Elkunder på Sjælland bliver flået - LiveBook
Elkunder på Sjælland bliver flået - LiveBook
Elkunder på Sjælland bliver flået - LiveBook
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Amplitude<br />
Amplitude<br />
noget peger altså <strong>på</strong>, at naturen bruger alle de tricks, som<br />
overhovedet kan bruges her i verden – og at den desuden<br />
kender til nogle tricks, som fysikerne endnu ikke kender.<br />
EFFEKTIV ENERGIHØST I SVOVLBAKTERIE<br />
Kvantekohærens i den grønne<br />
svovlbakterie Chlorobium tepidum ved<br />
fire forskellige temperaturer, optaget<br />
med 2D-elektronspektroskopi.<br />
1,0<br />
0,9<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
1,0<br />
0,5<br />
0<br />
-0,5<br />
-1,0<br />
Frekvens (cm -<br />
12.050 12.350 12.650<br />
1 )<br />
0 200<br />
400<br />
600 800 1 .000<br />
1.200<br />
1 .400<br />
forhold til livsprocesserne. I bogen<br />
‘Atomfysik og menneskelig erkendelse’<br />
fra 1957 gjorde Niels Bohr<br />
med sin sædvanlige lidt omstændelige<br />
stil opmærksom <strong>på</strong>, at hvis liv<br />
kan betragtes ud fra en fysisk-kemisk<br />
ramme, må det nødvendigvis<br />
også rumme et kvantemekanisk niveau.<br />
Som eksempel, hvor det kunne<br />
gøre sig gældende, brugte han<br />
det menneskelige øje, der kan sanse<br />
ganske få energikvanter. Han pegede<br />
også <strong>på</strong>, at stabiliteten i komplicerede<br />
biokemiske reaktioner, der involverer<br />
klorofyl og hæmoglobin,<br />
som strukturelt ligner klorofyl en<br />
hel del (klorofyl indeholder magnesium<br />
og ikke jern i centrum af sin<br />
chlor-ring), kan skyldes ‘egentlige<br />
kvanteprocesser’. Det må kaldes et<br />
godt gæt fra Bohrs side.<br />
Bohrs intuition om menneskets<br />
øje viser sig muligvis også at holde<br />
stik. Man har længe vidst, at visse<br />
fugle, reptiler, fisk og insekter kan<br />
sanse Jordens magnetfelt og navigere<br />
efter det. Et protein i øjet kaldet<br />
cryptochrome flavoprotein synes at<br />
være i stand til at kombinere de to afgørende<br />
elementer, som er nødvendige<br />
for at ‘se’ Jordens magnetfelt:<br />
Proteinet reagerer sensitivt <strong>på</strong> bølgelængden<br />
af det indkommende lys og<br />
måler samtidigt hældningen af magnetfeltet.<br />
Det foregår ved, at fotonen<br />
rammer proteinet og skaber to frie<br />
radikaler (en oxideret tryptofan-rest<br />
og en reduceret flavin- cofaktor), der<br />
har et spin (dvs. drejer rundt om sig<br />
selv), som reorienteres i retning af<br />
magnetfeltet. Proteinet er altså en<br />
slags kompas, og ændringen i spin<br />
angiver retningen.<br />
Det rigtig interessante i den sammenhæng<br />
er, at frie radikaler er<br />
kendetegnet ved at have<br />
en uparret elektron,<br />
som bevæger<br />
Farverne angiver bølgens amplitude hen<br />
over klorosomet. Grafen angiver, hvor lang<br />
tid der går i gennemsnit, inden bølgepakken<br />
kollapser, og den viser, at der ved<br />
77 K ArcSinh 125 K<br />
T = 400 fs T T = 400 fs<br />
12.650<br />
12.350<br />
12.050<br />
ArcSinh<br />
12.050 12.350 12.650<br />
150 K<br />
T = 400 fs<br />
ArcSinh<br />
12.050 12.350 12.650 12.050 12.350 12.650 12.050 12.350 12.650<br />
Frekvens (cm-1) Frekvens (cm-1) Frekvens (cm-1) Frekvens (cm-1) 12.050 12350 12.650<br />
sig frit omkring. Ifølge Simon Benjamin<br />
fra University of Oxford er det<br />
netop de to frie elektroner, som er<br />
