenstelsel is door zo'n zwaartekrachtslens meerdere malen te zien, of als een uitgerekte sliert of zelfs een zogeheten Einstein- ring.
Dubbelster
De Amerikaanse Kepler ruimte-telescoop heeft nu voor het eerst waargenomen, dat de ene ster als zwaartekrachtslens werkt op het beeld van een andere ster. Het gaat om de dubbelster KOI-327, waarvan de ene ster sterk lijkt op de zon, terwijl zijn partner een 'witte dwerg' is.
Een witte dwerg is het overblijfsel van een grotere ster die aan het eind van zijn leven een groot deel van zijn buitenlagen afgestoten heet. Wat overblijft, is een zeer heet en zeer compact sterretje dat ongeveer honderd keer zo klein is als de zon.
De partners draaien in 88 dagen om elkaar heen, en toevallig kruist de witte dwerg, vanuit de aarde gezien, voor – en achterlangs de zon-achtige ster. De dubbelster staat zo ver weg, dat de Kepler-telescoop de twee sterren niet afzonderlijk ziet, maar alleen hun gezamenlijke lichtsterkte meet. Als de witte dwerg achterlangs gaat, levert dat een dipje in de lichtsterkte op. Een dergelijk effect is al vaak waargenomen bij andere dubbelsterren, en wordt ook gebruikt om planeten rond andere sterren op te sporen.
Uniek is echter, dat de lichtsterkte een kleine piek vertoont wanneer de witte dwerg voorlangs kruist. De enige verklaring is, dat de witte dwerg door zijn zwaartekracht werkt als een klein lensje dat een deel van de achterliggende ster uitvergroot.
Dit effect was voorspeld, de verwachting was vooraf zelfs dat de Keppler-telescoop er inmiddels al een stuk of tien had moeten vinden. Dankzij het mini-zwaartekrachtslensje is een nauwkeurige bepaling mogelijk van de massa van de witte dwerg, en vervolgens ook van de partner-ster.
KOI-3278: A Self-Lensing Binary Star System, Ethan Kruse en Eric Agol, Science, 18 april 2014.
(wetenschap24.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
17-04-2014
[ Cel krijgt zijn verleden terug ]
Sequencing losse cellen laat verschillen in ontwikkeling zien
Door het messenger-RNA in individuele cellen te sequensen kun je achterhalen hoe ze zich vanuit de embryonale toestand weten te specialiseren. Technisch kán dat inmiddels, melden Stanford-onderzoekers op de website van Nature.
Ze hebben het bewezen door 198 zogeheten alveolaire cellen te isoleren uit muizenembryo’s in verschillende ontwikkelingsstadia. Uit het aanwezige messenger-RNA konden ze afleiden welke genen op dat moment aanstonden, en dus betrokken moesten zijn bij het lopende stadium.
Vervolgens kun je reconstrueren wat er op moleculaire schaal moet zijn gebeurd in de periode tussen de verschillende meetmomenten. De auteurs hebben daar de term ’reverse tissue engineering’ voor bedacht.
Een hoofdrol wordt daarbij gespeeld door een microfluïdische chip die het mogelijk maakt om cellen een voor een te vangen, zodat je het RNA van elke cel afzonderlijk in handen krijgt. Met een PCR-techniek maak je daar vervolgens een groot aantal identieke kopieën van voor de sequencer.
In dit geval leverde het onderzoek onder meer op dat de twee voornaamste alveolaire celtypen, die na het rijpen niet echt meer op elkaar lijken, voortkomen uit hetzelfde type voorlopercel.
Volgens de onderzoekers kun je deze techniek gebruiken voor elk denkbaar celtype. Ze stellen onder meer voor om tumoren af te zoeken naar cellen in verschillende stadia, om zo meer licht te werpen op de manier waarop zo’n tumor zich ontwikkelt.
bron: Stanford University Medical Center
(c2w.nl)
[ Cel krijgt zijn verleden terug ]
Sequencing losse cellen laat verschillen in ontwikkeling zien
Door het messenger-RNA in individuele cellen te sequensen kun je achterhalen hoe ze zich vanuit de embryonale toestand weten te specialiseren. Technisch kán dat inmiddels, melden Stanford-onderzoekers op de website van Nature.
Ze hebben het bewezen door 198 zogeheten alveolaire cellen te isoleren uit muizenembryo’s in verschillende ontwikkelingsstadia. Uit het aanwezige messenger-RNA konden ze afleiden welke genen op dat moment aanstonden, en dus betrokken moesten zijn bij het lopende stadium.
Vervolgens kun je reconstrueren wat er op moleculaire schaal moet zijn gebeurd in de periode tussen de verschillende meetmomenten. De auteurs hebben daar de term ’reverse tissue engineering’ voor bedacht.
Een hoofdrol wordt daarbij gespeeld door een microfluïdische chip die het mogelijk maakt om cellen een voor een te vangen, zodat je het RNA van elke cel afzonderlijk in handen krijgt. Met een PCR-techniek maak je daar vervolgens een groot aantal identieke kopieën van voor de sequencer.
In dit geval leverde het onderzoek onder meer op dat de twee voornaamste alveolaire celtypen, die na het rijpen niet echt meer op elkaar lijken, voortkomen uit hetzelfde type voorlopercel.
Volgens de onderzoekers kun je deze techniek gebruiken voor elk denkbaar celtype. Ze stellen onder meer voor om tumoren af te zoeken naar cellen in verschillende stadia, om zo meer licht te werpen op de manier waarop zo’n tumor zich ontwikkelt.
bron: Stanford University Medical Center
(c2w.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Graphene maken met een kitchenaid, scheut dreft, water en grafiet
Meer over Graphene
http://en.wikipedia.org/wiki/Graphene
http://www.newscientist.c(...)er.html#.U1d_3qLfXpwquote:Make graphene in your kitchen with soap and a blender
First, pour some graphite powder into a blender. Add water and dishwashing liquid, and mix at high speed. Congratulations, you just made the wonder material graphene.
This surprisingly simple recipe is now the easiest way to mass-produce pure graphene – sheets of carbon just one atom thick. The material has been predicted to revolutionise the electronics industry, based on its unusual electrical and thermal properties. But until now, manufacturing high-quality graphene in large quantities has proved difficult – the best lab techniques manage less than half a gram per hour.
"There are companies producing graphene at much higher rates, but the quality is not exceptional," says Jonathan Coleman of Trinity College Dublin in Ireland.
Coleman's team was contracted by Thomas Swan, a chemicals firm based in Consett, UK, to come up with something better. From previous work they knew that it is possible to shear graphene from graphite, the form of carbon found in pencil lead. Graphite is essentially made from sheets of graphene stacked together like a deck of cards, and sliding it in the right way can separate the layers.
Carbon smoothie
The team put graphite powder and a solvent fluid in a laboratory mixer and set it spinning. Analysis with an electron microscope confirmed that they had produced graphene at a rate of about 5 grams per hour. To find out how well the process could scale, they tried out different types of motors and solvents. They discovered that a kitchen blender and Fairy Liquid, a UK brand of dishwashing liquid, would also do the job.
"If you are using a blender, why use a fancy expensive surfactant? Why not use the simplest surfactant there is, and I guess that is Fairy Liquid," says Coleman.
Still, Coleman says you may not want to try this at home. The exact amount of dishwashing liquid required depends on the properties of the graphite powder, such as the size distribution of the grains and whether any materials other than carbon are contaminating the sample. These can only be determined using advanced lab equipment. The method also doesn't convert all the graphite to graphene, so the two materials have to be separated afterwards.
"It is a fun experiment, but it wouldn't get you very far," says Colman. "You could make black liquid full of graphene, but what's the next step?" Instead, the team's calculations suggest the technique is scalable to industrial levels – a 10,000 litre vat with the right motor could produce 100 grams per hour. Thomas Swan has already started work on a pilot system.
Useful defects
Coleman is excited about the scientific potential of cheap, abundant graphene. For example, a previous lab experiment showed that adding a dash of graphene to a type of polyester boosted its strength by 50 per cent, since graphene is one of the strongest known materials. The new production method would yield enough graphene to scale this up for industrial processes, which normally involve kilograms of raw material.
Andrea Ferrari at the University of Cambridge says the ability to produce large quantities of high-quality graphene is useful, but not essential for all applications. Graphene with defects binds more easily to other molecules, making it suitable for developing batteries or composite materials.
Still, the simplicity of the method echoes the original isolation of graphene by Andre Geim and Konstantin Novoselov at the University of Manchester. They used sticky tape and a pencil, a method that won them a Nobel Prize in 2010.
"Our initial plans for scale up were in hindsight terribly complicated, which turned out to be unnecessary," says Coleman. "Perhaps we are bad at realising how simple things can be."
Meer over Graphene
http://en.wikipedia.org/wiki/Graphene
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
28-04-2014
Wetenschappers maken DNA-vingerafdruk van legendarische Hippocratesboom
Een afbeelding van een oosterse plataan. © Wikimedia Commons/PD-US.
Meer dan 25 eeuwen na Hippocrates hebben wetenschappers in de VS een DNA-barcode gegenereerd van de boom waaronder hij zijn studenten volgens de legende lesgaf. Hiervoor werd genetisch materiaal gebruikt van een boom die volgens de Grieken afstamt van de legendarische oosterse plataan. Dat meldt de BBC.
Hippocrates. © Wikimedia Commons/PD-US.
Hippocrates stelde in de vierde eeuw voor Christus dat mensen met eenzelfde ziekte gelijkaardige symptomen vertonen. Hij is daarmee de grondlegger van de moderne geneeskunde. Zijn boek, 'Prognosis', was het eerste dat cases met elkaar vergeleek en geldt nog steeds als de basis van de moderne medische diagnose.
Volgens een legende gaf Hippocrates zijn studenten les onder een oosterse plataan op het Griekse eiland Kos. De originele boom stierf eeuwen geleden, maar de Grieken geloven dat de boom die nu op dezelfde plaats groeit er een afstammeling van is. Stekken van deze 500 jaar oude boom werden geschonken aan grote medische instellingen in de hele wereld. Eentje daarvan is in 1962 geplant aan de National Library of Medicine, deel van de National Institutes of Health, in Washington. Het is van die boom dat nu een DNA-barcode werd gegenereerd.
Symboliek
DNA-barcodering is nog een jonge discipline die biologische soorten identificeert aan de hand van een stukje DNA. Door het genetische profiel van dieren en planten in een streepjescode te vatten, kan men met een scanapparaatje meteen achterhalen tot welke soort een plant of dier behoort. Dat maakt de ontdekking van nieuwe variëteiten en een betere bescherming van de biodiversiteit mogelijk. In het kader van het project DNA Barcode of Life zijn zo al meer dan 200.000 genetische vingerafdrukken verzameld.
De barcode die gegenereerd werd van de Hippocratesboom aan de National Library of Medicine is de eerste van de familie van oosterse platanen. "Qua symboliek kan dit tellen", zegt Dr David Lipman van de National Library of Medicine. "Ik ben er zeker van dat Hippocrates enthousiast zou zijn over het gebruik van DNA-vergelijking om ziektes beter te begrijpen. De manier waarop DNA werkt, is immers hetzelfde bij planten, kleine organismen, mensen en dieren."
Klonen
Maar het had niet veel gescheeld, of de streepjescode was er niet gekomen. In 1990 merkte een landschapsarchitect op dat de boom ziek was. In 2003 was hij op sterven na dood. Wetenschappers begonnen een wanhopige zoektocht naar manieren om een van de weinige tastbare links naar Hippocrates in de VS te redden.
Kwekerijen in het hele land kregen stekken, maar geen enkele overleefde. Uiteindelijk slaagden experten van het Archangel Ancient Tree Archive in Michigan erin enkele klonen van de boom te produceren. De boom aan de National Library of Medicine stierf vorig jaar af. Vorige week werd een van de klonen op dezelfde plek geplant.
Toch kon het DNA nog uit het hout van de dode boom gehaald worden. "Het is wellicht niet het beste DNA ter wereld, maar het volstond voor ons doel", klinkt het.
Dit nieuws mag dan van grote symbolische waarde zijn, de DNA-barcode beantwoordt niet alle vragen. Of Hippocrates zijn studenten écht lesgaf onder een boom, bijvoorbeeld. En of de Hippocratesboom daar dan effectief een afstammeling van is.
Lees ook
(HLN)
Wetenschappers maken DNA-vingerafdruk van legendarische Hippocratesboom
Een afbeelding van een oosterse plataan. © Wikimedia Commons/PD-US.
Meer dan 25 eeuwen na Hippocrates hebben wetenschappers in de VS een DNA-barcode gegenereerd van de boom waaronder hij zijn studenten volgens de legende lesgaf. Hiervoor werd genetisch materiaal gebruikt van een boom die volgens de Grieken afstamt van de legendarische oosterse plataan. Dat meldt de BBC.
Hippocrates. © Wikimedia Commons/PD-US.
Hippocrates stelde in de vierde eeuw voor Christus dat mensen met eenzelfde ziekte gelijkaardige symptomen vertonen. Hij is daarmee de grondlegger van de moderne geneeskunde. Zijn boek, 'Prognosis', was het eerste dat cases met elkaar vergeleek en geldt nog steeds als de basis van de moderne medische diagnose.
Volgens een legende gaf Hippocrates zijn studenten les onder een oosterse plataan op het Griekse eiland Kos. De originele boom stierf eeuwen geleden, maar de Grieken geloven dat de boom die nu op dezelfde plaats groeit er een afstammeling van is. Stekken van deze 500 jaar oude boom werden geschonken aan grote medische instellingen in de hele wereld. Eentje daarvan is in 1962 geplant aan de National Library of Medicine, deel van de National Institutes of Health, in Washington. Het is van die boom dat nu een DNA-barcode werd gegenereerd.
Symboliek
DNA-barcodering is nog een jonge discipline die biologische soorten identificeert aan de hand van een stukje DNA. Door het genetische profiel van dieren en planten in een streepjescode te vatten, kan men met een scanapparaatje meteen achterhalen tot welke soort een plant of dier behoort. Dat maakt de ontdekking van nieuwe variëteiten en een betere bescherming van de biodiversiteit mogelijk. In het kader van het project DNA Barcode of Life zijn zo al meer dan 200.000 genetische vingerafdrukken verzameld.
De barcode die gegenereerd werd van de Hippocratesboom aan de National Library of Medicine is de eerste van de familie van oosterse platanen. "Qua symboliek kan dit tellen", zegt Dr David Lipman van de National Library of Medicine. "Ik ben er zeker van dat Hippocrates enthousiast zou zijn over het gebruik van DNA-vergelijking om ziektes beter te begrijpen. De manier waarop DNA werkt, is immers hetzelfde bij planten, kleine organismen, mensen en dieren."
Klonen
Maar het had niet veel gescheeld, of de streepjescode was er niet gekomen. In 1990 merkte een landschapsarchitect op dat de boom ziek was. In 2003 was hij op sterven na dood. Wetenschappers begonnen een wanhopige zoektocht naar manieren om een van de weinige tastbare links naar Hippocrates in de VS te redden.
Kwekerijen in het hele land kregen stekken, maar geen enkele overleefde. Uiteindelijk slaagden experten van het Archangel Ancient Tree Archive in Michigan erin enkele klonen van de boom te produceren. De boom aan de National Library of Medicine stierf vorig jaar af. Vorige week werd een van de klonen op dezelfde plek geplant.
Toch kon het DNA nog uit het hout van de dode boom gehaald worden. "Het is wellicht niet het beste DNA ter wereld, maar het volstond voor ons doel", klinkt het.
Dit nieuws mag dan van grote symbolische waarde zijn, de DNA-barcode beantwoordt niet alle vragen. Of Hippocrates zijn studenten écht lesgaf onder een boom, bijvoorbeeld. En of de Hippocratesboom daar dan effectief een afstammeling van is.
Lees ook
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
30-04-2014
Donkere materie bestuderen met explosieven
Met gebruik van explosieven willen natuurkundigen op spectaculaire wijze donkere materie meten. Een nieuw soort detector levert mogelijk knallende resultaten.
Het mysterieuze en onbekende goedje donkere materie kan mogelijk explosies veroorzaken in bepaalde materialen. Die eigenschap kan leiden tot een generatie nieuwe donkere materie-detectoren. Dat stellen Amerikaanse natuurkundigen op de voorpublicatiewebsite Arxiv.
Met gebruik van explosieven willen natuurkundigen donkere materie meten. Bron: Wikimedia Commons
Een van de grootste raadsels in de huidige kosmologie is donkere materie. Daarvan is in het universum waarschijnlijk vijf keer zoveel aanwezig dan ‘gewone’ materie. Maar wat is donkere materie?
Natuurkundigen hopen die vraag te beantwoorden met behulp van een donkere materie-detector. Die detector kan donkere materie meten met het explosief genaamd nanothermiet. Die stof bestaat uit twee delen, een metalen nanodeeltje en een oxide, die zeer dicht tegen elkaar aan zitten zodat ze een reactie met elkaar kunnen aangaan. Wanneer die twee componenten dat doen, ontstaat een explosie.
Donkere materie kan mogelijk de energie leveren om de reactie op gang te brengen. Die energie kan vrijkomen als deeltjes van donkere materie botsen met vaste materie. Die materie remt het donkere deeltje af waardoor bewegingsenergie vrijkomt. De natuurkundigen stellen dat donkere materie zo’n interactie kan aangaan, aangenomen dat donkere materie bestaat uit zogeheten WIMP’s. WIMP’s kunnen een mogelijke verklaring zijn voor donkere materie. Als dat het geval is dan bestaat donkere materie uit deeltjes waardoor ze kunnen botsen met andere deeltjes. WIMP’s zijn namelijk zeer lichte deeltjes met een massa van 1 GeV tot 10 TeV. Ter vergelijking, de massa van één van de grootste deeltjes die we kennen, de top-quark, heeft een massa van 173 GeV.
Donkere materie zou dus te vinden moeten zijn als het een explosie veroorzaakt. Maar er zijn meer dan genoeg andere energiebronnen op aarde die ook leiden tot een explosief resultaat. Ioniserende deeltjes, afkomstig van kosmische straling en radioactieve materialen, bombarderen non-stop het aardoppervlak en veroorzaken dus ook explosies in de detector. De wetenschappers, verbonden aan de universiteit van Michigan, denken die explosies te kunnen onderscheiden van donkere materie-explosies. Donkere deeltjes veroorzaken maar een enkele kleine explosie. Ioniserende deeltjes veroorzaken daarentegen een grote explosie. Dat komt doordat die deeltjes groter zijn dan de donkere deeltjes. Daardoor gaan meer metalen nanodeeltjes een reactie aan met een oxide en ontstaat een grotere explosie. Donkere deeltjes zijn, vanwege hun grootte, slechts in staat om een kleine explosie te genereren.
Donkere materie-detector
De wetenschappers willen nu eerst een prototype detector bouwen. De detector bestaat uit compartimenten die gevuld zijn een oxide-gel met daarin metalen nanodeeltjes. Dat zijn de twee componenten die samen een reactie kunnen aangaan en op die manier een explosie veroorzaken. Een detector van een kilo zal maar liefst 10^14 van die metaaloxide-compartimenten moeten bevatten om de zeer kleine explosies nauwkeurig te kunnen meten. Dat zijn net zoveel compartimenten als cellen in een menselijk lichaam. Er zijn zoveel compartimenten nodig omdat relatief weinig donkere deeltjes aanwezig zijn om een explosie te veroorzaken.
De MINOS detector in Soudan is ondergronds om achtergrondstraling te vermijden. Bron: Wikimedia Commons
Het bouwen van zo’n detector lijkt een moeilijke klus door alle achtergrondstraling. Boven de grond zal de detector namelijk meteen ‘afgaan’ door de achtergrondstraling. Een mogelijke oplossing zou zijn om de detectoren onder het aardoppervlak te plaatsen, minstens 2000 meter diep, waar minder achtergrondstraling is. Natuurkundigen zullen daar de detector moeten bouwen en de metingen uitvoeren. Of op die diepte ook nog donkere materie kan worden gemeten, is niet bekend.
(newscientist)
Donkere materie bestuderen met explosieven
Met gebruik van explosieven willen natuurkundigen op spectaculaire wijze donkere materie meten. Een nieuw soort detector levert mogelijk knallende resultaten.
Het mysterieuze en onbekende goedje donkere materie kan mogelijk explosies veroorzaken in bepaalde materialen. Die eigenschap kan leiden tot een generatie nieuwe donkere materie-detectoren. Dat stellen Amerikaanse natuurkundigen op de voorpublicatiewebsite Arxiv.
Met gebruik van explosieven willen natuurkundigen donkere materie meten. Bron: Wikimedia Commons
Een van de grootste raadsels in de huidige kosmologie is donkere materie. Daarvan is in het universum waarschijnlijk vijf keer zoveel aanwezig dan ‘gewone’ materie. Maar wat is donkere materie?
Natuurkundigen hopen die vraag te beantwoorden met behulp van een donkere materie-detector. Die detector kan donkere materie meten met het explosief genaamd nanothermiet. Die stof bestaat uit twee delen, een metalen nanodeeltje en een oxide, die zeer dicht tegen elkaar aan zitten zodat ze een reactie met elkaar kunnen aangaan. Wanneer die twee componenten dat doen, ontstaat een explosie.
Donkere materie kan mogelijk de energie leveren om de reactie op gang te brengen. Die energie kan vrijkomen als deeltjes van donkere materie botsen met vaste materie. Die materie remt het donkere deeltje af waardoor bewegingsenergie vrijkomt. De natuurkundigen stellen dat donkere materie zo’n interactie kan aangaan, aangenomen dat donkere materie bestaat uit zogeheten WIMP’s. WIMP’s kunnen een mogelijke verklaring zijn voor donkere materie. Als dat het geval is dan bestaat donkere materie uit deeltjes waardoor ze kunnen botsen met andere deeltjes. WIMP’s zijn namelijk zeer lichte deeltjes met een massa van 1 GeV tot 10 TeV. Ter vergelijking, de massa van één van de grootste deeltjes die we kennen, de top-quark, heeft een massa van 173 GeV.
Donkere materie zou dus te vinden moeten zijn als het een explosie veroorzaakt. Maar er zijn meer dan genoeg andere energiebronnen op aarde die ook leiden tot een explosief resultaat. Ioniserende deeltjes, afkomstig van kosmische straling en radioactieve materialen, bombarderen non-stop het aardoppervlak en veroorzaken dus ook explosies in de detector. De wetenschappers, verbonden aan de universiteit van Michigan, denken die explosies te kunnen onderscheiden van donkere materie-explosies. Donkere deeltjes veroorzaken maar een enkele kleine explosie. Ioniserende deeltjes veroorzaken daarentegen een grote explosie. Dat komt doordat die deeltjes groter zijn dan de donkere deeltjes. Daardoor gaan meer metalen nanodeeltjes een reactie aan met een oxide en ontstaat een grotere explosie. Donkere deeltjes zijn, vanwege hun grootte, slechts in staat om een kleine explosie te genereren.
Donkere materie-detector
De wetenschappers willen nu eerst een prototype detector bouwen. De detector bestaat uit compartimenten die gevuld zijn een oxide-gel met daarin metalen nanodeeltjes. Dat zijn de twee componenten die samen een reactie kunnen aangaan en op die manier een explosie veroorzaken. Een detector van een kilo zal maar liefst 10^14 van die metaaloxide-compartimenten moeten bevatten om de zeer kleine explosies nauwkeurig te kunnen meten. Dat zijn net zoveel compartimenten als cellen in een menselijk lichaam. Er zijn zoveel compartimenten nodig omdat relatief weinig donkere deeltjes aanwezig zijn om een explosie te veroorzaken.
De MINOS detector in Soudan is ondergronds om achtergrondstraling te vermijden. Bron: Wikimedia Commons
Het bouwen van zo’n detector lijkt een moeilijke klus door alle achtergrondstraling. Boven de grond zal de detector namelijk meteen ‘afgaan’ door de achtergrondstraling. Een mogelijke oplossing zou zijn om de detectoren onder het aardoppervlak te plaatsen, minstens 2000 meter diep, waar minder achtergrondstraling is. Natuurkundigen zullen daar de detector moeten bouwen en de metingen uitvoeren. Of op die diepte ook nog donkere materie kan worden gemeten, is niet bekend.
(newscientist)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
01-05-2014
Waar leefde uw voorouder duizend jaar geleden?
Dankzij een revolutionaire techniek van een groep internationale wetenschappers is het mogelijk om te achterhalen waar uw voorouder duizend jaar geleden leefde. De nieuwe techniek kan met 98% zekerheid vaststellen in welk dorp of op welk eiland uw DNA duizend jaar geleden is gevormd.
Dit is een doorbraak. Tot nu toe was het slechts mogelijk om de oorsprong van het DNA van een mens te herleiden naar een gebied ter grootte van 700 kilometer. Maar dit zegt eigenlijk niet zoveel, want binnen zo’n gebied kunnen meerdere landen vallen.
Een demo van deze biogeografische tool is online te vinden. In deze tool wordt gewerkt met tien populaties, maar in de daadwerkelijke test zijn veel meer populaties opgenomen.
“Overal ter wereld leven verschillende groepen mensen”, vertelt Dr. Eran Elhaik van de universiteit van Sheffield. “Als we onze wereld voorstellen als verschillende kleuren soep, dan is het makkelijker om genetische vermenging te visualiseren. Stel, de populatie van de blauwe soep mixt met een populatie uit de rode soep, dan behoren hun nakomelingen tot de paarse soep.”
De soep van de huidige wereld is veelkleurig. Des te verder we terugkijken, des te kleurrijker de soep wordt. Toch slagen de wetenschappers er met hun nieuwe Geographic Population Structure-tool in om de exacte locatie van herkomst te achterhalen. Beter dan traditionele tools, zoals Spatial Ancestry Analysis.
