Ideeën – Pagina 4

Geen armoede na invoeren van energieconstante!

30 reacties / Economie, Filosofie, Ideeën, Wetenschap / Door Roelof / 17 november 2021 17 november 2021

Energie is de valuta van de natuur. Dus een op zonne-energie gebaseerde valuta ligt voor de hand. Bron: Micha Jost/Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Het kapitalisme is gebaseerd op geld dat eigenlijk geen waarde heeft. Dit betekent dat al ons geld eigenlijk waardeloos papier is. Wie kijkt op een bankbiljet, zal zien dat er geen enkele verwijzing naar waarde opstaat. De waarde van geld wordt puur bepaald door de hoeveelheid die er van in de omloop is. Met behulp van dit mechanisme bepaalt de Europese Centrale Bank (ECB), wat jouw inkomen is en jouw koopkracht.

Problemen

Dit economische systeem zorgt voor veel problemen. Ze heeft als nadeel dat prestaties niet worden beloond naar dat ze werkelijk waard zijn. Een bouwvakker verdient veel minder dan een autoverkoper, terwijl het beroep bouwvakker veel meer lichamelijke inspanning vergt dan het beroep verkoper. Daarbij komt nog kijken dat als de autoverkoper meer tevreden klanten gemaakt heeft deze nog een extra bonus krijgt bovenop zijn al goede salaris omdat hij zijn baas hier erg blij mee maakt. Als de bouwvakker zijn baas blij maakt door ipv. in 2 uur een muurtje te metselen dit in 1 uur te doen dan zal hij hooguit een tientje extra krijgen, maar hij zal hierom niet gouw 2 keer zoveel gaan verdienen. De onderste laag van een kapitalistische maatschappij zijn de mensen die het minst verdienen, maar wel de meeste arbeid (W) per euro/dollar verichten.

Natuurkunde

Iemand met enig verstand van natuurkunde zal hieruit moeten concluderen dat iets hier niet klopt! Hij concludeert dat het geld zoals we het nu kennen niet gerelateerd is aan energie. Dit aan de hand van een paar formules om de energetische waarde van een gebeurtenis uit te rekenen.

Deze luidt: W= F x S (Arbeid is kracht keer afstand).

in dit geval moet de factor, tijd (T) ook worden meegerekend:

W= F x S /T (T in kwadraat) (arbeid= kracht keer afstand gedeeld door tijd in het kwadraat.

Daarnaast nog de formule voor de bewegingsenergie, Alhoewel deze formule geldt voor een beweging met een bepaalde versnelling, staat deze dus gelijk aan de werkdruk in een bedrijf.

E bew= 1/2 x M x V (V in het kwadraat rekenen) (energie is 1/2 van de massa keer versnelling in het kwadraat. De uitkomsten van de formules worden opgeschreven in de eenheid van energie, de joule.

Bij de laatste 2 formules komt er dus een afwijking in de benodigde energie voor een prestatie. Zodra de werkdruk 2x zo hoog wordt kost dit dus 4x meer energie. Hierbij kan het huidige geld dus geen SI-eenheid zijn.

Economie op basis van energie.

Als we de waarde van ons geld relateren aan energie/arbeid dan zal het verschil in rijk en arm snel kleiner worden. De rijkdom van ons zal dan worden beslist door de hoeveelheid energie die voor handen is. Dit zal er dus voor zorgen dat niet slechts enkelen rijker worden en de meesten armer, maar juist zorgen dat we met zijn alle rijker worden. De ene misschien iets meer dan de ander alhoewel en dat is ook niet verkeerd zolang iedereen een beter welzijn heeft. Het zal de maatschappij stimuleren en motiveren duurzamere en betere energie bronnen te gaan benutten. We zullen dan met zijn alle van de Aarde en het zonnestelsel een optimale plek maken voor de mens maatschappij en natuur.

Het molecuul. Wit is waterstof, geel is fluor en zwart koolstof. De atoomkernen van deze drie atomen vormen magneetjes.

Universum onthoudt alles

6 reacties / Filosofie, Universum, Wetenschap / Door Germen Roding / 16 november 2021 16 november 2021

In ons dagelijks leven kan informatie worden gecreëerd, worden gekopieerd en worden vernietigd. Op kwantumschaal is dat niet zo, het universum onthoudt alles. Zo verbiedt het ‘no cloning theorem’ dat kwantumtoestanden (wat je als kwantuminformatie kan zien) van één kwantumdeeltje naar een ander kwantumdeeltje wordt gekopieerd zonder dat de kwantumtoestand van het eerste deeltje verdwijnt. Een experiment bevestigde dat ook het vernietigen van informatie is op kwantumniveau onmogelijk. Wat je ook doet, er blijven altijd sporen van achter…

Kopiëren en vernietigen bestaat niet in de kwantumwereld, universum onthoudt alles

Er zijn twee fundamentele stellingen in de kwantummechanica: naast het ‘no cloning theorem’ ook het ‘no deleting theorem’: een kwantumtoestand kan niet worden vernietigd. Hij kan slechts overgedragen worden aan een ander kwantumdeeltje (of groep deeltjes). De bekende onzekerheidsrelatie van Heisenberg, bijvoorbeeld: de onzekerheid in energie maal de onzekerheid in tijd is groter dan de constante van Planck, zegt niets over de onzekerheid van kwantumtoestanden. Hij zegt slechts iets over de onzekerheid van de koppeling van onze klassieke wereld aan de kwantumwereld. Kwantumtoestanden onderling, in wisselwerking met elkaar, zijn volledig deterministisch.

