eerdste drie trappen van Kardashev

Video: de drie typen buitenaardse beschavingen

Fysicus Michio Kaku, die zowel binnen als buiten de natuurkunde bewezen heeft een onconventioneel denker te zijn, geeft een overzicht van de eerste drie categorieën buitenaardse beschavingen zoals voorspeld door de Russische astronoom Kardashev.

Categorieën 4 (een beschaving die de energiebronnen van een heel universum kan benutten) en 5 (ook die van parallelle universa) vallen buiten bereik, en zijn ook minder realistisch. Immers, van een dergelijke alomvattende superbeschaving hadden we ondertussen wel sporen ontdekt, als anomalieën.

Meer achtergrondinformatie over de vijf trappen van Kardashev (dus ook Kardashev-IV en Kardashev-V) is te vinden in ons artikel over dit onderwerp.

Op te laden in enkele seconden en nauwelijks verliezen. Geen wonder dat de interesse in supercondensatoren snel groeit. Bron: Samwha Electronics

Nieuw materiaal belooft vervanging batterij

De doorbraak van alternatieve energiebronnen en elektrisch rijden wordt op dit moment nog gehinderd door een hardnekkige bottleneck: energieopslag. Er is nog geen materiaal dat evenveel nuttige energie op kan slaan als een volle tank benzine. Dat lijkt nu te veranderen met de ontdekking van een supermateriaal door onderzoekers van de Australian National University.

Supercondensatoren als alternatief voor de accu
Er zijn, ruwweg gesproken, drie manieren om elektrische energie op te slaan. De eerste manier is de welbekende oplaadbare batterij of accu. Er vindt een chemische reactie plaats aan twee polen, die een overschot aan elektronen aan een pool versus een tekort aan elektronen aan de andere pool oplevert. Dit zorgt voor een elektrische stroom. Voordeel is dat er relatief veel energie opgeslagen kan worden per kilogram: de reden dat er accu’s in elektrische auto’s zitten. Nadeel is dat het opladen tergend lang duurt en er de nodige verliezen optreden, omdat de geladen ionen zich door de stroperige vloeistof moeten worstelen.

De tweede manier is om de energie in een magneetveld van een enorme elektrische spoel op te slaan. Hiervoor is een gigantische stroomsterkte nodig door een geleider die geen verliezen oplevert, met andere woorden een supergeleider. De resultaten van deze SMES, super conducting electric storage, zijn nog niet denderend, omdat de koeling van een supergeleider tot enkele tientallen kelvin energie vreet, de energiedichtheid maar klein is en supergeleidende materialen duur zijn.  Voordeel is echter dat het vermogen enorm snel, in fracties van seconden, opgenomen en afgegeven kan worden met weinig verliezen.

De derde methode is het opslaan van elektrische lading. Dit gebeurt door twee geleidende platen dicht bij elkaar te brengen en onder spanning te zetten. Er hopen zich nu elektronen op in de negatief geladen plaat en positief geladen ‘gaten’ (ontbrekende elektronen) aan de positief geladen platen. Hoe groter de oppervlakte van de platen, hoe dichter de platen op elkaar staan en hoe hoger de spanning, hoe meer energie ze opslaan. Condensatoren, zoals deze apparaatjes met ingebouwde geladen platen heten, zijn een onmisbaar onderdeel van de meeste elektrische schakelingen. De hierin opgeslagen elektrische energie is miniem, maar met de ontwikkeling van supercondensatoren ontwikkelen ze zich als een serieus alternatief voor batterijen: de beste supercondensatoren presteren op circa 10% van de energiedichtheid van batterijen. Net als SMES laden en ontladen condensatoren snel (fracties van seconden) met weinig verliezen. Wel hebben sommige typen condensatoren moeite hun lading vast te houden, omdat dicht bij elkaar gelegen platen makkelijk kortsluiten.

Op te laden in enkele seconden en nauwelijks verliezen. Geen wonder dat de interesse in supercondensatoren snel groeit. Bron: Samwha Electronics
Op te laden in enkele seconden en nauwelijks verliezen. Geen wonder dat de interesse in supercondensatoren snel groeit. Bron: Samwha Electronics

Hoe werkt de ideale condensator?
Om zo veel mogelijk energie op te slaan moet de condensator aan drie eisen voldoen.
– De platen moeten zo dicht mogelijk bij elkaar liggen; de capaciteit is namelijk omgekeerd evenredig met de afstand tussen de platen. In de praktijk wordt kwantumtunneling en doorslag (kortsluiting) een probleem bij te kleine afstanden. Mede daarom is de minimale afstand tussen platen enkele atoomdiktes.
– De platen moeten een zo groot mogelijke oppervlakte hebben per gram. De gedachten gaan dan als vanzelf naar grafeen, het revolutionaire materiaal van een atoomlaag dikte. Een alternatief bestaat uit “platen” die in feite in elkaar vervlochten boomachtige netwerken zijn.
– De platen moeten lekvrij zijn: er moet geen lekken of kortsluiting plaatsvinden.
– De dielektrische constante moet hoog zijn. Dit betekent dat er voor een gegeven plaatafstand, plaatgrootte en spanning veel lading opgeslagen wordt. De dielectrische constante voor lucht is bijvoorbeeld 1.
– De condensator moet tolerant zijn binnen een groot temperatuurbereik.

Hoe krijgt dit nieuwe materiaal zo een grote capaciteit?
Het ontdekte materiaal, op basis van het overvloedig beschikbare titaniumoxide, werkt op basis van moleculaire defecte dipolen, m.a.w. structuren op atoomschaal. Een dipool is een combinatie van een positieve en negatieve lading tegenover elkaar. Hierdoor krijgt het materiaal een extreem grote dielektrische constante die vier ordes van grootte (10^4, rond de factor tienduizend)  of meer boven normale waarden ligt. Dit betekent dat het materiaal meer dan tienduizend keer zoveel energie kan opslaan als een ‘normale’ condensator. Helaas zijn er uit het artikel of begeleidende documenten geen schattingen bekend van en energiedichtheden, maar als we uit gaan van enkele elektronvolts per atoomgroep lijkt 1-10 MJ per kg een redelijke schatting. Dit ligt in de buurt van de energiedichtheid van de allerbeste batterijen, wat het een interessant materiaal maakt voor energieopslag. Omdat het metaal titanium een van de meest voorkomende atoomelementen op aarde is, (0,63% van alle materie is titanium) zou dit wel eens de doorbraak kunnen zijn waar we allen op wachten.