ZELF TESTEN?
Zelf deze test afleggen? Dat kan via deze website.
Om dit te bewijzen analyseerden Dr Elhaik en zijn collega’s gegevens van tien dorpen in Sardinië en meer dan 20 eilanden in Oceanië. Uit het onderzoek, dat vandaag in het blad Nature Communications is verschenen, blijkt dat de voorouders van een kwart van de inwoners van Sardinië duizend jaar geleden in exact hetzelfde dorp leefde. De meeste andere voorouders komen uit dorpen binnen een straal van 50 kilometer om het dorp heen. Daarnaast slaagden de onderzoekers erin om 90% van eilandbewoners in Oceanië te herleiden naar hun oorspronkelijke woonplaats.
Meer mogelijkheden
De nieuwe GPS-tool kan breder gebruikt worden, bijvoorbeeld om de oorsprong van ivoor te vinden om zo stroperij te voorkomen en illegale handel terug te dringen. Ook kan de tool ingezet worden door archeologen om de verspreiding van oude beschavingen in kaart te brengen. Ook kan de GPS-tool evolutionaire biologen inzicht geven in soortvorming.
(scientias.nl)
Waar leefde uw voorouder duizend jaar geleden?
Dankzij een revolutionaire techniek van een groep internationale wetenschappers is het mogelijk om te achterhalen waar uw voorouder duizend jaar geleden leefde. De nieuwe techniek kan met 98% zekerheid vaststellen in welk dorp of op welk eiland uw DNA duizend jaar geleden is gevormd.
Dit is een doorbraak. Tot nu toe was het slechts mogelijk om de oorsprong van het DNA van een mens te herleiden naar een gebied ter grootte van 700 kilometer. Maar dit zegt eigenlijk niet zoveel, want binnen zo’n gebied kunnen meerdere landen vallen.
Een demo van deze biogeografische tool is online te vinden. In deze tool wordt gewerkt met tien populaties, maar in de daadwerkelijke test zijn veel meer populaties opgenomen.
“Overal ter wereld leven verschillende groepen mensen”, vertelt Dr. Eran Elhaik van de universiteit van Sheffield. “Als we onze wereld voorstellen als verschillende kleuren soep, dan is het makkelijker om genetische vermenging te visualiseren. Stel, de populatie van de blauwe soep mixt met een populatie uit de rode soep, dan behoren hun nakomelingen tot de paarse soep.”
De soep van de huidige wereld is veelkleurig. Des te verder we terugkijken, des te kleurrijker de soep wordt. Toch slagen de wetenschappers er met hun nieuwe Geographic Population Structure-tool in om de exacte locatie van herkomst te achterhalen. Beter dan traditionele tools, zoals Spatial Ancestry Analysis.
ZELF TESTEN?
Zelf deze test afleggen? Dat kan via deze website.
Om dit te bewijzen analyseerden Dr Elhaik en zijn collega’s gegevens van tien dorpen in Sardinië en meer dan 20 eilanden in Oceanië. Uit het onderzoek, dat vandaag in het blad Nature Communications is verschenen, blijkt dat de voorouders van een kwart van de inwoners van Sardinië duizend jaar geleden in exact hetzelfde dorp leefde. De meeste andere voorouders komen uit dorpen binnen een straal van 50 kilometer om het dorp heen. Daarnaast slaagden de onderzoekers erin om 90% van eilandbewoners in Oceanië te herleiden naar hun oorspronkelijke woonplaats.
Meer mogelijkheden
De nieuwe GPS-tool kan breder gebruikt worden, bijvoorbeeld om de oorsprong van ivoor te vinden om zo stroperij te voorkomen en illegale handel terug te dringen. Ook kan de tool ingezet worden door archeologen om de verspreiding van oude beschavingen in kaart te brengen. Ook kan de GPS-tool evolutionaire biologen inzicht geven in soortvorming.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
06-05-2014
Laat je hond klonen voor 70.000 euro
'Mini Winnie' © YouTube.
Lijd je onder een knagende leegte na de dood van je hond? Een Koreaans bedrijf heeft daarvoor een oplossing gevonden. Voor ruim 70.000 euro klonen ze je overleden huisdier.
De Britse Rebecca Smith won enkele maanden geleden een kloon van haar 12 jaar oude hondje Winnie.'Mini Winnie' werd vorige maand geboren en heeft -weinig verrassend- exact hetzelfde uiterlijk als de originele Winnie. Critici stellen zich echter de vraag of Mini Winnie ook hetzelfde karakter heeft als Winnie en of het beestje wel gezond is.
Dolly, het werelberoemde gekloonde schaap, stierf al na zes jaar na een ernstige longaandoening. Ook toen vroegen sceptici zich af of de vroegtijdige dood van het dier het gevolg was van het klonen ervan.
Dolly, het gekloonde schaap © photo news.
(HLN)
Laat je hond klonen voor 70.000 euro
'Mini Winnie' © YouTube.
Lijd je onder een knagende leegte na de dood van je hond? Een Koreaans bedrijf heeft daarvoor een oplossing gevonden. Voor ruim 70.000 euro klonen ze je overleden huisdier.
De Britse Rebecca Smith won enkele maanden geleden een kloon van haar 12 jaar oude hondje Winnie.'Mini Winnie' werd vorige maand geboren en heeft -weinig verrassend- exact hetzelfde uiterlijk als de originele Winnie. Critici stellen zich echter de vraag of Mini Winnie ook hetzelfde karakter heeft als Winnie en of het beestje wel gezond is.
Dolly, het werelberoemde gekloonde schaap, stierf al na zes jaar na een ernstige longaandoening. Ook toen vroegen sceptici zich af of de vroegtijdige dood van het dier het gevolg was van het klonen ervan.
Dolly, het gekloonde schaap © photo news.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
06-05-2014
Stephen Hawking: "Artificiële intelligentie zal de mensheid kapotmaken"
Stephen Hawking. © ap.
"Artificiële intelligentie zal wellicht de grootste doorbraak zijn in de menselijke geschiedenis. Helaas kan het ook de laatste zijn." In een artikel in The Independent maakt natuurkundige Stephen Hawking zich zorgen om het potentieel van kwaadaardige machines die zich zullen wreken op de mensheid.
Hoewel we niet kunnen voorspellen of we nu afstevenen op het beste of het slechtste dat de mensheid kan overkomen, wordt er weinig serieus onderzoek aan gewijd
Stephen Hawking
De huidige artificiële intelligentie is nog niet van die aard dat sciencefictionachtige doemscenario's zich opdringen. "Maar het zou fout zijn om het idee af te doen als pure sciencefiction. Misschien wel de grootste fout in de geschiedenis", schrijft Hawking in The Independent.
"Het onderzoek naar AI gaat met rasse schreden vooruit", redeneert hij. "Recente hoogtepunten als zelfrijdende auto's en de digitale persoonlijke assistent Siri zijn slechts symptomen van een IT-wapenwedloop, die voortbouwt op een steeds grotere theoretische kennis en waarmee ongekende investeringen gemoeid zijn. Maar zulke verwezenlijkingen zullen wellicht verbleken bij wat we de komende tientallen jaren mogen verwachten."
Oorlog
Er zijn gigantische voordelen, aldus Hawking. "Stel je voor wat we kunnen bereiken wanneer we onze menselijke intelligentie kunnen uitbreiden met allerhande tools", zegt hij. "De uitroeiing van oorlogen, ziektes en armoede zouden hoog op ieders lijst staan."
Toch is er ook reden om ons zorgen te maken, volgens Hawking, want er zijn geen grenzen aan de mogelijkheden: er is geen natuurkundige wet die deeltjes ervan weerhoudt zich zodanig te organiseren dat ze meer geavanceerde berekeningen kunnen uitvoeren dan het menselijke brein. "Men kan zich voorstellen hoe zulke technologie wetenschappers, leiders en financiële markten te slim af zal zijn, en wapens kan ontwikkelen die wij niet eens kunnen begrijpen. Terwijl de impact op korte termijn afhankelijk is van wie de technologie controleert, hangt de impact op lange termijn af van de vraag of ze al dan niet gecontroleerd kán worden."
Onderzoek
Hawking vindt daarom dat er snel meer onderzoek gevoerd moet worden naar het thema. "Hoewel we niet kunnen voorspellen of we nu afstevenen op het beste of het slechtste dat de mensheid kan overkomen, wordt er weinig serieus onderzoek aan gewijd. Terwijl we ons nu moeten buigen over de vraag wat we kunnen doen om van de voordelen te kunnen genieten en tegelijk de risico's te beperken."
(HLN)
Stephen Hawking: "Artificiële intelligentie zal de mensheid kapotmaken"
Stephen Hawking. © ap.
"Artificiële intelligentie zal wellicht de grootste doorbraak zijn in de menselijke geschiedenis. Helaas kan het ook de laatste zijn." In een artikel in The Independent maakt natuurkundige Stephen Hawking zich zorgen om het potentieel van kwaadaardige machines die zich zullen wreken op de mensheid.
Hoewel we niet kunnen voorspellen of we nu afstevenen op het beste of het slechtste dat de mensheid kan overkomen, wordt er weinig serieus onderzoek aan gewijd
Stephen Hawking
De huidige artificiële intelligentie is nog niet van die aard dat sciencefictionachtige doemscenario's zich opdringen. "Maar het zou fout zijn om het idee af te doen als pure sciencefiction. Misschien wel de grootste fout in de geschiedenis", schrijft Hawking in The Independent.
"Het onderzoek naar AI gaat met rasse schreden vooruit", redeneert hij. "Recente hoogtepunten als zelfrijdende auto's en de digitale persoonlijke assistent Siri zijn slechts symptomen van een IT-wapenwedloop, die voortbouwt op een steeds grotere theoretische kennis en waarmee ongekende investeringen gemoeid zijn. Maar zulke verwezenlijkingen zullen wellicht verbleken bij wat we de komende tientallen jaren mogen verwachten."
Oorlog
Er zijn gigantische voordelen, aldus Hawking. "Stel je voor wat we kunnen bereiken wanneer we onze menselijke intelligentie kunnen uitbreiden met allerhande tools", zegt hij. "De uitroeiing van oorlogen, ziektes en armoede zouden hoog op ieders lijst staan."
Toch is er ook reden om ons zorgen te maken, volgens Hawking, want er zijn geen grenzen aan de mogelijkheden: er is geen natuurkundige wet die deeltjes ervan weerhoudt zich zodanig te organiseren dat ze meer geavanceerde berekeningen kunnen uitvoeren dan het menselijke brein. "Men kan zich voorstellen hoe zulke technologie wetenschappers, leiders en financiële markten te slim af zal zijn, en wapens kan ontwikkelen die wij niet eens kunnen begrijpen. Terwijl de impact op korte termijn afhankelijk is van wie de technologie controleert, hangt de impact op lange termijn af van de vraag of ze al dan niet gecontroleerd kán worden."
Onderzoek
Hawking vindt daarom dat er snel meer onderzoek gevoerd moet worden naar het thema. "Hoewel we niet kunnen voorspellen of we nu afstevenen op het beste of het slechtste dat de mensheid kan overkomen, wordt er weinig serieus onderzoek aan gewijd. Terwijl we ons nu moeten buigen over de vraag wat we kunnen doen om van de voordelen te kunnen genieten en tegelijk de risico's te beperken."
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
05-05-2014
Tabel van Mendeljev is een element rijker: 117
Binnenkort prijkt Element 117 in jouw periodiek systeem. © photo news.
Chemiestudenten opgelet, de zo gevreesde tabel van Mendeljev is opnieuw een element rijker geworden. Aan het periodiek systeem wordt naar alle waarschijnlijkheid Element 117 toegevoegd.
Het zijn Duitse onderzoekers die de opzienbarende ontdekking onafhankelijk van elkaar hebben gemaakt. Eerder heeft een Russisch-Amerikaans team het deeltje ook waargenomen, maar nu is er dus sluitend wetenschappelijk bewijs.
Element 117 heeft haar naam te danken aan de 117 protonen - de belangrijkste bouwstenen van een deeltje - die haar atoomkern uitmaken. Daarmee behoort Ununseptium tot de groep van de transuranen. Dat is een superzware soort en hoogst onstabiel, waardoor ze na enkele milliseconden weer uit elkaar valt en dus in de natuur praktisch niet waar te nemen valt.
Ununseptium gedoopt
Een officiële plaats in het periodiek systeem heeft Element 117 nog niet bemachtigd - daarvoor moet de Internationale Unie van Zuivere en Toegepaste Chemie immers haar fiat geven. Maar dat wordt wellicht een formaliteit.
Een klinkende naam voor het element is er nog niet, maar stemmen gaan op om het Ununseptium te dopen. Element 117 zal in de tabel van Mendeljev net onder astaat komen te staan (nummer 85).
(HLN)
Tabel van Mendeljev is een element rijker: 117
Binnenkort prijkt Element 117 in jouw periodiek systeem. © photo news.
Chemiestudenten opgelet, de zo gevreesde tabel van Mendeljev is opnieuw een element rijker geworden. Aan het periodiek systeem wordt naar alle waarschijnlijkheid Element 117 toegevoegd.
Het zijn Duitse onderzoekers die de opzienbarende ontdekking onafhankelijk van elkaar hebben gemaakt. Eerder heeft een Russisch-Amerikaans team het deeltje ook waargenomen, maar nu is er dus sluitend wetenschappelijk bewijs.
Element 117 heeft haar naam te danken aan de 117 protonen - de belangrijkste bouwstenen van een deeltje - die haar atoomkern uitmaken. Daarmee behoort Ununseptium tot de groep van de transuranen. Dat is een superzware soort en hoogst onstabiel, waardoor ze na enkele milliseconden weer uit elkaar valt en dus in de natuur praktisch niet waar te nemen valt.
Ununseptium gedoopt
Een officiële plaats in het periodiek systeem heeft Element 117 nog niet bemachtigd - daarvoor moet de Internationale Unie van Zuivere en Toegepaste Chemie immers haar fiat geven. Maar dat wordt wellicht een formaliteit.
Een klinkende naam voor het element is er nog niet, maar stemmen gaan op om het Ununseptium te dopen. Element 117 zal in de tabel van Mendeljev net onder astaat komen te staan (nummer 85).
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
06-05-2014
Slimme supercomputer Watson kan vanaf nu ook debatteren
Supercomputer Watson bewees in 2011 dat hij prima in staat is om menselijke tegenstanders te verslaan in een kennisquiz. Nu presenteren onderzoekers van IBM een nieuwe functie. Watson kan vanaf vandaag ook debatteren.
Debatteren is het zo overtuigend mogelijk verdedigen of aanvallen van een stelling. Tijdens wedstrijddebatteren bepaalt een jury na afloop welke team gewonnen heeft. Debatteren vormt een onderdeel van opleidingen, bijvoorbeeld de opleiding journalistiek. Om een debat te winnen moet een deelnemer immers met uitstekende argumenten komen om de stelling te verdedigen of aan te vallen, en dat vergt onderzoek.
Het Nederlandse televisieprogramma ‘Het Lagerhuis’ was een populaire vorm van debat. Dit programma werd tot 2005 uitgezonden.
Een groot voordeel van Watson is dat hij een flinke database heeft en razendsnel informatie kan screenen. Dit maakt dat hij dus prima in staat is om te debatteren.
De beproeving
John Kelly III, president van IBM Research, noemt in de video onderaan dit artikel een willekeurige stelling: “De verkoop van gewelddadige videospellen aan minderjarigen moet verboden worden.” Vervolgens antwoordt Watson: “Na het scannen van vier miljoen Wikipedia-artikelen heb ik tien relevante artikelen gevonden. Ik heb alle 3.000 zinnen van deze tien artikelen gescand en heb voor- en tegenargumenten gevonden. Ik ben er klaar voor om deze argumenten te noemen.” Vervolgens noemt Watson inderdaad drie argumenten om de verkoop te verbieden, maar ook drie goede argumenten om de verkoop niet te verbieden.
Toekomst
De grote vraag is: waar gaat dit nu allemaal naar toe? Wellicht dat Watson de objectieve wetenschapper van de toekomst is. Watson kan onafhankelijk de gegevens van verschillende onderzoeken vergelijken of analyseren en vervolgens met een conclusie komen. En dat is positief, want zo krijgen frauderende wetenschappers minder kans om uitkomsten te manipuleren om hun eigen hypothese te onderbouwen. Denk bijvoorbeeld aan de fraudezaak met wetenschapper Diederik Stapel.
Skip naar 45 minuten om te zien hoe Watson gaat debatteren.
(scientias.nl)
Slimme supercomputer Watson kan vanaf nu ook debatteren
Supercomputer Watson bewees in 2011 dat hij prima in staat is om menselijke tegenstanders te verslaan in een kennisquiz. Nu presenteren onderzoekers van IBM een nieuwe functie. Watson kan vanaf vandaag ook debatteren.
Debatteren is het zo overtuigend mogelijk verdedigen of aanvallen van een stelling. Tijdens wedstrijddebatteren bepaalt een jury na afloop welke team gewonnen heeft. Debatteren vormt een onderdeel van opleidingen, bijvoorbeeld de opleiding journalistiek. Om een debat te winnen moet een deelnemer immers met uitstekende argumenten komen om de stelling te verdedigen of aan te vallen, en dat vergt onderzoek.
Het Nederlandse televisieprogramma ‘Het Lagerhuis’ was een populaire vorm van debat. Dit programma werd tot 2005 uitgezonden.
Een groot voordeel van Watson is dat hij een flinke database heeft en razendsnel informatie kan screenen. Dit maakt dat hij dus prima in staat is om te debatteren.
De beproeving
John Kelly III, president van IBM Research, noemt in de video onderaan dit artikel een willekeurige stelling: “De verkoop van gewelddadige videospellen aan minderjarigen moet verboden worden.” Vervolgens antwoordt Watson: “Na het scannen van vier miljoen Wikipedia-artikelen heb ik tien relevante artikelen gevonden. Ik heb alle 3.000 zinnen van deze tien artikelen gescand en heb voor- en tegenargumenten gevonden. Ik ben er klaar voor om deze argumenten te noemen.” Vervolgens noemt Watson inderdaad drie argumenten om de verkoop te verbieden, maar ook drie goede argumenten om de verkoop niet te verbieden.
Toekomst
De grote vraag is: waar gaat dit nu allemaal naar toe? Wellicht dat Watson de objectieve wetenschapper van de toekomst is. Watson kan onafhankelijk de gegevens van verschillende onderzoeken vergelijken of analyseren en vervolgens met een conclusie komen. En dat is positief, want zo krijgen frauderende wetenschappers minder kans om uitkomsten te manipuleren om hun eigen hypothese te onderbouwen. Denk bijvoorbeeld aan de fraudezaak met wetenschapper Diederik Stapel.
Skip naar 45 minuten om te zien hoe Watson gaat debatteren.
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Interessant, maar het artikel is wel slecht geschreven. Debatteren is wel even wat meer dan een paar argumenten opnoemen natuurlijk.
Ook het stukje over 'objectieve wetenschapper' bevat nogal een misvatting over wat wetenschap is, hoe het bedreven wordt en hoe statistiek werkt. Met alleen datasets kom je niet zo ver. Je moet in staat zijn om de kwaliteit van data, exclusiecriteria, enzovoort te beoordelen.
Ook het stukje over 'objectieve wetenschapper' bevat nogal een misvatting over wat wetenschap is, hoe het bedreven wordt en hoe statistiek werkt. Met alleen datasets kom je niet zo ver. Je moet in staat zijn om de kwaliteit van data, exclusiecriteria, enzovoort te beoordelen.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
truequote:
Interessant, maar het artikel is wel slecht geschreven. Debatteren is wel even wat meer dan een paar argumenten opnoemen natuurlijk.
Ook het stukje over 'objectieve wetenschapper' bevat nogal een misvatting over wat wetenschap is, hoe het bedreven wordt en hoe statistiek werkt. Met alleen datasets kom je niet zo ver. Je moet in staat zijn om de kwaliteit van data, exclusiecriteria, enzovoort te beoordelen.
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
12-05-2014
Tekenen in de lucht: met 3D-pen niet langer sciencefiction
© getty.
So you think you can draw? De 'Lix' 3D-pen belooft je creativiteit naar een hoger plan te tillen. Met deze pen teken je immers niet langer op papier, maar in de lucht. De crowdfunding op Kickstarter is alvast een schot in de roos.
Stel je eens voor: een pen die je in staat stelt om driedimensionale draadsculpturen te creëren door de pen met een constante snelheid in de lucht te bewegen. Binnenkort ook in jouw huiskamer als we fabrikant Lix mogen geloven.
De technologie spreekt tot de verbeelding: de punt van de pen smelt de plastic vulling die verandert in een stijve draad zodra deze uit de pen komt en afkoelt. De temperatuur wordt bereikt doordat de pen wordt verwarmd via stroom uit de USB 3.0 poort.
Goedkoper dan 3D-printer
Het project, met de naam Lix, heeft via Kickstarter in een dag 500.000 dollar opgehaald. Daarmee heeft 's werelds kleinste 3D-pen zijn gestelde doel ruimschoots gehaald.
In tegenstelling tot de 3D-printer is de Lix-pen relatief goedkoop: 135 dollar, exclusief verzendkosten. Wel moet je, in tegenstelling tot 3D-printers, je ontwerpen zelf creëren en niet zomaar kopiëren via het internet.
Lix is verkrijgbaar vanaf september 2014.
(HLN)
Tekenen in de lucht: met 3D-pen niet langer sciencefiction
© getty.
So you think you can draw? De 'Lix' 3D-pen belooft je creativiteit naar een hoger plan te tillen. Met deze pen teken je immers niet langer op papier, maar in de lucht. De crowdfunding op Kickstarter is alvast een schot in de roos.
Stel je eens voor: een pen die je in staat stelt om driedimensionale draadsculpturen te creëren door de pen met een constante snelheid in de lucht te bewegen. Binnenkort ook in jouw huiskamer als we fabrikant Lix mogen geloven.
De technologie spreekt tot de verbeelding: de punt van de pen smelt de plastic vulling die verandert in een stijve draad zodra deze uit de pen komt en afkoelt. De temperatuur wordt bereikt doordat de pen wordt verwarmd via stroom uit de USB 3.0 poort.
Goedkoper dan 3D-printer
Het project, met de naam Lix, heeft via Kickstarter in een dag 500.000 dollar opgehaald. Daarmee heeft 's werelds kleinste 3D-pen zijn gestelde doel ruimschoots gehaald.
In tegenstelling tot de 3D-printer is de Lix-pen relatief goedkoop: 135 dollar, exclusief verzendkosten. Wel moet je, in tegenstelling tot 3D-printers, je ontwerpen zelf creëren en niet zomaar kopiëren via het internet.
Lix is verkrijgbaar vanaf september 2014.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
12-05-2014
Het leger van de toekomst werkt met computerbril, slimme stenen en kameleoncamouflage
Lopen Amerikaanse soldaten binnenkort rond in een 'Iron Man'-uniform? © Youtube.
Zullen soldaten zich weldra op het oorlogsterrein begeven in een 'Iron Man'-achtig uniform, met een computerbril op de neus en met slimme stenen in de aanslag? Het klinkt als een scenario dat zo uit een sciencefictionfilm geplukt werd, maar gebaseerd op de vele onderzoeken die in the States lopen, zou het Amerikaanse leger inderdaad wel eens futuristische trekjes kunnen krijgen. Het jongste wapenfeit is een techniek die mogelijk de grondslag zou kunnen zijn voor kameleoncamouflage.
Onderzoekers aan de universiteit van Michigan hebben een techniek bedacht die een gigantisch potentieel biedt voor de camouflagetechnologie. Het proces is gebaseerd op een kristalstructuur. De ruimte tussen de verschillende deeltjes bepaalt welk licht de kristallen absorberen en reflecteren, wat zich manifesteert in kleur. De wetenschappers ontdekten dat ze die ruimte kunnen manipuleren met ultraviolet licht. Als de ruimte tussen de deeltjes vergroot of verkleind wordt, kunnen ze de kleur van de kristallen controleren.
De studie werd gepubliceerd in Nature Communications. Indien deze techniek kan toegepast worden in de camouflagetechnologie, zou dat wel eens kunnen betekenen dat soldaten zich voortaan in kameleonstijl over het oorlogsterrein kunnen verplaatsen.
In onderstaand filmpje ziet u hoe de onderzoekers het effect van de techniek aantonen door het logo 'M' van de universtiteit te vormen met de deeltjes.
Maar daar blijft het niet bij. Wetenschappers begaven zich al eerder op het domein van camouflage en voeren zelfs onderzoek naar onzichtbaarheidsmantels. De dag dat soldaten zich als een volleerde Harry Potter van punt A naar punt B kunnen begeven zonder opgemerkt te kunnen worden door de vijand, lijkt nog niet meteen in zicht. Toch ontwikkelden wetenschappers al meer dan tien verhullingsapparaten en bracht het jongste model hen een stap dichter naar dat doel. Dit model, van de universiteit van Texas, is dunner dan alle vorige en is onzichtbaar in bepaalde lichttypes.
© BAE Systems.
Q-Warrior
Eerder werd al bekend dat het Amerikaanse leger de mogelijkheid onderzoekt om zijn soldaten uit te rusten met een Q-Warrior. Dat is een Google Glass-achtige hoofdset die afstanden meet, 3D-plattegronden van gebouwen toont en videobeelden van een drone projecteert, allemaal op een glazen scherm voor de ogen van de soldaat. het Britse BAE Systems is nog bezig met het overwinnen van de laatste hindernissen alvorens het Amerikaanse leger ermee aan de slag gaat.