Ook verstoppen kan niet meer

Aan dat rijtje fundamentele stellingen kan nu definitief een derde stelling worden toegevoegd: het ‘no-hiding theorem’.

universum onthoudt alles — Papierversnipperaars, al dan niet hamster-powered zoals deze van een Engelse student, bestaan niet in de kwantumwereld.

Theoretisch natuurkundigen Samuel L. Braunstein en Arun K. Pati bewezen deze al in 2007. Volgens het ‘no hiding theorem’ kan een kwantumtoestand zich niet verstoppen in de interacties tussen een kwantumsysteem en de rest van de wereld. De kwantumtoestand moet zich of in het kwantumsysteem, of in de rest van de wereld bevinden. Er is domweg geen andere mogelijkheid. Met uitzondering van de twijfelachtige snaartheorie is het in de natuurkunde een goede traditie dat een theoretische bewering slechts zoveel waard is als door middel van experimenten kan worden ondersteund, althans: pogingen tot falsificatie kan overleven.

Arun Pati en twee collega’s, de ondertussen overleden Jharana Rani Samal die op haar zevenentwintigste verjaardag overleed en alle experimentele werkzaamheden verrichte, en Anul Kumar van het Indian Unstitute of Technology in Bangalore, hebben nu door middel van een experiment aangetoond dat een voorspelling, gedaan met behulp van het ‘no-hiding theorem’, klopt.

Hoe werkte het experiment?

De experimentatoren maakten gebruik van moleculen monofluordibroommethaan.

Een koolstofatoom, isotoop C-13 (dus een oneven aantal kerndeeltjes, waardoor de kern in een magneetje verandert) dus waaraan één fluoratoom (ook fluor-19 kent een oneven aantal kerndeeltjes, net als waterstof met zijn ene proton) en twee broomatomen (met een even aantal kerndeeltjes (80), dus niet magnetisch) hangen.

Met die drie atoomkernmagneetjes vormt dit molecuul, overigens berucht wegens de effecten op de ozonlaag, een minuscule kwantumcomputer met drie zogeheten qubits (de magnetische atoomkernen). Elke atoomkern kan de ene kant of de andere kant om “draaien”, de spin. Magneetjes die tegen elkaar in gericht staan (zoals gebeurt als niet alle drie atoomkernen dezelfde spin hebben) stoten elkaar af. Dit is energetisch ongunstiger en dat effect kan je meten in een NMR, waarin een extreem sterk magneetveld is aangebracht, de reden dat je geen metalen voorwerpen bij je moet hebben in een ruimte waarin een NMR staat.

In dit molecuul staat het waterstofatoom tegenover het fluoratoom, het koolstofatoom bevindt zich in het midden. Bij de meting werd eerst de koolstofkern in een bepaalde kwantumtoestand gebracht. Vervolgens werd deze toestand gewist, door het monster met moleculen bloot te stellen aan een volstrekt toevallige reeks van magnetische pulsen. Daarna werden de kwantumtoestanden van de drie atoomkernen in de moleculen weer gemeten. Het bleek dat de kwantumtoestand van de koolstofkern zich “verplaatst” had naar de twee naburige atoomkernen, maar niet verdwenen was, precies zoals voorspeld door het no-hiding theorema.

Informatie leeft eeuwig, universum onthoudt alles

Het universum onthoudt dus alles en informatie gaat nooit verloren. Ook als je in een zwart gat valt en vele noniljarden jaren stukje bij beetje uitgebraakt wordt als Hawkingstraling, kan iemand die alle kwantumtoestanden registreert, hier in principe al je informatie weer in terugvinden. Hiermee is de informatieparadox van het zwarte gat opgelost. Het no-deleting theorema en het no-hiding theorema samen zeggen dat er alleen voortdurende overgangen zijn maar dat er niets is wat er niet was en niets zal zijn wat er niet op dit moment is. Zouden de kwantumtoestanden van ons lichaam en onze hersenen ook worden overgedragen op dingen om ons heen? De kwantummechanica beantwoordt deze vraag nu bevestigend: er blijft altijd iets van ons bestaan. In hoeverre het betekenis heeft, is dan wel de vraag…

Bronnen
Physorg
Arxiv

De vampierbacterie (geel) valt een Pseudomonas-cel aan. Bron: UNJ

Vampierbacterie als antibioticum

Laat een reactie achter / Mensheid, Wetenschap / Door Germen Roding / 15 november 2021 15 november 2021

Met de ene na de andere bacterie waartegen geen enkel antibioticum meer helpt, zijn onderzoekers koortsachtig op zoek naar een alternatief. Bioloog Martin Wu en zijn student Zhang Weng zijn een vampierbacterie op het spoor gekomen, die enkele gevaarlijke soorten ziekteverwekkende bacteriën leegzuigt.

