Τα παράξενα μέταλλα και το μυστήριο της ηλεκτρικής αγωγιμότητας

Πριν από περίπου 40 χρόνια, οι φυσικοί παρατήρησαν ότι ορισμένα μέταλλα άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα με έναν παράξενο τρόπο που κανείς δεν μπορούσε να εξηγήσει. Οι νέες απαντήσεις στο πώς και γιατί συμβαίνει αυτό αναγκάζουν τους επιστήμονες να αμφισβητήσουν τον ίδιο τον τρόπο με τον οποίο ρέει το ηλεκτρικό ρεύμα.

Στα μέσα της δεκαετίας του 1980, μια απρόσμενη ανακάλυψη προκάλεσε μία από τις πιο έντονες περιόδους στην ιστορία της επιστήμης. Η ανακάλυψη αφορούσε υλικά που έγιναν υπεραγωγοί –υλικά που άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα χωρίς καμία αντίσταση– σε πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες από ό,τι είχε παρατηρηθεί ποτέ έως τότε. Σχεδόν από τη μια μέρα στην άλλη, εργαστήρια σε όλο τον κόσμο εγκατέλειψαν τα υπάρχοντα ερευνητικά τους προγράμματα και στράφηκαν στην αναζήτηση άλλων τέτοιων υλικών. Οι εφημερίδες μιλούσαν για μια επερχόμενη εποχή μεταφοράς ενέργειας χωρίς απώλειες, για τρένα που αιωρούνται και για εξαιρετικούς υπερυπολογιστές. Μέσα σε έναν χρόνο απονεμήθηκε και Νόμπελ.

Μέσα σε όλον αυτόν τον θόρυβο, ήταν εύκολο να περάσει απαρατήρητη μια άλλη παράξενη ιδιότητα των νέων υλικών. Ακόμη κι όταν είχαν θερμοκρασία πολύ υψηλή για να είναι πραγματικά υπεραγώγιμα, συνέχιζαν να άγουν το ρεύμα με ασυνήθιστο τρόπο, με μια μορφή αντίστασης που καμία θεωρία δεν μπορούσε να εξηγήσει. Αυτό που έμεινε να αποκαλείται συμπεριφορά παράξενου μετάλλου ήταν ένα ενδιαφέρον μυστήριο για πολλούς ερευνητές του πεδίου, αλλά παρέμενε σε δεύτερο πλάνο μπροστά στο κύριο δράμα της πλήρους εξαφάνισης της αντίστασης.

Σαράντα χρόνια μετά, εξακολουθούμε να μην κατανοούμε την υπεραγωγιμότητα υψηλής θερμοκρασίας, ούτε έχουμε καταφέρει να βρούμε υλικά που να εμφανίζουν αυτή την ιδιότητα σε θερμοκρασία και πίεση δωματίου. Όμως η σχετική συμπεριφορά των παράξενων μετάλλων έχει σταδιακά έρθει στο προσκήνιο. Οι προσπάθειες να την κατανοήσουμε έχουν αναγκάσει τους φυσικούς να αμφισβητήσουν βασικές παραδοχές για το πώς ρέει το ηλεκτρικό ρεύμα, χρησιμοποιώντας σε αυτή τη διαδρομή εντελώς ασυνήθιστες ιδέες, από κβαντικές «σούπες» έως μαύρες τρύπες.

Τώρα, τα πειράματα ίσως μας φέρνουν επιτέλους λίγο πιο κοντά σε μια απάντηση. Και όλο και περισσότερο φαίνεται ότι αυτό θα μας οδηγήσει πέρα από τα ίδια τα παράξενα μέταλλα, καθώς η κατανόηση της ιδιαίτερης αγωγιμότητάς τους μπορεί να μας βοηθήσει να εξηγήσουμε και την υπεραγωγιμότητα. «Πρέπει να υπάρχει κάτι σε αυτό που δίνει την απάντηση», λέει ο θεωρητικός Subir Sachdev από το Πανεπιστήμιο Harvard.

Η συνήθης εξήγηση για το γιατί τα μέταλλα άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ότι είναι γεμάτα από μεμονωμένα, αρνητικά φορτισμένα σωματίδια, γνωστά ως ηλεκτρόνια, τα οποία μπορούν να κινούνται ελεύθερα. Και είναι πάρα πολλά: μόλις 1 εκατοστό συνηθισμένου οικιακού καλωδίου περιέχει περίπου τόσα ελεύθερα ηλεκτρόνια όσα και οι κόκκοι άμμου σε μια παραλία. Αν συνδέσεις μια μπαταρία, τα ηλεκτρόνια απωθούνται από τον αρνητικό πόλο και έλκονται προς τον θετικό, δημιουργώντας ρεύμα.

Αυτή είναι η βασική εικόνα που μαθαίνουμε στο σχολείο. Για τους φυσικούς, όμως, μια πιο σύνθετη αντίληψη για το ρεύμα προκύπτει από το έργο του θεωρητικού Lev Landau στη δεκαετία του 1950 και από την έννοια των ψευδοσωματιδίων. Για να τα φανταστεί κανείς, αρκεί να σκεφτεί ένα πλήθος σε γήπεδο που κάνει «κύμα»: κάθε άτομο κινείται μόνο πάνω και κάτω, όμως συλλογικά δημιουργείται ένα κύμα που διασχίζει τις κερκίδες. Οι ιδέες του Landau λένε ότι αυτό που άγει το ηλεκτρικό ρεύμα δεν είναι ένα απλό ηλεκτρόνιο, αλλά ένα ηλεκτρονιοειδές ψευδοσωματίδιο –μια διέγερση που διαπερνά το υλικό χάρη στον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν όλα τα εσωτερικά του σωματίδια.

Όπως και τα θεμελιώδη αντίστοιχά τους, τα ηλεκτρονικά ψευδοσωματίδια μπορούν να συγκρούονται και να σκεδάζονται όπως οι μπάλες του μπιλιάρδου, όμως οι υπολογισμοί γίνονται πολύ ευκολότεροι – και εξαιρετικά ακριβείς. Εδώ και 70 χρόνια, τα ψευδοσωματίδια μας βοηθούν να προβλέπουμε σωστά σχεδόν οποιαδήποτε ιδιότητα των υλικών θέλουμε, από τη θερμοχωρητικότητα έως την ηλεκτρική αγωγιμότητα και τη μαγνητική επιδεκτικότητα. Η επιτυχία τους οδήγησε τους θεωρητικούς να πιστέψουν ότι όλη η φυσική των υλικών, μαζί και η αγωγή και η αντίσταση, πρέπει να ανάγεται στις αλληλεπιδράσεις μεμονωμένων σωματιδιοειδών οντοτήτων. «Ολόκληρη η βιομηχανία των ηλεκτρονικών –συμπεριλαμβανομένου του iPhone στην τσέπη σας– βασίζεται στην επιτυχία αυτής της θεωρίας», λέει ο Sachdev.

Τα ψευδοσωματίδια δεν κινούνται ανεμπόδιστα μέσα σε ένα υλικό. Σε θερμοκρασία δωματίου ή κοντά σε αυτήν, οι ταλαντώσεις στη δομή των ατόμων τα διαταράσσουν, δημιουργώντας αντίσταση, ενώ σε χαμηλότερες θερμοκρασίες η αντίσταση προέρχεται κυρίως από τις συγκρούσεις των ψευδοσωματιδίων μεταξύ τους. Η συναρπαστική ανακάλυψη της δεκαετίας του 1980 ήταν ότι ορισμένα υλικά μπορούσαν να γίνουν υπεραγωγοί ακόμη και σε θερμοκρασίες όπου θα περίμενε κανείς οι συγκρούσεις των ψευδοσωματιδίων να παραμένουν σημαντικές.

Η συμπεριφορά των παράξενων μετάλλων ήταν πιο λεπτή. Στους περισσότερους αγωγούς, σε ψυχρές συνθήκες, η αντίσταση αυξάνεται με το τετράγωνο της θερμοκρασίας – δηλαδή, αν διπλασιαστεί η θερμοκρασία, η αντίσταση γίνεται τετραπλάσια. Για τον μέσο επιστήμονα υλικών αυτό φαίνεται λογικό, γιατί η θερμοκρασία επηρεάζει δύο βασικούς παράγοντες που καθορίζουν την ειδική αντίσταση: τον αριθμό των ηλεκτρονίων που είναι διαθέσιμα για συγκρούσεις και τον αριθμό των θέσεων στις οποίες μπορούν να καταλήξουν μετά. Δύο εξαρτήσεις από τη θερμοκρασία, άρα θερμοκρασία στο τετράγωνο.

Έτσι, αν σχεδιάσει κανείς ένα γράφημα για το πώς θα έπρεπε να μεταβάλλεται η αγωγιμότητα ενός μετάλλου με τη θερμοκρασία, προκύπτει αναπόφευκτα μια καμπύλη που ανεβαίνει. Όμως στα παράξενα μέταλλα το γράφημα αντίστασης-θερμοκρασίας είναι ευθεία γραμμή. Δεν υπήρχε καμία προφανής συμπεριφορά τύπου ψευδοσωματιδίου που να μπορεί να παράγει τέτοια τάση, και όσο περισσότερο οι φυσικοί ασχολούνταν με αυτό, τόσο πιο αινιγματικό γινόταν. Δεν υπάρχει «κανένας τελεστής ή διαδικασία που να μπορεί να δώσει αυτή τη δύναμη της θερμοκρασίας», έγραφε κάποτε ο αείμνηστος θεωρητικός Joseph Polchinski. Ήταν, όπως πρόσθεσε, «ο αγωγός από την Κόλαση».

Υπάρχουν και όσοι θεωρούν ότι η απάντηση δεν είναι τόσο περίπλοκη. Άλλωστε, η γραμμική εξάρτηση από τη θερμοκρασία δεν είναι εντελώς άγνωστη: ο χαλκός εμφανίζει αυτή την τάση σε θερμοκρασία δωματίου, όταν οι ταλαντώσεις που διατρέχουν το μέταλλο είναι μακράν η κυρίαρχη πηγή αντίστασης. Αυτές οι ταλαντώσεις θεωρούνται γενικά απλοί εξασθενητές, και όσο ανεβαίνει η θερμοκρασία, τόσο περισσότερο πάλλεται το υλικό – άρα προκύπτει γραμμική σχέση. Πέρυσι, ο Eric Heller από το Πανεπιστήμιο Harvard και άλλοι υποστήριξαν με έμφαση ότι αυτές οι ταλαντώσεις μπορεί να ευθύνονται για τα παράξενα μέταλλα. Οι περισσότεροι όμως φυσικοί παραμένουν δύσπιστοι: σε χαμηλές θερμοκρασίες, όπου η συμπεριφορά των παράξενων μετάλλων συνεχίζεται, οι ταλαντώσεις θεωρείται εδώ και καιρό ότι παγώνουν.

Μια λίγο πιο ριζοσπαστική προσέγγιση για την εξήγηση των παράξενων μετάλλων αφορά τα ηλεκτρόνιά τους, που βρίσκονται παγιδευμένα ανάμεσα σε διαφορετικές μορφές τάξης. Αυτό μπορεί να συμβεί κοντά σε μια μεταβολή φάσης, όταν ένα υλικό αναδιατάσσεται – για παράδειγμα, έτσι ώστε μια κβαντική ιδιότητα των ηλεκτρονίων, που ονομάζεται spin, να προσανατολίζεται συλλογικά προς μία κατεύθυνση, όπως σε έναν μαγνήτη. Στα όρια μιας τέτοιας μεταβολής, όταν δεν υπάρχει σαφής προτίμηση για τη μία ή την άλλη μορφή τάξης, θεωρείται ότι τα ηλεκτρόνια παράγουν φευγαλέα πρότυπα, σαν τα σμήνη των ψαρονιών στον ουρανό. Και, το κρίσιμο εδώ, η ένταση αυτών των κρίσιμων διακυμάνσεων καθορίζεται συνήθως γραμμικά από τη θερμοκρασία. «Μπορεί να είναι οι διακυμάνσεις που παράγουν την αντίσταση», λέει ο Stephen Hayden από το University of Bristol στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Φέτος, ο Hayden και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν δέσμη νετρονίων στο Rutherford Appleton Laboratory στο Didcot του Ηνωμένου Βασιλείου για να μελετήσουν τις διακυμάνσεις spin σε ένα παράξενο μέταλλο. Τα νετρόνια, επειδή έχουν κι αυτά στροφορμή αλλά όχι φορτίο που να περιπλέκει τα πράγματα, είναι εξαιρετικοί ανιχνευτές του spin των ηλεκτρονίων. Η ομάδα του Hayden διαπίστωσε ότι οι διακυμάνσεις spin επιταχύνονται και επιβραδύνονται σε απόλυτο συγχρονισμό με τη θερμοκρασία, προσφέροντας μία από τις ισχυρότερες έως τώρα ενδείξεις ότι οι κρίσιμες διακυμάνσεις βρίσκονται πίσω από τη συμπεριφορά των παράξενων μετάλλων.