Slimme stenen
Daarnaast is er een reële kans dat het leger ook stenen zal opnemen in zijn arsenaal. Geen simpele exemplaren om mee naar de vijand te gooien, maar een slimme variant. Lockheed Martin stelde de spitsvondige technologie voor tijdens de jaarlijkse AUSA-bijeenkomst in Washington. De stenen bevatten minuscule sensoren op zonne-energie, die een camera of drone aansturen om een gebied te bewaken.
'Iron Man'
Tot slot werkt het leger aan een technologisch hoogstandje om zijn soldaten in te hullen. Het idee voor het 'Iron Man'-achtige uniform kwam er nadat een groep soldaten gedood werd door de Taliban. Het uniform bestaat uit meerdere lagen, waartussen zich sensoren en een vloeistof bevinden. Als die vloeibare laag op basis van nanotechnologie geraakt wordt, bijvoorbeeld door een kogel, herorganiseren de deeltjes zichzelf tot een harder schild. De sensoren meten intussen de lichaamstemperatuur, de hartslag en het hydratatieniveau van de soldaat.
Het opvallendste element is een aanhechtbaar exoskelet, vergelijkbaar met het externe uniform dat Sigourney Weaver draagt in 'Alien'. Het Amerikaanse leger belooft dan ook bovenmenselijke krachten aan de drager van het uniform. Zo bevat het exoskelet hydraulische armen en benen, die de bewegingen versoepelen waardoor hij sneller en beweeglijker is. Ook worden de visuele capaciteiten van de soldaat spectaculair versterkt, waardoor hij een beeld heeft van het hele slagveld. De onderzoekers hopen over drie jaar een prototype klaar te hebben.
(HLN)
Het leger van de toekomst werkt met computerbril, slimme stenen en kameleoncamouflage
Lopen Amerikaanse soldaten binnenkort rond in een 'Iron Man'-uniform? © Youtube.
Zullen soldaten zich weldra op het oorlogsterrein begeven in een 'Iron Man'-achtig uniform, met een computerbril op de neus en met slimme stenen in de aanslag? Het klinkt als een scenario dat zo uit een sciencefictionfilm geplukt werd, maar gebaseerd op de vele onderzoeken die in the States lopen, zou het Amerikaanse leger inderdaad wel eens futuristische trekjes kunnen krijgen. Het jongste wapenfeit is een techniek die mogelijk de grondslag zou kunnen zijn voor kameleoncamouflage.
Onderzoekers aan de universiteit van Michigan hebben een techniek bedacht die een gigantisch potentieel biedt voor de camouflagetechnologie. Het proces is gebaseerd op een kristalstructuur. De ruimte tussen de verschillende deeltjes bepaalt welk licht de kristallen absorberen en reflecteren, wat zich manifesteert in kleur. De wetenschappers ontdekten dat ze die ruimte kunnen manipuleren met ultraviolet licht. Als de ruimte tussen de deeltjes vergroot of verkleind wordt, kunnen ze de kleur van de kristallen controleren.
De studie werd gepubliceerd in Nature Communications. Indien deze techniek kan toegepast worden in de camouflagetechnologie, zou dat wel eens kunnen betekenen dat soldaten zich voortaan in kameleonstijl over het oorlogsterrein kunnen verplaatsen.
In onderstaand filmpje ziet u hoe de onderzoekers het effect van de techniek aantonen door het logo 'M' van de universtiteit te vormen met de deeltjes.
Maar daar blijft het niet bij. Wetenschappers begaven zich al eerder op het domein van camouflage en voeren zelfs onderzoek naar onzichtbaarheidsmantels. De dag dat soldaten zich als een volleerde Harry Potter van punt A naar punt B kunnen begeven zonder opgemerkt te kunnen worden door de vijand, lijkt nog niet meteen in zicht. Toch ontwikkelden wetenschappers al meer dan tien verhullingsapparaten en bracht het jongste model hen een stap dichter naar dat doel. Dit model, van de universiteit van Texas, is dunner dan alle vorige en is onzichtbaar in bepaalde lichttypes.
© BAE Systems.
Q-Warrior
Eerder werd al bekend dat het Amerikaanse leger de mogelijkheid onderzoekt om zijn soldaten uit te rusten met een Q-Warrior. Dat is een Google Glass-achtige hoofdset die afstanden meet, 3D-plattegronden van gebouwen toont en videobeelden van een drone projecteert, allemaal op een glazen scherm voor de ogen van de soldaat. het Britse BAE Systems is nog bezig met het overwinnen van de laatste hindernissen alvorens het Amerikaanse leger ermee aan de slag gaat.
Slimme stenen
Daarnaast is er een reële kans dat het leger ook stenen zal opnemen in zijn arsenaal. Geen simpele exemplaren om mee naar de vijand te gooien, maar een slimme variant. Lockheed Martin stelde de spitsvondige technologie voor tijdens de jaarlijkse AUSA-bijeenkomst in Washington. De stenen bevatten minuscule sensoren op zonne-energie, die een camera of drone aansturen om een gebied te bewaken.
'Iron Man'
Tot slot werkt het leger aan een technologisch hoogstandje om zijn soldaten in te hullen. Het idee voor het 'Iron Man'-achtige uniform kwam er nadat een groep soldaten gedood werd door de Taliban. Het uniform bestaat uit meerdere lagen, waartussen zich sensoren en een vloeistof bevinden. Als die vloeibare laag op basis van nanotechnologie geraakt wordt, bijvoorbeeld door een kogel, herorganiseren de deeltjes zichzelf tot een harder schild. De sensoren meten intussen de lichaamstemperatuur, de hartslag en het hydratatieniveau van de soldaat.
Het opvallendste element is een aanhechtbaar exoskelet, vergelijkbaar met het externe uniform dat Sigourney Weaver draagt in 'Alien'. Het Amerikaanse leger belooft dan ook bovenmenselijke krachten aan de drager van het uniform. Zo bevat het exoskelet hydraulische armen en benen, die de bewegingen versoepelen waardoor hij sneller en beweeglijker is. Ook worden de visuele capaciteiten van de soldaat spectaculair versterkt, waardoor hij een beeld heeft van het hele slagveld. De onderzoekers hopen over drie jaar een prototype klaar te hebben.
![US Army RDECOM - Tactical Assault Light Operator Suit (TALOS) Combat Simulation [720p]](http://i.ytimg.com/vi/bPjatYDHJKo/default.jpg)
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
09-05-2014
Doorbraak in kankeronderzoek? Tumor bestreden met eigen immuunsysteem
Een 3D-animatie van een kankercel. © thinkstock.
Amerikaanse artsen hebben een belangrijke stap gezet in de strijd tegen kanker. Ze zijn erin geslaagd tumoren aan te vallen met cellen uit het eigen immuunsysteem van een patiënt. Dat schrijft The New York Times.
Een tumor wordt aangevallen door afweercellen. © Wikimedia Commons/National Cancer Institute.
Voorlopig gaat het over de behandeling van slechts één patiënt. Maar de techniek is veelbelovend voor de toekomst, zegt Dr. Steven Rosenberg, hoofd chirurgie aan het National Cancer Institute.
Eerder werden vergelijkbare technieken al met succes toegepast bij patiënten met leukemie en huidkanker, maar het is voor het eerst dat onderzoekers een manier gevonden hebben om cellen te gebruiken tegen de zogenaamde 'vaste tumoren', zoals maag-, darm-, pancreas-, long- en borstkanker.
Uitzaaiingen
Het nieuws verscheen gisteren in het vakblad Science. De 43-jarige vrouw leed aan een vergevorderde en dodelijke vorm van kanker, die ondanks chemotherapie verspreid was van de galweg naar de lever en longen. In april 2012, toen de patiënt de eerste immuunbehandeling kreeg, was haar levensverwachting hooguit een paar maanden.
Onderzoekers analyseerden het genoom van haar kanker en konden cellen in haar immuunsysteem identificeren die een specifieke mutatie in de tumor aanvielen. Die specifieke cellen werden nadien gekweekt in het laboratorium en met miljarden in haar lichaam ingebracht. Na verloop van tijd bleek dat de tumoren begonnen te krimpen. Wat haar vooruitzichten op lange termijn zijn, is nog koffiedik kijken. De tumoren zijn wel gekrompen, maar niet verdwenen.
Intussen identificeerde het team ook unieke mutaties en cellen die ze kunnen aanvallen bij twee van drie andere patiënten. Die worden binnenkort behandeld. Volgens Dr. Rosenberg werkt zijn team de klok rond om het proces te vereenvoudigen. "Dan heeft deze methode mogelijk potentieel voor algemeen gebruik."
(HLN)
Doorbraak in kankeronderzoek? Tumor bestreden met eigen immuunsysteem
Een 3D-animatie van een kankercel. © thinkstock.
Amerikaanse artsen hebben een belangrijke stap gezet in de strijd tegen kanker. Ze zijn erin geslaagd tumoren aan te vallen met cellen uit het eigen immuunsysteem van een patiënt. Dat schrijft The New York Times.
Een tumor wordt aangevallen door afweercellen. © Wikimedia Commons/National Cancer Institute.
Voorlopig gaat het over de behandeling van slechts één patiënt. Maar de techniek is veelbelovend voor de toekomst, zegt Dr. Steven Rosenberg, hoofd chirurgie aan het National Cancer Institute.
Eerder werden vergelijkbare technieken al met succes toegepast bij patiënten met leukemie en huidkanker, maar het is voor het eerst dat onderzoekers een manier gevonden hebben om cellen te gebruiken tegen de zogenaamde 'vaste tumoren', zoals maag-, darm-, pancreas-, long- en borstkanker.
Uitzaaiingen
Het nieuws verscheen gisteren in het vakblad Science. De 43-jarige vrouw leed aan een vergevorderde en dodelijke vorm van kanker, die ondanks chemotherapie verspreid was van de galweg naar de lever en longen. In april 2012, toen de patiënt de eerste immuunbehandeling kreeg, was haar levensverwachting hooguit een paar maanden.
Onderzoekers analyseerden het genoom van haar kanker en konden cellen in haar immuunsysteem identificeren die een specifieke mutatie in de tumor aanvielen. Die specifieke cellen werden nadien gekweekt in het laboratorium en met miljarden in haar lichaam ingebracht. Na verloop van tijd bleek dat de tumoren begonnen te krimpen. Wat haar vooruitzichten op lange termijn zijn, is nog koffiedik kijken. De tumoren zijn wel gekrompen, maar niet verdwenen.
Intussen identificeerde het team ook unieke mutaties en cellen die ze kunnen aanvallen bij twee van drie andere patiënten. Die worden binnenkort behandeld. Volgens Dr. Rosenberg werkt zijn team de klok rond om het proces te vereenvoudigen. "Dan heeft deze methode mogelijk potentieel voor algemeen gebruik."
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
08-05-2014
Het abc van de biologie herbekeken: nu cellen met zes DNA-letters
HeLa-cellen © ap.
Biologen zijn erin geslaagd om cellen te creëren met zes DNA-letters, in plaats van de gebruikelijke vier. Een uitgebreider alfabet leidt tot een veel groter scala aan gekende eiwitten. Dat meldt het gezaghebbende Nature vandaag.
Eén van de eerste dingen die je in de biologieles te horen krijgt, is dat de genetische code uit vier letters bestaat: A, T, C en G. Elk weerspiegelt een chemische bouwsteen van ons DNA, de molecule die de informatie codeert die nodig is om leven op te bouwen. Maar wat als we geen genoegen moeten nemen met 'slechts' vier letters? Wetenschappers zijn erin geslaagd om iets te creëren waarvan men lange tijd heeft gedacht dat het onmogelijk was: ze hebben cellen geschapen met een uitgebreider genetisch alfabet, zijnde zes.
"We hebben nu een cel die leeft met meer informatie in haar genoom én weldegelijk weet te overleven", zegt Floyd Romesberg, de synthetisch bioloog aan het Scripps Research Institute in Californië, die het onderzoek heeft geleid.
Rist nieuwe molecules
Meer letters opent potentieel deuren voor een ontelbare rist aan nieuwe molecules. Met verdere verfijningen kunnen onderzoekers in de toekomst misschien synthetische cellen ontwerpen die dan wel niet in de natuur voorkomen, maar wel nuttig kunnen zijn voor het diagnosticeren van ziektes of het creëren van nieuwe therapieën om bestaande ziektes beter te behandelen.
Romesberg heeft naar eigen zeggen meer dan vijftien jaar in zijn labo gespendeerd om DNA met twee extra letters te ontwikkelen. In chemische termen spreken academici niet over letters, maar zogenaamde 'nucleotiden', de DNA-componenten wiens sequenties instructies bevatten om het lichaam eiwitten te laten aanmaken.
(HLN)
Het abc van de biologie herbekeken: nu cellen met zes DNA-letters
HeLa-cellen © ap.
Biologen zijn erin geslaagd om cellen te creëren met zes DNA-letters, in plaats van de gebruikelijke vier. Een uitgebreider alfabet leidt tot een veel groter scala aan gekende eiwitten. Dat meldt het gezaghebbende Nature vandaag.
Eén van de eerste dingen die je in de biologieles te horen krijgt, is dat de genetische code uit vier letters bestaat: A, T, C en G. Elk weerspiegelt een chemische bouwsteen van ons DNA, de molecule die de informatie codeert die nodig is om leven op te bouwen. Maar wat als we geen genoegen moeten nemen met 'slechts' vier letters? Wetenschappers zijn erin geslaagd om iets te creëren waarvan men lange tijd heeft gedacht dat het onmogelijk was: ze hebben cellen geschapen met een uitgebreider genetisch alfabet, zijnde zes.
"We hebben nu een cel die leeft met meer informatie in haar genoom én weldegelijk weet te overleven", zegt Floyd Romesberg, de synthetisch bioloog aan het Scripps Research Institute in Californië, die het onderzoek heeft geleid.
Rist nieuwe molecules
Meer letters opent potentieel deuren voor een ontelbare rist aan nieuwe molecules. Met verdere verfijningen kunnen onderzoekers in de toekomst misschien synthetische cellen ontwerpen die dan wel niet in de natuur voorkomen, maar wel nuttig kunnen zijn voor het diagnosticeren van ziektes of het creëren van nieuwe therapieën om bestaande ziektes beter te behandelen.
Romesberg heeft naar eigen zeggen meer dan vijftien jaar in zijn labo gespendeerd om DNA met twee extra letters te ontwikkelen. In chemische termen spreken academici niet over letters, maar zogenaamde 'nucleotiden', de DNA-componenten wiens sequenties instructies bevatten om het lichaam eiwitten te laten aanmaken.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
09-05-2014
Dit plastic repareert zelfs de grootste gaten helemaal zelf
Een botsing gehad en een heel groot gat in uw plastic bumper? In de toekomst is dat geen probleem: de bumper repareert gewoon zichzelf. Amerikaanse onderzoekers hebben namelijk een techniek ontwikkeld die dat mogelijk maakt.
Materiaal dat zichzelf repareert, is niet nieuw. Maar vaak kan dat materiaal enkel (microscopisch) kleine scheurtjes en gaatjes repareren. Onderzoekers van de universiteit van Illinois gaan nu een stap verder. Ze hebben een manier bedacht waarop het voor plastics mogelijk is om ook hele grote gaten helemaal zelfstandig te repareren. Het plastic repareert grote gaten en scheuren door ze dicht te laten ‘groeien’: het plastic regenereert daarvoor nieuw materiaal. “We demonstreren de reparatie van niet-levende, synthetische materialen op een manier die doet denken aan reparatie door hergroeiing die we soms in levende systemen zien,” vertelt onderzoeker Jeffry Moore.
Aders
De onderzoekers ontwikkelden een materiaal dat – net als bijvoorbeeld het menselijk lichaam – een netwerk van ‘aderen’ heeft. Stel dat er een groot gat in het materiaal ontstaat, dan moet het nieuw materiaal genereren om dat gat te dichten. Het materiaal doet dat met behulp van twee ‘aderen’ die naast elkaar lopen en elk een chemische stof bevatten. Wanneer die chemische stoffen vrijkomen, mixen ze zich en vormen een gel die het gat dicht. Die gel wordt hard en het gat is gedicht. “De vloeistoffen die we gebruiken, vormen vrij snel een gel, zodat het zodra de stoffen vrijkomen, begint te harden,” vertelt onderzoeker Scott White. “Als dat niet het geval zou zijn, zouden de vloeistoffen uit het beschadigde gebied blijven stromen en bloedt het materiaal als het ware leeg. Omdat het een gel vormt, ondersteunt en behoudt het de vloeistoffen. Maar aangezien het nog geen hard materiaal is, kunnen we het proces van groei blijven voortzetten door meer vloeistof in het gat te pompen.”
Plastic
De onderzoekers demonstreren dat ze er op deze manier voor kunnen zorgen dat twee plastics die het vaakst voor commerciële doeleinden worden gebruikt, zichzelf repareren. Het gaat dan om thermoplasten en thermoharders. Ook tonen ze aan dat ze de snelheid van de chemische reactie die leidt tot het ontstaan van een gel, kunnen regelen. Dat is handig, aangezien verschillende soorten beschadigingen elk een andere aanpak vereisen. Zo kan de gel snel hard worden in een groot gat. Maar moet de gel niet direct hard worden als het gat omringd wordt door kleine scheurtjes (de gel moet dan eerst de tijd krijgen om in die scheuren te lopen).
“Voor het eerst hebben we aangetoond dat je materiaal dat in constructiepolymeer verloren gaat, kunt regenereren,” vertelt White. “Voorafgaand aan dit onderzoek was het zo dat wanneer je een stuk materiaal afsneed, het definitief weg was. Nu tonen we aan dat het materiaal weer aan kan groeien.”
(scientias.nl)
Dit plastic repareert zelfs de grootste gaten helemaal zelf
Een botsing gehad en een heel groot gat in uw plastic bumper? In de toekomst is dat geen probleem: de bumper repareert gewoon zichzelf. Amerikaanse onderzoekers hebben namelijk een techniek ontwikkeld die dat mogelijk maakt.
Materiaal dat zichzelf repareert, is niet nieuw. Maar vaak kan dat materiaal enkel (microscopisch) kleine scheurtjes en gaatjes repareren. Onderzoekers van de universiteit van Illinois gaan nu een stap verder. Ze hebben een manier bedacht waarop het voor plastics mogelijk is om ook hele grote gaten helemaal zelfstandig te repareren. Het plastic repareert grote gaten en scheuren door ze dicht te laten ‘groeien’: het plastic regenereert daarvoor nieuw materiaal. “We demonstreren de reparatie van niet-levende, synthetische materialen op een manier die doet denken aan reparatie door hergroeiing die we soms in levende systemen zien,” vertelt onderzoeker Jeffry Moore.
Aders
De onderzoekers ontwikkelden een materiaal dat – net als bijvoorbeeld het menselijk lichaam – een netwerk van ‘aderen’ heeft. Stel dat er een groot gat in het materiaal ontstaat, dan moet het nieuw materiaal genereren om dat gat te dichten. Het materiaal doet dat met behulp van twee ‘aderen’ die naast elkaar lopen en elk een chemische stof bevatten. Wanneer die chemische stoffen vrijkomen, mixen ze zich en vormen een gel die het gat dicht. Die gel wordt hard en het gat is gedicht. “De vloeistoffen die we gebruiken, vormen vrij snel een gel, zodat het zodra de stoffen vrijkomen, begint te harden,” vertelt onderzoeker Scott White. “Als dat niet het geval zou zijn, zouden de vloeistoffen uit het beschadigde gebied blijven stromen en bloedt het materiaal als het ware leeg. Omdat het een gel vormt, ondersteunt en behoudt het de vloeistoffen. Maar aangezien het nog geen hard materiaal is, kunnen we het proces van groei blijven voortzetten door meer vloeistof in het gat te pompen.”
Plastic
De onderzoekers demonstreren dat ze er op deze manier voor kunnen zorgen dat twee plastics die het vaakst voor commerciële doeleinden worden gebruikt, zichzelf repareren. Het gaat dan om thermoplasten en thermoharders. Ook tonen ze aan dat ze de snelheid van de chemische reactie die leidt tot het ontstaan van een gel, kunnen regelen. Dat is handig, aangezien verschillende soorten beschadigingen elk een andere aanpak vereisen. Zo kan de gel snel hard worden in een groot gat. Maar moet de gel niet direct hard worden als het gat omringd wordt door kleine scheurtjes (de gel moet dan eerst de tijd krijgen om in die scheuren te lopen).
“Voor het eerst hebben we aangetoond dat je materiaal dat in constructiepolymeer verloren gaat, kunt regenereren,” vertelt White. “Voorafgaand aan dit onderzoek was het zo dat wanneer je een stuk materiaal afsneed, het definitief weg was. Nu tonen we aan dat het materiaal weer aan kan groeien.”
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
In dat kader was dit stuk over Go wel interessant:quote:
http://www.wired.com/2014(...)r-go/?mbid=social_fb
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
"Schip Columbus gevonden"
Amerikaanse duikers zijn ervan overtuigd dat ze het vlaggenschip van Columbus hebben ontdekt voor de kust van Haïti. Concreet bewijs ontbreekt nog, maar de locatie van het wrak komt overeen met wat er bekend is over het lot van de Santa Maria.
De Santa Maria verging op 25 december 1492, nadat het anker was losgeslagen en het schip op een rif dreef. Columbus wist zijn bemanning in veiligheid te krijgen op een nabijgelegen eiland. Hij richtte er een fort op, waar een groot gedeelte van zijn bemanning achterbleef toen hij met zijn twee andere schepen terugvoer naar Spanje om verslag uit te brengen.
Een belangrijke aanwijzing in de zoektocht naar de Santa Maria kwam in 2003, toen archeologen de mogelijke locatie van het fort terugvonden. Onderzoeker Barry Clifford realiseerde zich daardoor dat een wrak waarnaar hij eerder had gedoken mogelijk Columbus' schip was.
Geplunderd
"Alles klopt: het geografische bewijs, de topografie en de archeologische aanwijzingen. Het lijkt er sterk op dat dit Columbus' beroemde vlaggenschip is", zegt Clifford tegen The Independent.
Zo bleek uit foto's van het wrak dat het ongeveer even groot was als de Santa Maria. Ook was er een kanon te zien dat waarschijnlijk uit dezelfde periode komt. Toen Clifford echter terugging om dat te bergen, bleek dat het door plunderaars was meegenomen.
Clifford wil opnieuw duiken naar het wrak om definitief bewijs te krijgen dat het om de Santa Maria gaat. Daarna wil hij kijken of het mogelijk is delen ervan boven water brengen, zodat ze op Haïti tentoongesteld kunnen worden.
Bron: NOS
Amerikaanse duikers zijn ervan overtuigd dat ze het vlaggenschip van Columbus hebben ontdekt voor de kust van Haïti. Concreet bewijs ontbreekt nog, maar de locatie van het wrak komt overeen met wat er bekend is over het lot van de Santa Maria.
De Santa Maria verging op 25 december 1492, nadat het anker was losgeslagen en het schip op een rif dreef. Columbus wist zijn bemanning in veiligheid te krijgen op een nabijgelegen eiland. Hij richtte er een fort op, waar een groot gedeelte van zijn bemanning achterbleef toen hij met zijn twee andere schepen terugvoer naar Spanje om verslag uit te brengen.
Een belangrijke aanwijzing in de zoektocht naar de Santa Maria kwam in 2003, toen archeologen de mogelijke locatie van het fort terugvonden. Onderzoeker Barry Clifford realiseerde zich daardoor dat een wrak waarnaar hij eerder had gedoken mogelijk Columbus' schip was.
Geplunderd
"Alles klopt: het geografische bewijs, de topografie en de archeologische aanwijzingen. Het lijkt er sterk op dat dit Columbus' beroemde vlaggenschip is", zegt Clifford tegen The Independent.
Zo bleek uit foto's van het wrak dat het ongeveer even groot was als de Santa Maria. Ook was er een kanon te zien dat waarschijnlijk uit dezelfde periode komt. Toen Clifford echter terugging om dat te bergen, bleek dat het door plunderaars was meegenomen.
Clifford wil opnieuw duiken naar het wrak om definitief bewijs te krijgen dat het om de Santa Maria gaat. Daarna wil hij kijken of het mogelijk is delen ervan boven water brengen, zodat ze op Haïti tentoongesteld kunnen worden.
Bron: NOS
Niet meer aanwezig in dit forum.
C&H / Cultuur & Historie in het Nieuws #9quote:
"Schip Columbus gevonden"
[ afbeelding ]
Amerikaanse duikers zijn ervan overtuigd dat ze het vlaggenschip van Columbus hebben ontdekt voor de kust van Haïti. Concreet bewijs ontbreekt nog, maar de locatie van het wrak komt overeen met wat er bekend is over het lot van de Santa Maria.
De Santa Maria verging op 25 december 1492, nadat het anker was losgeslagen en het schip op een rif dreef. Columbus wist zijn bemanning in veiligheid te krijgen op een nabijgelegen eiland. Hij richtte er een fort op, waar een groot gedeelte van zijn bemanning achterbleef toen hij met zijn twee andere schepen terugvoer naar Spanje om verslag uit te brengen.
Een belangrijke aanwijzing in de zoektocht naar de Santa Maria kwam in 2003, toen archeologen de mogelijke locatie van het fort terugvonden. Onderzoeker Barry Clifford realiseerde zich daardoor dat een wrak waarnaar hij eerder had gedoken mogelijk Columbus' schip was.
Geplunderd
"Alles klopt: het geografische bewijs, de topografie en de archeologische aanwijzingen. Het lijkt er sterk op dat dit Columbus' beroemde vlaggenschip is", zegt Clifford tegen The Independent.