Resistentie tegen antibiotica snelgroeiend probleem

Het wijdverspreide misbruik van antibiotica in de veeteelt en ook menselijke geneeskunde heeft er toe geleid dat resistentie hand over hand toeneemt. Het gevolg er zijn nu veel hogere concentraties antibioticum nodig dan vroeger, we moeten overstappen op gevaarlijke antibiotica met zeer vervelende bijwerkingen of er helpt zelfs geen een antibioticum meer. Geen wonder dat nu ook alternatieve therapieën steeds populairder worden. In Rusland werd veel onderzoek gedaan naar faagtherapie. Fagen zijn virusdeeltjes die bacteriën aanvallen. Biologen willen nu een andere natuurlijke vijand tegen ziekteverwekkers inzetten: de vampierbacterie Micavibrio aeruginosavorus.

Vampierbacterie in kaart gebracht

Deze bacterie werd al rond 1980 ontdekt in afvalwater, maar bleek uiterst lastig te kweken of te onderzoeken met traditionele microbiologische technieken. Twee biologen, verbonden aan de University of Virginia’s College of Arts & Sciences, Martin Wu en aio Zhang Wang, hebben het DNA van de bacterie ontcijferd en zijn nu aan het onderzoeken hoe de eencellige leeft.Ze hebben al een aantal nieuwe dingen ontdekt.

De bacterie gaat op zoek naar een prooi – bepaalde andere bacteriën – hecht zichzelf aan de dikke celwand en zuigt voedingsstoffen uit het slachtoffer. Dit doodt de prooi, wat de vampierbacterie een zeer interessant wapen tegen ziekteverwekkers maakt.

Verdedigende slijmlaag baat Pseudomonas niet meer

Een van de bacteriën waar het organisme op jaagt is Pseudomonas aeruginosa, de voornaamste oorzaak van zware longontstekingen bij patiënten met de erfelijke taaislijmziekte. Deze bacterie vormt koloniën die beschermd zijn door een slijmlaag die antibiotica tegenhoudt. Micavibrio wurmt zich zonder problemen door de slijmlaag en neemt de dicht opeengepakte Pseudomonas-cellen te grazen. Wu en Weng zijn vooral geïnteresseerd in de technieken die de bacteriën gebruiken om hun prooi op te sporen en aan te vallen. Ze maken hierbij dankbaar gebruik van de nieuwste technieken.

Precisieaanval laat nuttige bacteriën ongemoeid

Wu wijst er op dat traditionele antibiotica, die werken door de celdeling lam te leggen of het bouwen van een celwand blokkeren, zogeheten ‘superbugs’ laten ontstaan die resistent zijn tegen deze behandeling. Hij denkt dat we nieuwe geneesmiddelen moeten vinden die voorkomen dat zich resistentie ontwikkelt. M. aeruginosavorus is zo kieskeurig, dat de duizenden soorten onschadelijke bacteriën in de natuur en in ons lichaam, met rust worden gelaten. Wu ziet dan ook grote mogelijkheden om de bestaande antibiotica aan te vullen met dit biologische antibioticum dat alleen één soort bacterie aanvalt en de rest ongemoeid laat.

Reiniging afvoerpijpen en implantaten

Bacteriën vormen ook in andere omgevingen dan ons lichaam biofilms. Meestal zijn deze nuttig, denk aan waterzuivering en dergelijke, maar soms zeer ongewenst. In afvoerpijpen en op het oppervlak van implantaten, bijvoorbeeld. Ook hiertegen kan de vampierbacterie ingezet worden.

Genetische manipulatie van de vampierbacterie

Wu denkt dat er meer onderzoek nodig is naar het exacte mechanisme waarmee de bacterie prooi zoekt en aanvalt. Door dit mechanisme genetisch te tweaken zou de bacterie ook op andere gevaarlijke soorten bacteriën kunnen worden losgelaten. Hun collega en medepublicist Daniel Kadouri was eerder betrokken bij onderzoek naar vampierbacteriën[2].

Meer informatie:
1. Martin Wu et al., Genomic insights into an obligate epibiotic bacterial predator: Micavibrio aeruginosavorus ARL-13, BioMedCentral Genomics (2011; gratis volledig leesbaar)
2. Fighting fire with fire and bacteria with bacteria, Daniel Kadouri, Universiteit van New Jersey (2007)

Hondenbrokkentaks is beter dan vleestaks

Laat een reactie achter / Analyses, Ideeën, Nederland, Wetenschap / Door Germen Roding / 14 november 2021 13 november 2021

Veeteelt is verantwoordelijk voor veel stikstofuitstoot. Daarom gaan er steeds meer stemmen op om een vleestaks in te voeren. Maar opmerkelijk genoeg blijft één stikstofbron buiten beschouwing. Tijd voor een hondenbrokkentaks.

We houden in Nederland veel huisdieren. De meest voorkomende, en ook de meest milieuvervuilende huisdieren zijn honden, 1,7 miljoen, en katten, 2,9 miljoen. Ook de 450 000 (vegetarische) paarden betekenen een enorme bron van milieuvervuiling, dit door hun grootte.