Vervolg 2021

Het materiaal lijkt een aantal onderzoeksgroepen geïnspireerd te hebben. Op dit moment hoor je wat minder van super capacitors, wat jammer is. Hun potentieel, de auto in een paar seconden opladen, is immers enorm. Waarschijnlijk is de nog steeds lage capaciteit hier de boosdoener.

Een compleet lab, verkleind tot een vingerhoed. Bron: Columbia University

Smartphone-lab van $34 ontdekt HIV en syfilis

Een complete geslachtsziektenpoli plus biolab overbodig gemaakt door een eenvoudig apparaatje, gekoppeld aan een smartphone? Daar lijkt het op, met dit zeer eenvoudig te bedienen microlab, dat eenvoudig kan worden gekoppeld aan een smartphone.

Het team heeft twee belangrijke innovaties aan de dongle toegevoegdom een ​​laag stroomverbruik te bereiken, een must op plaatsen waar niet altijd 24 uur per dag elektriciteit is. Ze maakten de elektrische pomp onnodig door gebruik te maken van een “one-push-vacuüm”, waarbij een gebruiker mechanisch een kamer met negatieve druk activeert om een ​​reeks reagentia te verplaatsen die vooraf op een cassette zijn opgeslagen. Het proces is energiezuinig, duurzaam, vereist weinig gebruikerstraining en vereist geen onderhoud of extra fabricage.

Een tweede slimme vondst was het gebruiken van de audio-aansluiting als stroombron voor zendvermogen en voor gegevensoverdracht. En omdat audio-aansluitingen onder smartphones zijn gestandaardiseerd, kan de dongle op een plug-and-play-manier worden aangesloten op elk compatibel smart-apparaat (inclusief oudere iPhones en Android-telefoons). Tijdens de veldtests in Rwanda kregen gezondheidswerkers 30 minuten training, inclusief een gebruiksvriendelijke interface om de gebruiker door elke test te helpen, stapsgewijze afbeeldingen met afbeeldingen, ingebouwde timers om de gebruiker te waarschuwen voor de volgende stappen en verslagen van testresultaten voor latere beoordeling. De overgrote meerderheid van de patiënten (97%) zei dat ze de dongle zouden aanbevelen vanwege de snelle doorlooptijd, het vermogen om resultaten te bieden voor meerdere ziekten en de eenvoud van de procedure.

Een van de vele bezuinigingsmaatregelen van het kabinet-Rutte II is het inperken van het recht om gratis op deze ziekten getest te worden bij een plaatselijke GGD. De staatssecretaris die hierover gaat, de econoom Van Rijn (PvdA), tijdens Rutte-III ook medeverantwoordelijk voor de bekende coronapuinhoop, was van mening dat de gratis testen geldverspilling vormen. Dit terwijl een enkele HIV-besmetting al honderdduizenden aan medische kosten met zich meebrengt, afgezien van het menselijk leed en (door toenemend risicogedrag) een sterke stijging van het aantal besmettingen is. Het is dan uiteraard slimmer, met technieken zoals hierboven beschreven het testen op deze ziekten veel goedkoper te maken. Een klassiek voorbeeld van peak fantasy, kortom.

De Bill and Melinda Gates Foundation van de bekende weldoener Bill Gates was mede actief bij de ontwikkeling van dit product. Dat maakt het merkwaardig dat deze zeer krachtige kit, die met enige aanpassingen tijdens de corona epidemie grote diensten had kunnen bewijzen, een stille dood is gestorven.

Een compleet lab, verkleind tot een vingerhoed. Bron: Columbia University
Een compleet lab, verkleind tot een vingerhoed. Bron: Columbia University

Bron

Smartphone, Finger Prick, 15 Minutes, Diagnosis—Done!, Columbia University News, 2015

luca oceaanplaneet aarde

Infographic: de oceanen van ons zonnestelsel

Waar water is, kan leven gedijen en de aanwezigheid van water verbetert de vooruitzichten voor bewoning door mensen drastisch. Neem een duik in ijskoude diepten met deze infographic van NASA. Deze geeft een overzicht van alle oceanen in het zonnestelsel.

Met uitzondering van de aarde en de methaanmeren van Titan (die voor aards leven onbewoonbaar zijn, en in dit overzicht niet meegenomen worden; daarentegen wél de diepe oceaan onder de ijslaag van Titan) zijn alle oceanen afgeschermd van de rest van het heelal door een dikke ijslaag. Een tweede belangrijke voorwaarde voor leven is de aanwezigheid van vrije energie. Op aarde levert de zon die, in Jupitermaan Europa de knedende getijdekrachten van Jupiter, die de kern vloeibaar en actief houden. Dit maakt Europa een interessante plaats om naar leven te zoeken.

Hieronder de infographic. Klik voor een volledige vergroting.

oceanworlds_infographic_nasa

Bron: NASA

Risicocompensatie: waarom vaccinaties mogelijk averechts werken tegen covid-19

Vaccinaties beschermen zo goed tegen covid-19, dat de kans om in een ziekenhuis te belanden bij gevaccineerden 20 maal kleiner is dan bij ongevaccineerden. Misschien moeten we in risicocompensatie de oorzaak zoeken voor het feit dat mensen zich nu steeds minder aan de coronaregels houden.

Risicocompensatie, het zoeken naar een optimaal risiconiveau

Uit diverse wetenschappelijke onderzoeken komt naar voren, dat mensen streven naar een bepaald optimaal risiconiveau. Voelen ze zich veilig, dan nemen ze meer risico’s dan als ze zich onveilig voelen. Zo bleek uit onderzoeken dat na de invoering van een autogordelplicht, mensen die een autogordel dragen, vaker betrokken waren bij ongelukken dan mensen die geen autogordel dragen[1]. De reden is dat mensen die een autogordel dragen, zich veiliger voelen dan mensen die geen autogordel dragen en dus ook meer risico’s nemen. Dit verschijnsel is in de psychologische literatuur bekend als risicocompensatie. Risicocompensatie is in veel verschillende situaties aangetroffen. Zo blijken bestuurders van een auto met een antiblokkeersysteem veel dichter op voorgangers te rijden dan auto’s die niet voorzien zijn van een ABS.