Ίσως πρόκειται για ένα εύγλωττο αποτέλεσμα, αλλά η υπόθεση δεν έχει κλείσει. «Το μεγάλο ερώτημα για εμάς είναι αν αυτό μπορεί να ενταχθεί σε μια θεωρία», λέει ο Hayden. Εδώ τα πράγματα δυσκολεύουν – και ακριβώς εδώ η συμπεριφορά των παράξενων μετάλλων αμφισβητεί τις βαθύτερες αντιλήψεις μας για το τι θα έπρεπε να είναι το ηλεκτρικό ρεύμα και η ηλεκτρική αντίσταση. Μια σμήνωση δεν αφορά τα μεμονωμένα ψαρόνια· αφορά τη συμπεριφορά του σμήνους ως συνόλου. Αν, λοιπόν, οι διακυμάνσεις οδηγούν την αντίσταση στα παράξενα μέταλλα, οι βασικοί πρωταγωνιστές δεν είναι πια τα ψευδοσωματίδια –ή, στην πραγματικότητα, οτιδήποτε σωματιδιοειδές– αλλά συλλογικά πρότυπα που περιλαμβάνουν όλα τα ηλεκτρόνια ταυτόχρονα. Τι είναι, λοιπόν, η ηλεκτρική αντίσταση αν όχι μεμονωμένες συγκρούσεις κάποιου είδους;

Οι προσπάθειες του Sachdev να απαντήσει σε αυτό το ερώτημα με μια εναλλακτική θεωρία ξεκινούν στις αρχές της δεκαετίας του 1990, σε συνεργασία με τον Jinwu Ye, που σήμερα βρίσκεται στο Mississippi State University. Οι δύο θεωρητικοί φαντάστηκαν ένα εσκεμμένα απλοποιημένο σύστημα χωρίς χωρική διάσταση, χωρίς καθόλου ατομική δομή – ουσιαστικά μόνο μια τελεία, στην οποία κάθε ηλεκτρόνιο συνδέεται με κάθε άλλο. Στο μοντέλο τους, κάθε ηλεκτρική διαταραχή σβήνει με ρυθμό ανάλογο της θερμοκρασίας, παρότι δεν υπάρχουν σωματίδια που να δρουν ατομικά ούτε και χώρος για να κινηθούν. Δεν έμοιαζε όμως σε τίποτα με πραγματικό μέταλλο, και ο Sachdev θυμάται ότι η ιδέα αντιμετωπίστηκε με αρκετό σκεπτικισμό. «Οι συνάδελφοί μου θα σκέφτονταν: είναι απλώς κάτι περίεργο με το οποίο διασκεδάζει ο Subir;»

Ενώ το μοντέλο των Sachdev και Ye έμενε για καιρό στο περιθώριο, το πρόβλημα των παράξενων μετάλλων γινόταν όλο και πιο επείγον. Στην αρχή αφορούσε μόνο τα «cuprates», δηλαδή υλικά οξειδίου του χαλκού. Το 2009, όμως, ο Louis Taillefer από το University of Sherbrooke στον Καναδά και οι συνεργάτες του το εντόπισαν σε μια άλλη κατηγορία υλικών, τα iron pnictides. Δέκα χρόνια αργότερα, μια ομάδα με επικεφαλής την Andrea Young από το University of California, Santa Barbara, και τον Cory Dean από το Columbia University στη Νέα Υόρκη το εντόπισε σε στριμμένα στρώματα γραφενίου. Και πριν από λίγα μόλις χρόνια, ενώσεις που ονομάζονται nickelates προστέθηκαν στη λίστα από τον Harold Hwang στο SLAC National Accelerator Laboratory στην Καλιφόρνια και τους συνεργάτες του. Όμως οι θεωρητικοί εξακολουθούσαν να δυσκολεύονται να διατυπώσουν περιγραφές της αντίστασης που να μην στηρίζονται σε σωματίδια.

Τότε ήρθε μια ένδειξη προόδου από μια απρόσμενη γωνιά της θεωρητικής φυσικής. Στα τέλη της δεκαετίας του 1990, οι θεωρητικοί των χορδών ανακάλυψαν ένα μαθηματικό τέχνασμα που επιτρέπει να περιγράφεται τέλεια οτιδήποτε υπάρχει μέσα σε έναν συγκεκριμένο όγκο χώρου, μέσω της φυσικής που εκτυλίσσεται σε ένα κέλυφος που τον περιβάλλει. Αυτή η «ολογραφία» ήταν μια παράξενη ιδέα, αλλά άνοιξε νέο παράθυρο σε πολύ δύσκολα προβλήματα, ανάμεσά τους και στη φύση των μαύρων τρυπών. Σύμφωνα με την ολογραφία, ό,τι συμβαίνει μέσα σε μια μαύρη τρύπα μπορεί να κωδικοποιηθεί πλήρως στον ορίζοντα γεγονότων της – το όριο πέρα από το οποίο ακόμη και το φως απορροφάται.

Οι cuprates είναι κεραμικά με βάση το οξείδιο του χαλκού που εμφανίζουν υπεραγωγιμότητα σε υψηλές θερμοκρασίες Phil Degginger/Alamy

Οι cuprates είναι κεραμικά με βάση το οξείδιο του χαλκού που εμφανίζουν υπεραγωγιμότητα σε υψηλές θερμοκρασίες

Phil Degginger/Alamy

Οι μαύρες τρύπες απέχουν πολύ από νήματα μετάλλου στο εργαστήριο, όμως θεωρητικοί όπως ο Sean Hartnoll από το Πανεπιστήμιο του Cambridge πίστευαν ότι μπορεί να υπάρχει σύνδεση. Από τα τέλη της δεκαετίας του 2000, εκείνος και άλλοι έδειξαν ότι σε ορισμένα ολογραφικά μοντέλα ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσα σε ένα παράξενο μέταλλο μπορούσε να αντιμετωπιστεί σαν φως που κινείται γύρω από τον ορίζοντα γεγονότων, χάνοντας σταδιακά μέρος της ορμής του προς την εσωτερική μαύρη τρύπα.

Κανείς δεν θεώρησε ότι τα παράξενα μέταλλα είναι μαύρες τρύπες, όμως όλα αυτά έδειξαν ότι η ολογραφία θα μπορούσε να μας δώσει ένα πρώτο στήριγμα για να καταλάβουμε πώς λειτουργούν. Το 2015, ο Alexei Kitaev, θεωρητικός στο California Institute of Technology, παρουσίασε μια διάλεξη για ένα συγκεκριμένο ολογραφικό μοντέλο που, όπως συνειδητοποίησαν αργότερα άλλοι, έμοιαζε εντυπωσιακά με το πρώιμο έργο των Sachdev και Ye. Παίρνοντας αυτή τη δουλειά πιο σοβαρά, οι θεωρητικοί την ανέπτυξαν και δημιούργησαν μια οικογένεια μοντέλων «SYK» – από τα αρχικά των Sachdev, Ye και Kitaev – που έμοιαζαν όλο και περισσότερο με πραγματικά υλικά. «Ξαφνικά, το αρχικό μας άρθρο άρχισε να συγκεντρώνει αρκετές εκατοντάδες αναφορές κάθε χρόνο», λέει ο Sachdev.

Είναι ενδιαφέρον ότι τα μοντέλα SYK δεν προέβλεπαν μόνο μια αντίσταση που αυξάνεται γραμμικά με τη θερμοκρασία. Σε βαθύτερο επίπεδο, έδειχναν ότι στα παράξενα μέταλλα το ηλεκτρικό ρεύμα κάποια στιγμή…

Η Meta θα απενεργοποιεί την κάμερα αν παραβιαστεί το LED απορρήτου στα γυαλιά της

Η Meta ανακοίνωσε ότι θα προχωρήσει σε ενημέρωση των έξυπνων γυαλιών της, μετά την αυξημένη δημόσια προσοχή που δέχονται. Η νέα λειτουργία θα απενεργοποιεί την κάμερα όταν εντοπίζει ότι κάποιος έχει παραβιάσει ή καταστρέψει το LED απορρήτου των γυαλιών.

Η αλλαγή στοχεύει κυρίως όσους παρεμβαίνουν στο φωτάκι, με χαρακτηριστικά παραδείγματα τις περιπτώσεις όπου κάποιοι έχουν προχωρήσει ακόμη και σε τρύπημα του LED.

Η Meta είχε επιχειρήσει και στο παρελθόν να αποτρέψει τέτοιες παρεμβάσεις. Από τη δεύτερη γενιά των γυαλιών της, όταν το φως καλυπτόταν με ταινία ή άλλα αντικείμενα, εμφανιζόταν ειδοποίηση που ζητούσε από τον χρήστη να αποκαλύψει το φωτάκι καταγραφής. Ωστόσο, πολλοί modders βρήκαν διαφορετικούς τρόπους να παρακάμψουν αυτό το μέτρο.

Ο αντιπρόεδρος της Meta για τα wearables, Alex Himel, είχε δηλώσει στο The Verge ότι η ενημέρωση με έμφαση στην ιδιωτικότητα ερχόταν μερικές εβδομάδες μετά την κυκλοφορία των φθηνότερων Meta Glasses χωρίς το λογότυπο Ray-Ban. Τότε, ο Himel είχε αναγνωρίσει ότι η εταιρεία γνώριζε πως, όσο αυξανόταν η χρήση των συσκευών, αυξάνονταν και οι καταχρήσεις.

Η νέα ενημέρωση έρχεται σε μια περίοδο που η Meta δέχεται κριτική στο διαδίκτυο για αναφερόμενα σχέδια προσθήκης αναγνώρισης προσώπου στα γυαλιά της, αλλά και για αναφορές ότι άτομα με κακόβουλη πρόθεση παρενοχλούν νεαρές γυναίκες χρησιμοποιώντας τις συσκευές της. Οι ανησυχίες για την ιδιωτικότητα έχουν οδηγήσει και ορισμένους δημόσιους χώρους να εξετάζουν την απαγόρευση των συσκευών.

Σήμερα, το Syracuse.com μετέδωσε ότι η Πολιτεία της Νέας Υόρκης θα αρχίσει να απαγορεύει τα camera glasses σε όλες τις δικαστικές αίθουσες από τα τέλη αυτού του μήνα. Η εξέλιξη αυτή ακολουθεί αντίστοιχες κινήσεις από δικαστήρια της Φιλαδέλφειας, αλλά και από εταιρείες κρουαζιέρας που περιορίζουν τη χρήση των smart glasses στους κοινόχρηστους χώρους.

Το σύμπαν ως μεγάλος υπολογιστής και το πέρασμα του χρόνου

Το πέρασμα του χρόνου παραμένει ένα από τα πιο δύσκολα ζητήματα στη φυσική. Ο φυσικός και επιστήμονας των υπολογιστών Stephen Wolfram έχει μια ριζοσπαστική πρόταση για την προέλευσή του και συζήτησε τις ιδέες του για τον χρόνο —και για το τι σημαίνουν αυτές ως προς την ελεύθερη βούληση— με τη ρεπόρτερ Leah Crane.

Τι θα γινόταν αν το σύμπαν ήταν ένας μεγάλος υπολογιστής;

NASA/ESA/J. Lee and pro500/Shutterstock

Η παρέα μου και εγώ κάνουμε συχνά ένα αστείο: ο χρόνος δεν είναι πραγματικός. Ξέχασες ότι μια προθεσμία είναι αύριο, αλλά στην πραγματικότητα είναι σήμερα; Ο χρόνος δεν είναι πραγματικός, αυτό το εξηγεί. Η δεκαετία του 1980 δεν μπορεί να είναι πριν από 40 χρόνια, σωστά; Όχι, φίλε μου, ο χρόνος δεν είναι πραγματικός. Αν εξωγήινοι κοιτούσαν τώρα τη Γη από ένα μακρινό σκάφος, θα έβλεπαν δεινόσαυρους ή απλώς θάλασσες μάγματος; Ο χρόνος σίγουρα δεν είναι πραγματικός.

