Updates from February, 2011 Toggle Comment Threads

  • Urban 03:41 on 24 Feb. 2011 Permalink  

    Strašljiva tišina 

    Čas branja: 5-10 minut, z videom 15-20 minut

    Lani je minilo 50 let od prvega eksperimenta v okviru programa SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence oz. iskanje zunajzemeljske inteligence). 50 let poslušanja radijskih signalov iz vesolja in ducat let njihovega analiziranja s pionirskim programom distribuiranega računanja, [email protected], pa nič. Nobenega odkritja, nobenega vesoljca. Kaj to pomeni?

    Pravkar sem končal s knjigo Paula Daviesa, The Eerie Silence. Davies je bil kar nekaj let aktivno udeležen pri programu SETI in je kot tak v edinstveni poziciji, da postavi nekaj ključnih vprašanj in poskuša nanje odgovoriti. Oz., kot pravi, čas je, da kritično pogledamo kaj počnemo: praktično od odkritja radijskih valov naprej že iščemo ozkopasovni radijski signal iz vesolja. Tako smo si predstavljali inteligenco — in tako je inteligenca tudi izgledala — leta 1950.

    Že na Zemlji pa se je v zadnjih 50 letih zgodilo ogromno sprememb. Če pogledamo že področje komunikacij — vse od odkritja laserja naprej do zavedanja, da je oddajanje radijskih in TV programov v vesolje zelo neučinkovito, zato jih danes raje pošiljamo po žicah in optičnih vlaknih. Posledično je danes Zemlja radijsko precej temna, tako da od daleč najbrž sploh nihče ne bi opazil inteligence. In okno v katerem smo velikodušno sevali kilovate v vesolje, je trajalo zgolj dobrih 50 let, kar je tren očesa v primerjavi s starostjo in velikostjo vesolja.

    Ker I v SETI pomeni inteligenco, zgolj življenje ni dovolj. Biti mora tudi dovolj inteligentno, da bo pustilo neko sled, po kateri ga bo mogoče zaznati. In do razvoja inteligence vodi po ocenah številnih strokovnjakov niz 5-6 zelo neverjetnih dogodkov, od katerih lahko vsak zahteva več sto milijonov let. Če se vsi dogodki ne zvrstijo preden potencialni planet “umre”, se inteligentno življenje ne zgodi. Na žalost nimamo nobene metrike kaj je verjetno in kaj ne. Edini primer smo mi sami1, in statistika na osnovi enega vzorca ni vredna nič. Kljub temu obstaja možnost, da so se vsi neverjetni dogodki na Zemlji po naključju zgodili neverjetno hitro, in da smo v tem pogledu statistični ubežnik. Če je tako, smo najbrž sami precej daleč naokrog.

    Na spodnji sliki je tak pesimističen scenarij. Če drži, potem nam je na Zemlji za las uspelo pridobiti inteligenco tik (800 milijonov let) pred koncem planeta. Lahko, da večina planetov nima te sreče.

    Eden izmed takih zelo neverjetnih dogodkov je bil pred kratkim dokaj dobro povzet na Slo-techu — razvoj evkariontske celice:

    Razvoj na Zemlji kaže, da gre za skrajno neverjeten pojav, saj se je v celotni zgodovini planeta primeril samo enkrat. Vso večcelično življenje (rastline, glive, živali) je namreč potomec prve evkariontske celice.

    Po drugi strani pa, če temu ni tako, mora biti vesolje polno življenja — morda celo inteligentnega. Enačba, ki jo je sestavil znani astrofizik Frank Drake poskuša oceniti število inteligentnih civilizacij, ki razpolagajo z radijsko tehnologijo, in ki ta hip obstajajo v naši galaksiji. Pomemben faktor v tej enačbi predstavlja tudi verjetnost, da se civilizacija uniči. Če sklepamo po nas samih, smo v relativno kratkem času prišli od odkritja radijskih valov do izuma atomske bombe. Spet pa ne vemo, koliko časa bomo zdržali brez samouničenja, ali koliko časa bi zdržala povprečna civilizacija.