Zo bleek uit foto's van het wrak dat het ongeveer even groot was als de Santa Maria. Ook was er een kanon te zien dat waarschijnlijk uit dezelfde periode komt. Toen Clifford echter terugging om dat te bergen, bleek dat het door plunderaars was meegenomen.
Clifford wil opnieuw duiken naar het wrak om definitief bewijs te krijgen dat het om de Santa Maria gaat. Daarna wil hij kijken of het mogelijk is delen ervan boven water brengen, zodat ze op Haïti tentoongesteld kunnen worden.
Bron: NOS
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
16-05-2014
Doorbraak stamcelonderzoek: wetenschappers maken bot uit huidcellen aap
Huidcellen van makaken werden eerst omgevormd tot stamcellen en later tot huidcellen. © Wikimedia Commons/Geoff Gallice.
Onderzoekers in de Verenigde Staten zijn erin geslaagd nieuw bot te laten groeien uit huidcellen van apen. Volgens de Amerikaanse omroep ABC is deze doorbraak een belangrijke stap in de ontwikkeling van stamceltherapieën voor menselijke ziekten.
Voor de studie, die vandaag verscheen in het wetenschappelijke vakblad Cell Reports, werden zogenaamde pluripotente stamcellen uit de huid van makaken gebruikt. Dat zijn cellen die geherprogrammeerd kunnen worden om te functioneren als een ander soort cel, waardoor ze potentieel hebben om ingezet te worden bij de behandeling van ziektes. In dit geval werden van de huidcellen eerst stamcellen gevormd, om die daarna om te zetten tot beenvormende cellen.
Die cellen werden nadien geïmplanteerd in de apen. Na acht, twaalf en zestien weken werden de implantaten weer verwijderd. Al na acht weken was botvorming merkbaar.
Kleine kans op afstoting
Verder onderzoek moet nog uitwijzen of deze methode breuken kan genezen of herstellen. Als dat het geval is, biedt de techniek grote voordelen. Omdat de manier om stamcellen te produceren kan worden afgestemd op elke individuele patiënt, is de kans op afstoting van het implantaat beperkt.
Al is het nog niet helemaal zeker dat dit soort therapieën veilig is, toch noemt onderzoeksleider Martin Pera deze studie "bemoedigend" op dat vlak. In tegenstelling tot bij eerder, gelijkaardig onderzoek op muizen hield het implanteren van de cellen in apen weinig risico in voor het ontwikkelen van tumoren. Enkel na injectie van een zeer grote dosis vormden zich tumoren, en zelfs dan groeiden die erg traag.
Het gaat voorlopig echter om een enkel type cel. Het team werkt nu aan stamcelmodellen voor de behandeling van ziektes aan lever, hart en beenmerg.
(HLN)
Doorbraak stamcelonderzoek: wetenschappers maken bot uit huidcellen aap
Huidcellen van makaken werden eerst omgevormd tot stamcellen en later tot huidcellen. © Wikimedia Commons/Geoff Gallice.
Onderzoekers in de Verenigde Staten zijn erin geslaagd nieuw bot te laten groeien uit huidcellen van apen. Volgens de Amerikaanse omroep ABC is deze doorbraak een belangrijke stap in de ontwikkeling van stamceltherapieën voor menselijke ziekten.
Voor de studie, die vandaag verscheen in het wetenschappelijke vakblad Cell Reports, werden zogenaamde pluripotente stamcellen uit de huid van makaken gebruikt. Dat zijn cellen die geherprogrammeerd kunnen worden om te functioneren als een ander soort cel, waardoor ze potentieel hebben om ingezet te worden bij de behandeling van ziektes. In dit geval werden van de huidcellen eerst stamcellen gevormd, om die daarna om te zetten tot beenvormende cellen.
Die cellen werden nadien geïmplanteerd in de apen. Na acht, twaalf en zestien weken werden de implantaten weer verwijderd. Al na acht weken was botvorming merkbaar.
Kleine kans op afstoting
Verder onderzoek moet nog uitwijzen of deze methode breuken kan genezen of herstellen. Als dat het geval is, biedt de techniek grote voordelen. Omdat de manier om stamcellen te produceren kan worden afgestemd op elke individuele patiënt, is de kans op afstoting van het implantaat beperkt.
Al is het nog niet helemaal zeker dat dit soort therapieën veilig is, toch noemt onderzoeksleider Martin Pera deze studie "bemoedigend" op dat vlak. In tegenstelling tot bij eerder, gelijkaardig onderzoek op muizen hield het implanteren van de cellen in apen weinig risico in voor het ontwikkelen van tumoren. Enkel na injectie van een zeer grote dosis vormden zich tumoren, en zelfs dan groeiden die erg traag.
Het gaat voorlopig echter om een enkel type cel. Het team werkt nu aan stamcelmodellen voor de behandeling van ziektes aan lever, hart en beenmerg.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
16-05-2014
Het onderbewustzijn gemeten
(foto: digitalbob8)
Het is dé vraag voor iedereen die producten of media ontwikkelt: ‘Hoe ervaart de gebruiker dit?’. Leonid Ivonin (TU Eindhoven) ontdekte hoe bepaalde fysiologische waarden gekoppeld zijn aan bepaalde emoties. Hij legt een basis voor het grip krijgen op het onderbewustzijn.
Ivonin die deze week cum laude promoveerde op zijn proefschrift 'Digitizing Archetypal Human Experience Through Physiological Signals’ bij de vakgroep Designed Intelligence van de faculteit Industrial Design van de TUe deed onderzoek naar een manier om iets te zeggen over de onbewuste ervaringen en percepties van personen. Hij baseerde zich daarbij op het werk van de Zwitserse psycholoog Carl Gustav Jung die een onderscheid maakt tussen een persoonlijk en een collectief onderbewustzijn.
Het persoonlijke onderbewustzijn omvat de gevoelens, herinneringen, kennis en gedachten die iemand niet bewust ervaart. Het collectieve onderbewustzijn is een verzameling aangeboren denkpatronen. Men spreekt van zogeheten archetypen: universele ervaringen of gedragingen die leiden tot herkenbaar gedrag.
Grip op onderbewustzijn
Ivonin legde zijn proefpersonen afbeeldingen, geluiden en video’s voor die aan bepaalde emoties of archetypen zijn toe te schrijven. Ondertussen verzamelde hij fysiologische data van de proefpersonen, zoals hartritme, ademhaling of huidtemperatuur.
De promovendus ontdekte hierin een relatie tussen bepaalde fysiologische waarden en het beleven van een bewuste of onbewuste (aan archetypen gekoppelde) ervaring. Hij legde dit vast in een voor toekomstig onderzoek zeer bruikbare tool, waarmee hij een stevige basis legde voor het grip krijgen op het onderbewustzijn aan de hand van meetbare data.
(scienceguide.nl)
Het onderbewustzijn gemeten
(foto: digitalbob8)
Het is dé vraag voor iedereen die producten of media ontwikkelt: ‘Hoe ervaart de gebruiker dit?’. Leonid Ivonin (TU Eindhoven) ontdekte hoe bepaalde fysiologische waarden gekoppeld zijn aan bepaalde emoties. Hij legt een basis voor het grip krijgen op het onderbewustzijn.
Ivonin die deze week cum laude promoveerde op zijn proefschrift 'Digitizing Archetypal Human Experience Through Physiological Signals’ bij de vakgroep Designed Intelligence van de faculteit Industrial Design van de TUe deed onderzoek naar een manier om iets te zeggen over de onbewuste ervaringen en percepties van personen. Hij baseerde zich daarbij op het werk van de Zwitserse psycholoog Carl Gustav Jung die een onderscheid maakt tussen een persoonlijk en een collectief onderbewustzijn.
Het persoonlijke onderbewustzijn omvat de gevoelens, herinneringen, kennis en gedachten die iemand niet bewust ervaart. Het collectieve onderbewustzijn is een verzameling aangeboren denkpatronen. Men spreekt van zogeheten archetypen: universele ervaringen of gedragingen die leiden tot herkenbaar gedrag.
Grip op onderbewustzijn
Ivonin legde zijn proefpersonen afbeeldingen, geluiden en video’s voor die aan bepaalde emoties of archetypen zijn toe te schrijven. Ondertussen verzamelde hij fysiologische data van de proefpersonen, zoals hartritme, ademhaling of huidtemperatuur.
De promovendus ontdekte hierin een relatie tussen bepaalde fysiologische waarden en het beleven van een bewuste of onbewuste (aan archetypen gekoppelde) ervaring. Hij legde dit vast in een voor toekomstig onderzoek zeer bruikbare tool, waarmee hij een stevige basis legde voor het grip krijgen op het onderbewustzijn aan de hand van meetbare data.
(scienceguide.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
19-05-2014
Wetenschap ontdekt hoe we materie uit licht kunnen maken
Het idee ontstond zo’n tachtig jaar geleden, maar werd direct als ‘onmogelijk’ bestempeld. Onterecht, zo blijkt nu. Het is wel mogelijk om materie uit licht te maken. Sterker nog: de technologie die daarvoor nodig is, is al in huis!
In 1934 bedachten twee natuurkundigen dat het mogelijk moest zijn om licht te veranderen in materie. Ze stelden voor om twee fotonen (lichtdeeltjes) met elkaar in botsing te brengen en zo een elektron en positron te creëren. Hoewel het in theorie allemaal heel logisch klonk, stelden de natuurkundigen direct vast dat het niet aannemelijk was dat iemand ooit in staat zou zijn om dit in de praktijk uit te voeren en hun theorie te bewijzen.
Het kan wel
Maar onderzoekers van Imperial College London legden zich daar niet bij neer. In een nieuw paper laten ze zien dat het wel degelijk mogelijk is om de theorie van de twee natuurkundigen werkelijkheid te laten worden. Ze stellen dat het met de technologie die anno 2014 reeds voorhanden is, mogelijk is om materie uit licht te maken.
Een hohlraum. Afbeelding: LLNL.
Enkele stappen
Het proces zou uit enkele stappen bestaan. Eerst worden elektronen versneld tot ze een snelheid hebben die de snelheid van het licht nadert. Vervolgens zouden ze die elektronen op een stuk goud afvuren, zodat er lichtdeeltjes ontstaan die een miljard keer energieker zijn dan zichtbaar licht. Tegelijkertijd creëren de onderzoekers in een klein gouden kannetje – ook wel hohlraum genoemd – fotonen die vergelijkbaar zijn met het licht dat door sterren wordt uitgezonden. Vervolgens zorgen de onderzoekers ervoor dat de lichtdeeltjes die ze in het eerste deel van het experiment creëerden door het gouden kannetje reizen en in botsing komen met de fotonen die daarin te vinden zijn. Daarbij zouden dan elektronen en positronen ontstaan. De totstandkoming van die deeltjes kan waargenomen worden wanneer deze het gouden kannetje verlaten.
“Hoewel alle natuurkundigen aannemen dat de theorie klopt, stelden Breit en Wheeler (de natuurkundigen die de theorie formuleerden, red.) dat ze niet verwachtten dat het in het laboratorium zou kunnen worden aangetoond,” vertelt onderzoeker Steve Rose. “Vandaag, bijna tachtig jaar later, bewijzen we dat ze het bij het verkeerde eind hadden. Wat vooral zo verrassend is, is dat we ontdekt hebben dat we materie uit licht kunnen maken met behulp van de technologie die we vandaag de dag in Groot-Brittannië hebben.” De onderzoekers zijn nu bezig om de nodige contacten te leggen zodat het experiment straks daadwerkelijk kan worden uitgevoerd. “Het experiment dat wij voorstellen kan relatief gemakkelijk en met de bestaande technologie worden uitgevoerd,” stelt Oliver Pike. “De strijd om het experiment uit te voeren en te voltooien, is begonnen!”
(scientias.nl)
Wetenschap ontdekt hoe we materie uit licht kunnen maken
Het idee ontstond zo’n tachtig jaar geleden, maar werd direct als ‘onmogelijk’ bestempeld. Onterecht, zo blijkt nu. Het is wel mogelijk om materie uit licht te maken. Sterker nog: de technologie die daarvoor nodig is, is al in huis!
In 1934 bedachten twee natuurkundigen dat het mogelijk moest zijn om licht te veranderen in materie. Ze stelden voor om twee fotonen (lichtdeeltjes) met elkaar in botsing te brengen en zo een elektron en positron te creëren. Hoewel het in theorie allemaal heel logisch klonk, stelden de natuurkundigen direct vast dat het niet aannemelijk was dat iemand ooit in staat zou zijn om dit in de praktijk uit te voeren en hun theorie te bewijzen.
Het kan wel
Maar onderzoekers van Imperial College London legden zich daar niet bij neer. In een nieuw paper laten ze zien dat het wel degelijk mogelijk is om de theorie van de twee natuurkundigen werkelijkheid te laten worden. Ze stellen dat het met de technologie die anno 2014 reeds voorhanden is, mogelijk is om materie uit licht te maken.
Een hohlraum. Afbeelding: LLNL.
Enkele stappen
Het proces zou uit enkele stappen bestaan. Eerst worden elektronen versneld tot ze een snelheid hebben die de snelheid van het licht nadert. Vervolgens zouden ze die elektronen op een stuk goud afvuren, zodat er lichtdeeltjes ontstaan die een miljard keer energieker zijn dan zichtbaar licht. Tegelijkertijd creëren de onderzoekers in een klein gouden kannetje – ook wel hohlraum genoemd – fotonen die vergelijkbaar zijn met het licht dat door sterren wordt uitgezonden. Vervolgens zorgen de onderzoekers ervoor dat de lichtdeeltjes die ze in het eerste deel van het experiment creëerden door het gouden kannetje reizen en in botsing komen met de fotonen die daarin te vinden zijn. Daarbij zouden dan elektronen en positronen ontstaan. De totstandkoming van die deeltjes kan waargenomen worden wanneer deze het gouden kannetje verlaten.
“Hoewel alle natuurkundigen aannemen dat de theorie klopt, stelden Breit en Wheeler (de natuurkundigen die de theorie formuleerden, red.) dat ze niet verwachtten dat het in het laboratorium zou kunnen worden aangetoond,” vertelt onderzoeker Steve Rose. “Vandaag, bijna tachtig jaar later, bewijzen we dat ze het bij het verkeerde eind hadden. Wat vooral zo verrassend is, is dat we ontdekt hebben dat we materie uit licht kunnen maken met behulp van de technologie die we vandaag de dag in Groot-Brittannië hebben.” De onderzoekers zijn nu bezig om de nodige contacten te leggen zodat het experiment straks daadwerkelijk kan worden uitgevoerd. “Het experiment dat wij voorstellen kan relatief gemakkelijk en met de bestaande technologie worden uitgevoerd,” stelt Oliver Pike. “De strijd om het experiment uit te voeren en te voltooien, is begonnen!”
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
22-05-2014
Boodschappen naar het verleden sturen? Volgens wetenschappers kan het
Aan de hand van zijn relativiteitstheorie suggereerde Einstein in 1935 het bestaan van wormgaten. © thinkstock.
Boodschappen door de tijd sturen via een wormgat. Sciencefiction? Niet helemaal. Berekeningen van fysici aan de universiteit van Cambridge tonen aan dat een lang, dun wormgat lang genoeg open zou kunnen blijven om er lichtpulsen door te sturen. Dat schrijft het wetenschapsmagazine New Scientist.
Een wormgat is een hypothetische doorgang door de ruimtetijd, waardoor een soort 'tunnel' ontstaat. © Wikimedia Commons/GFDL.
Het bestaan van 'bruggen' door de ruimtetijd werd in 1935 gesuggereerd door Albert Einstein en Nathan Rosen. Deze tunnels, Einstein-Rosenbruggen of wormgaten genoemd, verbinden twee punten in de ruimtetijd. Ze creëren zo een soort binnenweg die reistijd en afstand vermindert.
Beeld u in dat het universum de schil van een appel is en dat een worm van de ene zijde van de appel naar de andere wil geraken. Als de worm op de schil blijft, is de kortste afstand de helft van de omtrek van de appel. Maar als de worm een gat graaft door de appel, is de afstand minder, namelijk de diameter van de appel.
Intrigerende mogelijkheden
In theorie opent het principe intrigerende mogelijkheden als mensen of voorwerpen een wormgat kunnen oversteken, zoals tijdreizen en kwantumcommunicatie.
Er stelt zich echter een probleem: Einsteins wormgaten staan erom bekend erg onstabiel te zijn en niet lang genoeg open te blijven om er daadwerkelijk iets doorheen te krijgen. In 1988 werkten Kip Thorne en zijn collega's aan het California Institute of Technology aan een oplossing. Ze suggereerden dat wormgaten open kunnen blijven door gebruik te maken van negatieve energie, genaamd Casimir-energie.
Metalen platen
De kwantummechanica leert dat het vacuüm van de ruimtetijd wemelt van kwantumfluctuaties, die energiegolven creëren. Indien in dit vacuüm twee metalen platen evenwijdig aan elkaar staan, zijn sommige energiegolven te groot om tussen de platen te passeren. Daardoor is de hoeveelheid energie tussen de platen minder groot dan errond en worden de platen naar elkaar toe geduwd. Op die manier kan de 'mond' van een wormgat fysiek opengeduwd worden.
Theoretische pogingen om wormgaten op deze manier open te houden, bleven tot dusver zonder resultaat. Maar nu heeft Luke Butcher van de universiteit van Cambridge mogelijk een oplossing gevonden. Hij berekende dat een wormgat onder de juiste omstandigheden zelf Casimir-energie kan opwekken en dus de rol van de metalen platen kan vervullen. Dit zou mogelijk zijn bij een lang en dun wormgat.
Volgens Butcher wordt er niet voldoende energie opgewekt om het wormgat stabiel te houden en zal het uiteindelijk dichtklappen. Maar uit zijn berekeningen blijkt dat dat traag gebeurt en dat het centrum wellicht lang genoeg zou openblijven om er een lichtpuls door te sturen.
Sneller dan de lichtsnelheid
Een wormgat is een korte weg door de ruimtetijd. Als men er dus in slaagt er een lichtpuls doorheen te sturen, zou dat betekenen dat men sneller dan de lichtsnelheid kan communiceren. Omdat de twee 'monden' van een wormgat zich op verschillende punten in de tijd kunnen bevinden, is het in theorie mogelijk een boodschap door de tijd te versturen.
Butcher benadrukt dat er meer onderzoek nodig is om te bewijzen dat het wormgat lang genoeg open kan blijven. Ook is het nog niet duidelijk of een lichtpuls die voldoende groot is om informatie over te brengen, door het langzaam dichtklappende gat kan.
En dan is er natuurlijk nog een lange weg af te leggen om de theoretische vergelijkingen om te zetten in een fysiek object.
(HLN)
Boodschappen naar het verleden sturen? Volgens wetenschappers kan het
Aan de hand van zijn relativiteitstheorie suggereerde Einstein in 1935 het bestaan van wormgaten. © thinkstock.
Boodschappen door de tijd sturen via een wormgat. Sciencefiction? Niet helemaal. Berekeningen van fysici aan de universiteit van Cambridge tonen aan dat een lang, dun wormgat lang genoeg open zou kunnen blijven om er lichtpulsen door te sturen. Dat schrijft het wetenschapsmagazine New Scientist.
Een wormgat is een hypothetische doorgang door de ruimtetijd, waardoor een soort 'tunnel' ontstaat. © Wikimedia Commons/GFDL.
Het bestaan van 'bruggen' door de ruimtetijd werd in 1935 gesuggereerd door Albert Einstein en Nathan Rosen. Deze tunnels, Einstein-Rosenbruggen of wormgaten genoemd, verbinden twee punten in de ruimtetijd. Ze creëren zo een soort binnenweg die reistijd en afstand vermindert.
Beeld u in dat het universum de schil van een appel is en dat een worm van de ene zijde van de appel naar de andere wil geraken. Als de worm op de schil blijft, is de kortste afstand de helft van de omtrek van de appel. Maar als de worm een gat graaft door de appel, is de afstand minder, namelijk de diameter van de appel.
Intrigerende mogelijkheden
In theorie opent het principe intrigerende mogelijkheden als mensen of voorwerpen een wormgat kunnen oversteken, zoals tijdreizen en kwantumcommunicatie.
Er stelt zich echter een probleem: Einsteins wormgaten staan erom bekend erg onstabiel te zijn en niet lang genoeg open te blijven om er daadwerkelijk iets doorheen te krijgen. In 1988 werkten Kip Thorne en zijn collega's aan het California Institute of Technology aan een oplossing. Ze suggereerden dat wormgaten open kunnen blijven door gebruik te maken van negatieve energie, genaamd Casimir-energie.
Metalen platen
De kwantummechanica leert dat het vacuüm van de ruimtetijd wemelt van kwantumfluctuaties, die energiegolven creëren. Indien in dit vacuüm twee metalen platen evenwijdig aan elkaar staan, zijn sommige energiegolven te groot om tussen de platen te passeren. Daardoor is de hoeveelheid energie tussen de platen minder groot dan errond en worden de platen naar elkaar toe geduwd. Op die manier kan de 'mond' van een wormgat fysiek opengeduwd worden.
Theoretische pogingen om wormgaten op deze manier open te houden, bleven tot dusver zonder resultaat. Maar nu heeft Luke Butcher van de universiteit van Cambridge mogelijk een oplossing gevonden. Hij berekende dat een wormgat onder de juiste omstandigheden zelf Casimir-energie kan opwekken en dus de rol van de metalen platen kan vervullen. Dit zou mogelijk zijn bij een lang en dun wormgat.
Volgens Butcher wordt er niet voldoende energie opgewekt om het wormgat stabiel te houden en zal het uiteindelijk dichtklappen. Maar uit zijn berekeningen blijkt dat dat traag gebeurt en dat het centrum wellicht lang genoeg zou openblijven om er een lichtpuls door te sturen.
Sneller dan de lichtsnelheid
Een wormgat is een korte weg door de ruimtetijd. Als men er dus in slaagt er een lichtpuls doorheen te sturen, zou dat betekenen dat men sneller dan de lichtsnelheid kan communiceren. Omdat de twee 'monden' van een wormgat zich op verschillende punten in de tijd kunnen bevinden, is het in theorie mogelijk een boodschap door de tijd te versturen.
Butcher benadrukt dat er meer onderzoek nodig is om te bewijzen dat het wormgat lang genoeg open kan blijven. Ook is het nog niet duidelijk of een lichtpuls die voldoende groot is om informatie over te brengen, door het langzaam dichtklappende gat kan.
En dan is er natuurlijk nog een lange weg af te leggen om de theoretische vergelijkingen om te zetten in een fysiek object.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
21-05-2014
De pil die u langer doet leven is geen utopie meer
Is het gouden middel voor een langer leven nu echt op komst? © thinkstock.
Wie ouderdomskwalen te snel af wil zijn, is voorlopig aangewezen op een caloriearm dieet. Maar er is een medicijn dat hetzelfde proces in de hand werkt: rapamycin. Amerikaanse onderzoekers zijn er nu in geslaagd de werking van het middel te verklaren. Dat brengt de wetenschap een stap dichter bij een samenstelling die de veroudering kan vertragen en ouderdomsziektes kan bestrijden. Een pil die u langer doet leven, lijkt ineens niet meer zo veraf.
Rapamycin is een immuniteitsonderdrukkend antibioticum dat gebruikt wordt om afstoting na een transplantatie tegen te gaan. Pfizer brengt het medicijn uit onder de naam Rapamune. Het is beschikbaar in vloeibare vorm en als omhulde tabletten van 1 en 2 mg.
Het medicijn werd vijftien jaar geleden geregistreerd en wekte sindsdien de belangstelling wegens zijn schijnbare vermogen om de heilzame werking van een caloriearm dieet na te bootsen. De voorbije jaren bleek uit proeven dat rapamycin functioneert als een 'seingever' die het lichaam signaleert wanneer er voedsel aanwezig is, wanneer er energie beschikbaar is en wanneer het eiwitten en nieuwe cellen kan aanmaken.
Laboratoriummuizen die het middel toegediend kregen, leefden wezenlijk langer dan muizen op een gewoon dieet. De vermindering in activiteit, veroorzaakt door ouderdom, werd afgeremd. De muizen waren fitter, vertoonden een verbeterde kennis en cardiovasculaire gezondheid en kregen minder snel kanker. Ook bij muizen op een caloriearm dieet verlengde de levensduur met 25 tot 30 procent.
Weerstand tegen insuline
Helaas heeft elke medaille een keerzijde, en dit medicijn heeft dan ook een cruciaal neveneffect. Het verhoogt de weerstand tegen insuline, wat diabetes in de hand kan werken. De nieuwe bevindingen, gepubliceerd in het vakblad Journals of Gerontology: Biological Sciences, verklaren hoe dat komt.
De onderzoekers stelden vast dat zowel caloriebeperking als rapamycin de vorming van vetten verhindert. Maar alleen dieetbeperking verhoogt de oxidatie van die vetten om op die manier energie te produceren. Rapamycin veroorzaakte daarentegen een ophoping van vetzuren en ten slotte een weerstand tegen insuline.
Dit probleem kan aangepakt worden met het medicijn metformin, dat nu al aan sommige diabetici wordt gegeven om oxidatie van vetten te bevorderen. In laboratoriumtesten leverde de combinatie van beide middelen de verhoopte voordelen op zonder het ongeweste neveneffect.
Grotere levenskwaliteit
"Als verder onderzoek dit bewijst, zou het mogelijk zijn een combinatie van beide medicijnen te gebruiken om ouderdom te bestrijden en ouderdomsziekten, zoals hart- en vaatziekten, Alzheimer en kanker, te behandelen", zegt Viviana Perez, assistent-prof aan het College of Science in Oregon, aan Science Daily. "Dan hebben we een middel waarmee mensen niet alleen langer leven, maar ook beter en met een grotere levenskwaliteit."