Όπως συμβαίνει όμως με πολλά αστεία, υπάρχει και μια δόση αλήθειας. Στην προκειμένη περίπτωση, δεν ισχύει ότι ο χρόνος δεν είναι πραγματικός, αλλά ότι δεν τον καταλαβαίνουμε πραγματικά — και με το «δεν τον καταλαβαίνουμε» δεν εννοώ μόνο εγώ και οι φίλοι μου, αλλά η ανθρωπότητα συνολικά. Φυσικοί και φιλόσοφοι προσπαθούν να τον ερμηνεύσουν από τότε που υπάρχει χρόνος, και παρότι κυκλοφορούν πολλές ιδέες, άλλες πιο πειστικές και άλλες λιγότερο, ακόμη δεν υπάρχουν οριστικές απαντήσεις.

No space, no time, no particles: A radical vision of quantum reality

Έθεσα το ερώτημα στον Stephen Wolfram, φυσικό και επιστήμονα των υπολογιστών, ο οποίος έχει δημιουργήσει μερικά από τα πιο χρήσιμα εργαλεία υπολογισμού στη φυσική. Εδώ και δεκαετίες εργάζεται πάνω σε αυτό που ονομάζει «The Wolfram Physics Project», μια τεράστια προσπάθεια να επαναπροσδιοριστεί η φυσική με όρους υπολογισμού, αντί για τα μαθηματικά και τη θερμοδυναμική που χρησιμοποιούν συνήθως οι περισσότεροι φυσικοί και κοσμολόγοι για να κατανοήσουν το σύμπαν. Το να πει κανείς ότι το εγχείρημα έχει προκαλέσει αντιδράσεις στους επιστημονικούς κύκλους ίσως είναι υποτιμητικό. Για αρχή, οι απόψεις του για τον χρόνο απαιτούν, ουσιαστικά, το σύμπαν να είναι ένας μεγάλος υπολογιστής. Αν αυτό ισχύει, τότε η ιδέα αυτή θα μπορούσε επιτέλους να εξηγήσει τι είναι ο χρόνος, γιατί κυλάει ομαλά προς τα εμπρός και γιατί δεν μπορούμε να δούμε το μέλλον. Έτσι, τον κάλεσα για να μιλήσουμε γι’ αυτό.

Leah Crane: Ας ξεκινήσουμε με μια εύκολη ερώτηση. Τι είναι ο χρόνος;

Stephen Wolfram: Σωστά. Ο χρόνος είναι η αναγώγιμη πράξη του υπολογισμού.

Ωραία. Τέλος συνέντευξης, να έχετε μια καλή μέρα.

Ο χρόνος έχει προβληματίσει φυσικούς και φιλοσόφους για αιώνες Vernon Leach / Alamy

Στην πραγματικότητα, ας μη σταματήσουμε εδώ. Εξηγήστε, παρακαλώ, τι σημαίνει αυτό.

Αυτό που αντιλαμβανόμαστε ως χρόνο είναι η εμπειρία μας από τη διαδικασία με την οποία το σύμπαν υπολογίζει τις διαδοχικές καταστάσεις του.

Μπορώ να το φανταστώ σαν εικόνες σε flipbook που η μία μπαίνει πάνω στην άλλη και δημιουργεί την αίσθηση της κίνησης;

Σε έναν βαθμό, ναι, αν και είναι λίγο πιο περίπλοκο από αυτό. Καθώς υπολογίζονται οι διαδοχικές αυτές καταστάσεις, η μία μετά την άλλη, αυτό αντιστοιχεί στο πέρασμα του χρόνου. Και αυτό που δεν είναι προφανές είναι το εξής: αν υπάρχει ένας συγκεκριμένος κανόνας με τον οποίο υπολογίζονται οι διαδοχικές καταστάσεις του σύμπαντος, μπορεί να πει κανείς: γιατί να μην μπορώ απλώς να πηδήξω μπροστά; Γιατί να υπάρχει αυτό που αντιλαμβανόμαστε ως ασταμάτητη ροή του χρόνου; Και η απάντηση είναι αυτό που ονομάζω «υπολογιστική μη αναγωγιμότητα», για το οποίο μιλάω από τα μέσα της δεκαετίας του 1980.

Τι σημαίνει εδώ το «μη αναγώγιμο» και πώς αυτό με εμποδίζει να ταξιδέψω στον χρόνο ή να προβλέψω το μέλλον;

Αν γνωρίζετε τους βασικούς κανόνες ενός συστήματος, πώς ξέρετε τι θα κάνει το σύστημα; Ένας τρόπος είναι να τρέξετε απλώς αυτούς τους κανόνες και να δείτε τι θα συμβεί. Αυτό που συνηθίσαμε από τη μαθηματική επιστήμη, και ειδικά από τη μαθηματική φυσική, είναι ότι αν ξέρεις τους θεμελιώδεις κανόνες, μπορείς περίπου να βρεις έναν τύπο για την κατάσταση του συστήματος σε οποιαδήποτε μελλοντική στιγμή. Μπορείς να βάλεις σε αυτόν τον τύπο όποια τιμή θέλεις για τη μεταβλητή t του χρόνου. Δεν χρειάζεται να υπολογίσεις τη λύση για t =1, μετά για t =2, και ούτω καθεξής μέχρι να φτάσεις στην τιμή που σε ενδιαφέρει.

Όμως, όταν εξετάζει κανείς υπολογιστικούς κανόνες, συχνά διαπιστώνει ότι δεν μπορεί να παρακάμψει τα ενδιάμεσα βήματα ούτε να μειώσει το υπολογιστικό έργο που χρειάζεται για να μάθει τι θα συμβεί μετά από πολλά βήματα. Ο μόνος τρόπος να καταλάβεις τι θα γίνει είναι να εκτελέσεις ρητά κάθε βήμα και να δεις πώς εξελίσσεται το σύστημα προς τα εμπρός στον χρόνο. Σε μια μη αναγώγιμη υπολογιστική διαδικασία, πρέπει να περάσεις από όλη αυτή την εξέλιξη — δεν υπάρχουν συντομεύσεις.

Η τολμηρή ιδέα ότι ο χρόνος είναι ψευδαίσθηση και πώς θα μπορούσαμε να το αποδείξουμε

Νομίζω ότι το καταλαβαίνω ως έννοια, αλλά μπορείτε να δώσετε ένα παράδειγμα κάτι που μπορεί να είναι υπολογιστικά μη αναγώγιμο για έναν κανονικό υπολογιστή, και όχι για ολόκληρο το σύμπαν;

Μπορείτε να σκεφτείτε τον υπολογισμό των ψηφίων του π. Αφού τα υπολογίσετε, φαίνονται πρακτικά τυχαία, αλλά υπάρχει μια σαφώς καθορισμένη διαδικασία για να βρεθούν. Δεν μπορείς όμως να υπολογίσεις μόνος σου το 1200ό ψηφίο του π. — πρέπει πρώτα να υπολογίσεις τα πρώτα 1199 ψηφία.

Είναι σαν να ανεβαίνεις σκάλες στο σκοτάδι — δεν ξέρεις με βεβαιότητα πού βρίσκεται το επόμενο σκαλοπάτι μέχρι να πατήσεις πάνω του. Είναι σωστό αυτό;

Ναι, είναι δίκαιο. Το μόνο με τις σκάλες είναι ότι είναι ένα από τα πιο απλά παραδείγματα υπολογισμού. Αυτό είναι σημαντικό για εμάς στην εμπειρία μας από τον κόσμο: ότι υπάρχει προβλεψιμότητα. Ευημερούμε χάρη στην προβλεψιμότητα του κόσμου. Για παράδειγμα, αν είχαμε σκάλες που ήταν απρόβλεπτες, εντελώς τυχαία τοποθετημένες, μάλλον θα μας ήταν πολύ δύσκολο να τις ανεβούμε στο σκοτάδι.

Άρα, μια μη αναγώγιμη υπολογιστική διαδικασία είναι σαν να ανεβαίνεις πολύ κακές σκάλες στο σκοτάδι. Μπορείς να το κάνεις, αλλά χρειάζεται πολλή συγκέντρωση και δεν μπορείς απλώς να παραλείψεις ένα ή δύο σκαλοπάτια. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει ταξίδι στον χρόνο ούτε πρόβλεψη ολόκληρης της μελλοντικής κατάστασης του σύμπαντος. Είναι μέρος αυτού απλώς η φύση των ανθρώπων;

Ως παρατηρητές, οι άνθρωποι έχουν υπολογιστικούς περιορισμούς. Ας πούμε ότι σας δίνεται ένα μήνυμα και είναι κρυπτογραφημένο. Αν τα συστήματα κρυπτογράφησής μας λειτουργούν σωστά, εμείς οι άνθρωποι δεν μπορούμε απλώς να κοιτάξουμε το κρυπτογραφημένο μήνυμα και να ξέρουμε ποιο ήταν το απλό κείμενό του. Είμαστε περιορισμένοι ως προς τους υπολογισμούς που μπορούμε να κάνουμε. Σε αυτή την περίπτωση, για να βρούμε ποιο ήταν το αρχικό μήνυμα, θα έπρεπε να δοκιμάσουμε όλες τις πιθανότητες και να δούμε τι δουλεύει. Το να πούμε ότι οι άνθρωποι είναι υπολογιστικά περιορισμένοι ή υπολογιστικά δεσμευμένοι σημαίνει ότι, όταν έχει προηγηθεί μια υπολογιστικά μη αναγώγιμη διαδικασία, δεν μπορείτε να την εκτελέσετε ολόκληρη. Μπορείτε να κάνετε μόνο περιορισμένους υπολογισμούς· μπορείτε να ακολουθήσετε μόνο έναν περιορισμένο αριθμό βημάτων. Αν ρωτάτε τι θα γίνει μετά από ένα δισεκατομμύριο βήματα, είστε περίπου χαμένοι, γιατί ο εγκέφαλός μας δεν μπορεί να κάνει έναν τέτοιο υπολογισμό.

Όταν ο χρόνος νοείται ως υπολογισμός, δεν μπορείς απλώς να παραλείψεις μερικά βήματα Alex Linch / Alamy

Αν ο εγκέφαλός μου ήταν καλύτερος υπολογιστής —αν ήμουν πραγματικά καλός στο να ανεβαίνω σκάλες, σε αυτή τη σύγκριση— θα μπορούσα να προβλέψω το μέλλον;

Αν είχατε έναν υπολογιστή που θα εκτελούσε κάθε βήμα δύο φορές πιο γρήγορα από ό,τι το σύμπαν, τότε ναι. Όμως, αφού οι μόνοι υπολογιστές που έχουμε είναι φτιαγμένοι από πράγματα μέσα στο σύμπαν, αν προσπαθούμε να προβλέψουμε το σύμπαν, δεν έχουμε πρώτη ύλη από την οποία να φτιάξουμε έναν υπολογιστή που θα τρέχει δύο φορές πιο γρήγορα. Δεν μπορείς να προβλέψεις καλύτερα το σύμπαν από μέσα στο σύμπαν.

Αλλά αν τα πάντα είναι απλώς υπολογισμός, πρόκειται για μια θεωρία υπερντετερμινισμού, όπου κάθε επόμενη κατάσταση είναι αυστηρά προκαθορισμένη από την προηγούμενη; Πού χωράει η ανθρωπότητα και η προοπτική της ελεύθερης βούλησης;

Σε ένα ντετερμινιστικό σύστημα, είναι σαν να σκέφτεστε: «Ω, ξέρω τους κανόνες του συστήματος, άρα μπορώ να προβλέψω τα πάντα που θα συμβούν. Δεν υπάρχει ελεύθερη βούληση εδώ, γιατί μπορώ απλώς να προβλέψω τι θα γίνει». Όμως με την υπολογιστική μη αναγωγιμότητα, ο μόνος τρόπος να ξέρεις τι θα κάνει το πράγμα είναι να τρέξεις τον υπολογισμό και να δεις τι κάνει. Με άλλα λόγια, εσείς ως εξωτερικός παρατηρητής και ο υπολογιστής με την εσωτερική του εμπειρία λειτουργείτε περίπου με τον ίδιο ρυθμό. Δεν μπορείτε να ξεπεράσετε το ίδιο το σύστημα. Για να δείτε τι θα συμβεί, πρέπει να το βιώσετε.