Vaccinaties, veel minder risico voor de gevaccineerden dan voor anderen

Het Pfizer-vaccin Comirnaty beschermt zeer goed tegen ziekenhuisopname na infectie (plm. 95%), maar minder goed tegen verspreiding van het virus (63% minder kans). Bron Pfizer

Bij de meeste vaccinaties stopt de vaccinatie de verspreiding van het virus. De gevaccineerden worden dan een stop in de infectieketen. Zo is iemand die ingeënt is tegen de pokken, mazelen of een aantal andere virusziektes niet meer in staat om het virus te verspreiden. In dat geval dooft het vaccineren van de hele bevolking de virusverspreiding uit.

Er zijn ook enkele virussen waarbij de vaccinatie niet volledig werkt. Een voorbeeld van een dergelijk virus is het SARS-CoV-2 virus, dat covid-19 veroorzaakt. Weliswaar verkleint de vaccinatie de kans dat je het virus verspreid met ongeveer 63%[2], maar de kans dat je niet ziek worden van het virus daalt met veel meer, rond de 95%. Dat betekent dat relatief gesproken het virus 20 keer minder gevaarlijk is voor een gevaccineerde, als voor een ongevaccineerde. Omgekeerd vormen epidemiologisch gezien de gevaccineerden slechts een factor drie maal zo klein gevaar, als ongevaccineerden.

Risicocompensatie zorgt voor riskant gedrag

Dit alles betekent dat gevaccineerde meer risicovol gedrag zal gaan vertonen. Immers de kans op ziekenhuisopname en opname in de intensive care is veel en veel kleiner geworden. En dit zien we ook inderdaad in Nederland. Dusis er sprake van een uitgesproken “coronamoeheid”, waardoor de bevolking basisregels steeds meer aan de laars lapt. Men heeft het gevoel dat vaccinatie het probleem op heeft gelost, waardoor het niet meer nodig is om je aan voorschriften te houden.

Nu is een aantal van deze basisregels natuurlijk onzin. Het belangrijkste voorbeeld van een dergelijke weinig zinnige regel is de oproep om je handen te wassen. Terwijl al halverwege 2020 bekend was dat dit virus zich bijna alleen via de lucht verspreidt. Een ander voorbeeld van een onzinnige regel is het coronapaspoort. Zoals we zagen, verkleint vaccinatie weliswaar de kans op verspreiding van het virus met twee derde. Maar dit wordt meer dan tenietgedaan als vervolgens superspreiding events weer worden gehouden. Dit verklaart ook waarom het aantal positieve testen in de herfst heftig oplaaide. Hierbij maakt de regering zich weinig geloofwaardig en daardoor snapt de bevolking ook niet meer waarom deze zich nog aan de coronaregels moet houden.

De oplossing tegen risicocompensatie: vaccinatie aanbevelen als middel om jezelf te beschermen, corona regels als middel om anderen te beschermen

risicocompensatie
bron: WHO

Op dit moment wordt vaccinatie verkocht als een morele, zuivere beslissing. Inderdaad is het goed om je te laten vaccineren als je extra risico loopt, kortom iedereen boven de 40 en iedereen die overgewicht heeft, een verzwakte weerstand of een immuunstoornis. Deze voorstelling van zaken is onjuist. Weliswaar verkleint je door vaccinatie kans dat je het virus verspreidt met meer dan de helft, maar je bewijst vooral jezelf een dienst, en natuurlijk het ziekenhuispersoneel.

Qua verspreiding van het virus is het belangrijker dat we ons aan de basisregels houden, en dat de beheerders van gebouwen de ventilatie flink hoger zetten, dan wat we krampachtig proberen de laatste niet-gevaccineerden over te halen om zich te laten vaccineren. Daarom is het beter om vaccinatie aan te bevelen als een verstandige keuze, en je aan de corona regels houden als sociale keuze.

Dus moet je je laten vaccineren? Zeker, als je bij een risicogroep hoort. En dat is meer dan de helft van de Nederlandse bevolking. Maar stop met niet gevaccineerden schuldgevoel aan te laten praten als levende biologische bommen. Wat dat betreft is het veel erger om geen mondkapje te dragen, en zeker veel erger om binnen een feestje te houden zonder ventilatie.

Bronvermelding

  1. Janssen, W (1994). “Seat-belt wearing and driving behavior: An instrumented-vehicle study”. Accident Analysis and Prevention. 26 (2): 249–61. doi:10.1016/0001-4575(94)90095-7
  2. de Gier, Brechje, et al. “Vaccine effectiveness against SARS-CoV-2 transmission to household contacts during dominance of Delta variant (B. 1.617. 2), the Netherlands, August to September 2021.” Eurosurveillance 26.44 (2021): 2100977.
Winkelen met de Zee Aero? Wellicht binnenkort bij ons, als het aan de startup ligt.

De toekomst van transport: vier nieuwe ontwikkelingen

Vier revoluties in transport vinden tussen 2015 en 2025 plaats, stelt futuroloog en ruimtevaartondernemer Peter Diamandis. Geen science-fiction, maar technische ontwikkelingen die op dit moment al aan het doorbreken zijn.