    V spodnjem posnetku Carl Sagan lepo razloži faktorje Drakove enačbe in poda ocene zanje.

    Toda problem lahko predstavlja še nek drug trend. Kljub milijonom let evolucije smo samo v zadnjih dobrih 100 letih odkrili večino znanosti: elektriko, radijske valove, relativnost, kvantno mehaniko, laserje, računalnike, internet, ipd. Če verjamemo Moorovemo zakonu in napovedim Raya Kurzweila, bomo v kratkem dosegli tehnološko singularnost, kjer bo vsaka sposobnost napovedovanja prihodnosti odpovedala.

    Ta vedno večja hitrost napredka je lepo razvidna s spodnje slike.

    Kdo pravi, da bi civilizacija, milijon let starejša od naše, sploh komunicirala s tako primitivno tehnologijo kot so radijski valovi? Sevanje ozadja in pulzarji, ki oddajajo radijske valove, predstavljajo naravne vire šuma, ki moti komunikacijo galaktičnega interneta. Primer obetavne komunikacijske tehnologije, ki bi jo napredna civilizacija lahko uporabljala, je curek nevtrinov, kar bi podobno razvita civilizacija brez težav zaznala (mi pa zaenkrat še ne).

    Druga dimenzija napredka se lahko nanaša na nivo zaznavanja. Danes npr. jasno ločujemo dva konceptualna nivoja: materialnega in informacijskega. Delo lahko opravljamo ne samo z manipulacijo snovi, ampak tudi z obdelavo informacij. Pred samo 500 leti bi se stroj za obdelavo informacij (in koncept softvera) zdel nekaj nepojmljivega. Kako lahko vemo, da se ne bo v naslednjih 500 letih razvil še višji nivo, ki bo npr. temeljil na premikanju informacij, tako kot obdelava informacij danes temelji na premikanju elektronov? Takega procesa ne bi mogli prepoznati niti na nivoju fizičnega sveta (premikanje elektronov), niti na nivoju informacij (tako kot že danes ne moremo razbrati npr. naslova spletne strani neposredno iz opazovanja premikov elektronov).

    Nenazadnje pa, kdo pravi, da bi miljon let naprednejša civilizacija sploh rada komunicirala z nami? Preradi predpostavljamo, da so na isti razvojni stopnji kot mi, to je vsaj v cca. letu 1950. To je, da poznajo radijsko tehniko, da se zavedajo, da lahko iz vesolja pride radijski signal, ter da poslušajo. Če so vesoljci že dosegli svojo singularnost in nadomestili naravno evolucijo z umetno, so najbrž postali pametni stroji (megaračunalniki). Biološka inteligenca je, po vseh napovedih, le prehodno obdobje do nastanka intelignetnih strojev.

    Torej, če so vesoljci tako ali drugače miljon let pred nami, zakaj bi sploh hoteli komunicirati z nami? Konec koncev tudi mi ne poskušamo komunicirati s šimpanzi, ki so po evoluciji milijon let za nami (ali npr. z glivami, če upoštevamo še eksponentno pospeševanje napredka). Ali se lahko od gliv česarkoli koristnega naučimo? Ali nam lahko razkrijejo poenoteno teorijo vsega ali razložijo nastanek vesolja? Če ne, zakaj bi iskali načine za komunikacijo z njimi. In podobno, zakaj bi se samozadosten megaračunalnik v velikosti planeta, ki bi se zabaval z reševanjem matematičnih problemov, ukvarjal s komunikacijo z biološkimi bitji, ki so v primerjavi z njim na razvojni stopnji glive.