Έτσι, σε κάποιο επίπεδο, θα έλεγε κανείς ότι αυτό είναι κάτι αρνητικό, γιατί περιορίζει την επιστήμη και τη δυνατότητα πρόβλεψης. Από την άλλη όμως, σημαίνει ότι όταν ζούμε τη ζωή μας και βιώνουμε τον χρόνο, στην πραγματικότητα έχουμε πετύχει κάτι. Έχει εκτελεστεί κάποια μη αναγώγιμη υπολογιστική διαδικασία από αυτό το πέρασμα του χρόνου· η εμπειρία του χρόνου έχει νόημα.

Έχουμε ανοίξει μια πόρτα σε ένα κρυφό κομμάτι της πραγματικότητας — τι υπάρχει μέσα;

Αυτό πράγματι φαίνεται να δίνει λίγο περισσότερο νόημα στην ύπαρξή μας από τη συνηθισμένη ιδέα του υπερντετερμινισμού. Αλλά αν σας καταλαβαίνω σωστά, η απάντηση είναι ότι αυτό δεν αλλάζει και τόσο πολύ τον βασικό υπολογισμό, γιατί είτε υπάρχει ελεύθερη βούληση είτε όχι, δεν μπορούμε ούτως ή άλλως να ξέρουμε το επόμενο βήμα, άρα η ύπαρξη παραμένει σημαντική ακόμη και αν η ελεύθερη βούληση δεν υπάρχει αυστηρά.

Το γεγονός ότι υπάρχουν κανόνες, ότι τα πράγματα καθορίζονται από την προηγούμενη κατάσταση, δεν σημαίνει απαραίτητα ότι οι επιλογές μας μέσα σε αυτούς τους κανόνες είναι χωρίς νόημα. Ναι, είμαστε δεμένοι με αυτούς τους κανόνες, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι η δέσμευση αυτή αποκαλύπτει αμέσως τα πάντα για το τι θα κάνουμε· απλοί κανόνες μπορούν να παράγουν πολύ περίπλοκα πράγματα. Πώς θα ήταν αν υπήρχε ελεύθερη βούληση ανεξάρτητη από οποιουσδήποτε υποκείμενους νόμους; Με άλλα λόγια, αν απλώς αποφασίζατε τυχαία να κάνετε το ένα ή το άλλο, χωρίς καμία εξωτερική επιρροή από προηγούμενη κατάσταση; Θα μπορούσατε να έχετε την εικόνα ενός σύμπαντος που δεν είναι ντετερμινιστικό και όπου συμβαίνουν εντελώς αυθαίρετα πράγματα — αυτή είναι μια πιθανή εικόνα για το πώς λειτουργεί το σύμπαν. Δεν νομίζω ότι ισχύει αυτό, αλλά είναι μια πιθανή εικόνα. Όμως, αν ίσχυε, τότε το πρόγραμμα της αναζήτησης νόμων της φυσικής ή νόμων της επιστήμης θα ήταν τελικά καταδικασμένο. Θα λέγαμε απλώς ότι δεν ξέρουμε γιατί συνέβη αυτό και δεν θα μπορούσαμε ποτέ να μάθουμε γιατί συνέβη οτιδήποτε. Δεν υπάρχει νόμος που να καθορίζει τι θα συμβεί. Όμως, από τη στιγμή που είναι δυνατή οποιαδήποτε θεμελιώδης θεωρητική επιστήμη, δεν μπορείς να έχεις αυτή την εικόνα.

Άρα, αν θέλουμε να έχουμε οποιουσδήποτε νόμους της φυσικής, πρέπει να παραδεχτούμε ότι είμαστε, με κάποιον τρόπο, περιορισμένοι. Τη στιγμή που δεν μπορώ να πω κάτι παράλογο, όπως «θα γίνω τώρα μια σφαίρα» και να γίνω σφαίρα, η έννοια της ελεύθερης βούλησης χάνει μέρος του νοήματός της.

Σωστά. Από τη στιγμή που υπάρχουν συγκεκριμένοι νόμοι που κυβερνούν το σύμπαν, δεν μπορεί να υπάρχει αυτή η αντίληψη της ελεύθερης βούλησης που υπονοούσατε. Και τότε το ερώτημα είναι γιατί πιστεύουμε ότι έχουμε ελεύθερη βούληση; Εκεί βρίσκεται το μυστήριο: αν, στην πραγματικότητα, πιστεύουμε ότι υπάρχουν θεμελιώδεις νόμοι, γιατί πιστεύουμε ότι έχουμε ελεύθερη βούληση; Και η απάντηση, νομίζω, είναι αυτό το φαινόμενο της υπολογιστικής μη αναγωγιμότητας. Δηλαδή, αν μπορούσαμε πάντα να προβλέπουμε τι θα κάνουμε έναν χρόνο από τώρα, τότε δεν θα νομίζαμε ότι είναι στο χέρι μας να αποφασίσουμε τι θα κάνουμε έναν χρόνο από τώρα — θα ήμασταν απλώς επιβάτες, καθώς το σύμπαν θα όριζε τι θα κάνουμε.

Ο αλγόριθμος του Peter Shor και ο κίνδυνος για το διαδίκτυο

Λίγοι άνθρωποι έχουν δημιουργήσει έναν αλγόριθμο με τη δυνατότητα να προκαλέσει παγκόσμια κρίση. Γιατί, λοιπόν, ο πρωτοπόρος των κβαντικών υπολογιστών Peter Shor δείχνει τόσο ατάραχος; Η Karmela Padavic-Callaghan τον συνάντησε για να το διαπιστώσει.

Ο Peter Shor είναι γνωστός για τον αλγόριθμό του που μπορεί να «σπάσει» το internet.

«Δηλαδή, αυτός είναι η Beyoncé της εκδήλωσης;» λέει μια νεαρή γυναίκα πίσω μου σε έναν συνάδελφό της. Οι τρεις μας στεκόμαστε και κοιτάμε το πίσω μέρος ενός πλήθους, τα μέλη του οποίου κοιτούν όλα έναν γενειοφόρο άνδρα με πορτοκαλί πουλόβερ. Το να τον δεις μοιάζει με το να προσπαθείς να διακρίνεις τη Μόνα Λίζα — μόνο για στιγμές. «Ο αλγόριθμός του είναι ο αλγόριθμος που θα τα χαλάσει όλα», λέει ο συνάδελφος, ενώ για λίγο βλέπω ανθρώπους να βγάζουν selfies και να ζητούν να τους υπογράψει τα καρτελάκια του συνεδρίου.

Βρίσκομαι στο συνέδριο Quantum.Tech World στη Βοστώνη και ο Peter Shor είναι το μεγάλο όνομα της διοργάνωσης. Ο Shor είναι ένας από τους πιο επιδραστικούς ερευνητές στην ιστορία των κβαντικών υπολογιστών και όλα επιστρέφουν στη δημιουργία του, γνωστή ως αλγόριθμος του Shor.

Τη δεκαετία του 1990, ο Shor ήταν ερευνητής στα Bell Labs στο Νιου Τζέρσεϊ. Οι κβαντικοί υπολογιστές ήταν τότε ένα μάλλον ασαφές ερευνητικό πεδίο, σχεδόν εκτός του οπτικού του πεδίου, μέχρι που παρακολούθησε ένα σεμινάριο του πρωτοπόρου Umesh Vazirani. Εκεί άκουσε για ένα πρόβλημα που οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούσαν να λύσουν καλύτερα από κάθε συμβατικό υπολογιστή. Το πρόβλημα ήταν εξαιρετικά τεχνητό, και ο Shor αναρωτήθηκε αν υπήρχε κάτι πιο πρακτικό στο οποίο οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν επίσης να είναι χρήσιμοι.

Σε διάστημα περίπου έξι μηνών, με αποκορύφωμα την άνοιξη του 1994, δεν εντόπισε μόνο ένα τέτοιο πρόβλημα — την παραγοντοποίηση πολύ μεγάλων αριθμών — αλλά ανέπτυξε και μια μέθοδο που θα μπορούσε να ακολουθήσει ένας κβαντικός υπολογιστής για να το λύσει. Έτσι γεννήθηκε ο αλγόριθμος του Shor, εκείνος που θα μπορούσε να «σπάσει τα πάντα». Πολύ γρήγορα αναγνωρίστηκε ως ξεχωριστή συνεισφορά στον τομέα και έδωσε στους ερευνητές έναν επείγοντα λόγο να κατασκευάσουν πραγματικά κβαντικούς υπολογιστές.

Η περισσότερη σύγχρονη κρυπτογράφηση βασίζεται στο μαθηματικό έργο της παραγοντοποίησης πολύ μεγάλων αριθμών. Όσο οι υπολογιστές δυσκολεύονται με αυτό το έργο, τα ψηφιακά μας δεδομένα — από τα emails και τους ιατρικούς φακέλους έως τις τραπεζικές συναλλαγές — παραμένουν ασφαλή. Ένας κβαντικός υπολογιστής όμως που θα έτρεχε τον αλγόριθμο του Shor θα ήταν εξαιρετικά αποτελεσματικός σε αυτό. Τόσο αποτελεσματικός, ώστε ένας αρκετά ισχυρός κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει τον αλγόριθμο του Shor για να αποκρυπτογραφήσει τα πιο ασφαλή δεδομένα μας.

Κι όμως, σε μια σπάνια ήρεμη στιγμή στο συνέδριο της Βοστώνης, καθώς παίρνει ανάσα σε έναν πρόχειρο χώρο για ομιλητές, ο Shor μου λέει ότι δεν ανησυχεί. «Έχουμε καλές μεθόδους για μετακβαντική κρυπτογραφία, απλώς πρέπει να τις εφαρμόσουμε», είπε. Κάνει μια παύση και προσθέτει την επιφύλαξη: «Αυτό θα είναι απίστευτα δύσκολο».

Πράγματι, υπάρχουν ήδη αρκετοί καλά μελετημένοι τρόποι κρυπτογράφησης που είναι ανθεκτικοί στον αλγόριθμό του, και οργανισμοί όπως το National Institute of Standards and Technology (NIST) στις ΗΠΑ έχουν ήδη καθορίσει πρότυπα κρυπτογράφησης ανθεκτικά στους κβαντικούς υπολογιστές. Όμως η προσαρμογή τους θα είναι τεχνολογικά δύσκολη και ακριβή. Μεγάλες οργανώσεις, όπως τράπεζες ή νοσοκομειακά συστήματα, ίσως χρειαστούν χρόνια μόνο για να ελέγξουν τα δίκτυα επικοινωνίας τους για πιθανά κενά, και άλλο τόσο για να αναβαθμίσουν τις συσκευές που τα αποτελούν και τα προγράμματα υπολογιστών τους.

Και ο χρόνος πιέζει. Οι καλύτεροι υπάρχοντες κβαντικοί υπολογιστές παραμένουν ακόμη αναξιόπιστοι και όχι αρκετά ισχυροί υπολογιστικά ώστε να τρέξουν τον αλγόριθμο του Shor. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια η πρόοδος τόσο στο υλικό όσο και στις δυνατότητες του λογισμικού των κβαντικών υπολογιστών είναι ταχεία. Τεχνολογικοί κολοσσοί όπως η Google στοχεύουν πλέον στο 2029 για να ολοκληρώσουν τη μετάβασή τους σε μετακβαντική κρυπτογραφία, ενώ ο Αμερικανός πρόεδρος Donald Trump υπέγραψε πρόσφατα εκτελεστικό διάταγμα που απαιτεί να κάνουν το ίδιο έως το 2031 όλα τα συστήματα υψηλής αξίας και μεγάλης σημασίας της αμερικανικής κυβέρνησης.

«[Οι κβαντικοί υπολογιστές] είναι ακόμη παιχνίδια, αλλά πολύ σύντομα θα πάψουν να είναι», λέει ο Shor. Μου λέει ότι εντυπωσιάζεται από την προσπάθεια των ερευνητών να κάνουν τους κβαντικούς υπολογιστές μεγαλύτερους, κάτι που αυξάνει και την υπολογιστική τους ισχύ. Εξίσου εντυπωσιακές, λέει, είναι οι προσπάθειες σε ακαδημαϊκό και βιομηχανικό επίπεδο να βελτιωθεί ο τρόπος με τον οποίο οι κβαντικοί υπολογιστές εντοπίζουν και διορθώνουν τα δικά τους σφάλματα.