Het onderzoek is een samenwerking van Oklahoma University, Oklahoma City VA Medical Center, de universiteit van Michigan-Flint en South Texas Veterans Health Care System.
(HLN)
De pil die u langer doet leven is geen utopie meer
Is het gouden middel voor een langer leven nu echt op komst? © thinkstock.
Wie ouderdomskwalen te snel af wil zijn, is voorlopig aangewezen op een caloriearm dieet. Maar er is een medicijn dat hetzelfde proces in de hand werkt: rapamycin. Amerikaanse onderzoekers zijn er nu in geslaagd de werking van het middel te verklaren. Dat brengt de wetenschap een stap dichter bij een samenstelling die de veroudering kan vertragen en ouderdomsziektes kan bestrijden. Een pil die u langer doet leven, lijkt ineens niet meer zo veraf.
Rapamycin is een immuniteitsonderdrukkend antibioticum dat gebruikt wordt om afstoting na een transplantatie tegen te gaan. Pfizer brengt het medicijn uit onder de naam Rapamune. Het is beschikbaar in vloeibare vorm en als omhulde tabletten van 1 en 2 mg.
Het medicijn werd vijftien jaar geleden geregistreerd en wekte sindsdien de belangstelling wegens zijn schijnbare vermogen om de heilzame werking van een caloriearm dieet na te bootsen. De voorbije jaren bleek uit proeven dat rapamycin functioneert als een 'seingever' die het lichaam signaleert wanneer er voedsel aanwezig is, wanneer er energie beschikbaar is en wanneer het eiwitten en nieuwe cellen kan aanmaken.
Laboratoriummuizen die het middel toegediend kregen, leefden wezenlijk langer dan muizen op een gewoon dieet. De vermindering in activiteit, veroorzaakt door ouderdom, werd afgeremd. De muizen waren fitter, vertoonden een verbeterde kennis en cardiovasculaire gezondheid en kregen minder snel kanker. Ook bij muizen op een caloriearm dieet verlengde de levensduur met 25 tot 30 procent.
Weerstand tegen insuline
Helaas heeft elke medaille een keerzijde, en dit medicijn heeft dan ook een cruciaal neveneffect. Het verhoogt de weerstand tegen insuline, wat diabetes in de hand kan werken. De nieuwe bevindingen, gepubliceerd in het vakblad Journals of Gerontology: Biological Sciences, verklaren hoe dat komt.
De onderzoekers stelden vast dat zowel caloriebeperking als rapamycin de vorming van vetten verhindert. Maar alleen dieetbeperking verhoogt de oxidatie van die vetten om op die manier energie te produceren. Rapamycin veroorzaakte daarentegen een ophoping van vetzuren en ten slotte een weerstand tegen insuline.
Dit probleem kan aangepakt worden met het medicijn metformin, dat nu al aan sommige diabetici wordt gegeven om oxidatie van vetten te bevorderen. In laboratoriumtesten leverde de combinatie van beide middelen de verhoopte voordelen op zonder het ongeweste neveneffect.
Grotere levenskwaliteit
"Als verder onderzoek dit bewijst, zou het mogelijk zijn een combinatie van beide medicijnen te gebruiken om ouderdom te bestrijden en ouderdomsziekten, zoals hart- en vaatziekten, Alzheimer en kanker, te behandelen", zegt Viviana Perez, assistent-prof aan het College of Science in Oregon, aan Science Daily. "Dan hebben we een middel waarmee mensen niet alleen langer leven, maar ook beter en met een grotere levenskwaliteit."
Het onderzoek is een samenwerking van Oklahoma University, Oklahoma City VA Medical Center, de universiteit van Michigan-Flint en South Texas Veterans Health Care System.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
04-06-2014
Neurologen wissen succesvol herinnering bij rat
© thinkstock.
De afgelopen jaren werd het al mogelijk om valse herinneringen te implementeren in het brein, patiënten te laten hallucineren tijdens hun slaap en de hersenen te foppen met geluiden die niet bestaan. Daar wordt nu een nieuwe straffe prestatie aan toegevoegd: zo slaagde een team van neurologen erin om hersencellen te manipuleren en zo herinneringen uit te wissen en te herstellen.
Hoewel het resultaat bekomen werd op een rat, is het manipuleren van het brein al lang geen sciencefiction meer. Om een herinnering te wissen, moest er eerst een gecreëerd worden: de rat kreeg telkens een elektrisch schokje wanneer een geluid te horen was. Het beest associeerde al snel het geluid met pijn.
Wissen
Het werd dus de bedoeling om die pijnlijke herinnering te vernietigen. Door het brein van de rat te beschijnen met fel licht, was het dier niet meer angstig toen de pieptoon afgespeeld werd. Door snelle achtereenvolgende lichtflitsen kon de herinnering wel weer tot leven geroepen worden en werd de rat weer bang.
Volgens de onderzoekers is dit resultaat dan ook veelbelovend. Zij hopen dat dit in toekomst perspectieven biedt voor mensen met een hersentrauma of Alzheimer.
© thinkstock.
(HLN)
Neurologen wissen succesvol herinnering bij rat
© thinkstock.
De afgelopen jaren werd het al mogelijk om valse herinneringen te implementeren in het brein, patiënten te laten hallucineren tijdens hun slaap en de hersenen te foppen met geluiden die niet bestaan. Daar wordt nu een nieuwe straffe prestatie aan toegevoegd: zo slaagde een team van neurologen erin om hersencellen te manipuleren en zo herinneringen uit te wissen en te herstellen.
Hoewel het resultaat bekomen werd op een rat, is het manipuleren van het brein al lang geen sciencefiction meer. Om een herinnering te wissen, moest er eerst een gecreëerd worden: de rat kreeg telkens een elektrisch schokje wanneer een geluid te horen was. Het beest associeerde al snel het geluid met pijn.
Wissen
Het werd dus de bedoeling om die pijnlijke herinnering te vernietigen. Door het brein van de rat te beschijnen met fel licht, was het dier niet meer angstig toen de pieptoon afgespeeld werd. Door snelle achtereenvolgende lichtflitsen kon de herinnering wel weer tot leven geroepen worden en werd de rat weer bang.
Volgens de onderzoekers is dit resultaat dan ook veelbelovend. Zij hopen dat dit in toekomst perspectieven biedt voor mensen met een hersentrauma of Alzheimer.
© thinkstock.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
03-06-2014
Elektrische lading van antiwaterstof voor het eerst gemeten
Waterstof (links) en antiwaterstof (rechts). (CERN)
Voor het eerst zijn natuurkundigen erin geslaagd om de elektrische lading van een antiwaterstofatoom te bepalen. Die blijkt gelijk te zijn aan nul, met een precisie van 8 cijfers achter de komma. Geen verrassend resultaat, maar de nieuwe meting biedt wel een beter inzicht in de eigenschappen van antimaterie.
Een gewoon waterstofatoom bestaat uit een positief geladen proton met daaromheen een negatief geladen elektron. Een atoom van antiwaterstof bestaat uit de antideeltjes van proton en elektron: een negatief geladen antiproton, met daaromheen een positief geladen positron.
De nieuwe metingen zijn verricht door het ALPHA-experiment in de Antiproton Decelerator van deeltjeslaboratorium CERN in Genève en vandaag gepubliceerd in Nature Communications.
Hoewel iedereen verwachtte dat een antiwaterstofatoom net als een gewoon waterstofatoom elektrisch neutraal is, bestond daar toch geen honderd procent zekerheid over. Op de een of andere manier gedraagt antimaterie zich namelijk anders dan gewone materie, getuige het feit dat er in het huidige heelal alleen gewone materie voorkomt, terwijl er kort na de oerknal gelijke hoeveelheden materie en antimaterie moeten zijn ontstaan. Het raadsel van de verdwenen antimaterie is dan ook nog steeds niet opgelost. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Elektrische lading van antiwaterstof voor het eerst gemeten
Waterstof (links) en antiwaterstof (rechts). (CERN)
Voor het eerst zijn natuurkundigen erin geslaagd om de elektrische lading van een antiwaterstofatoom te bepalen. Die blijkt gelijk te zijn aan nul, met een precisie van 8 cijfers achter de komma. Geen verrassend resultaat, maar de nieuwe meting biedt wel een beter inzicht in de eigenschappen van antimaterie.
Een gewoon waterstofatoom bestaat uit een positief geladen proton met daaromheen een negatief geladen elektron. Een atoom van antiwaterstof bestaat uit de antideeltjes van proton en elektron: een negatief geladen antiproton, met daaromheen een positief geladen positron.
De nieuwe metingen zijn verricht door het ALPHA-experiment in de Antiproton Decelerator van deeltjeslaboratorium CERN in Genève en vandaag gepubliceerd in Nature Communications.
Hoewel iedereen verwachtte dat een antiwaterstofatoom net als een gewoon waterstofatoom elektrisch neutraal is, bestond daar toch geen honderd procent zekerheid over. Op de een of andere manier gedraagt antimaterie zich namelijk anders dan gewone materie, getuige het feit dat er in het huidige heelal alleen gewone materie voorkomt, terwijl er kort na de oerknal gelijke hoeveelheden materie en antimaterie moeten zijn ontstaan. Het raadsel van de verdwenen antimaterie is dan ook nog steeds niet opgelost. (GS)
(allesoversterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
02-06-2014
Kwantuminformatie kan niet sneller reizen dan het licht
Twee jaar geleden toonden onderzoekers aan dat het mogelijk is om licht ‘op te voeren’ en delen van een lichtstraal sneller te laten reizen dan het licht. Nieuw onderzoek toont aan dat data in zo’n opgevoerde lichtstraal verloren gaat.
Einstein wist het zeker: niets kan sneller reizen dan licht in een vacuüm. Maar twee jaar geleden ontdekten onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) een maas in die natuurwet. Het is inderdaad onmogelijk om een lichtgolf ‘op te voeren’ en sneller te laten reizen dan het licht. Maar het is wel mogelijk om binnen die lichtgolf te spelen met de snelheid van licht.
De piek
Een lichtgolf kunt u zien als een golvende lijn. De onderzoekers toonden aan dat het mogelijk is om de pieken van die golven ietsje eerder te laten arriveren dan men op basis van de snelheid van het licht zou verwachten. Hoewel de lichtgolf nog steeds dezelfde constante snelheid had, waren de pieken iets naar voren geschoven.
Informatie
Dat onderzoek heeft nu een vervolg gekregen. Golven dragen namelijk informatie bij zich. En dat riep een interessante vervolgvraag op. Wat gebeurt er met die informatie als onderzoekers zo’n lichtstraal ‘opvoeren’? “We wisten dat het opvoeren van informatie allerlei problemen met causaliteit zou geven, zoals je die ook in sciencefictionfilms waarin mensen terug in de tijd reizen, ziet,” stelt onderzoeker Ryan Glasser. “Dus niemand verwachtte eigenlijk dat het mogelijk zou zijn, maar wat zou er precies voor zorgen dat het niet mogelijk was? Dat wilden we weten.”
“EIGENLIJK VERWACHTTE NIEMAND DAT HET MOGELIJK ZOU ZIJN”
Het experiment
De onderzoekers zetten een experiment op. Ze creëerden twee lichtbundels. De fotonen in de ene lichtbundel waren verstrengeld met de fotonen in de andere lichtbundel. Dat betekent dat kwantuminformatie in de ene lichtbundel – zoals de amplitude – overeenkomt met de kwantuminformatie in de andere lichtbundel. Normaal gesproken hoeven onderzoekers de kwantuminformatie slechts in één bundel af te lezen om te achterhalen hoe deze informatie er in beide bundels uitziet. Maar hoe zou dat zijn als de onderzoekers de lichtgolven in één bundel op zouden voeren? Ze probeerden het uit en ontdekten dat de overeenkomsten tussen de twee bundels vanaf dat moment afnamen. En hoe meer ze de ene lichtbundel opvoerden, hoe groter de verschillen werden. “We konden de kwantuminformatie niet sneller laten gaan dan de snelheid van het licht in een vacuüm,” vertelt Glasser.
Het is nog niet helemaal duidelijk hoe het komt dat de kwantuminformatie zich aan die maximumsnelheid onderwerpt. “We vermoeden dat kwantumruis en verstoring die grens bepalen.”
(scientias.nl)
Kwantuminformatie kan niet sneller reizen dan het licht
Twee jaar geleden toonden onderzoekers aan dat het mogelijk is om licht ‘op te voeren’ en delen van een lichtstraal sneller te laten reizen dan het licht. Nieuw onderzoek toont aan dat data in zo’n opgevoerde lichtstraal verloren gaat.
Einstein wist het zeker: niets kan sneller reizen dan licht in een vacuüm. Maar twee jaar geleden ontdekten onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) een maas in die natuurwet. Het is inderdaad onmogelijk om een lichtgolf ‘op te voeren’ en sneller te laten reizen dan het licht. Maar het is wel mogelijk om binnen die lichtgolf te spelen met de snelheid van licht.
De piek
Een lichtgolf kunt u zien als een golvende lijn. De onderzoekers toonden aan dat het mogelijk is om de pieken van die golven ietsje eerder te laten arriveren dan men op basis van de snelheid van het licht zou verwachten. Hoewel de lichtgolf nog steeds dezelfde constante snelheid had, waren de pieken iets naar voren geschoven.
Informatie
Dat onderzoek heeft nu een vervolg gekregen. Golven dragen namelijk informatie bij zich. En dat riep een interessante vervolgvraag op. Wat gebeurt er met die informatie als onderzoekers zo’n lichtstraal ‘opvoeren’? “We wisten dat het opvoeren van informatie allerlei problemen met causaliteit zou geven, zoals je die ook in sciencefictionfilms waarin mensen terug in de tijd reizen, ziet,” stelt onderzoeker Ryan Glasser. “Dus niemand verwachtte eigenlijk dat het mogelijk zou zijn, maar wat zou er precies voor zorgen dat het niet mogelijk was? Dat wilden we weten.”
“EIGENLIJK VERWACHTTE NIEMAND DAT HET MOGELIJK ZOU ZIJN”
Het experiment
De onderzoekers zetten een experiment op. Ze creëerden twee lichtbundels. De fotonen in de ene lichtbundel waren verstrengeld met de fotonen in de andere lichtbundel. Dat betekent dat kwantuminformatie in de ene lichtbundel – zoals de amplitude – overeenkomt met de kwantuminformatie in de andere lichtbundel. Normaal gesproken hoeven onderzoekers de kwantuminformatie slechts in één bundel af te lezen om te achterhalen hoe deze informatie er in beide bundels uitziet. Maar hoe zou dat zijn als de onderzoekers de lichtgolven in één bundel op zouden voeren? Ze probeerden het uit en ontdekten dat de overeenkomsten tussen de twee bundels vanaf dat moment afnamen. En hoe meer ze de ene lichtbundel opvoerden, hoe groter de verschillen werden. “We konden de kwantuminformatie niet sneller laten gaan dan de snelheid van het licht in een vacuüm,” vertelt Glasser.
Het is nog niet helemaal duidelijk hoe het komt dat de kwantuminformatie zich aan die maximumsnelheid onderwerpt. “We vermoeden dat kwantumruis en verstoring die grens bepalen.”
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Grappig, diezelfde site melde ff geleden dat data teleporteren wel mogelijk is. En aangezien teleport instant is...
http://www.scientias.nl/p(...)en-informatie/101664
http://www.scientias.nl/p(...)en-informatie/101664
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
13-06-2014
Wetenschappers vinden gigantische ondergrondse oceaan diep in de aardkorst
© photo news.
Wetenschappers zijn er door seismische proeven in geslaagd om een gigantisch grote watermassa te detecteren in het binnenste van de aarde. Die ontdekking werpt mogelijk nieuw licht op de vraag hoe er ooit water op onze planeet is gekomen.
In de aardlaag, tussen ongeveer 410 en 660 kilometer diepte, bevindt zich voldoelde water om alle oceanen op de oppervlakte van de aarde drie keer te vullen. Het water bevindt zich tussen het aardoppervlak en de aardkern in een laag rotsachtig gesteente met de naam ringwoodiet. De bevindingen verschijnen vandaag in het vakblad Science.
De ontdekking van het water zou er op kunnen wijzen dat het water op aarde er niet is gekomen door ijskometen die op onze planeet insloegen na de vorming ervan, zoals tot nu toe algemeen werd gedacht. Het water zou er nu eerder van binnenuit gekomen zijn, en naar boven zijn gestuwd door vulkanische activiteit. Daardoor zouden de oceanen stapsgewijs zijn ontstaan. De ontdekking geeft ook meer duidelijkheid waarom de oceanen al miljoenen jaren ongeveer even groot blijven: het water in de aardlaag vormt een soort van buffer.
Als het water er niet zou zijn, zou het zich wel op de aardoppervlakte bevinden en zouden enkel de hoogste bergtoppen boven het water uitsteken, zo concluderen de onderzoekers nog.
(HLN)
Wetenschappers vinden gigantische ondergrondse oceaan diep in de aardkorst
© photo news.
Wetenschappers zijn er door seismische proeven in geslaagd om een gigantisch grote watermassa te detecteren in het binnenste van de aarde. Die ontdekking werpt mogelijk nieuw licht op de vraag hoe er ooit water op onze planeet is gekomen.
In de aardlaag, tussen ongeveer 410 en 660 kilometer diepte, bevindt zich voldoelde water om alle oceanen op de oppervlakte van de aarde drie keer te vullen. Het water bevindt zich tussen het aardoppervlak en de aardkern in een laag rotsachtig gesteente met de naam ringwoodiet. De bevindingen verschijnen vandaag in het vakblad Science.
De ontdekking van het water zou er op kunnen wijzen dat het water op aarde er niet is gekomen door ijskometen die op onze planeet insloegen na de vorming ervan, zoals tot nu toe algemeen werd gedacht. Het water zou er nu eerder van binnenuit gekomen zijn, en naar boven zijn gestuwd door vulkanische activiteit. Daardoor zouden de oceanen stapsgewijs zijn ontstaan. De ontdekking geeft ook meer duidelijkheid waarom de oceanen al miljoenen jaren ongeveer even groot blijven: het water in de aardlaag vormt een soort van buffer.
Als het water er niet zou zijn, zou het zich wel op de aardoppervlakte bevinden en zouden enkel de hoogste bergtoppen boven het water uitsteken, zo concluderen de onderzoekers nog.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
13-06-2014
Plastic rots in Hawaï bewijst het: de mens vervuilt meer dan ooit
© Geosociety.
Onze Aarde is een nieuw gesteente rijker. Volgens geologen is plastiglomeraat een blijver en een onmiskenbare getuige van onze vervuilende gewoonten. Dat schrijft de nieuwssite Liberty Voice.
Plastiglomeraat vormt zich wanneer plastic smelt en zich vermengt met lavasteen, koraal en zand. Geoloog Patricia Corcoran van de universiteit van Ontario en Charles Moore, kapitein van een oceanisch onderzoekschip, ontdekten de steen op een Hawaïaans strand. Ze publiceerden hun onderzoek in het vakblad Geological Society of America Today.
De wetenschappers vermoeden dat de stenen ontstonden toen kampeerders plastic voorwerpen als vorkjes, tandenborstels en touw verbrandden. Veel van die voorwerpen waren nog herkenbaar.
Overal ter wereld
Omdat plastic zo alomtegenwoordig is en niet natuurlijk afbreekt, denken de geologen dat plastiglomeraat een permanente nieuwe aanwinst is op de lijst van gesteenten op Aarde. Corcoran is ervan overtuigd dat het nieuwe gesteente, nu het geïdentificeerd is, aan talloze kusten in de hele wereld ontdekt zal worden.
Volgens paleontoloog Jan Zalasiewicz van de universiteit van Leicester is de ontdekking de officiële inluiding van een nieuw tijdperk: het Antropoceen. Voor toekomstige generaties vormt het nieuwe gesteente een blijvend bewijs van onze vervuilende gewoonten. Sinds 1950 produceerden we bijna 6 miljard ton plastic, genoeg om de planeet mee te verpakken.
(HLN)
Plastic rots in Hawaï bewijst het: de mens vervuilt meer dan ooit
© Geosociety.
Onze Aarde is een nieuw gesteente rijker. Volgens geologen is plastiglomeraat een blijver en een onmiskenbare getuige van onze vervuilende gewoonten. Dat schrijft de nieuwssite Liberty Voice.
Plastiglomeraat vormt zich wanneer plastic smelt en zich vermengt met lavasteen, koraal en zand. Geoloog Patricia Corcoran van de universiteit van Ontario en Charles Moore, kapitein van een oceanisch onderzoekschip, ontdekten de steen op een Hawaïaans strand. Ze publiceerden hun onderzoek in het vakblad Geological Society of America Today.
De wetenschappers vermoeden dat de stenen ontstonden toen kampeerders plastic voorwerpen als vorkjes, tandenborstels en touw verbrandden. Veel van die voorwerpen waren nog herkenbaar.
Overal ter wereld
Omdat plastic zo alomtegenwoordig is en niet natuurlijk afbreekt, denken de geologen dat plastiglomeraat een permanente nieuwe aanwinst is op de lijst van gesteenten op Aarde. Corcoran is ervan overtuigd dat het nieuwe gesteente, nu het geïdentificeerd is, aan talloze kusten in de hele wereld ontdekt zal worden.
Volgens paleontoloog Jan Zalasiewicz van de universiteit van Leicester is de ontdekking de officiële inluiding van een nieuw tijdperk: het Antropoceen. Voor toekomstige generaties vormt het nieuwe gesteente een blijvend bewijs van onze vervuilende gewoonten. Sinds 1950 produceerden we bijna 6 miljard ton plastic, genoeg om de planeet mee te verpakken.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
12-06-2014
Levensgevaarlijke Spaanse griep tot leven gewekt
Een militair hospitaal tijdens de Spaanse griep. © Wikipedia.
Amerikaanse wetenschappers hebben in een beveiligd laboratorium in de staat Wisconsin de zogenaamde 'Spaanse griep', het uitgestorven influenzavirus, opnieuw tot leven gewekt.
In 1918 eiste een wereldwijde epidemie van de Spaanse griep naar schatting 20 tot 100 miljoen levens, een aantal dat het totale dodental van de Eerste Wereldoorlog ruimschoots overtreft.
Wetenschapper Yoshihiro Kawaoka van de universiteit van Wisconsin heeft het virus nu opnieuw tot leven geroepen. Het virus, dat voor 97 procent identiek is aan het dodelijke griepvirus uit 1918, werd in het beveiligde laboratorium gecreëerd met behulp van 'omgekeerde genetica'. Daarvoor gebruikte hij vogelgriepvirussen uit wilde eenden, meldt het vakblad Cell Host and Microbe.
Critici bestempelen het onderzoek als krankzinnig en gevaarlijk. Mocht het virus een weg naar de buitenwereld vinden, dan zijn de gevolgen niet te overzien, melden zij.
(HLN)
Levensgevaarlijke Spaanse griep tot leven gewekt
Een militair hospitaal tijdens de Spaanse griep. © Wikipedia.
Amerikaanse wetenschappers hebben in een beveiligd laboratorium in de staat Wisconsin de zogenaamde 'Spaanse griep', het uitgestorven influenzavirus, opnieuw tot leven gewekt.
In 1918 eiste een wereldwijde epidemie van de Spaanse griep naar schatting 20 tot 100 miljoen levens, een aantal dat het totale dodental van de Eerste Wereldoorlog ruimschoots overtreft.
Wetenschapper Yoshihiro Kawaoka van de universiteit van Wisconsin heeft het virus nu opnieuw tot leven geroepen. Het virus, dat voor 97 procent identiek is aan het dodelijke griepvirus uit 1918, werd in het beveiligde laboratorium gecreëerd met behulp van 'omgekeerde genetica'. Daarvoor gebruikte hij vogelgriepvirussen uit wilde eenden, meldt het vakblad Cell Host and Microbe.
Critici bestempelen het onderzoek als krankzinnig en gevaarlijk. Mocht het virus een weg naar de buitenwereld vinden, dan zijn de gevolgen niet te overzien, melden zij.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
11-06-2014
Eerste computer slaagt voor Turingtest
Maar zo kun je een chatbot toch ontmaskeren
Afgelopen zaterdag slaagde voor het eerst een computer voor de legendarische Turingtest. Als een van de dertig rechters mocht NTR-redacteur Bennie Mols de eer van de mensheid zien hoog te houden door te proberen chatbots te ontmaskeren.
Zoek op Twitter op #turingtest en je vindt dagelijks een keur aan tweets. Zo schreef #DomDoze: “Afgelopen nacht werd ik dronken en deed met mijn magnetron de Turing Test. Hij slaagde. Het was de dag waarop mijn keuken slimmer werd dan ikzelf.”
De Turingtest werd in 1950 voorgesteld door de Britse computerpionier Alan Turing. Terwijl de wereld toen nog maar vier elektronische computers telde, keek Turing al ver vooruit. Wat zouden die machines in de toekomst allemaal gaan kunnen? Wanneer zouden we ze denkend mogen noemen? Om een antwoord op die vraag te vinden stelde hij een praktische test voor, die later de Turingtest kwam te heten.
Hoewel Turing nooit de volledige spelregels heeft bepaald, is een veelgebruikte opzet de volgende: een menselijke rechter chat met twee entiteiten tegelijk. Dat chatten gebeurt alleen via tekst. Vragen en antwoorden tikt de rechter in op een toetsenbord en verschijnen op een beeldscherm, net als de reacties van de onbekende entiteit. Links op het beeldscherm verschijnt het ene chatgesprek, rechts het andere. De rechter weet niet wie mens is en wie computer.
Turing vond dat we mogen zeggen dat een computer kan denken wanneer minstens dertig procent van de rechters de computer voor een mens aanziet. Een chat van vijf minuten leek hem wel een acceptabele tijd. Maar hoeveel rechters moeten meedoen, heeft hij nooit bepaald; een van de twistpunten over de spelregels van de Turingtest.