Zelfrijdende voertuigen

Het zal u als lezer van Visionair niet ontgaan zijn. Zelfrijdende auto’s komen er aan in de toekomst van transport en reizen. De gevestigde autofabrikanten en nieuwkomers als Google, Apple en Tesla zijn als bezetenen technici bij elkaar aan het wegkopen. Elke groep probeert koortsachtig om de eerste zelfrijdende auto op de markt te brengen. Een veel genoemde streefdatum is het jaar 2020. Volgens het Amerikaanse onderzoeksbureau IHS zullen rond 2035 zeker 54 miljoen autonome voertuigen op de wegen rondrijden. Een te verwachten effect is dat het aantal verkeersongelukken drastisch zal gaan dalen. Op dit moment veroorzaken verkeersongelukken in de wereld 1,2 miljoen doden per jaar. Evenveel als bijvoorbeeld het aantal doden in de Golfoorlogen. Verreweg de grootste veroorzaker van verkeersongelukken is menselijk falen. Het uitschakelen van de menselijke factor zal dit cijfer drastisch doen dalen, al zijn de eerste resultaten niet bemoedigend: ongeveer een op de twaalf autonome voertuigen van Google was in een halfjaar betrokken bij een botsing, zes maal zo hoog als het gemiddelde per 100.000 rijkilometers in de VS.  Vergeet echter niet, dat de computertechniek heel wat sneller verbetert dan de rijvaardigheden van de gemiddelde automobilist.
Ook passen er tot acht maal zoveel autonome voertuigen op een gegeven verkeersnet, als door mensen bestuurde voertuigen omdat de reactiesnelheden van autonome voertuigen veel hoger zijn. Dit betekent dat er veel minder wegen nodig zijn dan nu, wat de steden weer ademruimte zou geven.
Op dit moment is ongeveer een kwart van de broeikasgassen en een kwart van het totale Amerikaanse energieverbruik te wijten aan persoonlijk transport. Op zich besparen autonome voertuigen geen brandstof, maar Diamandis noemt dit toch als punt. Mogelijk omdat autonome voertuigen zonder problemen langdurig opgeladen kunnen worden, zonder ongeduldige bestuurder. Een autonoom voertuig zou bijvoorbeeld ’s nachts of tijdens werktijden naar een laadpunt kunnen rijden.

Ook besparen autonome voertuigen veel geld, stelt Diamandis. Dit, omdat ze gedeeld bezit zijn en de lagere hoeveelheid ongelukken, parkeerkosten en het lagere gewicht van elektrische auto’s de kosten zullen laten dalen tot tien procent van nu. Gesprekken met autobezitters die ik over dit onderwerp had, laten echter duidelijk blijken dat ze het erg prettig vinden om een auto tot hun beschikking te hebben als het hun uitkomt. Bij calamiteiten worden uiteraard alle autonome voertuigen snel weggegrist. Op je eigen autootje kan je altijd rekenen. Voor mensen zonder rijbewijs zijn autonome voertuigen dan weer een droom die uitkomt. Een ander voordeel van huurvoertuigen is dat voertuigen naar wens kunnen  worden gehuurd. Het is niet nodig bijvoorbeeld een logge kampeerwagen te gebruiken om boodschappen mee te doen.

Hyperloop

Elon Musk, binnengelopen met PayPal en stichter van ruimtevaartbedrijf SpaceX en elektrische autogigant Tesla, ontwikkelde een krachtig nieuw vervoermiddel dat de sterke punten van vliegtuig en trein combineert. Geërgerd door de extreem hoge aanbestedingsprijs voor een hoge-snelheidstrein tussen Los Angeles en San Francisco van $69 miljard, bedacht hij de Hyperloop, die hetzelfde kunstje -en beter- verricht voor slechts een tiende van deze hoeveelheid dollars. De hyperloop is een bijna vacuüm gezogen buis, waarin een trein met snelheden boven de 1200 km per uur op een soort luchtkussen reist. Als er in Europa hyperloops zouden worden gelegd, zou je bijvoorbeeld in een half uur naar Parijs of Londen kunnen, in een klein uur naar Berlijn en in drie uur naar Athene.

De hyperloop is veel zuiniger dan een vliegtuig of hogesnelheidstrein. Dit omdat er bijna geen luchtweerstand is. Ook gaat versnellen en vertragen met magneetremmen die bijna 100% van de energie toevoeren en kunnen terugwinnen. Check voor een snelle indruk bovenstaande video.

Musk werkte zijn plannen uit in dit rapport, een aanrader als u het naadje van de kous wilt weten.

Lang bleef de hyperloop een droom, maar nu komt het werkelijk van de grond. Hyperloop Technologies heeft een aantal zwaargewichten, waaronder Diamandis zelf, geldmannetjes en Obama’s campagnemanager in het stuurcomité zitten en (volgens Diamandis) enkele begaafde ingenieurs ingehuurd.

Vliegende auto’s en ander persoonlijk luchtvervoer

Drones zijn nog maar het begin. De echte doorbraak komt als er betaalbare vliegende auto’s, jetpacks en andere persoonlijke luchttransportmiddelen komen. Vliegende auto’s en jetpacks zijn schoolvoorbeelden van science fiction voorspellingen die niet uitkwamen. Diamandis denkt dat ze nu eindelijk van science fiction, science fact worden door de opkomst van drie convergerende technologieën: batterijen met hoge energiedichtheid, autonome navigatie met GPS en lichte, extreem sterke materialen. X Prize wil een ‘Transporter XPRIZE’ uitloven om dit persoonlijke luchtvervoer werkelijkheid te laten worden. Wat Diamandis voor ogen heeft is een soort uit de kluiten gewassen quadcopter drone, of luchttaxi, die u als passagier oppikt, naar een vlieghoogte van 160 m brengt, naar de bestemming die de passagier mondeling geeft.

Winkelen met de Zee Aero? Wellicht binnenkort bij ons, als het aan de startup ligt.
Winkelen met de Zee Aero? Wellicht binnenkort bij ons, als het aan de startup ligt.

Een vliegende elektrische autofabrikant, Zee Aero, wordt door Google gesponsord, zo gaan de geruchten. Het vliegtuigje van Zee Aero, dat over een groot aantal propellors beschikt, zou in staat zijn, op een ruime parkeerplek op te stijgen en te landen. Hiermee zou de droom van een vliegende boodschappenauto inderdaad dichtbij komen.