Λέει ακόμη ότι όσοι πιστεύουν πως ό,τι μπορεί να κάνει ένας συμβατικός υπολογιστής θα μπορούσε να γίνει ταχύτερα και από έναν κβαντικό υπολογιστή κάνουν λάθος. «Δεν νομίζω ότι οι κβαντικοί υπολογιστές θα βοηθήσουν στην πρόβλεψη του χρηματιστηρίου», λέει.

Κατά τη γνώμη του, το σύνολο των προβλημάτων στα οποία πρέπει να στοχεύουν οι ερευνητές των κβαντικών υπολογιστών είναι σχετικά στενό. Πέρα από την κρυπτογραφία, βασικές εφαρμογές των κβαντικών υπολογιστών θα είναι η προσομοίωση σύνθετων συστημάτων, από την κβαντομηχανική και μόρια ενδιαφέροντα για τη χημεία και τη βιοϊατρική, καθώς και ορισμένα προβλήματα βελτιστοποίησης, λέει ο Shor. Τον ενδιαφέρουν ιδιαίτερα οι αλγόριθμοι βελτιστοποίησης, τους οποίους θεωρεί ότι ίσως κάποιοι συνάδελφοί του απέρριψαν πολύ γρήγορα.

Παραδέχεται, όμως, ότι μέχρι στιγμής η ανάπτυξη πιο πραγματικά χρήσιμων κβαντικών αλγορίθμων αποδείχθηκε εξαιρετικά δύσκολη. Γιατί κανείς δεν έχει αναπτύξει άλλον αλγόριθμο τόσο σημαντικό και ισχυρό όσο ο δικός του; Ο ίδιος λέει ότι υποψιάζεται πως είτε δεν είμαστε αρκετά έξυπνοι για να δημιουργήσουμε περισσότερους σπουδαίους κβαντικούς αλγορίθμους είτε οι κβαντικοί υπολογιστές δεν είναι απλώς χρήσιμοι για τόσα πολλά πράγματα.

Δεν μπορώ να μην τον ρωτήσω τι πιστεύει ότι πρέπει να κάνουμε για να γίνουμε εξυπνότεροι. «Πρέπει να παίζουμε με πραγματικούς κβαντικούς υπολογιστές για να δούμε τι μπορούν να κάνουν και να δοκιμάζουμε παράξενες ιδέες», λέει. «Αλλά πρέπει να καταλάβεις όλη την κβαντομηχανική και όλη την επιστήμη των υπολογιστών, και αυτό είναι πραγματικά πάρα πολλά για να μάθει κανείς.»

Η Apolink ήρθε σε επαφή με τον πρώτο της δορυφόρο αναμετάδοσης

TAMPA, Fla. — Η Apolink ήρθε σε επαφή με τον πρώτο της δορυφόρο μετά την εκτόξευσή της με την αποστολή rideshare της SpaceX στις 7 Ιουλίου, ανοίγοντας τον δρόμο για μια επίδειξη αναμετάδοσης δεδομένων με μια νέα πειραματική άδεια της Ομοσπονδιακής Επιτροπής Επικοινωνιών των ΗΠΑ.

«Έχουμε μια πρώτη στο είδος της πειραματική άδεια για λειτουργίες S-band διασύνδεσης μεταξύ δορυφόρων από την FCC», δήλωσε στο SpaceNews ο διευθύνων σύμβουλος της Apolink, Onkar Batra, επιτρέποντας στο cubesat IPoS-TDsM να λαμβάνει σήματα από άλλους δορυφόρους σε χαμηλή τροχιά της Γης.

Η άδεια επιτρέπει στο 3U cubesat να λαμβάνει σήματα S-band από καθορισμένους δορυφόρους-συνεργάτες, σε μη προστατευόμενη βάση και χωρίς παρεμβολές, πριν τα αποθηκεύει και τα προωθεί σε εγκεκριμένους επίγειους σταθμούς.

Το IPoS-TDsM, δηλαδή Interoperability Protocol over Satellite – Technology Demonstration Mission, έχει σχεδιαστεί για να κλείνει χαμηλής ισχύος ζεύξεις σε αποστάσεις έως περίπου 150 χιλιομέτρων, κατά τη διάρκεια διελεύσεων με οπτική επαφή. Ο Batra ανέφερε ότι τα πρώτα παράθυρα σύζευξης αναμένονται να ανοίξουν τον Ιούλιο και να συνεχιστούν έως το τέλος Νοεμβρίου.

«Η ιδέα είναι να λαμβάνουμε δεδομένα από έναν δορυφόρο που βρίσκεται ήδη σε τροχιά και διαθέτει τους δικούς του ασυρμάτους», είπε.

«Και μετά, χωρίς να γνωρίζουμε τίποτα για τα δεδομένα, να τα ψηφιοποιούμε και να τα στέλνουμε στη Γη χωρίς να χάνεται η ακεραιότητα του σήματος, ώστε ουσιαστικά να λειτουργούμε σαν ένα διαφανές στρώμα αναμετάδοσης».

Η δυνατότητα αυτή θα μπορούσε αργότερα να επιτρέψει στους χειριστές να στέλνουν και να λαμβάνουν σήματα εντολών και ελέγχου για τους δορυφόρους τους χωρίς να περιμένουν να περάσουν πάνω από έναν επίγειο σταθμό.

Ο Batra είπε ότι η NuSpace, με έδρα τη Σιγκαπούρη, είναι ο βασικός εταίρος της αποστολής επίδειξης, χρησιμοποιώντας τους δορυφόρους συνδεσιμότητας NuLink-1 και NuLink-2 που εκτοξεύτηκαν τον Μάιο.

Η αποστολή έρχεται μετά από προσομοιώσεις στο εργαστήριο και μια δοκιμή με ενεργό φάρο από το NuLink-2. Ο Batra είπε ότι αυτές οι δοκιμές βοήθησαν να επιβεβαιωθεί η ικανότητα της εταιρείας να επεξεργάζεται σήματα από διαφορετικούς πομποδέκτες, αν και το IPoS-TDsM έχει σχεδιαστεί για να δείξει αυτή τη δυνατότητα για πρώτη φορά στο διάστημα.

Η startup με έδρα την Καλιφόρνια αναζητά και άλλους συμβατούς δορυφόρους-εταίρους προς τα πίσω, για να δοκιμάσει την τεχνολογία, πριν αναπτύξει ένα δίκτυο αναμετάδοσης με 32 διασυνδεδεμένους δορυφόρους.

Τον Φεβρουάριο, η Apolink συνεργάστηκε με τη startup Galaxia από τον Καναδά σε έναν δορυφόρο που αναμένεται να εκτοξευθεί το 2027, με στόχο τη βελτίωση της τεχνολογίας αναμετάδοσης δεδομένων σε τροχιά.

Το IPoS-TDsM ήταν ένα από τα 81 φορτία σε έναν Falcon 9 που απογειώθηκε στις 3:12 π.μ. ώρα Ανατολικής Ακτής από τη βάση Vandenberg Space Force Base, στην Καλιφόρνια, με προορισμό ηλιοσύγχρονη τροχιά.

Οι ωοθήκες μετά την εμμηνόπαυση μπορεί να συμβάλλουν στη φλεγμονή

Για χρόνια επικρατούσε η άποψη ότι οι ωοθήκες μετά την εμμηνόπαυση απλώς αδρανοποιούνται στο σώμα. Νέα στοιχεία από ποντίκια δείχνουν όμως ότι μπορεί να μετατρέπονται σε όργανο με ρόλο στη φλεγμονή.

Οι ωοθήκες ίσως έχουν μεγαλύτερη σημασία για την υγεία μετά την εμμηνόπαυση απ’ ό,τι πιστεύαμε.

Η άποψη ότι, αφού περάσουν τη μεταβατική περίοδο της εμμηνόπαυσης, οι ουλωμένες και συρρικνωμένες ωοθήκες μένουν ανενεργές στο σώμα είναι πλέον υπό αμφισβήτηση. Η διαπίστωση ότι οι ωοθήκες γερασμένων ποντικιών γεμίζουν με ανοσοκύτταρα δείχνει πως το όργανο μπορεί να συνδέεται με τη γενικευμένη φλεγμονή μετά την εμμηνόπαυση.

«Υποθέταμε ότι το όργανο είχε κάνει τη δουλειά του [μετά την αναπαραγωγή]», λέει η Francesca Duncan από το Northwestern University στο Ιλινόις. «Αυτό που βρήκαμε ήταν εξαιρετικά απρόσμενο».

Τον Μάρτιο, η Duncan και οι συνεργάτες της δημοσίευσαν μια μελέτη, η οποία δεν έχει ακόμη αξιολογηθεί από ομοτίμους, για τη σύσταση των πρωτεϊνών στις ωοθήκες γυναικών μετά την εμμηνόπαυση, ηλικίας 50 έως 75 ετών. Περίμεναν ότι όλες οι ωοθήκες θα ήταν αρκετά παρόμοιες, όμως η Duncan διαπίστωσε ότι οι «μοριακές υπογραφές άλλαζαν αρκετά δραματικά με τις δεκαετίες, κάτι που μας έδειξε πως: αυτό το όργανο δεν είναι στάσιμο, αλλάζει με τον χρόνο».

Για να κατανοήσουν καλύτερα τι συμβαίνει, η Duncan και η ομάδα της μελέτησαν τώρα πιο αναλυτικά τις ωοθήκες ποντικιών. Εξέτασαν τον ιστό και την έκφραση γονιδίων στις ωοθήκες νεαρών ποντικιών 2 μηνών, αναπαραγωγικά ηλικιωμένων 18 μηνών και μετά την αναπαραγωγή 24 μηνών.

Τα ποντίκια δεν έχουν έμμηνο κύκλο όπως οι άνθρωποι. Το ενδομήτριο δεν αποβάλλεται ως περίοδος, αλλά επαναρροφάται. Επίσης, δεν περνούν εμμηνόπαυση όπως οι άνθρωποι, όμως τα αποθέματα ωαρίων μειώνονται με την ηλικία και οι κύκλοι τους γίνονται ακανόνιστοι. «Όταν μιλάμε για εμμηνόπαυση, αναφερόμαστε στη μείωση της γονιμότητας και της [ορμονικής] λειτουργίας που σχετίζεται με την ηλικία, και τα ποντίκια περνούν απολύτως το ίδιο πράγμα», λέει η Duncan.

Ορισμένα από τα ευρήματα ήταν αναμενόμενα: οι μεγαλύτερης ηλικίας ωοθήκες έχασαν, για παράδειγμα, τα ωοθυλάκια που παράγουν ωάρια και εμφάνισαν περισσότερη ουλοποίηση. Επιπλέον, γονίδια που σχετίζονται με την αναπαραγωγή και την παραγωγή ορμονών όπως η οιστραδιόλη, μια μορφή οιστρογόνου, υπολειτουργούσαν. Όμως η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι γονίδια που συνδέονται με τη φλεγμονή και την ανοσολογική δραστηριότητα ενεργοποιούνταν όλο και περισσότερο, ενώ ο αριθμός των ανοσοκυττάρων στις ωοθήκες, μεταξύ αυτών Τ κύτταρα και μακροφάγα, αυξανόταν με την ηλικία.

Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να φανεί τι σημαίνει αυτό για την ανοσολογική και τη συνολική υγεία, όμως η Duncan υποψιάζεται ότι πρόκειται για αλλαγή ταυτότητας των ωοθηκών και όχι για μετατροπή τους σε «ανοσολογική υπερδύναμη». «[Οι ωοθήκες] χάνουν, κατά κάποιον τρόπο, την αναπαραγωγική υπογραφή και αποκτούν ανοσολογική υπογραφή, αλλά δεν πιστεύω ότι αυτό είναι απαραίτητα καλό», λέει.