Hond vormt enorme stikstofbron

De twee grote honden van “milieu-commissaris” Frans Timmermans stoten evenveel stikstof uit als een gemiddelde Nederlander. Bron: Frans Timmermans, Facebook pagina

Elke hond produceert gemiddeld 110 kg uitwerpselen en 255 l urine per jaar, die in de vorm van hondenpoep voornamelijk in het milieu terechtkomen. Dat komt neer op 5,26 kg stikstofbelasting per jaar. [1] Als een hondenliefhebber elke dag met zijn hond een rondje door het natuurgebied maakt, betekent dat dus per hond een enorme stikstofbelasting voor dit kwetsbare natuurgebied. .
Per Nederlander stoten we ongeveer 10 kg stikstof uit, en dat is inclusief de landbouw. Dus een hond is disproportioneel belastend voor het milieu.

Een groot deel van het vlees komt in hondenbrokken terecht, dus dit betekent nog extra uitstoot. Immers niet alle biomassa die dieren produceren is eetbaar en koeien en varkens produceren natuurlijk ook uitwerpselen en urine. Hondenbrokken bestaan voor 50-70% uit vlees. Tot overmaat van ramp voerden veel hondenbezitters tegenwoordig vers vlees, zoals biefstuk aan hun dieren. Dus we kunnen als mensen wel minder vlees gaan eten, maar als de 1,7 miljoen overvoerde honden in Nederland volop hondenbrokken naar binnen schrokken, rond de 300 miljoen kg vers vlees per jaar schiet dat natuurlijk weinig op. Ter vergelijking, wij Nederlanders eten zelf 75,9 kg vlees per persoon per jaar. En daar wordt schande van gesproken door progressief Nederland.

Hondenbrokkentaks, rechtvaardig en effectief

Bosintang, Koreaanse soep van hondenvlees, is in veel opzichten de meest ecologische maaltijd.

Daarom denk ik dat het effectiever is om in plaats van een vleestaks een hondenbrokken taks in te voeren. De milieubelasting van een hond is proportioneel aan hoeveel hondenbrokken deze eet. Dus is het logisch en rechtvaardig om een belasting op hondenbrokken in te voeren net zoals er een belasting op gas en elektra is per eenheid.

Dit zal een aantal fijne gevolgen hebben. Wil je een hond, dan is het interessanter om een dwergras aan te schaffen. Immers een kleine hond eet veel minder dan een grote hond. En is daarmee ook veel minder milieubelastend dan de grote hond. Zo kunnen we met gemak voldoen aan de stikstofnorm.

Ook katten vormen groot probleem

Dezelfde regels moeten ook voor katten gelden. Katten zijn in feite in veel opzichten een nog groter probleem. Katten lopen los en vangen gemiddeld 20 vogels per jaar. Ook kattenbrokken bevatten veel vlees. Zelfs bijna geheel vlees omdat katten obligate carnivoren zijn. Daarom kunnen we beter wat minder huisdieren houden en als er dan toch een huisdier houden kiezen voor een konijn of een ander klein vegetarisch dier.

J,G, de Molenaar en D.A. Jonkers, De invloed van stikstof in de ontlasting van honden op de vegetatie in voedselarme bos- en natuurterreinen, Instituut voor Bos- en Natuuronderzoek Wageningen, 1993

Blackface: Nationale Dag vergroot de tolerantie voor huidskleuren

Laat een reactie achter / Ideeën, Nederland / Door Germen Roding / 12 november 2021 11 november 2021

Racisme is helaas een hardnekkig probleem. Zou een Nationale Blackface Dag daar tegen kunnen helpen?

oe graag we het ook anders zouden willen, nog steeds hebben mensen de neiging om medemensen die er anders uitzien dan zij anders, vaak denigrerend, te behandelen. De laatste jaren is er in Nederland veel te doen over Zwarte Piet.

Zwarte Piet, van slimme kindervriend tot racistische “blackface”

Nationale Blackface Dag — De roetveegpiet is “whites only”. Dus mogen mensen met een donkergetinte huid als Alicia Suárez geen Piet meer zijn.

De bekende slimme metgezel, pakjesmanager en kindervriend van de verstrooide grijsaard staat, sinds de activisten van Kick Out Zwarte Piet het vuur hebben geopend op deze folkloristische figuur, in hetzelfde daglicht als Adolf Hitler, eugenetica en rassentheorieën. Kortom, ieder fatsoenlijk mens moet zich, vinden de mensen die er toe doen, verre houden van Zwarte Piet. In de plaats van deze boosdoener is er nu wat nieuws, de met roetvegen getooide de helper van Sinterklaas, de zogeheten roetveegpiet. Want wie liever een echte Zwarte Piet heeft, is een racist en een fascist. En dat moet je natuurlijk niet willen, als fatsoenlijke mens zijnde.

Want Zwarte Piet is volgens de tegenstanders een vorm van Blackface, een naargeestige Amerikaanse traditie waarbij zwarte mensen belachelijk werden gemaakt door zwart geschminkte withuidige acteurs. Dus op zich is het voorstelbaar dat Amerikanen niet erg dol zijn op mensen die zich zwart schminken gezien deze belaste historische erfenis en het vele racisme dat in de Amerikaanse geschiedenis voorkwam.

Zoals wel vaker, zijn Amerikaanse giganten als Facebook en Google druk bezig Amerikaanse normen en waarden aan Nederland op te leggen. In dit geval betekent dat een volledige ban op iedereen die de euvele moed heeft, zijn gezicht in te smeren met een donkere gezichtsverf. Ook zijn veel Nederlanders met een donkere huidskleur getroffen door een Facebook ban, omdat hun huidskleur werd geïnterpreteerd als Blackface.