Is het glas halfvol?
Op zaterdag 7 juni, precies zestig jaar na Alan Turings zelfmoord in 1954, vond bij de Royal Society in Londen een Turingtest plaats met dertig rechters, dertig menselijke vrijwilligers die gewoon zichzelf moesten zijn en vijf chatbots. De dertig rechters moesten elk vijf maal vijf minuten simultaan chatten.
Op grond van mijn boek Turings Tango over kunstmatige intelligentie, de Turingtest en Alan Turing werd ik uitgenodigd om een van de dertig rechters te zijn. Ik mocht proberen de vijf deelnemende chatbots − computerprogramma's die kunnen chatten − te onderscheiden van vijf verschillende mensen.
Eén van mijn chats verliep als volgt:
Als User mag ik de aftrap doen. Laat ik gewoontjes beginnen:
User: Good morning! Nice you want to participate in a Turing Test
Het antwoord volgt snel:
Remote: But I wouldn't say that any morning could be good.
Vreemde zin. Maar goed, zou best nog van een mens kunnen komen. Chatbots combineren allerlei stukken tekst die ze uit eerdere gesprekken hebben verzameld. Ze hebben grote moeite om consistent te antwoorden op persoonlijke vragen over familie, vrienden, biografische herinneringen, persoonlijke meningen etcetera. Ik besluit om naar een persoonlijke mening te vragen:
User: What do you think of the Turing Test?
Remote: There are some people who would not pass the Turing test themselves. Why must they inflict it on machines?
Dit is typisch een antwoord dat ik in verschillende varianten wel eens eerder heb gekregen van chatbots op dezelfde vraag. Ik ga het wat moeilijker maken. Ik gooi er een vraag in die persoonlijk wordt en tegelijk een uitdrukking bevat:
User: Is the glass half full or half empty for you today?
Remote: That's not something I would tell just anyone!
Oké, ik raak meer en meer overtuigd dat ik met een chatbot spreek. Nog maar een vraag dan over een actuele politieke kwestie, ook notoir moeilijk voor chatbots:
User: What do you think of the situation in Ukraine?
Remote: Difficult question. I will have to work on that and get back to you tomorrow.
Ja hoor, betrapt! Dat laatste zou een mens in deze Turingtest niet zeggen. O ja, goed om te weten: een van de spelregels is dat de mensen aan de andere kant gevraagd wordt om zichzelf te zijn. Ze mogen niet de gek gaan uithangen of gaan doen alsof ze zelf een chatbot zijn.
Hoewel ik nu zeker weet dat ik met een chatbot spreek, ga ik toch maar even verder, benieuwd naar het antwoord op het volgende:
User: You can always e-mail me
Remote: I'm not allowed to send e-mails all by myself, although I am quite capable of doing so. My makers are concerned I might be duped into ordering magazine subscriptions. If you give me your e-mail address, I'll ask if I can write to you.
Dit antwoord verschijnt zo snel op het scherm dat alleen een computer dat voor elkaar krijgt. Bovendien zou geen mens het over 'my makers' hebben. Maar een chatbot heeft geen idee wat hij allemaal zegt.
Ik gooi er nog maar een vraag in die een beroep doet op de levensgeschiedenis van mijn gesprekspartner. Ook heel moeilijk voor een chatbot om een uitgebreide consistente levensgeschiedenis bij elkaar te liegen.
User: What is your favorite memory?
Remote: I favor complete impartiality.
Dan is de tijd om. Een makkie: dit is een chatbot.
Computer als kind
Uiteindelijk zou ik alle vijf de chatbots ontmaskeren. Maar toch blijken aan het eind van de dag tien rechters gefopt te zijn door chatbot Eugene, die zich voordoet als een dertienjarige Oekraïense jongen. Tien van de dertig: dat is 33,33%. En daarmee is Eugene geslaagd voor de Turingtest. Voor wat het waard is trouwens, want er zijn vele redenen om de Turingtest als gedateerd te beschouwen.
De Turingtest is een alles-of-niets test. Hij meet niet de vooruitgang in kunstmatige intelligentie, noch wat computer en mens samen beter kunnen dan elk afzonderlijk. Daarnaast is de Turingtest volledig gebaseerd op het nabootsen van menselijke intelligentie. Maar net zoals een Boeing 747 heel anders vliegt dan een vogel, zo zijn computers anders intelligent gebleken dan mensen. Ten slotte onderschatte Turing hoezeer menselijke intelligentie verankerd ligt in het feit dat wij een lichaam hebben dat moet waarnemen en handelen. Het feit dat een computer geen lichaam heeft, maakt het extreem moeilijk om menselijke intelligentie te simuleren.
Ik denk niet dat Turing onder de indruk zou zijn geweest van de huidige chatbots die vol zitten met trucjes. Hem stond een computer voor ogen die we net als een kind zouden onderwijzen tot het uit zichzelf zou beginnen te leren.
Kunstmatige intelligentie heeft veel meer interessants te bieden dan chatbots die met trucjes mensen proberen te foppen. De Turingtest is er voor de lol, niet voor de wetenschap.
Meer weten?
Meer info over de Turingtest van zaterdag 7 juni
Een uitgebreid betoog over waarom de Turingtest gedateerd is
(wetenschap24,nl
Eerste computer slaagt voor Turingtest
Maar zo kun je een chatbot toch ontmaskeren
Afgelopen zaterdag slaagde voor het eerst een computer voor de legendarische Turingtest. Als een van de dertig rechters mocht NTR-redacteur Bennie Mols de eer van de mensheid zien hoog te houden door te proberen chatbots te ontmaskeren.
Zoek op Twitter op #turingtest en je vindt dagelijks een keur aan tweets. Zo schreef #DomDoze: “Afgelopen nacht werd ik dronken en deed met mijn magnetron de Turing Test. Hij slaagde. Het was de dag waarop mijn keuken slimmer werd dan ikzelf.”
De Turingtest werd in 1950 voorgesteld door de Britse computerpionier Alan Turing. Terwijl de wereld toen nog maar vier elektronische computers telde, keek Turing al ver vooruit. Wat zouden die machines in de toekomst allemaal gaan kunnen? Wanneer zouden we ze denkend mogen noemen? Om een antwoord op die vraag te vinden stelde hij een praktische test voor, die later de Turingtest kwam te heten.
Hoewel Turing nooit de volledige spelregels heeft bepaald, is een veelgebruikte opzet de volgende: een menselijke rechter chat met twee entiteiten tegelijk. Dat chatten gebeurt alleen via tekst. Vragen en antwoorden tikt de rechter in op een toetsenbord en verschijnen op een beeldscherm, net als de reacties van de onbekende entiteit. Links op het beeldscherm verschijnt het ene chatgesprek, rechts het andere. De rechter weet niet wie mens is en wie computer.
Turing vond dat we mogen zeggen dat een computer kan denken wanneer minstens dertig procent van de rechters de computer voor een mens aanziet. Een chat van vijf minuten leek hem wel een acceptabele tijd. Maar hoeveel rechters moeten meedoen, heeft hij nooit bepaald; een van de twistpunten over de spelregels van de Turingtest.
Is het glas halfvol?
Op zaterdag 7 juni, precies zestig jaar na Alan Turings zelfmoord in 1954, vond bij de Royal Society in Londen een Turingtest plaats met dertig rechters, dertig menselijke vrijwilligers die gewoon zichzelf moesten zijn en vijf chatbots. De dertig rechters moesten elk vijf maal vijf minuten simultaan chatten.
Op grond van mijn boek Turings Tango over kunstmatige intelligentie, de Turingtest en Alan Turing werd ik uitgenodigd om een van de dertig rechters te zijn. Ik mocht proberen de vijf deelnemende chatbots − computerprogramma's die kunnen chatten − te onderscheiden van vijf verschillende mensen.
Eén van mijn chats verliep als volgt:
Als User mag ik de aftrap doen. Laat ik gewoontjes beginnen:
User: Good morning! Nice you want to participate in a Turing Test
Het antwoord volgt snel:
Remote: But I wouldn't say that any morning could be good.
Vreemde zin. Maar goed, zou best nog van een mens kunnen komen. Chatbots combineren allerlei stukken tekst die ze uit eerdere gesprekken hebben verzameld. Ze hebben grote moeite om consistent te antwoorden op persoonlijke vragen over familie, vrienden, biografische herinneringen, persoonlijke meningen etcetera. Ik besluit om naar een persoonlijke mening te vragen:
User: What do you think of the Turing Test?
Remote: There are some people who would not pass the Turing test themselves. Why must they inflict it on machines?
Dit is typisch een antwoord dat ik in verschillende varianten wel eens eerder heb gekregen van chatbots op dezelfde vraag. Ik ga het wat moeilijker maken. Ik gooi er een vraag in die persoonlijk wordt en tegelijk een uitdrukking bevat:
User: Is the glass half full or half empty for you today?
Remote: That's not something I would tell just anyone!
Oké, ik raak meer en meer overtuigd dat ik met een chatbot spreek. Nog maar een vraag dan over een actuele politieke kwestie, ook notoir moeilijk voor chatbots:
User: What do you think of the situation in Ukraine?
Remote: Difficult question. I will have to work on that and get back to you tomorrow.
Ja hoor, betrapt! Dat laatste zou een mens in deze Turingtest niet zeggen. O ja, goed om te weten: een van de spelregels is dat de mensen aan de andere kant gevraagd wordt om zichzelf te zijn. Ze mogen niet de gek gaan uithangen of gaan doen alsof ze zelf een chatbot zijn.
Hoewel ik nu zeker weet dat ik met een chatbot spreek, ga ik toch maar even verder, benieuwd naar het antwoord op het volgende:
User: You can always e-mail me
Remote: I'm not allowed to send e-mails all by myself, although I am quite capable of doing so. My makers are concerned I might be duped into ordering magazine subscriptions. If you give me your e-mail address, I'll ask if I can write to you.
Dit antwoord verschijnt zo snel op het scherm dat alleen een computer dat voor elkaar krijgt. Bovendien zou geen mens het over 'my makers' hebben. Maar een chatbot heeft geen idee wat hij allemaal zegt.
Ik gooi er nog maar een vraag in die een beroep doet op de levensgeschiedenis van mijn gesprekspartner. Ook heel moeilijk voor een chatbot om een uitgebreide consistente levensgeschiedenis bij elkaar te liegen.
User: What is your favorite memory?
Remote: I favor complete impartiality.
Dan is de tijd om. Een makkie: dit is een chatbot.
Computer als kind
Uiteindelijk zou ik alle vijf de chatbots ontmaskeren. Maar toch blijken aan het eind van de dag tien rechters gefopt te zijn door chatbot Eugene, die zich voordoet als een dertienjarige Oekraïense jongen. Tien van de dertig: dat is 33,33%. En daarmee is Eugene geslaagd voor de Turingtest. Voor wat het waard is trouwens, want er zijn vele redenen om de Turingtest als gedateerd te beschouwen.
De Turingtest is een alles-of-niets test. Hij meet niet de vooruitgang in kunstmatige intelligentie, noch wat computer en mens samen beter kunnen dan elk afzonderlijk. Daarnaast is de Turingtest volledig gebaseerd op het nabootsen van menselijke intelligentie. Maar net zoals een Boeing 747 heel anders vliegt dan een vogel, zo zijn computers anders intelligent gebleken dan mensen. Ten slotte onderschatte Turing hoezeer menselijke intelligentie verankerd ligt in het feit dat wij een lichaam hebben dat moet waarnemen en handelen. Het feit dat een computer geen lichaam heeft, maakt het extreem moeilijk om menselijke intelligentie te simuleren.
Ik denk niet dat Turing onder de indruk zou zijn geweest van de huidige chatbots die vol zitten met trucjes. Hem stond een computer voor ogen die we net als een kind zouden onderwijzen tot het uit zichzelf zou beginnen te leren.
Kunstmatige intelligentie heeft veel meer interessants te bieden dan chatbots die met trucjes mensen proberen te foppen. De Turingtest is er voor de lol, niet voor de wetenschap.
Meer weten?
Meer info over de Turingtest van zaterdag 7 juni
Een uitgebreid betoog over waarom de Turingtest gedateerd is
(wetenschap24,nl
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
17-06-2014
Supercomputer op je bureau
Is jouw pc een traag bakbeest, en droom je van een snelheidsmonster? Dan heb je geluk. Het technologiebedrijf Hewlett-Packard is namelijk bezig met het opnieuw uitvinden van de computer. Zelfs de beste supercomputers kunnen volgens HP niet tippen aan hun ontwerp. Het zou zomaar kunnen dat over een aantal jaar in ieders woonkamer een super-supercomputer staat.
Een trage computer is binnenkort verleden tijd. Bron: Wikimedia Commons
De desktop computer is de laatste tientallen jaren enorm in rekenkracht verbeterd, maar verbleekt in vergelijking met de huidige supercomputers. De Chinese supercomputer Tianhe-2 kan bijvoorbeeld maar liefst 33 biljard berekeningen per seconde verwerken. Een gewone computer haalt ‘slechts’ enkele miljoenen berekeningen per seconde. Vanuit dat oogpunt lijkt onze huis-tuin-en-keukencomputer meer op een grafische rekenmachine dan een technologisch rekenwonder.
Het bedrijf HP wil daar verandering in brengen met een nieuwe generatie computers. Nieuwe hardware, genaamd The Machine, moet ervoor zorgen dat de rekenkracht van ‘gewone’ computers een flinke oppepper krijgt. Computers met die nieuwe hardware kunnen volgens HP maar liefst een duizelingwekkende 160 biljard berekeningen per nanoseconde verwerken.
De huidige generatie computers zijn beperkt in hun rekenkracht doordat het werk- en opslaggeheugen van elkaar gescheiden zijn. Die twee componenten wisselen constant informatie met elkaar uit wanneer de computer voor je aan de slag gaat. Helaas kost dat communicatieproces relatief veel tijd. Het nieuwe ontwerp van HP maakt daar een einde aan door de twee componenten samen te voegen in een zogeheten memristor. Dat is een weerstand met een geheugen dat zonder energie veel data kan opslaan en het zeer snel weer oproept. Daardoor kost het uitvoeren van berekeningen een stuk minder tijd en kan de computer sneller data verwerken.
De huidige supercomputers passen helaas nog niet op je bureau. Bron: Wikimedia Commons
Voor het versturen van die data tussen memristors en andere computeronderdelen, met de snelheid die HP voor ogen heeft, zijn koperdraden van 10 centimeter dik nodig. Dat draagt niet bij aan een handzaam computerformaat. De techneuten van HP willen daarom een optische verbinding gebruiken, die is gebaseerd op licht in plaats van elektronen. Omdat licht veel sneller reist dan elektriciteit, en dus sneller data verstuurt, kunnen andere onderdelen van de computer daadwerkelijk de enorme rekenkracht gebruiken.
Niet alleen denken de mensen van HP dat zij de computer op revolutionaire wijze gaan veranderen, ook de mobiele telefoon moet eraan geloven. Volgens HP is een mobiele telefoon met 100 terabyte geheugen haalbaar. Ter vergelijking, een smarthpone bevat gemiddeld duizend maal minder geheugen.
Hoewel de belofte van HP voor computerfanaten als muziek in de oren klinkt, moeten zij nog even wachten voordat de eerste exemplaren in de winkels liggen. HP verwacht de eerste proefexemplaren klaar te hebben in 2015. Daarna duurt het nog zo’n drie jaar voordat de eerste computers zijn uitgerust met The Machine.
Bekijk hieronder de filmpjes van HP over The Machine en de Chinese supercomputer Tianhe-2:
(newscientist.nl)
Supercomputer op je bureau
Is jouw pc een traag bakbeest, en droom je van een snelheidsmonster? Dan heb je geluk. Het technologiebedrijf Hewlett-Packard is namelijk bezig met het opnieuw uitvinden van de computer. Zelfs de beste supercomputers kunnen volgens HP niet tippen aan hun ontwerp. Het zou zomaar kunnen dat over een aantal jaar in ieders woonkamer een super-supercomputer staat.
Een trage computer is binnenkort verleden tijd. Bron: Wikimedia Commons
De desktop computer is de laatste tientallen jaren enorm in rekenkracht verbeterd, maar verbleekt in vergelijking met de huidige supercomputers. De Chinese supercomputer Tianhe-2 kan bijvoorbeeld maar liefst 33 biljard berekeningen per seconde verwerken. Een gewone computer haalt ‘slechts’ enkele miljoenen berekeningen per seconde. Vanuit dat oogpunt lijkt onze huis-tuin-en-keukencomputer meer op een grafische rekenmachine dan een technologisch rekenwonder.
Het bedrijf HP wil daar verandering in brengen met een nieuwe generatie computers. Nieuwe hardware, genaamd The Machine, moet ervoor zorgen dat de rekenkracht van ‘gewone’ computers een flinke oppepper krijgt. Computers met die nieuwe hardware kunnen volgens HP maar liefst een duizelingwekkende 160 biljard berekeningen per nanoseconde verwerken.
De huidige generatie computers zijn beperkt in hun rekenkracht doordat het werk- en opslaggeheugen van elkaar gescheiden zijn. Die twee componenten wisselen constant informatie met elkaar uit wanneer de computer voor je aan de slag gaat. Helaas kost dat communicatieproces relatief veel tijd. Het nieuwe ontwerp van HP maakt daar een einde aan door de twee componenten samen te voegen in een zogeheten memristor. Dat is een weerstand met een geheugen dat zonder energie veel data kan opslaan en het zeer snel weer oproept. Daardoor kost het uitvoeren van berekeningen een stuk minder tijd en kan de computer sneller data verwerken.
De huidige supercomputers passen helaas nog niet op je bureau. Bron: Wikimedia Commons
Voor het versturen van die data tussen memristors en andere computeronderdelen, met de snelheid die HP voor ogen heeft, zijn koperdraden van 10 centimeter dik nodig. Dat draagt niet bij aan een handzaam computerformaat. De techneuten van HP willen daarom een optische verbinding gebruiken, die is gebaseerd op licht in plaats van elektronen. Omdat licht veel sneller reist dan elektriciteit, en dus sneller data verstuurt, kunnen andere onderdelen van de computer daadwerkelijk de enorme rekenkracht gebruiken.
Niet alleen denken de mensen van HP dat zij de computer op revolutionaire wijze gaan veranderen, ook de mobiele telefoon moet eraan geloven. Volgens HP is een mobiele telefoon met 100 terabyte geheugen haalbaar. Ter vergelijking, een smarthpone bevat gemiddeld duizend maal minder geheugen.
Hoewel de belofte van HP voor computerfanaten als muziek in de oren klinkt, moeten zij nog even wachten voordat de eerste exemplaren in de winkels liggen. HP verwacht de eerste proefexemplaren klaar te hebben in 2015. Daarna duurt het nog zo’n drie jaar voordat de eerste computers zijn uitgerust met The Machine.
Bekijk hieronder de filmpjes van HP over The Machine en de Chinese supercomputer Tianhe-2:
(newscientist.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Hoeveel sneller zou de pc al worden als de processoren, het werkgeheugen en de ssd op één chip zouden zitten?
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
Geen idee, ben niet zo thuis met computerquote:
Hoeveel sneller zou de pc al worden als de processoren, het werkgeheugen en de ssd op één chip zouden zitten?
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
18-06-2014
Slimme materialen: slim gordijn reageert op geluid
Universiteiten ontwikkelen steeds slimmere materialen. Onderzoeksgroepen aan het HBO maken daar producten van voor het bedrijfsleven. Dat levert onder meer slimme shirts, tapijten en gordijnen op.
Slim materiaal Bron: Saxion
Het is de gedroomde toepassing van menig voetbaltrainer. Sportshirtjes die continu de lichaamsfuncties van spelers in kaart brengen, zonder dat je daarvoor eerst sensoren moet ombinden. Sensoren die in de meeste gevallen ook nog eens slechts één bepaalde eigenschap meten. Zo’n ‘slim shirt’ kan verschillende lichaamsfuncties tegelijk meten, doordat de sensoren direct in het textiel zijn verwerkt. De drager merkt daar niets van.
Een slim shirt is een toepassing van de slimme materialen waar wetenschappers al een tijd aan sleutelen. Slimme materialen zijn op een ‘intelligente’ manier aangepast aan een taak. Zo zitten in het shirt draden van textiel die door een coating van zilver of koolstofnanobuisjes ook geleidend zijn. Daardoor heeft het materiaal een dubbele functie: je kunt er textiel van maken, maar je kunt het ook gebruiken als vervanger van stroomkabels, of als sensordie hele lichte spanningen kan meten.
‘In het slimme shirt wilden wij niet alleen één groot sensorsysteem maken dat met zijn omgeving kon communiceren, maar ook de uitvoering goed krijgen qua draaggemak’, zegt Ger Brinks, expert op het gebied van slim textiel. ‘De sensoren moeten lekker zitten. Je wilt geen stukken hard plastic in zo’n shirt hangen.’
Brinks is lector van een onderzoeksgroep aan de Saxion University of Aplied Sciences in Twente. Die groep doet onderzoek naar de toepassing van slimme materialen die de Universiteit Twente eerder al heeft ontwikkeld. ‘Wij hebben een brugfunctie tussen universitair onderzoek en het bedrijfsleven’, zegt Brinks. Hij en zijn team hebben vrijwel allemaal gewerkt in het bedrijfsleven, en hebben bovendien een universitaire opleiding genoten, zodat ze beide werelden goed begrijpen. ‘We doen alle projecten samen met de industrie. Onze taak is om de vertaalslag te maken.’
Dat begint vaak met een verzoek door een commerciële partij. Zo werkte de Saxion groep afgelopen jaar onder meer samen met Edel Tapijt, een producent van synthetische en wollen vloerbedekking. Edel Tapijt ontwikkelde samen met een partner een slim tapijt, dat een onderlaag van elektrodes heeft die naadloos in het tapijt opgaan. De Saxion groep onderzoekt hoe ze dat industrieel kunnen produceren en hoe het slimme tapijt in zijn omgeving zal functioneren.
Het tapijt kan zo registreren of mensen er overheen lopen, maar ook of iemand er bijvoorbeeld op valt. ‘Dat kan een zeer nuttige toepassing zijn in verzorgingstehuizen’, zegt Brinks. Een verzorger hoeft dan niet fysiek een kamer te controleren, maar krijgt een seintje als ergens iets gebeurt.
Slim textiel. Bron: Saxion
Naast het slim maken van de binnenkant van materialen, wil de onderzoeksgroep ook het uiterlijk van de materialen inzetten om nieuwe mogelijkheden te verkennen. ‘Wij willen de coatings en afwerkingen van het materiaal ook slim maken’, zegt Brinks. Zo zijn er bijvoorbeeld verschillende slimme kleurstoffen die reageren op de omgeving. ‘Daarmee zouden we optische effecten aan ons textiel kunnen toevoegen.’
De Saxion groep kijkt naar nieuwe manieren om al die materialen te produceren. ‘We onderzoeken de combinatie met 3D-printen. Als je een geleidend vezeldraad kunt printen, dan kun je zo’n vezel ook verweven met een stof in een industrieel proces’, zegt Brinks. Hij onderzoekt hoe je dat soort slimme materialen met een 3D-printer kunt hechten aan gewone materialen. ‘We willen komen tot een werkbaar proces.’
Belangrijk bij dergelijke klussen is dat de industrie de ideeën kan opschalen. ‘We hebben laatst een demonstratieproject gedaan waarbij we ons slimme textiel echt op industriële schaal produceerden’, zegt Brinks. Daarvoor gebruikten zij een industrieel weefgetouw van textielproducent Johan van den Acker, die stukken materiaal met een lengte van tien meter in elkaar kon weven.
Dat lukte relatief gemakkelijk met de geleidende vezels die ook in het shirtzaten, maar met optische fibers bleek het ineens een stuk lastiger. ‘Die fibers kunnen breken als je ze in het materiaal weeft’, zegt Brinks. Toch werd ook die horde uiteindelijk genomen. Het resultaat was dat de groep aan de industrie kon laten zien dat ze hun slimme toepassingen ook op grote schaal kunnen produceren.
Bij alle projecten die ze doen, is volgens Brinks de inbreng van de studenten van de hogeschool onontbeerlijk. ‘Zij vonden mijn oorspronkelijke idee voor het weefproject saai. Daarom hebben ze een veel complexer stuk textiel gemaakt dat elke optische kabel met een ledje verbindt, en met geluidssensoren’, zegt hij. Het resultaat was een stuk textiel dat zowel op geluidsterkte als op stroom reageert met een kleurrijk lichtpatroon – een toepassing die de groep uiteindelijk het ‘slimme gordijn’ heeft gedoopt.
Geleidend textiel. Bron: Saxion
Naast toepassingen en industriële productie, werken Brinks en collega’s ook aan een derde aspect van slimme textielen: de houdbaarheid. Je wilt niet dat je slimme shirt of gordijn na één keer wassen al kapot gaat. ‘Dat is lastig, omdat er veel elektronica is ingebouwd. De verbindingsstukken tussen een geleider en een component zijn heel kwetsbaar.’
De Saxion groep onderzoekt daarom wat de houdbaarheid van verloopstukjes is. Brinks: ‘We bestuderen na hoeveel bewegingen ze stuk gaan, zodat we kunnen zien of het textiel tegen dragen en wassen kan. Dat doen we samen met een student van de Universiteit Twente.’
Dit soort toegepast onderzoek in samenwerking met het bedrijfsleven zorgt er wel af en toe voor dat resultaten niet openbaar mogen worden gemaakt. ‘Als wij afspraken maken met één bedrijf, ligt het patent ook bij dat bedrijf’, zegt Brinks.