blevet dannet af de to frie radikaler,<br />
der er i kvantekohærens med hinanden.<br />
Deres spin er korreleret, ligegyldigt<br />
hvor langt de er fra hinanden,<br />
og den tid, det tager for kohærensen<br />
at kollapse (ifølge deres målinger<br />
i omegnen af 100 mikrosekunder),<br />
er nok til, at systemets kinetik<br />
ændres, og et tredje stof <strong>bliver</strong><br />
syntetiseret via radikalerne, måske<br />
endda alt efter i hvilken retning radikalerne<br />
har ændret deres spin.<br />
lovende anvendelsesområder<br />
Efterhånden som forskerne udvikler<br />
en bedre forståelse af planters og dyrs<br />
evne til at høste lysenergi og udnytte<br />
de kvantemekaniske fiksfakserier, vil<br />
der sikkert også opstå ideer til nye<br />
teknologier. En oplagt kandidat er<br />
kvantecomputeren, som ifølge et forskerhold<br />
fra Innsbruck i disse dage er<br />
oppe <strong>på</strong> at kunne holde 14 qubits i en<br />
277K (rød linje) går mindst 3-400<br />
femtosekunder, inden den forsvinder,<br />
hvilket er længe nok til at transportere<br />
energi igennem systemet.<br />
12.050 12.350 12.650<br />
kohærent entangled tilstand. Ideen<br />
med kvantecomputere er at kunne<br />
manipulere med data kodet i kvantebits<br />
(qubits), der kan eksistere i flere<br />
tilstande samtidig og dermed er i<br />
stand til at afsøge mulige løsninger<br />
til en given beregning <strong>på</strong> en meget<br />
hurtigere måde, end det sker med<br />
normale computere i dag.<br />
Problemet med de eksisterende<br />
kvantecomputere er dog, at det er meget<br />
svært at holde qubits i en kohærent<br />
kvantetilstand. Varme og støjfyldte<br />
omgivelser har tendens til at<br />
kollapse bølgefunktionen, så snart<br />
den dannes. Men som vi har set, har<br />
planters blade og dyrs øjne formået at<br />
holde kohærensen <strong>på</strong> plads <strong>på</strong> trods<br />
af høje temperaturer og våde og støjende<br />
omgivelser. Og det må man da<br />
kunne lære noget af. j<br />
277 K<br />
T = 400 fs<br />
77 K<br />
125 K<br />
150 K<br />
277 K<br />
Tid (femtosekunder)<br />
ArcSinh<br />
Kilde: pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1005484107<br />
loggerheadskildpadder<br />
kan<br />
mærke både styrken<br />
og vinklen <strong>på</strong><br />
Jordens magnetfelt<br />
og bruger dette<br />
til at finde vej i<br />
oceanerne.<br />
meta science<br />
Af Robin Engelhardt<br />
Journalist <strong>på</strong> Ingeniøren<br />
roe@ing.dk<br />
Ingeniøren · 1. sektion · 1. juli 2011<br />
ForesTil dig en ikke så fjern fremtid, hvor du ikke bare<br />
tager feriebilleder og skriver dagbøger, men vedligeholder<br />
en digital logbog, hvori alt – ja, alt hvad du gør, ser, hører,<br />
spiser, mærker og siger – <strong>bliver</strong> optaget, annoteret og<br />
lagret. De fleste mennesker reagerer meget negativt <strong>på</strong><br />
tanken, men vi må nok regne med, at det vil blive en populær<br />
mulighed. Fænomenet kaldes lifelogging, eller<br />
’sousveillance’, og interessen er stigende. Mange firmaer<br />
er i gang med at udvikle Borg-lignende gadgets, lige fra<br />
implanterede ’nanotube microworms’ over ’SmartWrist’sensorer<br />
til Lady Gagas nye video-solbriller. De fungerer<br />
som biologiske sensorer og digitale logbøger, der kan registrere<br />
alt det, du ikke selv kan nå at registrere – eller bare<br />
har glemt igen.<br />