Mensen met donkere huidskleur verbannen als roetpiet

De eerste onschuldige slachtoffers in deze strijd tegen een Nederlands volksgebruik zijn al gevallen. Alicia Suárez, een vrouw uit Colombia met een donkere huid, die eerder graag Zwarte Piet speelde op haar bedrijf, mag dan nu niet meer. De reden is dat dit “diverse en inclusieve” bedrijf voortaan alleen nog maar roetpieten binnen de poorten accepteert. En helaas moet Suarez nu dus helaas stoppen met haar zeer gewaardeerde rol binnen het sinterklaasfeest van het bedrijf. Want ze heeft van nature een donkere kleur.

Waarom Nationale Blackface Dag, met de juiste context, juist positief is

Dit is heel erg jammer en wel hierom. In feite is het allemaal insmeren van je gezicht met dezelfde huidskleur iets dat ons mensen juist bij elkaar brengt, en laat zien hoe belachelijk het is om op basis van huidskleur of andere elementen van iemands uiterlijk, een oordeel over mensen klaar te hebben staan. Wat wij dus nodig hebben is niet minder Blackface, maar juist meer Blackface. Een dag per jaar zou daarom iedere Nederlander zijn gezicht moeten insmeren met zwarte verf en de deur uitgaan. Een dag per jaar leren wij zo om mensen te beoordelen op wie ze zijn, niet op wat voor huidskleur ze hebben. Een flinke lik schoensmeer kan ons zo helpen, werkelijk kleurenblind te worden en de totale en walgelijke achterlijkheid van racisme in te zien.

Gross output (bruto output) vervangt BNP op veel punten

Laat een reactie achter / Analyses, Economie, Ideeën, Misvattingen / Door Germen Roding / 11 november 2021 11 november 2021

Uit onderzoek blijkt, dat we waarschijnlijk al die jaren volkomen verkeerde dingen hebben gemeten. Zo blijkt ‘gross output’ veel nauwkeuriger te voorspellen hoe de bedrijvigheid zich ontwikkeld, dan het bejubelde bruto nationaal product BNP.

‘Goed voor de economie’ doorgaans slecht voor de bevolking

‘Goed voor de economie’ is een mantram, waarmee politici graag impopulaire maatregelen verkopen, zoals de rampzalige bezuiniging op de gezondheidszorg in Griekenland. De gezondheidsschade is vele malen groter dan de minieme besparing. De reden: het is in het geheel niet duidelijk wat met ‘economie’ wordt bedoeld en al helemaal niet onder de hogepriesters van de nieuwe religie der economie. Door rekenfouten moet Nederland zelfs opdraaien voor een zware naheffing van Brussel.

Consumptie telt even zwaar als investeren in BNP

Al eerder beschreven we op Visionair de absurditeit van het gelijkstellen van een zonnepaneel met een diner voor een vriendengroepje in een vijfsterrenrestaurant. Hoewel beide ruwweg hetzelfde kosten, is het diner voor altijd verdwenen in de magen van het vriendengroepje, en kan je de voedingswaarde voor ongeveer 1% van de kosten bereiken. Als er al sprake was van voedingswaarde. Het zonnepaneel, daarentegen, betaalt zichzelf in enkele jaren terug. Toch is het zonnepaneel in de BNP-berekening gelijkgesteld aan het luxueuze diner. Geen wonder dus dat de pseudowetenschap der economie er geregeld fors naast zit en dat economen geregeld domme uitspraken doen als: door een hogere consumptie groeit de economie.

gross output ipv bnp — Een duur etentje draagt evenveel bij aan de economie als een zonnepaneel dat evenveel kost. Vinden economen. Bron: Abiy Ahmed, Wikimedia Commons, CC-BY-SA 4.0

Dit komt door de berekening van het BNP. De totale bedrijvigheid in een land wordt gezien als een piramide, met onderin de winning van grondstoffen en bovenin de consumptierijpe producten en diensten, de ’toegevoegde waarde’. Verkoopt een fabrikant een smartphone voor 300 euro, en kostte het 250 euro om deze te maken, dan is de toegevoegde waarde 50 euro. Als de computer- en smartphonefabrikant Apple de prijzen van zijn goedkoopste computer, de Mac Mini, verhoogt terwijl de mogelijkheden van de hardware minder zijn dan die van de voorganger, stijgt het BNP. Immers, meer toegevoegde waarde, Apple maakt meer winst en de consumenten geven meer uit. Desondanks worden Apple-gebruikers opgescheept met een slechter product. Alleen Apple schiet hier wat mee op.

Kortom: we hebben een betere maat nodig dan het BNP alleen.

Gross output als nieuwe economische maat

Gross output, bruto output, lijkt deze behoefte beter te vervullen. Bruto output meet alleen de totale bedrijvigheid, niet hoe deze bedrijvigheid bijdraagt aan de winst. Gross output meet dus als het ware dubbel: gross output is inkoop + verkoop. In het voorbeeld van de smartphone is de gross output per smartphone € 250 + € 300 is € 550. Omdat bedrijven graag allerlei fiscale trucs uithalen, zoals transfer pricing en het in rekening brengen van royalties door een bv die in een belastingparadijs zoals Nederland is ondergebracht, geeft gross output ook een duidelijker indruk van de werkelijke activiteit.