Toch is dat volgens Brinks meestal geen probleem. ‘We werken vaak samen met groepen bedrijven’, zegt hij. ‘Dan doen die bedrijven de eindontwikkeling zelf. Wij zorgen alleen voor een proof of concept op industriële schaal.’
Het geeft de onderzoekers aan de hogeschool een bijzondere positie. Ze doen onderzoek dat breder en fundamenteler is dan bij veel R&D-afdelingen van bedrijven, maar dat veel toegepaster is dan wat je bij een universiteit kunt doen.
Dit artikel is mede mogelijk gemaakt door Twente Connected.
(newscientist.nl)
Slimme materialen: slim gordijn reageert op geluid
Universiteiten ontwikkelen steeds slimmere materialen. Onderzoeksgroepen aan het HBO maken daar producten van voor het bedrijfsleven. Dat levert onder meer slimme shirts, tapijten en gordijnen op.
Slim materiaal Bron: Saxion
Het is de gedroomde toepassing van menig voetbaltrainer. Sportshirtjes die continu de lichaamsfuncties van spelers in kaart brengen, zonder dat je daarvoor eerst sensoren moet ombinden. Sensoren die in de meeste gevallen ook nog eens slechts één bepaalde eigenschap meten. Zo’n ‘slim shirt’ kan verschillende lichaamsfuncties tegelijk meten, doordat de sensoren direct in het textiel zijn verwerkt. De drager merkt daar niets van.
Een slim shirt is een toepassing van de slimme materialen waar wetenschappers al een tijd aan sleutelen. Slimme materialen zijn op een ‘intelligente’ manier aangepast aan een taak. Zo zitten in het shirt draden van textiel die door een coating van zilver of koolstofnanobuisjes ook geleidend zijn. Daardoor heeft het materiaal een dubbele functie: je kunt er textiel van maken, maar je kunt het ook gebruiken als vervanger van stroomkabels, of als sensordie hele lichte spanningen kan meten.
‘In het slimme shirt wilden wij niet alleen één groot sensorsysteem maken dat met zijn omgeving kon communiceren, maar ook de uitvoering goed krijgen qua draaggemak’, zegt Ger Brinks, expert op het gebied van slim textiel. ‘De sensoren moeten lekker zitten. Je wilt geen stukken hard plastic in zo’n shirt hangen.’
Brinks is lector van een onderzoeksgroep aan de Saxion University of Aplied Sciences in Twente. Die groep doet onderzoek naar de toepassing van slimme materialen die de Universiteit Twente eerder al heeft ontwikkeld. ‘Wij hebben een brugfunctie tussen universitair onderzoek en het bedrijfsleven’, zegt Brinks. Hij en zijn team hebben vrijwel allemaal gewerkt in het bedrijfsleven, en hebben bovendien een universitaire opleiding genoten, zodat ze beide werelden goed begrijpen. ‘We doen alle projecten samen met de industrie. Onze taak is om de vertaalslag te maken.’
Dat begint vaak met een verzoek door een commerciële partij. Zo werkte de Saxion groep afgelopen jaar onder meer samen met Edel Tapijt, een producent van synthetische en wollen vloerbedekking. Edel Tapijt ontwikkelde samen met een partner een slim tapijt, dat een onderlaag van elektrodes heeft die naadloos in het tapijt opgaan. De Saxion groep onderzoekt hoe ze dat industrieel kunnen produceren en hoe het slimme tapijt in zijn omgeving zal functioneren.
Het tapijt kan zo registreren of mensen er overheen lopen, maar ook of iemand er bijvoorbeeld op valt. ‘Dat kan een zeer nuttige toepassing zijn in verzorgingstehuizen’, zegt Brinks. Een verzorger hoeft dan niet fysiek een kamer te controleren, maar krijgt een seintje als ergens iets gebeurt.
Slim textiel. Bron: Saxion
Naast het slim maken van de binnenkant van materialen, wil de onderzoeksgroep ook het uiterlijk van de materialen inzetten om nieuwe mogelijkheden te verkennen. ‘Wij willen de coatings en afwerkingen van het materiaal ook slim maken’, zegt Brinks. Zo zijn er bijvoorbeeld verschillende slimme kleurstoffen die reageren op de omgeving. ‘Daarmee zouden we optische effecten aan ons textiel kunnen toevoegen.’
De Saxion groep kijkt naar nieuwe manieren om al die materialen te produceren. ‘We onderzoeken de combinatie met 3D-printen. Als je een geleidend vezeldraad kunt printen, dan kun je zo’n vezel ook verweven met een stof in een industrieel proces’, zegt Brinks. Hij onderzoekt hoe je dat soort slimme materialen met een 3D-printer kunt hechten aan gewone materialen. ‘We willen komen tot een werkbaar proces.’
Belangrijk bij dergelijke klussen is dat de industrie de ideeën kan opschalen. ‘We hebben laatst een demonstratieproject gedaan waarbij we ons slimme textiel echt op industriële schaal produceerden’, zegt Brinks. Daarvoor gebruikten zij een industrieel weefgetouw van textielproducent Johan van den Acker, die stukken materiaal met een lengte van tien meter in elkaar kon weven.
Dat lukte relatief gemakkelijk met de geleidende vezels die ook in het shirtzaten, maar met optische fibers bleek het ineens een stuk lastiger. ‘Die fibers kunnen breken als je ze in het materiaal weeft’, zegt Brinks. Toch werd ook die horde uiteindelijk genomen. Het resultaat was dat de groep aan de industrie kon laten zien dat ze hun slimme toepassingen ook op grote schaal kunnen produceren.
Bij alle projecten die ze doen, is volgens Brinks de inbreng van de studenten van de hogeschool onontbeerlijk. ‘Zij vonden mijn oorspronkelijke idee voor het weefproject saai. Daarom hebben ze een veel complexer stuk textiel gemaakt dat elke optische kabel met een ledje verbindt, en met geluidssensoren’, zegt hij. Het resultaat was een stuk textiel dat zowel op geluidsterkte als op stroom reageert met een kleurrijk lichtpatroon – een toepassing die de groep uiteindelijk het ‘slimme gordijn’ heeft gedoopt.
Geleidend textiel. Bron: Saxion
Naast toepassingen en industriële productie, werken Brinks en collega’s ook aan een derde aspect van slimme textielen: de houdbaarheid. Je wilt niet dat je slimme shirt of gordijn na één keer wassen al kapot gaat. ‘Dat is lastig, omdat er veel elektronica is ingebouwd. De verbindingsstukken tussen een geleider en een component zijn heel kwetsbaar.’
De Saxion groep onderzoekt daarom wat de houdbaarheid van verloopstukjes is. Brinks: ‘We bestuderen na hoeveel bewegingen ze stuk gaan, zodat we kunnen zien of het textiel tegen dragen en wassen kan. Dat doen we samen met een student van de Universiteit Twente.’
Dit soort toegepast onderzoek in samenwerking met het bedrijfsleven zorgt er wel af en toe voor dat resultaten niet openbaar mogen worden gemaakt. ‘Als wij afspraken maken met één bedrijf, ligt het patent ook bij dat bedrijf’, zegt Brinks.
Toch is dat volgens Brinks meestal geen probleem. ‘We werken vaak samen met groepen bedrijven’, zegt hij. ‘Dan doen die bedrijven de eindontwikkeling zelf. Wij zorgen alleen voor een proof of concept op industriële schaal.’
Het geeft de onderzoekers aan de hogeschool een bijzondere positie. Ze doen onderzoek dat breder en fundamenteler is dan bij veel R&D-afdelingen van bedrijven, maar dat veel toegepaster is dan wat je bij een universiteit kunt doen.
Dit artikel is mede mogelijk gemaakt door Twente Connected.
(newscientist.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
24-06-2014
Innovatief ICT-onderzoek om geschiedenis van heelal te begrijpen
Binnen het onderzoeksprogramma Big Bang, Big Data: Innovating ICT as a Driver for Astronomy heeft NWO Exacte Wetenschappen (EW) vijf ICT-onderzoeksaanvragen gehonoreerd. Het gaat om onderzoek naar de nieuwste generatie geavanceerde computersystemen (‘exascale’ technologies) die nodig zijn om de gigantische hoeveelheden data te verwerken die gegenereerd zullen worden door de Square Kilometre Array (SKA), 's werelds grootste en meest gevoelige radiotelescoop.
SKA in Zuid-Afrika: artist's impression
SKA is een internationaal project om de grootste en gevoeligste radiotelescoop ter wereld te bouwen in Zuid-Afrika en Australië, om zo de geschiedenis van het heelal beter te begrijpen. Het project is de ultieme uitdaging in ‘Big Data' (het werken met extreem grote hoeveelheden gegevens) en wetenschappers moeten grote sprongen op het gebied van computerwetenschappen maken om hiermee om te kunnen gaan. De impact hiervan zal ook ver buiten de SKA zichtbaar zijn en een nieuw tijdperk inluiden dat de samenwerkingspartners het tijdperk van de cognitieve systemen noemen.
DOME en NWO
Het onderzoek Big Bang, Big Data: Innovating ICT as a Driver for Astronomy is een samenwerking tussen DOME (een samenwerking tussen ASTRON en IBM) en NWO-EW. Voor DOME onderzoeken wetenschappers extreem snelle, maar energiezuinige, computersystemen om de enorme gegevensstromen die door de Square Kilometre Array (SKA)-telescoop zullen worden geproduceerd, op te vangen. De vloed aan data die SKA zal genereren, is te groot voor de huidige supercomputers. Naar verwachting zal er elke dag ongeveer één exabyte aan informatie binnenkomen. Dat is ruwweg 19.000 keer zoveel als alle informatie uit alle boeken die ooit geschreven zijn.
Innovatieve ICT
Vanwege deze enorme hoeveelheden data is innovatieve ICT een voorwaarde om dit project tot een goed einde te brengen. Onderzoekprojecten binnen DOME tonen aanzienlijke raakvlakken met de ICT roadmap, waarin Big Data (Data, data, data) een van de thema’s is. Daarom is er een samenwerking tussen DOME en NWO-EW opgezet voor het opstarten van het onderzoeksprogramma Big Bang, Big Data: Innovating ICT as a driver for astronomy.
Wetenschap die ons raakt
Dit is waar het bij dit project om draait: een manier vinden om van Big Data iets te maken dat betrouwbaar, toegankelijk en milieuvriendelijk is. Eigenlijk precies zoals we om zouden willen gaan met gegevens binnen de zorg, verkeersmanagement, opsporingswerk, waterbeheer, de financiële sector, onderwijs, social media en een heleboel andere domeinen. Het onderzoek dat nu wordt gedaan in het kader van dit project zal hoogstwaarschijnlijk een sterke invloed hebben op allerlei zaken waar wij dagelijks mee te maken hebben, privé of professioneel.
Vijf onderzoeksprojecten
De vijf onderzoeksprojecten hebben als gemeenschappelijk doel om additionele Big Data ICT-innovaties te ontwikkelen die de astronomie en de maatschappij als geheel ten goede komen. Daarnaast draagt het honoreren van deze vijf projecten bij aan het opbouwen van een onderzoeksnetwerk in Nederland. Het beschikbare budget voor dit programma is ruim ¤ 2,2 miljoen. Hiervan wordt 50% in kind door DOME (ASTRON en IBM) bijgedragen en 50% in cash door NWO-EW.
Gehonoreerde projecten:
The Computer Science challenge of calibrating the ionosphere over the SKA sky
Hoofdaanvrager: Prof. dr. H.J.A. Röttgering, Universiteit Leiden
De ionosfeer verstoort in hevige mate de radiosignalen die de SKA uit het heelal gaat opvangen. Deze verstoring moet uit de data verwijderd worden om toch radiokaarten van zeer hoge kwaliteit te kunnen maken, die voor de wetenschap nodig zijn. Gezien de zeer grote hoeveelheid data en de complexiteit van de benodigde algoritmes is dit een serieuze ICT-uitdaging. In dit project zullen bestaande algoritmes voor de verwerking van grote datastromen uit de SKA onderzocht worden om uit te vinden welke stappen veel rekentijd kosten. Vervolgens worden wijzigingen ontworpen, geïmplementeerd en getest om deze knelpunten te overwinnen.
Data reduction and image formation for future radio telescopes (DRIFT)
Hoofdaanvrager: Prof. dr. ir. A.J. van der Veen, Technische Universiteit Delft
In de SKA zullen duizenden antennes op honderden locaties continu metingen verrichten. Deze gegevens worden bijeengebracht op een centraal punt waar deze in twee stappen worden omgezet in astronomische plaatjes (de zogenaamde beeldvorming). Dit gaat via een tussenstap waarin de metingen van diverse antennes met elkaar gecorreleerd worden. Voor de beeldvorming zullen bestaande algoritmes orde 350 petaflops nodig hebben (een petaflop is een biljard operaties per seconde), dat is een onrealistisch hoge complexiteit, een factor honderd meer dan voor LOFAR. Een ander knelpunt is datatransport van de antennes naar het centrale punt; berekeningen wijzen uit dat dit zeer veel energie gaat kosten.
Het onderzoek beoogt (A) het transportprobleem te verminderen door efficiënte "compressive sampling" technieken, waarmee veel data weggelaten wordt terwijl uiteindelijk toch alle benodigde correlaties berekend worden, en (B) geavanceerde numerieke technieken om de beeldvorming te versnellen. Idealiter wordt zelfs de tussenstap (correlatie-berekening) overgeslagen.
Beyond Compressive Sensing: Learning Radio-Interferometric Image Reconstruction
Hoofdaanvrager: Dr. M. Welling, Universiteit van Amsterdam
De hoeveelheid data die door toekomstige radiotelescopen gaat worden geproduceerd is te groot om nog te kunnen worden getransporteerd of opgeslagen. De huidige methoden schieten tekort om efficiënt uit deze gegevensstroom beelden van de radiobronnen aan de hemel te berekenen. In dit project gaan we observaties en simulaties gebruiken om de statistische eigenschappen van de te reconstrueren astronomische beelden in modellen te vangen. Met deze modellen kunnen we dan al dicht bij de antennes het merendeel van de ruwe data weggooien (het deel dat correspondeert met oninteressante ruis) en alleen de essentiële informatie bewaren (het deel dat correspondeert met het te reconstrueren beeld). Deze modellen zullen ook leiden tot een verbeterde beeldkwaliteit en het mogelijk maken ze efficiënter op te slaan.
Improving Power-Efficiency for Digital processing in Radio Astronomy (IMPEDRA)
Hoofdaanvrager: Dr. ir. A.B.J. Kokkeler, Universiteit Twente
Signalen in de radioastronomie zijn onnauwkeurig door de aanwezige ruis. Toch worden hierop met grote nauwkeurigheid berekeningen uitgevoerd. Die hoge rekennauwkeurigheid kost veel energie, wat een belemmering is voor de bouw van waarneemsystemen.
In dit project wordt gewerkt aan het drastisch verlagen van het energieverbruik door de nauwkeurigheid van de berekeningen in balans te brengen met die van de signalen, zonder dat daarbij de uiteindelijke waarneming beïnvloed wordt. Er zullen twee technieken onderzocht worden: probabilistic en approximate computing. Bij probabilistic computing is het toegestaan dat op een willekeurig moment ergens in een berekening een fout optreedt. Dit effect treedt bijvoorbeeld op wanneer voedingsspanningen verlaagd worden, wat een erg effectief middel is om energie te besparen. Er moet hierbij wel gegarandeerd kunnen worden dat de opgetreden fouten de uiteindelijke waarneming niet beïnvloeden. Bij approximate computing worden delen van een berekening die weinig invloed hebben op de uiteindelijke uitkomst, geschrapt om energie te besparen. Hierbij moeten de resultaten die gegenereerd worden wel voldoen aan de uiteindelijke nauwkeurigheidseisen.
Layered Astronomical Databases (LAD)
Hoofdaanvrager: Prof. dr. M.L. Kersten (Centrum Wiskunde en Informatica)
Onderzoekers zijn steeds meer afhankelijk van het effectief onderzoeken van enorme hoeveelheden aan experimentele gegevens: de database is het nieuwe laboratorium.
Het efficiënt opslaan van petabytes aan gegevens wordt echter nog niet efficiënt ondersteund door databasesystemen, evenals het snel bepalen van statistische eigenschappen en het genereren van compacte samenvattingen. Beide vormen de grote uitdaging waar in het LAD-project aan gewerkt zal worden.
In het project zal worden gewerkt aan een schaalbare oplossing met real-time mogelijkheden, waar de toegangspatronen passen bij de samenvattingslagen in een gelaagd opslagsysteem. Verschillende lagen presenteren de data dan in verschillende formaten, variërend van bovenaan de erg grove statistische overzichten op hoog niveau, tot helemaal onderaan de ruwe details.
Over NWO
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) is met een budget van 625 miljoen euro per jaar een van de grootste wetenschapsfinanciers in Nederland. NWO stimuleert kwaliteit en vernieuwing in de wetenschap door het beste onderzoek te selecteren en te financieren. NWO beheert onderzoeksinstituten van (inter)nationaal belang, geeft mede richting aan het wetenschappelijk onderzoek in Nederland en brengt wetenschap en maatschappij bij elkaar. Onderzoeksvoorstellen worden beoordeeld en geselecteerd door vooraanstaande wetenschappers uit binnen- en buitenland. Dankzij financiering van NWO kunnen meer dan vijfduizend wetenschappers onderzoek doen.
(nwo.nl)
[ Bericht 0% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 25-06-2014 08:19:01 ]
Innovatief ICT-onderzoek om geschiedenis van heelal te begrijpen
Binnen het onderzoeksprogramma Big Bang, Big Data: Innovating ICT as a Driver for Astronomy heeft NWO Exacte Wetenschappen (EW) vijf ICT-onderzoeksaanvragen gehonoreerd. Het gaat om onderzoek naar de nieuwste generatie geavanceerde computersystemen (‘exascale’ technologies) die nodig zijn om de gigantische hoeveelheden data te verwerken die gegenereerd zullen worden door de Square Kilometre Array (SKA), 's werelds grootste en meest gevoelige radiotelescoop.
SKA in Zuid-Afrika: artist's impression
SKA is een internationaal project om de grootste en gevoeligste radiotelescoop ter wereld te bouwen in Zuid-Afrika en Australië, om zo de geschiedenis van het heelal beter te begrijpen. Het project is de ultieme uitdaging in ‘Big Data' (het werken met extreem grote hoeveelheden gegevens) en wetenschappers moeten grote sprongen op het gebied van computerwetenschappen maken om hiermee om te kunnen gaan. De impact hiervan zal ook ver buiten de SKA zichtbaar zijn en een nieuw tijdperk inluiden dat de samenwerkingspartners het tijdperk van de cognitieve systemen noemen.
DOME en NWO
Het onderzoek Big Bang, Big Data: Innovating ICT as a Driver for Astronomy is een samenwerking tussen DOME (een samenwerking tussen ASTRON en IBM) en NWO-EW. Voor DOME onderzoeken wetenschappers extreem snelle, maar energiezuinige, computersystemen om de enorme gegevensstromen die door de Square Kilometre Array (SKA)-telescoop zullen worden geproduceerd, op te vangen. De vloed aan data die SKA zal genereren, is te groot voor de huidige supercomputers. Naar verwachting zal er elke dag ongeveer één exabyte aan informatie binnenkomen. Dat is ruwweg 19.000 keer zoveel als alle informatie uit alle boeken die ooit geschreven zijn.
Innovatieve ICT
Vanwege deze enorme hoeveelheden data is innovatieve ICT een voorwaarde om dit project tot een goed einde te brengen. Onderzoekprojecten binnen DOME tonen aanzienlijke raakvlakken met de ICT roadmap, waarin Big Data (Data, data, data) een van de thema’s is. Daarom is er een samenwerking tussen DOME en NWO-EW opgezet voor het opstarten van het onderzoeksprogramma Big Bang, Big Data: Innovating ICT as a driver for astronomy.
Wetenschap die ons raakt
Dit is waar het bij dit project om draait: een manier vinden om van Big Data iets te maken dat betrouwbaar, toegankelijk en milieuvriendelijk is. Eigenlijk precies zoals we om zouden willen gaan met gegevens binnen de zorg, verkeersmanagement, opsporingswerk, waterbeheer, de financiële sector, onderwijs, social media en een heleboel andere domeinen. Het onderzoek dat nu wordt gedaan in het kader van dit project zal hoogstwaarschijnlijk een sterke invloed hebben op allerlei zaken waar wij dagelijks mee te maken hebben, privé of professioneel.
Vijf onderzoeksprojecten
De vijf onderzoeksprojecten hebben als gemeenschappelijk doel om additionele Big Data ICT-innovaties te ontwikkelen die de astronomie en de maatschappij als geheel ten goede komen. Daarnaast draagt het honoreren van deze vijf projecten bij aan het opbouwen van een onderzoeksnetwerk in Nederland. Het beschikbare budget voor dit programma is ruim ¤ 2,2 miljoen. Hiervan wordt 50% in kind door DOME (ASTRON en IBM) bijgedragen en 50% in cash door NWO-EW.
Gehonoreerde projecten:
The Computer Science challenge of calibrating the ionosphere over the SKA sky
Hoofdaanvrager: Prof. dr. H.J.A. Röttgering, Universiteit Leiden
De ionosfeer verstoort in hevige mate de radiosignalen die de SKA uit het heelal gaat opvangen. Deze verstoring moet uit de data verwijderd worden om toch radiokaarten van zeer hoge kwaliteit te kunnen maken, die voor de wetenschap nodig zijn. Gezien de zeer grote hoeveelheid data en de complexiteit van de benodigde algoritmes is dit een serieuze ICT-uitdaging. In dit project zullen bestaande algoritmes voor de verwerking van grote datastromen uit de SKA onderzocht worden om uit te vinden welke stappen veel rekentijd kosten. Vervolgens worden wijzigingen ontworpen, geïmplementeerd en getest om deze knelpunten te overwinnen.
Data reduction and image formation for future radio telescopes (DRIFT)
Hoofdaanvrager: Prof. dr. ir. A.J. van der Veen, Technische Universiteit Delft
In de SKA zullen duizenden antennes op honderden locaties continu metingen verrichten. Deze gegevens worden bijeengebracht op een centraal punt waar deze in twee stappen worden omgezet in astronomische plaatjes (de zogenaamde beeldvorming). Dit gaat via een tussenstap waarin de metingen van diverse antennes met elkaar gecorreleerd worden. Voor de beeldvorming zullen bestaande algoritmes orde 350 petaflops nodig hebben (een petaflop is een biljard operaties per seconde), dat is een onrealistisch hoge complexiteit, een factor honderd meer dan voor LOFAR. Een ander knelpunt is datatransport van de antennes naar het centrale punt; berekeningen wijzen uit dat dit zeer veel energie gaat kosten.
Het onderzoek beoogt (A) het transportprobleem te verminderen door efficiënte "compressive sampling" technieken, waarmee veel data weggelaten wordt terwijl uiteindelijk toch alle benodigde correlaties berekend worden, en (B) geavanceerde numerieke technieken om de beeldvorming te versnellen. Idealiter wordt zelfs de tussenstap (correlatie-berekening) overgeslagen.
Beyond Compressive Sensing: Learning Radio-Interferometric Image Reconstruction
Hoofdaanvrager: Dr. M. Welling, Universiteit van Amsterdam
De hoeveelheid data die door toekomstige radiotelescopen gaat worden geproduceerd is te groot om nog te kunnen worden getransporteerd of opgeslagen. De huidige methoden schieten tekort om efficiënt uit deze gegevensstroom beelden van de radiobronnen aan de hemel te berekenen. In dit project gaan we observaties en simulaties gebruiken om de statistische eigenschappen van de te reconstrueren astronomische beelden in modellen te vangen. Met deze modellen kunnen we dan al dicht bij de antennes het merendeel van de ruwe data weggooien (het deel dat correspondeert met oninteressante ruis) en alleen de essentiële informatie bewaren (het deel dat correspondeert met het te reconstrueren beeld). Deze modellen zullen ook leiden tot een verbeterde beeldkwaliteit en het mogelijk maken ze efficiënter op te slaan.
Improving Power-Efficiency for Digital processing in Radio Astronomy (IMPEDRA)
Hoofdaanvrager: Dr. ir. A.B.J. Kokkeler, Universiteit Twente
Signalen in de radioastronomie zijn onnauwkeurig door de aanwezige ruis. Toch worden hierop met grote nauwkeurigheid berekeningen uitgevoerd. Die hoge rekennauwkeurigheid kost veel energie, wat een belemmering is voor de bouw van waarneemsystemen.
In dit project wordt gewerkt aan het drastisch verlagen van het energieverbruik door de nauwkeurigheid van de berekeningen in balans te brengen met die van de signalen, zonder dat daarbij de uiteindelijke waarneming beïnvloed wordt. Er zullen twee technieken onderzocht worden: probabilistic en approximate computing. Bij probabilistic computing is het toegestaan dat op een willekeurig moment ergens in een berekening een fout optreedt. Dit effect treedt bijvoorbeeld op wanneer voedingsspanningen verlaagd worden, wat een erg effectief middel is om energie te besparen. Er moet hierbij wel gegarandeerd kunnen worden dat de opgetreden fouten de uiteindelijke waarneming niet beïnvloeden. Bij approximate computing worden delen van een berekening die weinig invloed hebben op de uiteindelijke uitkomst, geschrapt om energie te besparen. Hierbij moeten de resultaten die gegenereerd worden wel voldoen aan de uiteindelijke nauwkeurigheidseisen.
Layered Astronomical Databases (LAD)
Hoofdaanvrager: Prof. dr. M.L. Kersten (Centrum Wiskunde en Informatica)
Onderzoekers zijn steeds meer afhankelijk van het effectief onderzoeken van enorme hoeveelheden aan experimentele gegevens: de database is het nieuwe laboratorium.