Οι γηρασμένοι ιστοί περνούν μια κατάσταση που είναι γνωστή ως “inflammaging”, δηλαδή χρόνια, χαμηλού βαθμού φλεγμονή. Τα ανοσοκύτταρα συμμετέχουν έντονα σε αυτή τη διαδικασία, κάτι που κάνει τη Duncan να θεωρεί ότι, μετά το τέλος της αναπαραγωγικής λειτουργίας, οι ωοθήκες συμβάλλουν απελευθερώνοντας φλεγμονώδη μόρια σηματοδότησης. «Είναι πιθανό [αυτή η μεταβολή μετά την αναπαραγωγή] να μην σημαίνει τίποτα, αλλά είναι επίσης πιθανό να εκπέμπει αυτά τα σήματα και να επικοινωνεί με άλλα μέρη του σώματος», λέει.

Η ορμονική αναστάτωση που προηγείται της εμμηνόπαυσης μπορεί να προκαλέσει γνωστικές δυσκολίες. Οι ερευνητές διαπιστώνουν επίσης ότι αυτή μπορεί να είναι μια κρίσιμη περίοδος για την προστασία της μακροπρόθεσμης υγείας του εγκεφάλου.

Η Duncan τονίζει ότι η μελέτη έγινε μόνο σε ποντίκια, όμως η Diana Laird από το University of California, San Francisco, εκτιμά ότι παρόμοιες ανοσολογικές αλλαγές συμβαίνουν και στους ανθρώπους, δεδομένων των αναπαραγωγικών ομοιοτήτων ανάμεσα στα δύο είδη. «Και οι δύο οργανισμοί σταματούν να κυκλώνουν όταν το απόθεμα των ωοκυττάρων [ανώριμων ωαρίων] πέσει κάτω από ένα κρίσιμο όριο, ενώ άλλες αλλαγές, όπως η ίνωση και η αυξημένη νεύρωση [κατανομή νεύρων], είναι κοινές», λέει.

Δεν είναι σαφές γιατί τα ηλικιωμένα ποντίκια μπορεί να έχουν εξελίξει αυτή την αλλαγή υπογραφής, λέει η Duncan. Αν όμως η ίδια αλλαγή ισχύει και στους ανθρώπους, μπορεί να υπήρξε πλεονέκτημα η απόκτηση μιας δεξαμενής ανοσοκυττάρων σε εποχές που λιγότεροι άνθρωποι έφταναν σε μεγάλη ηλικία. Στη σύγχρονη ζωή, όμως, αυτό ίσως οδηγεί σε φλεγμονή και ακόμη και σε αυτοάνοσες παθήσεις.

Τα ευρήματα θέτουν ερωτήματα για τη σημασία των ωοθηκών μετά την εμμηνόπαυση. Αν είναι υγιείς, συνήθως παραμένουν στη θέση τους, επειδή συνεχίζουν να εκκρίνουν ορμόνες όπως τα ανδρογόνα, τα οποία βοηθούν στη διατήρηση της οστικής πυκνότητας και της λίμπιντο. Όμως η Laird λέει ότι η μελέτη προστίθεται στα αυξανόμενα στοιχεία πως οι ανοσολογικές αλλαγές στις ωοθήκες μπορεί να ευθύνονται για την αυξημένη φλεγμονή που προκαλεί προβλήματα, όπως η ρευματοειδής αρθρίτιδα μετά την εμμηνόπαυση. «Τα ευρήματα αποτελούν κάλεσμα για να γίνουν λεπτομερείς και λειτουργικές μελέτες στα κυτταρικά και μοριακά συστατικά της ωοθήκης μετά την αναπαραγωγή», λέει.

Molecular Human Reproduction DOI: 10.1093/molehr/gaag038

5 γραφήματα που δείχνουν γιατί οι καύσωνες γίνονται πιο επικίνδυνοι

Οι πιο παρατεταμένοι καύσωνες και οι υψηλές θερμοκρασίες τη νύχτα κάνουν ολοένα και δυσκολότερη την αντιμετώπιση της ζέστης, οδηγώντας σε χιλιάδες περισσότερους θανάτους από ακραίο καύσωνα.

Του Τζάκλιν Κουάν και του Άλεκ Λουν

Διασώστες βοηθούν έναν ασθενή να μπει σε ασθενοφόρο κατά τη διάρκεια καύσωνα στη Βαρκελώνη της Ισπανίας, το 2022. Angel Garcia/Bloomberg via Getty Images

Διασώστες βοηθούν έναν ασθενή να μπει σε ασθενοφόρο κατά τη διάρκεια καύσωνα στη Βαρκελώνη της Ισπανίας, το 2022

Angel Garcia/Bloomberg via Getty Images

Ένας καύσωνας τον Μάιο έσπασε μηνιαία ρεκόρ θερμοκρασίας σε όλη την Ευρώπη. Ένας καύσωνας τον Ιούνιο έγινε ο θερμότερος που έχει καταγραφεί ποτέ στη δυτική Ευρώπη. Τώρα, τον Ιούλιο, αναπτύσσεται ακόμη ένας καύσωνας. Μόλις πριν από 50 χρόνια, ο καύσωνας του Ιουνίου θα ήταν πρακτικά αδύνατος. Όμως η υπερθέρμανση του πλανήτη κάνει τους καύσωνες πιο συχνούς, πιο παρατεταμένους και πιο έντονους.

Σε παγκόσμιο επίπεδο, η ζέστη είναι το πιο θανατηφόρο είδος καιρού, καθώς σκοτώνει περισσότερους από μισό εκατομμύριο ανθρώπους κάθε χρόνο. Ο αριθμός αυτός θα αυξηθεί, καθώς ακόμη κι αν φτάναμε σε μηδενικές εκπομπές αύριο, το διοξείδιο του άνθρακα που έχουμε ήδη εκπέμψει θα συνεχίσει να ανεβάζει τις θερμοκρασίες.

Αν αυτός ο καύσωνας δεν σας τρομάζει, θα έπρεπε

«Αυτό είναι μόνο η αρχή», λέει ο Χιου Μοντγκόμερι από το University College London. «Τα πράγματα εξελίσσονται με έναν πολύ, πολύ μεγάλο τρόπο τώρα, γιατί αυτό δεν αφορά απλώς το ότι κάνει υπερβολική ζέστη στο Λονδίνο, και οι μακροπρόθεσμες συνέπειες θα είναι σκληρές».

Έξω από τις τροπικές περιοχές, η περίοδος μέσα στην οποία σημειώνονται θερμοκρασίες άνω των 32°C έχει επιμηκυνθεί κατά 12 ημέρες μέσα στο τελευταίο μισό του αιώνα. Στην Ευρώπη, την ήπειρο που θερμαίνεται πιο γρήγορα, η περίοδος έντονης θερμικής καταπόνησης ξεκινά πλέον κατά μέσο όρο τον Ιούνιο και διαρκεί σχεδόν έως τον Σεπτέμβριο. Μερικές φορές, όπως φέτος, ξεκινά ήδη από τον Μάιο.

Αυτό αυξάνει την έκθεση των ανθρώπων σε πολύ ζεστές ημέρες και καύσωνες. Τμήματα της Βόρειας Αμερικής, της Ευρώπης, της Νότιας Αμερικής και της Αφρικής βιώνουν πλέον έως και 50 περισσότερες ημέρες έντονης θερμικής καταπόνησης σε σύγκριση με τη δεκαετία του 1970.

«Αν έχεις καύσωνες που διαρκούν περισσότερο και μετά έχεις και περισσότερους καύσωνες, οι άνθρωποι θα βρίσκονται για περισσότερο χρόνο σε αυτή την αυξημένη φυσιολογική κατάσταση», λέει ο Νιλ Μαξγουελ από το University of Brighton, στο Ηνωμένο Βασίλειο. «Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερες αντιδράσεις φλεγμονωδών δεικτών και, τελικά, ασκεί μεγαλύτερη πίεση στα άτομα».

Η έντονη θερμική καταπόνηση σχεδόν δεν εμφανιζόταν ποτέ τη νύχτα πριν από το 1998. Πλέον, όμως, οι νυχτερινές θερμοκρασίες στη δυτική Ευρώπη και σε άλλες περιοχές αυξάνονται με διπλάσιο ρυθμό από την άνοδο της παγκόσμιας υπερθέρμανσης συνολικά.

Η πτώση της θερμοκρασίας του σώματος ενεργοποιεί τον ύπνο. Αν το περιβάλλον είναι πολύ ζεστό, γίνεται δυσκολότερο τόσο να αποκοιμηθεί κανείς όσο και να περάσει σε βαθύ ύπνο. Και η απώλεια ύπνου για αρκετές συνεχόμενες νύχτες μπορεί να επηρεάσει τον χρόνο αντίδρασης και να αυξήσει το άγχος και το στρες.

«Αν δεν έχετε περιόδους δροσιάς τη νύχτα, που στη χώρα μας τις ορίζουμε ως θερμοκρασία κάτω από 20°C τη νύχτα, οι παρατεταμένες υψηλές θερμοκρασίες χωρίς δροσιά έχουν χειρότερες επιπτώσεις», λέει ο Μοντγκόμερι.

Η ακραία ζέστη κάνει πλέον τις πόλεις μη βιώσιμες. Πώς μπορούμε να επιβιώσουμε από αυτή;

Το πιο ζεστό καλοκαίρι που έχει καταγραφεί ποτέ στην Ευρώπη οδήγησε το 2022 σε αποκαλυπτικές εικόνες. Πυρκαγιές ξέσπασαν στη Γαλλία, την Πορτογαλία και την Ισπανία. Ο ποταμός Πάδος στην Ιταλία στέρεψε σε κάποια σημεία και στον Δούναβη εντοπίστηκαν ναυάγια ναζιστικών πλοίων γεμάτων εκρηκτικά, καθώς η στάθμη του έπεσε σε ιστορικά χαμηλά. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, η θερμοκρασία ξεπέρασε για πρώτη φορά τους 40°C (104°F).

Περισσότεροι από 60.000 άνθρωποι πέθαναν εξαιτίας αυτών των αποπνικτικών θερμοκρασιών. Τα υψηλότερα ποσοστά θνησιμότητας καταγράφηκαν στις μεσογειακές χώρες, όπου σημειώθηκαν και οι μεγαλύτερες αποκλίσεις θερμοκρασίας, με τιμές πάνω από 40°C στην Ιταλία, την Ελλάδα και την Ισπανία. Οι χώρες αυτές έχουν επίσης μερικούς από τους γηραιότερους πληθυσμούς, των οποίων ο οργανισμός αντέχει λιγότερο στη ζέστη και οι οποίοι είναι πιο πιθανό να έχουν χρόνιες παθήσεις.

«Υπάρχουν επίσης φλεγμονώδεις αντιδράσεις από τη ζέστη, οπότε η έκθεση στη θερμότητα από μόνη της ενεργοποιεί κάθε είδους επιβλαβείς βιολογικές διεργασίες στον οργανισμό, που είναι άμεσα επιβλαβείς… και ιδιαίτερα σε ανθρώπους με ασθένειες», λέει ο Μοντγκόμερι.

Η συχνότητα ενός ημερήσιου επεισοδίου θερμικής καταπόνησης που ακολουθείται από τροπική νύχτα με θερμοκρασία τουλάχιστον 20°C έχει αυξηθεί κατά 73% στην Ευρώπη από τη δεκαετία του 1970. Αυτά ονομάζονται «σύνθετα φαινόμενα», επειδή το σώμα δεν μπορεί να δροσίσει και να ανακάμψει τη νύχτα, με αποτέλεσμα να εντείνεται η θερμική καταπόνηση.

Η Ευρώπη έχει επίσης δει να γίνονται συχνότερες οι παρατεταμένες περίοδοι θερμικής καταπόνησης. Και η Αφρική είναι πλέον σχεδόν τρεις φορές πιο πιθανό να βιώσει καύσωνες που διαρκούν τα τρία τέταρτα του έτους ή και περισσότερο.

Μήπως ένα «σπασμένο» ρεύμα jet stream προκαλεί ακραία καιρικά φαινόμενα που διαρκούν περισσότερο;

Ηγέτες όπως ο πρόεδρος των ΗΠΑ Ντόναλντ Τραμπ έχουν κάνει δεσμεύσεις να φυτέψουν εκατομμύρια δέντρα, την ώρα που αυξάνουν τις εκπομπές CO2. Στην περίπτωση όμως της αστικής ζέστης, τα δέντρα μπορούν να κάνουν μεγάλη διαφορά. Δημιουργούν σκιά και αντλούν επίσης υγρασία από το έδαφος, η οποία εξατμίζεται από τα φύλλα τους και δροσίζει το περιβάλλον. Γειτονιές με δεντροσκέπαστα μπορούν να είναι έως και 10°C πιο δροσερές από αντίστοιχες περιοχές.