liFelogging er en radikal form for selvovervågning. Du<br />
vil have indopereret mikroskopiske kameraer og mikrofoner,<br />
der ser og hører alt, hvad du selv ser og hører. Alle dine<br />
e-mails og konversationer vil blive husket og annoteret,<br />
dine gps-koordinater vil være tidskodet, din hjerneaktivitet<br />
neuronalt affotograferet, og din sekventerede genetiske<br />
kode vil altid kunne korreleres med nanosensorer,<br />
der måler din hjertefrekvens, dit levertal og din sukkerbalance.<br />
Teknologierne vil grangiveligt omdefinere begrebet<br />
’selvbiografi’. De vil medføre radikal transparens. Total<br />
recall. Og du vil stolt bære en T-shirt, der siger ‘Big Self<br />
Is Watching Me’.<br />
de Teknologiske specifikationer for ’selvoptagelsen’ af<br />
hele dit liv er mere eller mindre <strong>på</strong> plads. Ifølge grundlæggeren<br />
af magasinet Wired, Kevin<br />
Kelly, er det kun et spørgsmål<br />
om tid, før teknologierne vil være<br />
billige og brugervenlige nok til,<br />
at enhver kan købe sig en gadget,<br />
der kan sættes et passende sted<br />
<strong>på</strong> kroppen. Fordelene kunne være<br />
mange: Ideelt set vil man kunne<br />
holde øje med sin helbredstilstand,<br />
lære sine biokemiske, psykologiske<br />
og fysiske begrænsninger<br />
bedre at kende, huske sin fortid<br />
og alt, hvad man har mødt og<br />
sagt, dele sine oplevelser med andre, forstå sine personlige<br />
kendetegn og kompetencer og måske endda lære at organisere<br />
sit liv <strong>på</strong> en ny og mere hensigtsmæssig måde.<br />
15<br />
big self Is Watching me<br />
de teknologiskespecifikationer<br />
for ’selvoptagelsen’<br />
af<br />
hele dit liv er<br />
mere eller mindre<br />
<strong>på</strong> plads.<br />
der vil også være mange kontroversielle og uforudsigelige<br />
konsekvenser. Hvornår vil din digitale log være en<br />
del af en anden persons privatsfære? Kan staten kræve adgang<br />
til din logbog? Er selvregistreringen af kroppens fysiologiske<br />
funktioner sundt? Er total hukommelse egentlig<br />
ønskværdig? Teknologien er ekstremt invasiv og potentielt<br />
krænkende. Ifølge Daniel P.W. Ellis, en mand, der<br />
audio-lifelogger sig selv, er det disse spørgsmål, der gør,<br />
at mange mennesker reagerer så negativt, når de hører<br />
om lifelogging. »Der er helt klart en stærk intuitiv modstand<br />
mod at have en mere detaljeret viden om, hvad man<br />
har sagt, end hvad hukommelsen allerede kan klare,« siger<br />
Ellis.<br />
indTil videre <strong>bliver</strong> ekstrem lifelogging kun praktiseret<br />
af et par skøre kugler. En af de første, der tænkte i de<br />
baner, var Buckminster Fuller, som udviklede sine ’Dymaxion<br />
Chronofiles’, en scrapbog, hvor han samlede<br />
ting fra sit liv hvert 15. minut i perioden 1920-1983(!). En<br />
anden var den amerikanske sociolog Ted Nelson, der i<br />
1980’erne optog alle samtaler, han havde haft. I 1990’erne<br />
satte MIT-professor Steve Mann et kamera <strong>på</strong> sit hoved<br />
og optog alt omkring sig, og siden 2000 har Gordon<br />
Bell fra Microsoft Research dokumenteret alle aspekter<br />
af sit liv i projektet MyLifeBits. Problemet med alle disse<br />
data har dog vist sig at være deres mængde: De fylder<br />
og er kedelige. De er intet værd, så længe man ikke har<br />
sat dem i en større forståelsesramme, for data er som bekendt<br />
aldrig bedre ,end hvad de bedste øjne er i stand til