Het efficiënt opslaan van petabytes aan gegevens wordt echter nog niet efficiënt ondersteund door databasesystemen, evenals het snel bepalen van statistische eigenschappen en het genereren van compacte samenvattingen. Beide vormen de grote uitdaging waar in het LAD-project aan gewerkt zal worden.
In het project zal worden gewerkt aan een schaalbare oplossing met real-time mogelijkheden, waar de toegangspatronen passen bij de samenvattingslagen in een gelaagd opslagsysteem. Verschillende lagen presenteren de data dan in verschillende formaten, variërend van bovenaan de erg grove statistische overzichten op hoog niveau, tot helemaal onderaan de ruwe details.
Over NWO
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) is met een budget van 625 miljoen euro per jaar een van de grootste wetenschapsfinanciers in Nederland. NWO stimuleert kwaliteit en vernieuwing in de wetenschap door het beste onderzoek te selecteren en te financieren. NWO beheert onderzoeksinstituten van (inter)nationaal belang, geeft mede richting aan het wetenschappelijk onderzoek in Nederland en brengt wetenschap en maatschappij bij elkaar. Onderzoeksvoorstellen worden beoordeeld en geselecteerd door vooraanstaande wetenschappers uit binnen- en buitenland. Dankzij financiering van NWO kunnen meer dan vijfduizend wetenschappers onderzoek doen.
(nwo.nl)
[ Bericht 0% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 25-06-2014 08:19:01 ]
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-06-2014
Samenscholende sterrenstelsels stellen algemene relativiteitstheorie op de proef
Sterrenstelsels hebben de neiging om naar elkaar toe te ‘vallen’. (SDSS)
De algemene relativiteitstheorie is geslaagd voor een zware test. De tot nu toe meest nauwkeurige metingen van de zwaartekrachtsinteracties tussen verre sterrenstelsels zijn er volkomen mee in overeenstemming. Dat wordt vandaag bekendgemaakt op de National Astronomy Meeting van de Royal Astronomical Society in Portsmouth.
Om tot die conclusie te komen hebben astronomen meer dan 600.000 sterrenstelsels geanalyseerd die met de Sloan Digital Sky Survey III in kaart zijn gebracht. Daarbij is onderzocht hoe sterk die stelsels de neiging hebben om, onder invloed van de zwaartekracht, samen te klonteren. Op die manier waren de wetenschappers in staat om de sterkte van de zwaartekracht tot op zes procent nauwkeurig te meten.
De algemene relativiteitstheorie stelt dat zwaartekracht een gevolg is van de kromming van de ruimtetijd. Objecten met veel massa vervormen de hen omringende ruimtetijd, en beïnvloeden zodoende de bewegingen van naburige objecten.
Veel verschijnselen laten zich met deze theorie op elegante wijze verklaren. Maar er bestaan ook alternatieve theorieën, en wetenschappers proberen er proefondervindelijk achter te komen welke de beste is. Tot nu toe heeft de theorie die bijna honderd jaar geleden door Albert Einstein is opgesteld alle tests doorstaan. (EE)
(allesoversterrenkunde)
Samenscholende sterrenstelsels stellen algemene relativiteitstheorie op de proef
Sterrenstelsels hebben de neiging om naar elkaar toe te ‘vallen’. (SDSS)
De algemene relativiteitstheorie is geslaagd voor een zware test. De tot nu toe meest nauwkeurige metingen van de zwaartekrachtsinteracties tussen verre sterrenstelsels zijn er volkomen mee in overeenstemming. Dat wordt vandaag bekendgemaakt op de National Astronomy Meeting van de Royal Astronomical Society in Portsmouth.
Om tot die conclusie te komen hebben astronomen meer dan 600.000 sterrenstelsels geanalyseerd die met de Sloan Digital Sky Survey III in kaart zijn gebracht. Daarbij is onderzocht hoe sterk die stelsels de neiging hebben om, onder invloed van de zwaartekracht, samen te klonteren. Op die manier waren de wetenschappers in staat om de sterkte van de zwaartekracht tot op zes procent nauwkeurig te meten.
De algemene relativiteitstheorie stelt dat zwaartekracht een gevolg is van de kromming van de ruimtetijd. Objecten met veel massa vervormen de hen omringende ruimtetijd, en beïnvloeden zodoende de bewegingen van naburige objecten.
Veel verschijnselen laten zich met deze theorie op elegante wijze verklaren. Maar er bestaan ook alternatieve theorieën, en wetenschappers proberen er proefondervindelijk achter te komen welke de beste is. Tot nu toe heeft de theorie die bijna honderd jaar geleden door Albert Einstein is opgesteld alle tests doorstaan. (EE)
(allesoversterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Earth may have underground 'ocean' three times that of the surface
After decades of searching scientists have discovered that a vast reservoir of water, enough to fill the Earth’s oceans three times over, may be trapped hundreds of miles beneath the surface, potentially transforming our understanding of how the planet was formed.
The water is locked up in a mineral called ringwoodite about 660km (400 miles) beneath the crust of the Earth, researchers say. Geophysicist Steve Jacobsen from Northwestern University in the US co-authored the study published in the journal Science and said the discovery suggested Earth’s water may have come from within, driven to the surface by geological activity, rather than being deposited by icy comets hitting the forming planet as held by the prevailing theories.
meer ...
After decades of searching scientists have discovered that a vast reservoir of water, enough to fill the Earth’s oceans three times over, may be trapped hundreds of miles beneath the surface, potentially transforming our understanding of how the planet was formed.
The water is locked up in a mineral called ringwoodite about 660km (400 miles) beneath the crust of the Earth, researchers say. Geophysicist Steve Jacobsen from Northwestern University in the US co-authored the study published in the journal Science and said the discovery suggested Earth’s water may have come from within, driven to the surface by geological activity, rather than being deposited by icy comets hitting the forming planet as held by the prevailing theories.
meer ...
Niet meer aanwezig in dit forum.
25-06-2014
Newtons G gemeten met atoomwolkjes
Hoe sterk trekken twee massa's aan elkaar?
Kwantumeigenschappen van ultrakoude atomen bieden een fundamenteel nieuwe methode om de gravitatieconstante te meten.
Voor het eerst hebben natuurkundigen kwantumeigenschappen van materie gebruikt om de sterkte van de zwaartekracht te meten. Tot nu toe werd die sterkte altijd bepaald door de kracht te meten tussen twee zware bollen. Italiaanse natuurkundigen publiceerden de nieuwe methode vorige week in het vakblad Nature.
Alles wat massa heeft – van appels tot planeten – trekt aan elkaar en de fundamentele natuurkracht die dat veroorzaakt , is de zwaartekracht. Isaac Newton ontdekte dat de zwaartekracht tussen twee massa’s evenredig is met de grootte van beide massa’s en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand ertussen. Elke middelbare scholier leert deze formule zodra het gaat over zwaartekracht.
In deze formule zit ook nog een evenredigheidsconstante : G, de universele gravitationele constante. De waarde van G moet experimenteel worden bepaald, en is heel klein: 6,6754 x 10-11 m3s-2kg-1. Dat is ook de reden dat de zwaartekracht tussen twee mensen onvoelbaar klein is, maar de zwaartekracht tussen planeet Aarde en de mens wel voelbaar is. Spring maar eens van een muurtje af.
G is een van de minst nauwkeurig bekende natuurconstanten; slechts bekend op vier cijfers na de komma. Het was Henry Cavendish die in 1798 de waarde van G voor het eerst mat met een torsiebalans.
Atoominterferometer
Sinds 1798 is de zwaartekrachtconstante zo’n driehonderd maal gemeten. Helaas vonden verschillende laboratoria iets verschillende waarden van G, zonder dat deze in de loop van de tijd convergeerden naar één betrouwbaar getal. Zwaartekrachtonderzoekers slaagden er ook niet in om de oorzaken van die verschillende meetuitkomsten te achterhalen.
Daarom is het belangrijk om een nieuwe manier te ontwikkelen om G te meten, eentje die niet dezelfde systematische fouten bevat als de methode met een torsiebalans.
Italiaanse onderzoekers zijn er nu voor het eerst in geslaagd om G op een heel andere manier te meten, in een zogenaamde atoominterferometer. Ze maten de aantrekking tussen twee wolkjes rubidiumatomen en een krans van zware wolfraamcilinders. De atoomwolkjes bewegen op en neer binnenin de cilinderkrans. De cilinders wegen in totaal 516 kilogram.
Wiebelende wolkjes
Met lasers koelen ze twee wolkjes met rubidiumatomen af tot bijna het absolute nulpunt, waardoor ze gebruik kunnen maken van het feit dat atomen niet alleen een materiekarakter hebben, maar ook een golfkarakter. De banen van de wiebelende atoomwolkjes verraden hoe sterk ze worden aangetrokken door de metalen cilinders.
Met deze opstelling slaagden de Italianen erin om G met een nauwkeurigheid van 0,015% te meten. Dat is iets minder nauwkeurig dan de traditionele methoden. De onderzoekers verwachten echter dat ze de nauwkeurigheid zeker nog met een factor tien kunnen verbeteren. Daarmee zou Newtons zwaartekrachtconstante voor het eerst nauwkeuriger worden gemeten gebruik makend van kwantumeffecten dan gebruik makend van macroscopische effecten.
Zowel voor het onderzoek naar de zwaartekracht als fundamentele natuurkracht, als voor onderzoek binnen de sterrenkunde, de deeltjesfysica en de geofysica is het belangrijk om de universele zwaartekrachtconstante zo precies mogelijk te meten.
G. Rosi et. al. Precision measurement of the Newtonian gravitational constant using cold atoms. Nature, Vol. 510, No. 7505
(wetenschap24.nl)
Newtons G gemeten met atoomwolkjes
Hoe sterk trekken twee massa's aan elkaar?
Kwantumeigenschappen van ultrakoude atomen bieden een fundamenteel nieuwe methode om de gravitatieconstante te meten.
Voor het eerst hebben natuurkundigen kwantumeigenschappen van materie gebruikt om de sterkte van de zwaartekracht te meten. Tot nu toe werd die sterkte altijd bepaald door de kracht te meten tussen twee zware bollen. Italiaanse natuurkundigen publiceerden de nieuwe methode vorige week in het vakblad Nature.
Alles wat massa heeft – van appels tot planeten – trekt aan elkaar en de fundamentele natuurkracht die dat veroorzaakt , is de zwaartekracht. Isaac Newton ontdekte dat de zwaartekracht tussen twee massa’s evenredig is met de grootte van beide massa’s en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand ertussen. Elke middelbare scholier leert deze formule zodra het gaat over zwaartekracht.
In deze formule zit ook nog een evenredigheidsconstante : G, de universele gravitationele constante. De waarde van G moet experimenteel worden bepaald, en is heel klein: 6,6754 x 10-11 m3s-2kg-1. Dat is ook de reden dat de zwaartekracht tussen twee mensen onvoelbaar klein is, maar de zwaartekracht tussen planeet Aarde en de mens wel voelbaar is. Spring maar eens van een muurtje af.
G is een van de minst nauwkeurig bekende natuurconstanten; slechts bekend op vier cijfers na de komma. Het was Henry Cavendish die in 1798 de waarde van G voor het eerst mat met een torsiebalans.
Atoominterferometer
Sinds 1798 is de zwaartekrachtconstante zo’n driehonderd maal gemeten. Helaas vonden verschillende laboratoria iets verschillende waarden van G, zonder dat deze in de loop van de tijd convergeerden naar één betrouwbaar getal. Zwaartekrachtonderzoekers slaagden er ook niet in om de oorzaken van die verschillende meetuitkomsten te achterhalen.
Daarom is het belangrijk om een nieuwe manier te ontwikkelen om G te meten, eentje die niet dezelfde systematische fouten bevat als de methode met een torsiebalans.
Italiaanse onderzoekers zijn er nu voor het eerst in geslaagd om G op een heel andere manier te meten, in een zogenaamde atoominterferometer. Ze maten de aantrekking tussen twee wolkjes rubidiumatomen en een krans van zware wolfraamcilinders. De atoomwolkjes bewegen op en neer binnenin de cilinderkrans. De cilinders wegen in totaal 516 kilogram.
Wiebelende wolkjes
Met lasers koelen ze twee wolkjes met rubidiumatomen af tot bijna het absolute nulpunt, waardoor ze gebruik kunnen maken van het feit dat atomen niet alleen een materiekarakter hebben, maar ook een golfkarakter. De banen van de wiebelende atoomwolkjes verraden hoe sterk ze worden aangetrokken door de metalen cilinders.
Met deze opstelling slaagden de Italianen erin om G met een nauwkeurigheid van 0,015% te meten. Dat is iets minder nauwkeurig dan de traditionele methoden. De onderzoekers verwachten echter dat ze de nauwkeurigheid zeker nog met een factor tien kunnen verbeteren. Daarmee zou Newtons zwaartekrachtconstante voor het eerst nauwkeuriger worden gemeten gebruik makend van kwantumeffecten dan gebruik makend van macroscopische effecten.
Zowel voor het onderzoek naar de zwaartekracht als fundamentele natuurkracht, als voor onderzoek binnen de sterrenkunde, de deeltjesfysica en de geofysica is het belangrijk om de universele zwaartekrachtconstante zo precies mogelijk te meten.
G. Rosi et. al. Precision measurement of the Newtonian gravitational constant using cold atoms. Nature, Vol. 510, No. 7505
(wetenschap24.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Evolution of life's operating system revealed in detail
In the new study, Williams and Research Scientist Anton Petrov compared three-dimensional structures of ribosomes from a variety of species of varying biological complexity, including humans, yeast, bacteria and archaea. The researchers found distinct fingerprints in the ribosomes where new structures were added to the ribosomal surface without altering the pre-existing ribosomal core from the last universal common ancestor. Credit: Loren Williams/Georgia Institute of Technology.
The evolution of the ribosome, a large molecular structure found in the cells of all species, has been revealed in unprecedented detail in a new study.
Around 4 billion years ago, the first molecules of life came together on the early Earth and formed precursors of modern proteins and RNA. Scientists studying the origin of life have been searching for clues about how these reactions happened. Some of those clues have been found in the ribosome.
The core of the ribosome is essentially the same in all living systems, while the outer regions expand and become complicated as species gain complexity. By digitally peeling back the layers of modern ribosomes in the new study, scientists were able to model the structures of primordial ribosomes.
"The history of the ribosome is tells us about the origin of life," said Loren Williams, a professor in the School of Chemistry and Biochemistry at the Georgia Institute of Technology. "We have worked out on a fine level of detail how the ribosome originated and evolved."
The study was sponsored by the NASA Astrobiology Institute and the Center for Ribosomal Origins and Evolution at Georgia Tech. The results were published June 30 in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences.
In biology, the genetic information stored in DNA is transcribed into mRNA, which is then shipped out of the cell nucleus. Ribosomes, in all species use mRNA as a blueprint for building all the proteins and enzymes essential to life. The ribosome's job is called translation.
The common core of the ribosome is essentially the same in humans, yeast, bacteria and archaea – in all living systems. The Georgia Tech team has shown that as organisms evolve and become more complex, so do their ribosomes. Humans have the largest and most complex ribosomes. But the changes are on the surface – the heart of a human ribosome the same as in a bacterial ribosome.
"The translation system is the operating system of life," Williams said. "At its core the ribosome is the same everywhere. The ribosome is universal biology."
In the new study, Williams and Research Scientist Anton Petrov compared three-dimensional structures of ribosomes from a variety of species of varying biological complexity, including humans, yeast, bacteria and archaea. The researchers found distinct fingerprints in the ribosomes where new structures were added to the ribosomal surface without altering the pre-existing core.
Additions to the ribosome cause insertion fingerprints. Much like a botanist can carve back twigs and branches on a tree to learn about its growth and age, Petrov and Williams show how segments were continually added to the ribosome without changing the underlying structure. The research team extrapolated the process backwards in time to generate models of simple, primordial ribosomes.
"We learned some of the rules of the ribosome, that evolution can change the ribosome as long as it does not mess with its core," Williams said. "Evolution can add things on, but it can't change what was already there."
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
01-07-2014
10 innovaties die ons leven tegen 2025 ingrijpend veranderen
© photo news.
Dat de wereld rondom ons de laatste decennia ingrijpend veranderd is, staat buiten kijf. Technologische vooruitgang zal er ongetwijfeld ook de komende decennia geboekt worden. Maar hoe precies?
© belga.
© ap.
Dat vroeg ook Thomson Reuters zich af. Daar liet de multinational een rapport opstellen. Daarin wordt gefocust op tien opmerkelijke technologische innovaties, die tegen 2025 realiteit zullen zijn.
1. Zonne-energie
De technologie van zonne-energiestaat zo op punt staan dat het onze grootste energiebron wordt. Zowel het oogsten, opslaan als omzetten ervan.
2. Elektrische vliegtuigen
Ook het gebruik van elektrische voertuigen stijgt spectaculair. Hun batterij houdt het langer uit, wat het mogelijk maakt verder te reizen. Daarnaast worden de eerste elektrische vliegtuigen ontwikkeld.
3. Biologisch afbreekbaar afval
We gaan ook anders met ons afval om: in 2025 is alle afval biologisch afbreekbaar, meent het rapport. Verpakking op basis van petroleum is voorgoed afgevoerd.
4. Wireless
Draadloze verbindingen domineren ons dagelijks leven. Auto's, je huis, je mobiele apparaten, ... ze zijn alemaal met elkaar verbonden. En dat op maat van onze nodes.
5. Teleportatie
Bovendien menen de auteurs van het rapport dat de eerste testen met teleportatie tegen 2025 een feit zijn.
6. Dementie
Het aantal gevallen van dementie en Alzheimer daalt spectaculair, omdat zowel de behandeling als de preventie ervan verder ontwikkeld wordt.
7. Diabetes type 1
Diabetes type 1 is een te voorkomen ziekte, zo blijkt uit het rapport. De genen die de ziekte veroorzaken kunnen worden gemodificeerd, waardoor bepaalde metabolische processen voorkomen worden.
8. Medicatie
Chemotherapie en kankerbestrijdende medicijnen zijn in 2025 veiliger en gezonder. Omdat de medicijnen veel preciezer zijn, is er minder kans op neveneffecten.
9. DNA-kaart
Bij onze geboorte is het dan ook mogelijk om een soort DNA-kaart te maken, waarmee ziektes en dergelijke voorspeld kunnen worden.
10. Voedseltekort
Voedseltekorten en fluctuerende voedselprijzen liggen in het verleden. En dat dankzij technologische innovaties en het genetisch aanpassen van gewassen
(HLN)
10 innovaties die ons leven tegen 2025 ingrijpend veranderen
© photo news.
Dat de wereld rondom ons de laatste decennia ingrijpend veranderd is, staat buiten kijf. Technologische vooruitgang zal er ongetwijfeld ook de komende decennia geboekt worden. Maar hoe precies?
© belga.
© ap.
Dat vroeg ook Thomson Reuters zich af. Daar liet de multinational een rapport opstellen. Daarin wordt gefocust op tien opmerkelijke technologische innovaties, die tegen 2025 realiteit zullen zijn.
1. Zonne-energie
De technologie van zonne-energiestaat zo op punt staan dat het onze grootste energiebron wordt. Zowel het oogsten, opslaan als omzetten ervan.
2. Elektrische vliegtuigen
Ook het gebruik van elektrische voertuigen stijgt spectaculair. Hun batterij houdt het langer uit, wat het mogelijk maakt verder te reizen. Daarnaast worden de eerste elektrische vliegtuigen ontwikkeld.
3. Biologisch afbreekbaar afval
We gaan ook anders met ons afval om: in 2025 is alle afval biologisch afbreekbaar, meent het rapport. Verpakking op basis van petroleum is voorgoed afgevoerd.
4. Wireless
Draadloze verbindingen domineren ons dagelijks leven. Auto's, je huis, je mobiele apparaten, ... ze zijn alemaal met elkaar verbonden. En dat op maat van onze nodes.
5. Teleportatie
Bovendien menen de auteurs van het rapport dat de eerste testen met teleportatie tegen 2025 een feit zijn.
6. Dementie
Het aantal gevallen van dementie en Alzheimer daalt spectaculair, omdat zowel de behandeling als de preventie ervan verder ontwikkeld wordt.
7. Diabetes type 1
Diabetes type 1 is een te voorkomen ziekte, zo blijkt uit het rapport. De genen die de ziekte veroorzaken kunnen worden gemodificeerd, waardoor bepaalde metabolische processen voorkomen worden.
8. Medicatie
Chemotherapie en kankerbestrijdende medicijnen zijn in 2025 veiliger en gezonder. Omdat de medicijnen veel preciezer zijn, is er minder kans op neveneffecten.
9. DNA-kaart
Bij onze geboorte is het dan ook mogelijk om een soort DNA-kaart te maken, waarmee ziektes en dergelijke voorspeld kunnen worden.
10. Voedseltekort
Voedseltekorten en fluctuerende voedselprijzen liggen in het verleden. En dat dankzij technologische innovaties en het genetisch aanpassen van gewassen
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Het grootste probleem hierbij is opslag, zodat vraag en aanbod met elkaar gelijk kunnen worden gehouden. Dit is een fundamenteel probleem bij zon en wind energie wat door de mensen die het promoten altijd wordt onderschat cq ontkent.quote:
01-07-2014
10 innovaties die ons leven tegen 2025 ingrijpend veranderen
[ afbeelding ]
© photo news.
Dat de wereld rondom ons de laatste decennia ingrijpend veranderd is, staat buiten kijf. Technologische vooruitgang zal er ongetwijfeld ook de komende decennia geboekt worden. Maar hoe precies?
[ afbeelding ]
© belga.
[ afbeelding ]
© ap.
Dat vroeg ook Thomson Reuters zich af. Daar liet de multinational een rapport opstellen. Daarin wordt gefocust op tien opmerkelijke technologische innovaties, die tegen 2025 realiteit zullen zijn.
1. Zonne-energie
De technologie van zonne-energiestaat zo op punt staan dat het onze grootste energiebron wordt. Zowel het oogsten, opslaan als omzetten ervan.
Denk niet dat dit nog zolang duurt, dit is nu al sterk in opkomst.quote:4. Wireless
Draadloze verbindingen domineren ons dagelijks leven. Auto's, je huis, je mobiele apparaten, ... ze zijn alemaal met elkaar verbonden. En dat op maat van onze nodes.
Ik denk eerlijk gezegd dat de kunstmestgrondstoffen eerder op zijn dan de fossiele brandstoffen. Er is trouwens geen voedseltekort, iedere hongersnood in de afgelopen 100 jaar had eerder een politieke oorzaak dan een tekort aan voedsel. Honger is een wapen in conflicten.quote:10. Voedseltekort
Voedseltekorten en fluctuerende voedselprijzen liggen in het verleden. En dat dankzij technologische innovaties en het genetisch aanpassen van gewassen
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
Het is toch wel te gek voor woorden: kijk eens naar de volgorde van de punten!quote:
01-07-2014
10 innovaties die ons leven tegen 2025 ingrijpend veranderen
[ afbeelding ]
© photo news.
Dat de wereld rondom ons de laatste decennia ingrijpend veranderd is, staat buiten kijf. Technologische vooruitgang zal er ongetwijfeld ook de komende decennia geboekt worden. Maar hoe precies?
[ afbeelding ]
© belga.
[ afbeelding ]
© ap.
Dat vroeg ook Thomson Reuters zich af. Daar liet de multinational een rapport opstellen. Daarin wordt gefocust op tien opmerkelijke technologische innovaties, die tegen 2025 realiteit zullen zijn.
1. Zonne-energie
De technologie van zonne-energiestaat zo op punt staan dat het onze grootste energiebron wordt. Zowel het oogsten, opslaan als omzetten ervan.
2. Elektrische vliegtuigen
Ook het gebruik van elektrische voertuigen stijgt spectaculair. Hun batterij houdt het langer uit, wat het mogelijk maakt verder te reizen. Daarnaast worden de eerste elektrische vliegtuigen ontwikkeld.
3. Biologisch afbreekbaar afval
We gaan ook anders met ons afval om: in 2025 is alle afval biologisch afbreekbaar, meent het rapport. Verpakking op basis van petroleum is voorgoed afgevoerd.
4. Wireless
Draadloze verbindingen domineren ons dagelijks leven. Auto's, je huis, je mobiele apparaten, ... ze zijn alemaal met elkaar verbonden. En dat op maat van onze nodes.
5. Teleportatie
Bovendien menen de auteurs van het rapport dat de eerste testen met teleportatie tegen 2025 een feit zijn.
6. Dementie
Het aantal gevallen van dementie en Alzheimer daalt spectaculair, omdat zowel de behandeling als de preventie ervan verder ontwikkeld wordt.
7. Diabetes type 1
Diabetes type 1 is een te voorkomen ziekte, zo blijkt uit het rapport. De genen die de ziekte veroorzaken kunnen worden gemodificeerd, waardoor bepaalde metabolische processen voorkomen worden.
8. Medicatie
Chemotherapie en kankerbestrijdende medicijnen zijn in 2025 veiliger en gezonder. Omdat de medicijnen veel preciezer zijn, is er minder kans op neveneffecten.
9. DNA-kaart
Bij onze geboorte is het dan ook mogelijk om een soort DNA-kaart te maken, waarmee ziektes en dergelijke voorspeld kunnen worden.
10. Voedseltekort
Voedseltekorten en fluctuerende voedselprijzen liggen in het verleden. En dat dankzij technologische innovaties en het genetisch aanpassen van gewassen
(HLN)
Voedseltekort is het laatste punt. Alsof het bestaan van een mens niet in de eerste plaats om voedsel gaat.
Maslows piramide ondersteboven!
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