Ωστόσο, παρότι πολλές πόλεις έχουν αρχίσει να φυτεύουν δέντρα για να αντιμετωπίσουν τη ζέστη, πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι πολλές εξακολουθούν να έχουν εκτεταμένες περιοχές κάτω από το όριο κάλυψης 30% από κόμη δέντρων που μπορεί να μειώσει τα επικίνδυνα φαινόμενα αστικής θερμικής νησίδας. Πάνω από το 90% των κτιρίων στο Παρίσι και το Λονδίνο βρίσκονται κάτω από αυτό το όριο.

Επείγουσα ενημέρωση για την κρίση της φύσης και του κλίματος. Δεν ωραιοποιούμε τα προβλήματα που αντιμετωπίζουμε και σε αυτή την ειδική ενότητα παρουσιάζουμε μια επείγουσα ενημέρωση για την κρίση της φύσης και του κλίματος από τρεις από τους κορυφαίους επιστήμονες στον κόσμο: τη Nathalie Seddon, τον Kevin Anderson και τον Paul Behrens. Με παρουσιαστή τον συντάκτη του podcast του New Scientist, Rowan Hooper. Μάθετε περισσότερα

Επείγουσα ενημέρωση για την κρίση της φύσης και του κλίματος

Δεν ωραιοποιούμε τα προβλήματα που αντιμετωπίζουμε και σε αυτή την ειδική ενότητα παρουσιάζουμε μια επείγουσα ενημέρωση για την κρίση της φύσης και του κλίματος από τρεις από τους κορυφαίους επιστήμονες στον κόσμο: τη Nathalie Seddon, τον Kevin Anderson και τον Paul Behrens. Με παρουσιαστή τον συντάκτη του podcast του New Scientist, Rowan Hooper.

Λάβετε κάθε εβδομάδα στο inbox σας νέα που αξίζουν να ανακαλυφθούν. Θα σας ενημερώνουμε επίσης για εκδηλώσεις του New Scientist και ειδικές προσφορές.

Η Isar Aerospace υπέγραψε σύμβαση για καναδική βάση εκτόξευσης

ΤΟΚΙΟ — Η Isar Aerospace υπέγραψε σύμβαση για την ανάπτυξη καναδικής βάσης εκτόξευσης για τον πύραυλο Spectrum, στο πλαίσιο συμφωνίας που συνδέεται με deal για την πώληση υποβρυχίων στον καναδικό στρατό.

Η Isar ανακοίνωσε στις 7 Ιουλίου ότι υπέγραψε σύμβαση με τη Maritime Launch Services (MLS), η οποία αναπτύσσει ένα διαστημικό λιμάνι κοντά στο Canso της Νέας Σκωτίας, με την ονομασία Spaceport Nova Scotia. Η συμφωνία αφορά την ανάπτυξη εκεί ενός συγκροτήματος εκτόξευσης για τον πύραυλο Spectrum της Isar.

Η MLS θα είναι υπεύθυνη για την παροχή της βάσης εκτόξευσης, συμπεριλαμβανομένης της εξέδρας, ενός κτιρίου ολοκλήρωσης, ενός κέντρου επιχειρήσεων εκτόξευσης και ενός συγκροτήματος επεξεργασίας φορτίου. Η Isar θα πληρώνει 3,75 εκατομμύρια δολάρια ανά τρίμηνο στο πλαίσιο συμφωνίας 10 ετών, με δύο επιλογές πενταετούς παράτασης, αν και θα υπάρξει περίοδος απαλλαγής από τέλη για 30 μήνες μετά τον πρώτο χρόνο του συμβολαίου.

«Είμαστε ενθουσιασμένοι που συνεργαζόμαστε με τη Maritime Launch Services και θα εκτοξεύσουμε τον Spectrum από το Spaceport Nova Scotia», δήλωσε σε ανακοίνωσή του ο Alexandre Dalloneau, αντιπρόεδρος αποστολών και επιχειρήσεων εκτόξευσης της Isar Aerospace. «Ο Καναδάς είναι το επόμενο βήμα στον οδικό μας χάρτη για να προσφέρουμε πλήρη, end-to-end ικανότητα εκτόξευσης σε κυρίαρχα κράτη και είμαστε περήφανοι που το κάνουμε εδώ, στον Καναδά και μαζί με τον Καναδά».

«Συνδυάζοντας το όχημα εκτόξευσης της Isar Aerospace, τον Spectrum, με την αδειοδοτημένη υποδομή του Spaceport Nova Scotia, δημιουργούμε τις προϋποθέσεις για αξιόπιστες υπηρεσίες τροχιακής εκτόξευσης από τον Καναδά», δήλωσε ο Stephen Matier, πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος της MLS, στην ίδια ανακοίνωση.

Η συμφωνία βασίζεται σε επιστολή προθέσεων που υπεγράφη στις 26 Μαΐου μεταξύ της Isar και της MLS για τη χρήση του διαστημικού λιμανιού στις εκτοξεύσεις του Spectrum. Η επιστολή αυτή ανακοινώθηκε μία εβδομάδα αφότου η Isar είχε αναφέρει ότι συνεργάζεται με τη γερμανική ναυπηγική εταιρεία Thyssenkrupp Marine Systems (TKMS) στο πλαίσιο της προσφοράς της για την κατασκευή νέων υποβρυχίων για το καναδικό ναυτικό. Η συνεργασία ήταν μέρος πακέτου βιομηχανικών ανταλλαγμάτων της TKMS στην προσπάθειά της να κερδίσει το συμβόλαιο.

Η καναδική κυβέρνηση ανακοίνωσε στις 6 Ιουλίου ότι επέλεξε την TKMS ως προτιμητέο προμηθευτή για τα υποβρύχια, ξεκινώντας τις τελικές διαπραγματεύσεις για τη σύμβαση.

Η συμφωνία μεταξύ MLS και Isar έρχεται μετά την ανακοίνωση του καναδικού στρατού, τον Μάρτιο, για δική του 10ετή συμφωνία μίσθωσης με την MLS για ειδική εξέδρα στο Spaceport Nova Scotia, αξίας 200 εκατομμυρίων καναδικών δολαρίων (141 εκατομμύρια δολάρια). Ο καναδικός στρατός είχε επίσης ανακοινώσει ότι θα διαθέσει 8,3 εκατομμύρια καναδικά δολάρια σε καθεμία από τις τρεις καναδικές νεοφυείς εταιρείες εκτόξευσης — Canada Rocket Company, NordSpace και Reaction Dynamics — για να προχωρήσουν οι εργασίες σχεδιασμού μικρών πυραύλων εκτόξευσης.

Η SpaceX κερδίζει μεγάλα συμβόλαια του Πενταγώνου, με ανησυχίες για τον ανταγωνισμό

Η U.S. Space Force ανέθεσε πρόσφατα στη SpaceX δύο από τα μεγαλύτερα συμβόλαια δορυφόρων που έχει δώσει, ενισχύοντας τη θέση της εταιρείας στα επόμενης γενιάς διαστημικά δίκτυα του στρατού.

Τα συμβόλαια, συνολικής αξίας σχεδόν 6,5 δισ. δολαρίων, φέρνουν τη SpaceX στην πρώτη γραμμή των προσπαθειών για τη δημιουργία ενός παγκόσμιου στρατιωτικού δικτύου επιτήρησης και μιας διαστημικής ραχοκοκαλιάς επικοινωνιών για αντιπυραυλική άμυνα. Ταυτόχρονα, εγείρουν ερωτήματα για το αν προμήθειες τέτοιου μεγέθους πρέπει να συγκεντρώνονται σε έναν μόνο προμηθευτή.

Το ένα συμβόλαιο, αξίας 4,16 δισ. δολαρίων, θα χρηματοδοτήσει έναν αστερισμό δορυφόρων γνωστό ως AMTI, δηλαδή airborne moving target indicator, μια δυνατότητα που αναζητά το Πεντάγωνο ως εναλλακτική στην επιτήρηση από αεροσκάφη.

Το δεύτερο αφορά ανάθεση 2,29 δισ. δολαρίων για το Space Data Network, μια διαστημική ραχοκοκαλιά επικοινωνιών που έχει σχεδιαστεί για τη μεταφορά δεδομένων ανάμεσα σε αισθητήρες, συστήματα διοίκησης και όπλα αναχαίτισης. Και τα δύο συμβόλαια ανακοινώθηκαν με διαφορά λίγων ημερών στα τέλη Μαΐου.

Οι προμήθειες αυτές έρχονται σε κρίσιμη στιγμή για τη διαστημική βιομηχανική βάση. Το Πεντάγωνο επιδιώκει να επεκτείνει τις στρατιωτικές διαστημικές δυνατότητες, ενώ ταυτόχρονα προτρέπει τη βιομηχανία να επενδύσει σε παραγωγική ικανότητα και να αυξήσει την κλίμακα της παραγωγής. Οι προσπάθειες του Πενταγώνου να δημιουργήσει μια ανταγωνιστική αγορά για στρατιωτικούς δορυφόρους μεγάλης διασποράς συναντούν αυξανόμενη επιχειρησιακή πίεση, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη εξάρτηση από μία εταιρεία που έχει κατακτήσει την παραγωγή σε βιομηχανική κλίμακα. Νομοθέτες και παρατηρητές φοβούνται ότι αυτοί οι στόχοι μπορεί να γίνουν δύσκολο να συμβιβαστούν, αν μεγάλα προγράμματα συγκλίνουν σε έναν μόνο προμηθευτή.

«Είμαστε τυχεροί που έχουμε μια δυναμική διαστημική βιομηχανική βάση, αλλά παραμένει εύθραυστη, και το να συνεχίσουμε να αναθέτουμε μεγάλα συμβόλαια αποκλειστικά σε έναν προμηθευτή μπορεί να βλάψει βαθιά αυτόν τον ανταγωνισμό και να είναι σοβαρό λάθος για το μακροπρόθεσμο συμφέρον μας», είπε ο γερουσιαστής Chris Coons, ο κορυφαίος Δημοκρατικός στην υποεπιτροπή Αμυνας της Επιτροπής Πιστώσεων της Γερουσίας, σε πρόσφατη ακρόαση για τον προϋπολογισμό του Department of the Air Force. Πρόσθεσε ότι θα αναζητήσει στοιχεία πως το Πεντάγωνο ενισχύει τον ανταγωνισμό μέσω πολλαπλών παρόχων, ανοιχτών αρχιτεκτονικών και ευκαιριών για νέους παίκτες.

Οι νομοθέτες γενικά στηρίζουν την προσπάθεια του στρατού να αποκτήσει γρήγορα νέες δυνατότητες, αλλά επανειλημμένα πιέζουν το Πεντάγωνο να ενισχύσει τον ανταγωνισμό στις μεγάλες προμήθειες, ώστε να περιοριστεί το κόστος, να ενισχυθεί η καινοτομία και να διατηρηθεί η βιομηχανική ικανότητα.

Το μοντέλο ανταγωνισμού της SDA

Η σημερινή προσέγγιση του Πενταγώνου για αστερισμούς δορυφόρων μεγάλης διασποράς ξεκίνησε ουσιαστικά το 2020, όταν η Space Development Agency λάνσαρε το Proliferated Warfighter Space Architecture, ή PWSA.

Η προσπάθεια αυτή αποτέλεσε μια από τις σημαντικότερες απομακρύνσεις από τις παραδοσιακές προμήθειες στρατιωτικών δορυφόρων εδώ και δεκαετίες. Αντί για έναν μικρό αριθμό μεγάλων και ακριβών διαστημικών σκαφών, το PWSA θα περιλάμβανε εκατοντάδες δορυφόρους σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Γη, που θα παράγονται από πολλαπλούς προμηθευτές και θα αναπληρώνονται τακτικά.

Η αρχιτεκτονική βασίστηκε σε δύο κύριες στρώσεις. Το Transport Layer σχεδιάστηκε ως στρατιωτικό δίκτυο δεδομένων στο διάστημα, με οπτικά τερματικά επικοινωνίας για τη μεταφορά πληροφοριών ανάμεσα σε δορυφόρους και στρατιωτικούς χρήστες σε όλο τον κόσμο. Το Tracking Layer θα μετέφερε υπέρυθρους αισθητήρες για τον εντοπισμό και την παρακολούθηση βαλλιστικών πυραύλων, υπερηχητικών όπλων και άλλων απειλών.