Een ander ontwerp is de Volocopter van bedrijf e-volo. Een elektrische helicopter voor twee passagiers met achttien rotors. Voor dichtbevolkte steden zijn deze vliegtuigjes een uitkomst (al blijft ook in drie dimensies ruimte een schaars goed, dus zullen er wel vliegroutes worden verplicht gesteld). Diamandis ziet de meeste mogelijkheden voor deze vliegtuigjes in moeilijk begaanbare gebieden met nauwelijks wegen, zoals in Afrika, of wat dat betreft, in Nepal. Zo zou je de aanleg van wegen kunnen overslaan. Ik ben hier persoonlijk wat sceptischer. Zelfs met  benzine als brandstof, wat een hogere energiedichtheid kent dan zelfs de beste elektrische batterij, is de actieradius van kleine helikoptertjes klein, hooguit een paar kilometer. Zoals bij de zeer lichte, minimalistische Gen H-1, die maar 70 kg weegt, met een zeer lichte piloot, haal je met pijn en moeite honderd. Alleen als je gebruik kan maken van een nucleaire batterij, of een (theoretisch mogelijke, maar praktisch nog niet uitvoerbare) batterij die fotonen op kan slaan, kan je de actieradius vergroten tot honderden of zelfs duizenden kilometers.

Telepresence robots en virtuele werelden

Maar wat als je niet eens meer van je plaats hoeft te komen? Van een afstand van honderden, of zelfs duizenden, kilometers communiceren kunnen we al meer dan een eeuw. Duizenden jaren zelfs, als we de Afrikaanse tamtam meerekenen.

Op dit moment wordt er heel veel moeite gedaan voor het heen en weer slepen van menselijke lichamen. Alleen in de Verenogde Staten al 310 miljard dollar per jaar. Eigenlijk is dat helemaal niet handig, zoals iedereen die reist door vele tijdzones en barre luchthavens, waar je een uiltje probeert te knappen op oncomfortabele kuipstoeltjes, je kan vertellen. Waar het om gaat is de informatie. Diamandis zelf is een enthousiast gebruiker van telepresence robots. Dat zijn robots die de bewegingen van een mens zelfs op grote afstand, bijvoorbeeld duizenden kilometers, overbrengen. Diamandis werkt bij vier bedrijven en organisaties: Singularity University (Mountain View, bij San Francisco), XPRIZE (Los Angeles), Human Longevity Inc. (San Diego, bij de Mexicaanse grens) en Planetary Resources (Seattle, tegen de Canadese grens). Deze liggen in het meest extreme geval (San Diego en Seattle) duizenden kilometers van elkaar. Hij kan nu zonder problemen alle vier bezoeken in een dag, door gebruik te maken van telepresence robots. Met als bijkomend voordeel dat de robot met zijn razendsnelle sensoren alle lichaamstaal van de gesprekspartner kan opnemen, en eerdere gesprekken kan terughalen. Dat geeft uiteraard enorme voordelen bij onderhandelingen, zowel qua tijdswinst als qua inschatten van de gesprekspartner.

Een andere optie is een virtuele wereld op te zetten. Virtuele werelden, zoals Second Life, zijn nu nog vrij houterig, maar met de krachtige computers in de toekomst zullen ervaringen in een virtuele wereld levensecht lijken. Zodra je dan je VR-bril opzet, ben je echt in een andere wereld, waar je mensen van over de hele wereld kan ontmoeten. Dit zonder dat je door de douane heen moet, met vernederende fouilleringen of een röntgencheck.

Kortom: reizen zal heel anders worden dan nu. Of we nu gaan reizen met hyperloop, via een jetpack, in een robotauto of alleen in de virtuele wereld, wat ooit science fiction was, zal nu voor een groot deel science fact worden.

Spilhaus-projectie

Spilhaus-projectie: de wereld volgens vissen

Er zijn veel manieren om tegen de aarde aan te kijken. De meeste zijn vooral handig voor landbewoners. Toch bestaat er projectie die vooral geschikt is voor vissen: de Spilhaus-projectie.

De aarde is een bol, maar we willen het aardoppervlak op een vel papier weergeven. Dat gaat natuurlijk niet zonder dat we de kaart ernstig verstoren. Er zijn verschillende projecties, die elk voor- en nadelen hebben. De meest bekende projectie is de mercatorprojectie. Deze is erop gericht om landen en continenten natuurgetrouw weer te geven, qua vorm. Dus een eiland als Groenland ziet er ook echt uit zoals de vorm in het echt is. Dat gaat alleen ten koste van de natuurgetrouwheid van het oppervlak. Groenland lijkt een enorm eiland, zo groot als continent als Afrika. In werkelijkheid is Groenland vier keer zo klein als Australië, dat als een klein eilandje op de Mercatorprojectie opduikt.

Andere projecties hebben weer andere nadelen, zo is de Gall-Petersprojectie weliswaar oppervlaktegetrouw, maar de vorm van landen aan de evenaar is sterk vervormd. Dat is de reden dat de Gall-Petersprojectie, die erg populair was bij derde-wereldactivisten, niet erg geliefd is in landen aan de evenaar.

Ook de sinaasappelschilprojectie vervormt de aarde sterk. Hiernaast een variant, de Goode homolosine projectie. Hierbij zijn de continenten aan elkaar geplakt en de zee opengeknipt, waardoor de oppervlakte, zowel als de vorm van de continenten natuurgetrouw zijn. Nadeel van de sinaasappelschil is dat continenten voorkomen door elkaar liggen. Deze drie projecties zijn afkomstig van Wikipedia-gebruiker Daniel R. Strebe (CC BY-SA 3.0).

Maar wat, als we niet zouden denken als een land wonen, maar als een vis? Wat zou dan de meest logische projectie zijn?

Spilhaus-projectie: Antarctica in het midden

Dan komen we op de Spilhaus projectie. Dr. Athelstan Spilhaus ontwikkelde deze provocatieve projectie vanuit het standpunt van vissen. Voor vissen is het enige begaanbare deel van de aarde de oceaan. Deze projectie zijn alle oceanen als een geheel aangeduid en is het land verknipt.

Het perspectief is opmerkelijk. Zo ligt Antarctica, voor ons het einde van de wereld, in het midden van de kaart. Het wordt ook meteen duidelijk hoe sterk de Noordelijke IJszee in feite een binnenzee is. En hoe ongelooflijk groot de Pacifische oceaan is. Kortom: een heel andere aarde, die duidelijk laat zien hoe belangrijk de oceaan eigenlijk is.