Meer informatie

Beyond GDP: Get Ready For A New Way To Measure The Economy, Forbes, 2013
Gross output (Wikipedia)

Programmeerbare materie

Laat een reactie achter / Ideeën en techniek, Wetenschap / Door Germen Roding / 9 november 2021 9 november 2021

Je kan computers al letters en beelden laten zien aan de hand van opdrachten. Maar waarom zou je niet iets van vorm kunnen laten veranderen met een programma? Programmeerbare materie belooft juist dit te bieden.

Wat is programmeerbare materie?
In principe kan je materie op verschillende manieren configurabel maken, afhankelijk van de schaal. Je kan op atoomniveau, moleculair niveau (metamaterialen) en door middel van nanorobotjes voorwerpen van vorm en eigenschappen laten veranderen.

Atoomniveau
Atomen bestaan uit een positief geladen atoomkern met nucleonen en precies genoeg negatief geladen elektronen om de totale elektrische lading nul te maken.

quantum corral — Een Stonehenge van atomen vormt een concentrisch patroon van elektron-waarschijnlijkheidsgolven. The Well (Quantum Corral) (2009) by Julian Voss-Andreae, CC-BY-SA 3.0

De chemische eigenschappen van atomen worden bepaald door het aantal elektronen. Ben je in staat het aantal elektronen van een atoom te veranderen (door de positieve kern meer of juist minder lading te geven), dan verander je hiermee dus de chemische eigenschappen: stikstof wordt zuurstof en dergelijke.

Op commando het aantal (positief geladen) protonen in de kern aanpassen van een individueel atoom is nog niet mogelijk (atoombommen lenen zich niet echt voor consumententoepassingen), maar wel kunnen enorme kunstmatige atomen worden geconstrueerd: holtes, enkele tientallen tot honderden atomen groot met hierbinnen elektronen: quantum dots. Quantum dots worden nu al gebruikt voor nanolasers en bepaalde optische effecten: het aantal elektronen in een quantum dot en de energie waarmee ze zijn gebonden bepaalt namelijk de kleur. Sommige onderzoekers zijn er in geslaagd zwakke bindingen tussen quantum dots tot stand te brengen.

Mocht het ooit lukken om kleinere programmeerbare atomen te bouwen en lukt het om hiermee chemische bindingen met ‘echte’ atomen en moleculen tot stand te brengen, dan beschik je uiteraard over een zeer interessante programmeerbare katalysator. Je kan dan letterlijk moleculen stap voor stap bouwen, in plaats van zoals nu gebeurt, astronomische hoeveelheden uitgangsmoleculen bij elkaar te gooien, met elkaar te laten reageren en dan met veel kunst en vliegwerk het gewenste eindproduct uit de massa zeven.

Nu peperdure medicijnen zoals menselijke hormonen zouden dan ook voor armere mensen betaalbaar worden (al blijven uiteraard de onderzoekskosten, bijwerkingen en werkzaamheid van niet-menselijke stoffen hoog).

Moleculair niveau en metamaterialen

De eigenschappen van materialen zijn te veranderen, niet alleen door de verhouding waarin atomen onderling voorkomen te veranderen en de moleculaire bindingen van atomen te veranderen, maar ook door de ruimtelijke ordening van atomen en moleculen in het materiaal te manipuleren. De natuur was ons hier al voor: de lotus heeft bijvoorbeeld een waterafstotende oppervlakte. Niet door vetten, maar door nanostructuurtjes die lijken op stekels: het lotuseffect. Dit effect dat milieuvervuilende oppervlaktecoatings vervangt wordt op dit moment al uitgebuit door sommige fabrikanten.

Sommige vlinders, zoals morpho’s, en andere insekten hebben vleugels met een metaalachtige (of parelmoerachtige) glans. Niet door metaaldeeltjes in de vleugels, maar door het iriserende effect van laagjes die licht reflecteren en, afhankelijk van de golflengte, uitdoven of juist versterken. Ook hier dus geen afwijkende atomen, maar een andere rangschikking van atomen. Deze effecten zijn ook te manipuleren. Zo zijn er geheugenmaterialen die onder invloed van warmte of stroom van vorm veranderen. Microsoft doet hier onderzoek naar voor de volgende generatie beeldschermen die in tafels ingebouwd zullen worden. Sommige dieren, zoals kameleons en octopussen kunnen van kleur veranderen door chromatoforen, cellen met kleurstof, te manipuleren. Dit principe is uiteraard ook toe te passen in programmeerbare metamaterialen, hoewel de mogelijkheden een kleur te genereren door de nanostructuur van een oppervlak te manipuleren veel interessanter is.