    Pod črto, nad knjigo sem bil navdušen; napisana je zanimivo in berljivo ter upoštevaje vsa zadnja in predzadnja znanstvena dognanja s tega področja, vključno z domnevnim Nasinim odkritjem življenja na osnovi arzena. Osvežujoče branje, ki na sistematičen in znanstveno skeptičen način obdela kopico možnih scenarijev in jih podpre s poljudno razlago, številne ZF koncepte pa bodisi kritično razdela ali z dvema stavkoma zdrave pameti postavi na trdna tla. Priporočam!

    Za konec pa še en poetičen posnetek iz Nasine Carl Sagan serije na to temo. Life looks for life.

    1. To ima za posledico tudi našo antropocentričnost. Ker znamo razmišljati samo v človeških okvirih, si tudi vesoljce najraje predstavljamo kot humanoide, čeprav je verjetnost za to izjemno majhna. []
     
    • Roman 09:15 on 24 Feb. 2011 Permalink

      Super. Narocu hard copy.

  • Urban 02:51 on 1 Feb. 2011 Permalink  

    Electrons 

    As promised, Electrons is in the App store, and it’s just amazing.

    It’s a charged particle simulator for iPad. It allows you to create dozens of positively or negatively charged particles, either freely roaming in space, or contained within conducting bodies. You can observe complex particle interactions and resulting electric forces, create capacitors, simulate a lightning rod, a cathode ray tube (CRT) and much, much more. Through play, you can effortlessly gain deeper understanding of many natural phenomena. Following the included guided tour of 10 experiments will give you further insights into the world of electricity.

    A perfect companion for students and teachers of physics and electrical engineering, or anyone interested in understanding one of the four fundamental forces — the one without which there would be no lightbulbs or elevators, no radio and television, no computers, no Internet, and for that matter—no life.

    Electrons app includes an 11-page guide, explaining the basics of electric forces and Coulomb’s law, and provides 10 guided experiments, which you can try on your own. By following them, you will systematically unravel many of the seemingly puzzling mysteries of nature.

    By following the guide, you can:
    ⊕ Get acquainted with the basics of attractive and repulsive forces.
    ⊕ Learn why electric field inside conductors equals zero.
    ⊕ Learn why electric field is stronger in corners and pointy edges.
    ⊕ Simulate an electrostatic shock (redistribution of charge).
    ⊕ Create a capacitor and observe its homogenous electric field.
    ⊕ Learn how to create a do-it-yourself electric field probe.
    ⊕ Learn how to neutralize electric field.
    ⊕ Demonstrate how a cathode ray tube deflects particles.
    ⊕ Simulate a lightning rod and observe how it “attracts” lightning.

    Disclaimer
    Such great teaching aid could not be possible without a true visionary — my professor of Fundamentals of Electrical Engineering (about 10 years ago), late prof. Vojko Valenčič. He has, at the turn of the millenium, envisioned and developed a simulator, ten times more powerful than the Electrons. It was called JaCoB, and is still available freely at jacob.fe.uni-lj.si. Although JaCoB source code is available under GNU GPL, it has not been used in any way in development of the Electrons, which is purely an extension of Gravity Lab. Solely the concepts that prof. Valenčič taught, explained and demonstrated during his courses, and the basic idea behind JaCoB — to make learning of science fun — were used in making of this project. I sincerely wish someone will find it at least a bit as useful as I did JaCoB.

     
    • Roman 09:29 on 1 Feb. 2011 Permalink

      Ne samo da ej aplikacija odlična ima tudi dodano vrednost. Dejansko si oživil Vojkotovo vizijo. Osnove v vsako vas.

      Bravo

    • Urban 22:17 on 1 Feb. 2011 Permalink

      Hehe, hvala. 🙂 A si ga ti tud mel? Tale JaCoB je bil res uporabna reč, pa precej pred svojim časom.. Me zanima, če ga dons še kdo uporablja pri osnovah..

c
Compose new post
j
Next post/Next comment
k
Previous post/Previous comment
r
Reply
e
Edit
o
Show/Hide comments
t
Go to top
l
Go to login
h
Show/Hide help
shift + esc
Cancel