Als intelligente zeebewoners zoals een geëvolueerde soort octopussen een landkaart zouden ontwikkelen, zou deze wel eens erg veel weg kunnen hebben van de Spilhaus-projectie.

Artist rendering van de Spilhaus projectie
De fascinerende "zeestrandbal" vomt een schelp van twee decimeter en kweekt volgens sommigen bacteriën, waar hij van leeft.

Intelligent eencellig leven

Aliens die bestaan uit een enkele cel. Zouden amoeben  intelligent eencellig leven kunnen ontwikkelen? Het antwoord: misschien, al zijn er een aantal gewaagde veronderstellingen nodig…

Eencelligheid is de norm

Gedurende de 3,6 miljard jaar dat het leven bestaat, was dit langer dan twee miljard jaar, het grootste deel dus, eencellig. De meest complexe levensvorm op aarde was de bacterie. Pas een miljard jaar geleden vormden zich de eerste gevonden fossielen van eukaryoten (organismen met een celkern). De eerste meercelligen vormden zich pas rond zeshonderd miljoen jaar geleden, maar ook nu nog bestaat verreweg de meeste biomassa uit bacteriën. Ook mensen dragen kilo’s bacteriën met zich mee. Mensen hebben meer bacteriën dan lichaamscellen.
Wat als zich nooit meercelligen hadden gevormd? Hadden zich in die omstandigheden intelligente wezens kunnen vormen?

De fascinerende "zeestrandbal" vomt een schelp van twee decimeter en kweekt volgens sommigen bacteriën, waar hij van leeft.

Amoeben van bijna twee decimeter

De grootste eencelligen zijn foraminiferen, enorme amoeben die op de zeebodem leven en een soort schelpen vormen. Geologen zijn dol op foraminiferen, want ze zijn alomtegenwoordig en leveren karakteristieke gidsfossielen op voor elk geologisch tijdperk. Het gesteente van de Grote Piramide in Gizeh bestaat voor een groot deel uit de overblijfselen van forams. De grootst bekende foraminifeer, de “zeestrandbal”  Syringammina fragrissima, vormt een schelp van twintig centimeter doorsnede. Amoeben met een dergelijke grootte hebben meerdere celkernen.

Leervermogen van amoeben

Amoeben blijken op rudimentaire wijze te kunnen leren. Worden ze bijvoorbeeld keer op keer blootgesteld aan een bepaalde prikkel, dan kunnen ze leren deze te negeren of bepaalde periodieke veranderingen te voorzien (1). Onderzoekers veronderstellen dat het dier gebruik maakt van biologische memristors, een soort ionkanaaltjes waarvan de elektrische weerstand verandert als er eerder stroom doorheen heeft gevloeid. In principe is het mogelijk met memristors een ‘denkend’ neuraal netwerk te vormen, waarmee de amoebe over een primitief lerend systeem zou beschikken. Onze hersenschors groeide en kartelde toen ons brein groeide. Dat zou ook bij een amoebe kunnen gebeuren met het membraan waar de biologische memristors in voorkwamen. Zo zou de eencellige steeds complexer gedrag en herinneringen kunnen ondersteunen.

Aangetoond is dat eencelligen dingen kunnen onthouden, ook na deling. Dit “genetische geheugen” (2) kan extra mogelijkheden bieden.

Onze cellen (en ook amoeben) bevatten een netwerk, het endoplasmatisch reticulum, dat een zeer rijke en complexe structuur heeft. Mogelijk zou in een buitenaards amoebeachtig wezen dit netwerk zich kunnen ontwikkelen als zenuwstelsel, waarbij een groot aantal memristoren de rol van de zenuwcellen enigszins overnemen. In feite denken de aanhangers van de uiterst omstreden theorie Orch-OR dat de microtubuli (kleine buisjes) in het ER een kwantumcomputer vormen.

Reuzenamoeben vormen een symbiose van verschillende eencelligen. In feite geldt dat ook voor onze eigen cellen: de mitochondriën, bijvoorbeeld, leefden ooit als vrije bacteriën. Misschien zouden deze symbionten zich tot deelorganen en morfologische structuren kunnen ontwikkelen.  Of een vorm van genetisch geheugen kunnen vormen. Hoe een dergelijke alien er uit zou zien? Geen idee, maar ze zouden best wel onder de kier van een deur door kunnen kronkelen…

Bronnen
1. Arxiv.org (Memristive model of amoeba’s learning)
2. Davidson University (Permanent memory in eukaryotes)

Uit enkele goed geïsoleerde blokhutten kan je een eengezinswoning samenstellen.

Hoe duur is het goedkoopst denkbare huis in Nederland?

Door de hypotheekrenteaftrek – in feite een verkapte bankensubsidie – zitten Nederlandse huizenbezitters zwaar in de schulden. Ook drijft het de huizenprijzen tot astronomische hoogten op. Het kan ook anders. Hoe duur is het allergoedkoopste denkbare, maar toch nog legale, huis in Nederland?

Bureaucratisch paradijs Nederland

Nederland is een zwaar gereglementeerd land. Voor een deel is dat ook nodig. Immers we wonen hier dicht op elkaar, dus de kans is vrij groot dat je iemand hindert. Voor een ander deel kan je je oprecht afvragen of de regeldruk allemaal wel zo nodig is. Een goed voorbeeld hiervan is het zeer gedetailleerde Bouwbesluit, waarin alle eisen staan waaraan woningen moeten voldoen. En dat zijn er nogal wat. Zelfs het, volgens de overheid,  beter leesbare Bouwbesluit 2012 telt ondanks de eenvoudiger tekst nog steeds 350 pagina’s. Tot overmaat van ramp wordt daarin ook vaak verwezen naar NEN-normen en dergelijke die alleen voor heel veel geld (rond de honderd euro per boekje) te bestellen zijn. Deze liggen overigens ook ter inzage in bibliotheken van technische universiteiten.