Claytronics
Met nanorobotjes kan ook programmeerbare materie worden verwezenlijkt. Deze robotjes, in het claytronics-jargon catoms genaamd, hechten zich als een soort trapezewerkers aan elkaar en kunnen elke denkbare vorm innemen, zoals klei, vandaar de naam van dit concept: claytronics. Het bekendste equivalent uit de natuur zijn trekmieren, die levende tunnels en drijvende bollen kunnen vormen om de rest van de kolonie mee te vervoeren. Je kan ook slijmzwammen, zelfstandig levende eencelligen die zodra de leefomstandigheden ongunstig worden zich aaneensluiten tot een enkel organisme, zo zien. Claytronics op macroschaal is al mogelijk: in 2005 is samenwerking bereikt tussen programmeerbare robotjes van 44 millimeter groot die door middel van elektrische en magnetische invloeden aan elkaar blijven kleven. Onderzoekers van de Amerikaanse Carnegie-Mellon universiteit werken nu aan catoms van een millimeter groot die in enorme aantallen kunnen worden gefabriceerd.

In dit statief wordt een goede digitale camera met telelens geplaatst. Uit meer dan tienduizend foto's wordt zo een enorme Gigapan samengesteld.

Gigapan: Long view

3 reacties / Ideeën en techniek, Maatschappij / Door Germen Roding / 4 november 2021 3 november 2021

Een momentopname met meer dan menselijke scherpte vastleggen voor het nageslacht? Nu kan het. Onze verre nazaten kunnen nu zien hoe een regenwoud of een moderne stad er anno 2010 uitzag.

Voorbij de menselijke zintuigen
Ons menselijk gezichtsvermogen is beperkt. Op ons netvlies beschikken we ongeveer over zeven miljoen kegeltjes (die kleur kunnen waarnemen) en honderd miljoen staafjes (voor zwart-wit zicht) [1]. In 2011 scoren de allerbeste digitale camera’s, bijvoorbeeld de Hasselblad H4D-40, rond de veertig miljoen pixels, alle uiteraard kleur. Het record staat in 2011 op 120 megapixels[2], scherper dus dan het menselijk oog. Maar wat krijg je als je een foto maakt van de totale omgeving met honderd miljard pixels, dus rond de duizend maal zo veel?

Gigapan
Het antwoord: Gigapan. Gigapan is een combinatie van een digitale camera met een mechanisch besturingsssysteem en software. Gigapan beweegt de digitale camera heen en weer en maakt zo een groot aantal foto’s. Die worden vervolgens aan elkaar gelast tot één panoramisch beeld, dan driehonderdzestig graden bestrijkt. In totaal is dit honderd miljard pixels, duizend keer zo scherp als het menselijk oog. Zo slaagt Gigapan er in om een volledig moment in de tijd, op een bepaalde plaats, vast te leggen. Honderd miljard pixels is erg veel. Op een complete harde schijf passen er zonder compressie maar enkele van dit soort foto’s, om over beeldbewerking maar te zwijgen. Om die reden hebben de initiatiefnemers van Gigapan.

Moment, bevroren in de tijd
Het maken van een Gigapan betekent dat je het uitzicht op een bepaalde plaats met een bovenmenselijke precisie vastlegt. Het voordeel is dat je niet van tevoren hoeft na te denken wat interessant kan zijn. Met Gigapan wordt alles met een enorme resolutie vastgelegd. Onderzoekers kunnen op die manier de foto nauwkeurig onder de loep nemen en zo achteraf dingen ontdekken die nadere bestudering waard zijn. Dit is een enorm voordeel op bijvoorbeeld Mars – signalen doen er al gauw een kwartier of langer over om heen en weer naar de aarde te reizen. Dit is overigens ook de reden dat NASA betrokken is geweest bij de ontwikkeling van Gigapan (in samenwerking met Carnegie Mellon Universiteit).

Gigapan als flash back
Door de zeer grote resolutie kan iemand uit de toekomst de realiteit anno nu ondergaan alsof hij er zelf staat[3]. Beter zelfs, want je blik is duizend keer zo scherp. Dingen die een menselijke waarnemer anno nu ontgaan omdat ze zo vanzelfsprekend zijn of omdat ze niet opvallen, een bepaald insekt of het serienummer van een apparaatje, kunnen door een historicus uit de toekomst worden geduid. Misschien levert dit essentiële historische data op, denk aan de betekenis die een Griekse potscherf in Mexico zou hebben.

Een tijdcapsule dus. En met de snel toenemende rekensnelheid van computers en grootte van harde schijven, over tien jaar een standaardaccessoire voor digitale camera’s? Wie weet…

Voor wie op Mars wil ronddwalen, is er alvast deze Gigapan. Ook een bezoekje aan Beiroet is een stuk veiliger achter de pc. Behoefte aan een eigen Gigapan? Het model op het plaatje is voor onder de achthonderd euro te bestellen.

Actueel
Anno 2021 is honderd miljard pixels niet zoveel meer. De beste smartphones halen nu standaard 100 miljoen pixels, dat is tien maal meer dan tien jaar geleden. Bigpixel, een Chinees bedrijf, maakt nu standaard 240 miljard pixel opnames, hier van de Tibetaanse hoofdstad Lhasa. Het Gigapan initiatief is nog steeds springlevend. Zie bron.

Bronnen
1. Retina – Wikipedia (EN)
2. Canon develops world’s first 120 megapixel APS-H CMOS sensor, DPreview.com
3. Panoramic Possibilities, LongNow Foundation
4. Gigapan
5. Opname van Lhasa, Tibet. Bron: Bigpixel.cn

Buitenaards leven zou wel eens zeldzamer kunnen zijn dan we ons realiseren, aldus twee onderzoekers.

Bayesiaanse analyse: buitenaards leven zeldzaam

40 reacties / Visionaire vragen, Wetenschap / Door Germen Roding / 3 november 2021 3 november 2021

Het leven op aarde ontstond in de eerste paar honderd miljoen jaar nadat de planeet voldoende af was gekoeld om organismen op waterbasis te ondersteunen op zijn oppervlakte. Het vroege ontstaan van leven op de oppervlakte van de aarde is als bewijs aangevoerd dat het leven op aarde vrij snel ontstaan is en dus dat het proces van abiogenese snel plaats vindt, wanneer uit wordt gegaan van omstandigheden zoals deze zich op de jonge aarde voor deden. Maar klopt dat wel? Nee, zeggen twee onderzoekers, die hiervoor Bayesiaanse analyse gebruikten.

Hoe werkt Bayesiaanse analyse?
Bij standaard statistische analyse wordt gekeken of de nulhypothese is verworpen. Als de kans kleiner dan vijf procent is dat de nulhypothese waar is en de waarnemingen dus het gevolg zijn van toeval (een p-waarde kleiner dan 0,05, in vaktermen), beschouwen wetenschappers de nulhypothese als verworpen. Bayesiaanse analyse werkt anders dan standaard statistische analyse. Bij Bayesiaanse analyse wordt gekeken hoe groot de kans is dat een alternatieve theorie waar is, gedeeld door de kans dat de nulhypothese theorie waar is, als je kijkt naar de feiten.
De Bayesiaanse analysemethode is vooral erg handig als je niet in staat bent het experiment over te doen, zoals bij het ontstaan van het leven op aarde.

Lange duur tot ontstaan meercellig leven maakt leven zeldzaam

De onderzoekers werkten met een (naar eigen zeggen) simpel model van de waarschijnlijkheid van abiogenese, het ontstaan van leven uit het niets. Hierbij maken ze een Bayesiaanse schatting van de waarschijnlijkheid, waarbij ze als uitgangspunt aannemen dat het leven vroeg is ontstaan. Miljarden jaren later stelden bewuste wezens dit feit vast en dachten na over de gevolgen. Op grond van deze beperkte informatie maakten ze een analyse.

Volgens de onderzoekers is het argument dat het leven op aarde vrij snel is ontstaan, geen goede reden om aan te nemen dat leven inderdaad makkelijk en snel ontstaat. Immers, het duurde meer dan twee miljard jaar voor het leven op aarde zich van eencellig bacterieel leven tot het meercellige leven ontwikkelde, zoals wij dat nu kennen. Waarschijnlijk, stelt het tweetal, is deze duur van twee miljard jaar (of nog langer) noodzakelijk voor de ontwikkeling van meercelligen en dus van mogelijk intelligente waarnemers. Dan heeft er als als het ware een uitselectie plaatsgevonden. Immers, een ster als de zon gaat zo’n tien miljard jaar mee en over een miljard jaar wordt de aarde al drooggekookt door een steeds heter wordende zon. Als het leven op aarde niet snel was ontstaan, had de evolutie geen tijd gehad om op tijd denkende wezens voort te brengen. Op grond hiervan concluderen de onderzoekers dat leven wel degelijk heel zeldzaam kan zijn.

Is of was er leven op Mars?
Als er ook leven is ontstaan op Mars, verandert de statistiek ingrijpend. Er is dan immers op meerdere plaatsen onafhankelijk van elkaar leven ontstaan. Daaruit zou volgen dat leven inderdaad vrij snel ontstaat. Wordt er daarentegen geen (of sporen van leven) leven aangetroffen op Mars, dan weten we dat we inderdaad het product zijn van een toevalstreffer. Dus laten we dan maar zuinig zijn op onze mooie groene planeet. Trouwens: dat is toch al een goed idee.

Bron:
David S. Spiegel, Edwin L. Turner, Life might be rare despite its early emergence on Earth: a Bayesian analysis of the probability of abiogenesis, PNAS/ArXiv 2011

Video: wat als de maan zou worden vervangen door een planeet van het zonnestelsel?

16 reacties / Ideeën, natuurkunde, Visionaire vragen, Wetenschap, Zonnestelsel / Door Germen Roding / 2 november 2021 3 november 2021

Onze maan staat op een afstand van ongeveer 400.000 km van de aarde. Voldoende ruimte om zelfs de gasreus Jupiter op de plaats van de maan te plaatsen. We weten uit waarnemingen van exoplaneten dat er gasreuzen in de bewoonbare zones van andere sterren dan de zon zwerven. Wat als de aarde een maan was geweest van een gasreus?

Door de enorme zwaartekracht van bijvoorbeeld Jupiter zou de aarde altijd dezelfde kant richting Jupiter richten. ‘Dagen’ op aarde zouden dus gelijk zijn aan de omlooptijd rond Jupiter, rond de 4 tot 5 dagen. Ook zou de aarde door het gebrek aan rotatie nauwelijks een magnetisch veld kennen en dus ingebed zijn in het magnetische veld van Jupiter. Alleen de atmosfeer zou dan de aarde beschermen tegen de dodelijke straling van Jupiters magnetosfeer.