Belangrijkste eisen Bouwbesluit
Als we uitgaan van de minimale eisen zoals in het Bouwbesluit 2012 genoemd, voor een gemiddeld gezin van twee volwassenen en twee kinderen, komen we op de volgende hoofdpunten.
* Minimaal 12 vierkante meter woonoppervlakte per persoon (dus 48 m2 woonoppervlak).
* Elke etage 3 m hoog. Bij afmetingen van plm. 5x5x6 m (de energiezuinigste vorm) komen we dus op 170 vierkante meter oppervlak, waarvan 25 vierkante meter elk fundering en dak. De vloer van de eerste verdieping is dan extra.
* Goede ventilatie (7 liter + 0,9 l per vierkante meter per seconde), tegelijkertijd max. 0,2 kubieke meter per seconde tocht).
* Voldoende droog: luchtvochtigheid overal lager dan 70%.
* Voldoende energiezuinig (komt neer op minimaal dubbel glas, muur in totaal 2,5 m2 K/W. In de praktijk: bijvoorbeeld 7 cm dik, goed afgedicht massief hout of een dubbele geïsoleerde bakstenen muur).
* Voldoende groot aanrecht (plm. 1,5 m2) met plaats voor een kooktoestel.
* Sanitair (douche, wc, kraan). Afvalwater moet op een milieuvriendelijke wijze worden afgevoerd, dus geloosd op het riool of in een septic tank. Dit laatste mag alleen in het buitengebied, als er geen riolering is. Geen wonder, dit is een belangrijke inkomstenbron voor waterzuiveringsbedrijven waarin gemeenten grootaandeelhouder zijn. Zelf een biologische waterzuivering of biogastank aanleggen is uiteraard uit den boze.
* Daglicht. Een hels ingewikkelde berekening die er op neerkomt dat de daglichtsterkte in elke ruimte minimaal 10% van die in het open veld moet bedragen. Geen ambtenaar die er op komt domweg deze simpele eis op te nemen, die ook zeer snel met een simpel lichtmetertje is te checken. Een amateurbouwer kan  dit in grote lijnen bereiken door minimaal 10% van de totale buitenoppervlakte uit doorzichtig materiaal te laten bestaan. Hierbij moet uiteraard rekening worden gehouden met schaduwwerking van omringende bomen etc.

Oplossing: dubbel tuinhuisje plus serre

Uit enkele goed geïsoleerde blokhutten kan je een eengezinswoning samenstellen.
Uit enkele goed geïsoleerde blokhutten kan je een eengezinswoning samenstellen.

Het is uiteraard het goedkoopste, gebruik te maken van standaard materialen en componenten. Grote blokhuttenfabrikanten verkopen goed geïsoleerde tuinhuisjes met een oppervlakte van rond de 25 tot 30 vierkante meter voor rond de zesduizend euro per stuk. In 2021 zijn deze prijzen veel hoger geworden: een goed geïsoleerde blokhut van ongeveer 40 m2 met dikke 94 mm dikke wanden kost rond de 40.000 euro. Dit is in principe al een eengezinswoning. Hierbij kan een serre worden toegevoegd van enkele vierkante meters. Dit zal bij zelfbouw rond de duizend euro kosten.
Hierbij moet een betonvloer gestort worden voor een stabiele ligging. Voor rond de vijftig vierkante meter kan dit voor tussen de duizend tot tweeduizend euro. Een eenvoudige douchecabine is bij de bouwmarkt Gamma te krijgen rond de vierhonderd euro, een eenvoudig toilet rond de honderdvijftig euro. Met simpele wastafel, betegeling en riolering komt dit in totaal op vijftienhonderd euro.
Dan de keuken. Een eenvoudig aanrecht met ruimte voor een kookplaat, plus gootsteen komt op ongeveer tweehonderd euro. Het leggen van alle elektrische leidingen zal rond de driehonderd euro kosten.
Een goedkope HR-ketel komt op de twaalfhonderd euro. Hierbij komt nog een geiser voor warm water voor de douche en de keuken. Reken voor al deze apparatuur plus installatie samen op rond de tweeduizend euro.

Wonen voor 50.000-60.000 euro mogelijk
De totale kostprijs, exclusief bouwgrond dan, ligt hiermee onder de zestigduizend euro. Hiervoor heb je dan een mooie energiezuinige bungalow met kleine serre. Voor ongeveer dit bedrag is bij een Lets bedrijf overigens een vijf keer zo groot huis te bestellen. Wel moet dit huis dan nog worden voorzien van de genoemde inbouwapparatuur. Dit zal rond de vijfduizend euro extra kosten.
Waarschijnlijk is door scherp in te kopen nog wel het een en andere op deze prijzen te beknibbelen. Ook is dit een redelijk mainstream en ook ecologisch verantwoorde oplossing. De volgende keer zullen we echt de diepte induiken wat prijzen betreft. Hiervoor is het echter nodig de Nederlandse bouwregels aan onze laars te lappen. Wel zal er geen enkel compromis worden gesloten wat wooncomfort en veiligheid/gezondheid betreft.

Lees ook: Visionaire woonideeën

Determinisme en de vrije wil

Sinds jaar en dag is er in de filosofie een debat omtrent wat we noemen “de vrije wil”. Mede dankzij Nietsche’s uitspraak dat alles slechts interpretatie is en zijn uitspraak dat God dood is, wint het determinisme sinds begin 20e eeuw steeds meer terrein. Ook vandaag de dag is de algemene opvatting dat “de wetenschap” uiteindelijk overal een antwoord op zal vinden en dat we dus gedetermineerd zijn. Hier mijn opvatting die, uiteraard, slechts een interpretatie is.

determinisme en de vrije wil
Determinisme zou het hebben van een vrije wil uitsluiten.

Omdat de wereld om ons heen en onze interactie met deze wereld te complex is voor onze hersenen om te bevatten, hebben onze hersenen zich in de loop der tijd zo ontwikkeld dat ze denken in betekenis. Hiermee zijn wij in staat betekenissen – die er op zichzelf niet zijn – toe te kennen aan fenomenen in de wereld, om zodoende toch iets met de complexiteit van de wereld te kunnen. Taal is hierbij een belangrijk instrument [a]. Helaas is ambiguïteit een veel voorkomend euvel in de taal; een semantische verwijzing komt zelden precies overeen met de ontologische werkelijkheid [b]. Dit kan ook niet anders, want mocht taal de werkelijkheid wel perfect dekken, dan zou het weer zo complex zijn dat de mens er niets mee is opgeschoten.

Een simpel voorbeeld van het interpreteren op verschillende niveaus wordt gegeven door Joel Anderson (1).

Stel je voor dat een deelnemer aan een schaaktoernooi zich opeens realiseert  dat het schaakspel één grote nepperij is, want “Pionnen bestaan niet – het is slechts hout!”. (2)

determinisme en de vrije wil
Determinisme stelt dat elke gebeurtenis causaal verbonden is met eerdere gebeurtenissen. Les Chatfield uit Brighton, EngelandFlickr

Deze deelnemer realiseert zich op dat moment niet dat we in een wereld van betekenisgeving leven en daarmee een soort nieuwe realiteit over de complexe werkelijkheid hebben gelegd [c]. In zijn artikel uit 1949 verwijt Gilbert Ryle Rene Descartes een categoriefout te hebben gemaakt. Daar Descartes beweert dat lichaam en geest verschillende eigenschappen hebben en dus iets wezenlijk anders moeten zijn (3), zegt Ryle dat het ene niet logisch uit het andere volgt (4). Het is alsof je alle spelers van een voetbalteam hebt ontmoet, maar je afvraagt waar het team nu is [d]. Eenzelfde fout maakt de deelnemer aan het schaaktoernooi; op een ander niveau kan dezelfde fysische substantie een andere betekenis hebben. Ze doen niet alsof het een pion is; het is een pion (5).

Een ander hieraan gelijkende fout is terug te vinden in de vraag hoe het toch kan dat we, ook al lijken we gedetermineerd, toch denken dat we vrij kunnen handelen en dus een vrije wil hebben. Harry Frankfurt stelt hierover dat we ondanks dat onze handelingen gedetermineerd zijn, we onze “wil” in overeenstemming kunnen brengen met deze handelingen (6). Vrijheid is sturing van je gedrag op basis van desires; dat wat je uiteindelijk doet, is dan een gevolg van je wil. Deze illusie van de vrije wil is in zekere zin emergent aan de structuur van de hersenen en de wereld van betekenissen. Ook al zouden we ons best doen aan deze illusie te ontkomen, is het nog onvermijdelijk. Of om een voorbeeld van Daniel Wegner aan te halen: ook al weet je dat je door een illusionist voor de gek gehouden gaat worden, alsnog laat je je voor de gek houden (illusion of the magic self)(7).

De opvatting van de verschillende niveaus van betekenis  vertoont gelijkenissen met het “perspectief dualisme” van Jürgen Habermas. Habermas stelt dat je nog steeds moreel verantwoordelijk gehouden kunt worden voor je handelen (2e persoonsperspectief), ondanks dat je vanuit de werkelijkheid an sich geen vrije wil kan abstraheren (3e persoonsperspectief) (8). Het is dus niet mogelijk om je bij het handelen te beroepen op het deterministisch perspectief, omdat vanuit de realiteit van betekenissen – welke in deze context ook als “de samenleving” gelezen kan worden – je wel verantwoordelijk wordt gehouden voor je handelen.

Stel dat je je na het lezen van dit artikel kan vinden in de stelling en onderbouwing en je gelooft in de visie op de wereld in de vorm van betekenisgeving, dan nog is de kans klein dat je naar aanleiding van dit artikel daadwerkelijk anders zult handelen in het dagelijks leven. Zoals gezegd is dit ook niet anders: de huidige realiteit van betekenissen en de druk(te) die dit vanuit de samenleving op ons neer legt is nog steeds te complex voor ons om ons niet voor de gek te laten houden en van perspectief te wisselen. Het is niet anders: zo zitten onze hersenen nou eenmaal niet in elkaar.

Notes:

[a] Betekenissen hebben pas zin vanuit een 2e persoonsperspectief, dus bij interactie tussen mensen. Zoals Wittgenstein (9) en Malcolm (10) al aangeven heeft het weinig zin om deze betekenissen binnen een “privetaal” te houden.

[b] Ik heb geen bron die dit letterlijk zo beweerd, maar ik denk dat ik het (als ik meer tijd had) zou kunnen afleiden uit hoofdstuk 2 en 3 van Semantics (11).

[c] Ik gebruik “werkelijkheid” om daarmee de ontologische, complexe werkelijkheid onafhankelijk van de mens aan te duidelijk. Ik gebruik “realiteit” om de wereld zoals die door de mens in taal (en betekenis) wordt omschreven.

[d] Voorbeeld overgenomen uit een college van Dr. Annemarie Kalis.

Bronnen:

  1. Anderson, J. (2011). Vrijheid door betrokkenheid: Strawson en Habermans tegen vrije-wil-scepticisme. Hoezo vrije wil?, pp. 232-251.
  2. Ibid., p.244.
  3. Ruler, H. van (1999). Over de natuur van de menselijke geest; dat deze beter te kennen is dan het lichaam. Uitgelezen Descartes, pp. 237-244
  4. Ryle, G. (2002). Descartes’ myth. The Concept of Mind. The University of Chicago Press, Chicago, pp. 11-24.
  5. Zie bron 1, p. 244.
  6. Frankfurt, H.G. (1971). Freedom of the Will and the Concept of a Person. Journal of Philosophy 68, pp. 5-20.
  7. Wegner, D.M. (2008). Self is magic. Are we free? Psychology and free will, pp. 226-247.
  8. Habermas, J. (2004). Freedom and Determinism. Pp. 1-11.
  9. Wittgenstein, L. (2006). Filosofische onderzoekingen. Vertaling Derksen, M. en Terwee S., pp. 109-1 27.
  10. Malcolm, N. (1958). Knowledge of other minds. The Journal of Philosophy, LV No. 23, pp. 969-978.
  11. Saeed, J.I. (2009). Semantics (3rd edition). Pp. 23-80.