Το πρόγραμμα είχε επίσης στόχο να αλλάξει τη βιομηχανική βάση.

Η SDA μοίρασε συνειδητά τα συμβόλαια σε έναν συνδυασμό παραδοσιακών αμυντικών εργολάβων και νεότερων εμπορικών παικτών. Εταιρείες όπως οι Lockheed Martin, Northrop Grumman, L3Harris Technologies, York Space Systems, Sierra Space και Rocket Lab κέρδισαν συμβόλαια σε πολλαπλές φάσεις. Η προσέγγιση αυτή βοήθησε να προσελκυστεί ιδιωτική επένδυση στην παραγωγή δορυφόρων και ενθάρρυνε τις εταιρείες να επεκτείνουν τις εγκαταστάσεις τους.

Όμως το πρόγραμμα ανέδειξε και τις δυσκολίες της κατασκευής στρατιωτικών δικτύων δορυφόρων σε μεγάλη κλίμακα.

Μετά από δοκιμές στο Tranche 0, η SDA προχώρησε στην ανάπτυξη δορυφόρων του Tranche 1, που κατασκευάστηκαν από τις York Space και Lockheed Martin. Αργότερα, στελέχη της υπηρεσίας παραδέχθηκαν ότι η ενσωμάτωση λογισμικού, η διαλειτουργικότητα στις οπτικές επικοινωνίες και οι δοκιμές ελέγχου των δορυφόρων χρειάστηκαν περισσότερο χρόνο από τον αναμενόμενο. Η κατασκευή των δορυφόρων αποδείχθηκε ευκολότερη από την ενοποίηση διαστημικών σκαφών, λογισμικού και συστημάτων επικοινωνίας από πολλούς προμηθευτές σε ένα λειτουργικό επιχειρησιακό δίκτυο.

Η ταχύτητα που απαιτεί το Golden Dome

Αυτές οι δυσκολίες απέκτησαν μεγαλύτερη σημασία μετά το εκτελεστικό διάταγμα του Προέδρου Donald Trump τον Ιανουάριο του 2025, με το οποίο θεσπίστηκε το πρόγραμμα αντιπυραυλικής άμυνας Golden Dome for America.

Η πρωτοβουλία αυτή αναβάθμισε τη σημασία των διαστημικών συστημάτων εντοπισμού και διαχείρισης μάχης. Οι σχεδιαστές του Πενταγώνου κατέληξαν ότι θα χρειαζόταν ένα δίκτυο μεταφοράς δεδομένων σε τροχιά, υψηλής χωρητικότητας, ικανό να μεταφέρει γρήγορα πληροφορίες στόχευσης ανάμεσα σε αισθητήρες, συστήματα διοίκησης και όπλα αναχαίτισης.

Το αποτέλεσμα ήταν μια μετατόπιση στις προτεραιότητες χρηματοδότησης, όπως αποτυπώνεται στο αίτημα προϋπολογισμού για το οικονομικό έτος 2027. Η χρηματοδότηση για το Transport Layer της SDA ουσιαστικά εξαφανίστηκε και αντικαταστάθηκε από περίπου 3 δισ. δολάρια για μια νέα προσπάθεια με την ονομασία Space Data Network. Το Πεντάγωνο έχει πει ελάχιστα δημόσια για το μέλλον του Transport Layer, πέρα από το ότι ανασχεδιάζεται στο πλαίσιο του νέου προγράμματος. Πηγές της βιομηχανίας, που μίλησαν ανώνυμα, είπαν ότι το αρχικό Transport Layer δεν προοριζόταν ποτέ να λειτουργήσει ως μεγάλη ραχοκοκαλιά ανάλογη του Starlink. Αντίθετα, είχε σχεδιαστεί για να παρέχει στρατιωτικές τακτικές υπηρεσίες επικοινωνίας, όπως Link 16 και συνδεσιμότητα UHF.

Η συγχώνευση του Transport Layer στο Space Data Network έχει προκαλέσει σύγχυση στον κλάδο, επειδή η Space Force δεν έχει εξηγήσει δημόσια πώς η νέα αρχιτεκτονική θα μοιράσει τις αρμοδιότητες ανάμεσα σε ένα στρατηγικό δίκτυο κορμού και μελλοντικά επίπεδα τακτικών επικοινωνιών. Πηγές είπαν ότι η άμεση προτεραιότητα του Πενταγώνου είναι να αναπτυχθεί πρώτα η ραχοκοκαλιά και στη συνέχεια να δημιουργηθούν πάνω της τακτικές θυρίδες.

Η μετάβαση έχει δημιουργήσει αβεβαιότητα για τις εταιρείες που επί χρόνια τοποθετούνταν γύρω από τη δορυφορική αρχιτεκτονική πολλών προμηθευτών της SDA. Αν και αξιωματούχοι του Πενταγώνου έχουν πει ότι το Space Data Network τελικά θα περιλαμβάνει πολλαπλούς προμηθευτές, δεν έχουν ακόμη περιγράψει πώς θα δομηθούν οι μελλοντικές προμήθειες ή πότε θα μπορούν επιπλέον εταιρείες να διεκδικήσουν έργο.

Η ραχοκοκαλιά του Space Data Network θα κατασκευαστεί από τη μονάδα Starshield της SpaceX, που απευθύνεται στην κυβέρνηση. Σύμφωνα με τη Space Force, η εταιρεία αναμένεται να παραδώσει ένα επιχειρησιακό πρωτότυπο μέχρι το τέλος του 2027.

Ο Dirk Wallinger, διευθύνων σύμβουλος της York Space Systems, είπε ότι ο κλάδος αναζητά ενδείξεις πως ο ανταγωνισμός θα παραμείνει κεντρικό στοιχείο των στρατιωτικών διαστημικών προμηθειών. Η York ήταν από τους μεγαλύτερους ωφελημένους της στρατηγικής αστερισμών της SDA, κερδίζοντας συμβόλαια αξίας περίπου 1,8 δισ. δολαρίων σε πολλαπλές φάσεις του Proliferated Warfighter Space Architecture.

«Χαιρόμαστε πολύ που βλέπουμε ότι το Κογκρέσο στηρίζει τον ανταγωνισμό και ότι υπάρχουν μηχανισμοί συμβάσεων, τόσο στην ανοιχτή όσο και στη διαβαθμισμένη πλευρά, που υποστηρίζουν πολλούς προμηθευτές», είπε ο Wallinger στο SpaceNews. «Αυτό είναι που κρατά υγιή τη βιομηχανική βάση. Ανταμείβει τις εταιρείες που παραδίδουν με βάση το κόστος και το χρονοδιάγραμμα, και δίνει στην κυβέρνηση την ικανότητα που χρειάζεται».

Η εξάρτηση του Πενταγώνου από τη SpaceX αντανακλά μια ευρύτερη πραγματικότητα για τη διαστημική βιομηχανική βάση. Πολλοί κατασκευαστές δορυφόρων έχουν αυξήσει την παραγωγική τους ικανότητα ενόψει στρατιωτικών αστερισμών μεγάλης διασποράς, αλλά λίγοι έχουν δείξει επιχειρησιακές και κατασκευαστικές δυνατότητες στο επίπεδο που πέτυχε η SpaceX μέσω του Starlink. Καθώς η κυβέρνηση πιέζει για ταχύτερα χρονοδιαγράμματα ανάπτυξης και ώριμες τεχνολογίες, οι εταιρείες που θέλουν να διεκδικήσουν μελλοντικά προγράμματα δέχονται πίεση να αποδείξουν ότι μπορούν να προσφέρουν όχι μόνο καινοτόμα διαστημικά σκάφη, αλλά και παραγωγή βιομηχανικής κλίμακας.

«Η κυβέρνηση θέλει υψηλά επίπεδα τεχνολογικής ετοιμότητας», είπε ο Thomas Taverney, απόστρατος υποστράτηγος της Air Force και σημερινός ανώτερος αντιπρόεδρος για την ανάπτυξη διαστημικών συστημάτων στη Leidos. Το Πεντάγωνο θέλει επίσης να ελαχιστοποιήσει τα μη επαναλαμβανόμενα κόστη μηχανικής που συνδέονται με τον σχεδιασμό και τις δοκιμές εντελώς νέων συστημάτων, πρόσθεσε. «Άρα είναι πραγματικά ένας νέος κόσμος για τους εργολάβους», που καλούνται να επενδύσουν σε παραγωγικές υποδομές χωρίς εγγυημένα μακροπρόθεσμα συμβόλαια.

Ο Taverney αποδίδει στη SDA ότι έκανε σοβαρή προσπάθεια να φέρει εμπορικές εταιρείες στις στρατιωτικές προμήθειες του διαστήματος και προειδοποίησε ότι το Πεντάγωνο πρέπει να συνεχίσει να στηρίζει μια ευρεία βάση προμηθευτών, καθώς οι εταιρείες αντιμετωπίζουν μεγάλους χρόνους παράδοσης και περιορισμούς στην εφοδιαστική αλυσίδα. Τα εξαρτήματα συχνά χρειάζονται 9 έως 14 μήνες για να προμηθευτούν, είπε, κάτι που κάνει δύσκολο τον μακροπρόθεσμο σχεδιασμό παραγωγής.

Αν το Space Data Network ταυτιστεί υπερβολικά με τη SpaceX, είπε ο Taverney, οι επενδυτές ίσως διστάσουν να χρηματοδοτήσουν ανταγωνιστικούς κατασκευαστές.

«Είναι πολύ δύσκολο να πείσεις τους ανθρώπους ότι πρέπει να επενδύσουμε σε ένα μέλλον που δεν μπορούμε ούτε να ορίσουμε», πρόσθεσε.

Η ανατροπή που έφερε η SpaceX στην αγορά δορυφόρων μοιάζει με την προηγούμενη επίδρασή της στις υπηρεσίες εκτόξευσης, είπε ο Taverney, την οποία χαρακτήρισε θετική εξέλιξη. «Δεν υπάρχει τίποτα καλύτερο από το να μπαίνουν άνθρωποι στην αγορά και να την αλλάζουν προς το καλύτερο».

Αναλυτές της BNP Paribas Securities έγραψαν σε πρόσφατη έκθεση ότι τα συστήματα Starshield της SpaceX, που βασίζονται στην τεχνολογία που αναπτύχθηκε για το Starlink, ήδη ανταγωνίζονται για τακτικές επικοινωνίες που ιστορικά καλύπτονταν από παραδοσιακούς αμυντικούς εργολάβους. Η έκθεση σημείωσε ότι η SpaceX μπορεί να κατασκευάζει περίπου 200.000 τερματικά δορυφόρων την εβδομάδα, ρυθμός παραγωγής πολύ πέρα από αυτόν των παραδοσιακών προμηθευτών άμυνας.

Η ευρύτερη ανησυχία, όπως είπαν αξιωματούχοι, είναι ότι μεγάλο μέρος της αμερικανικής διαστημικής βιομηχανίας εξακολουθεί να μην διαθέτει τη βιομηχανική βάση που απαιτείται για τη στήριξη μεγάλων αρχιτεκτονικών δορυφόρων μεγάλης διασποράς.

Μιλώντας στο State of the Space Industrial Base conference στο Νέο Μεξικό, ο Col. Owen Stephens, αξιωματούχος προμηθειών στο Space Rapid Capabilities Office, είπε ότι πολλοί κατασκευαστές δορυφόρων εξακολουθούν να λειτουργούν με αυτό που περιέγραψε ως «station build mentality».

Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι αντιμετωπίζουν τους δορυφόρους ως μοναδικά έργα υποδομής και όχι ως τυποποιημένα προϊόντα. Μια τέτοια προσέγγιση μπορεί να λειτουργεί για μικρές σειρές παραγωγής, αλλά δεν ταιριάζει σε αστερισμούς μεγάλης διασποράς.

«Δεν πετυχαίνεις μαζική παραγωγή μεγάλης διασποράς με αυτή τη νοοτροπία», είπε ο Stephens. «Την πετυχαίνεις με μια πιο λιτή, βιομηχανική νοοτροπία παραγωγής».

Υποστήριξε ότι και η κυβέρνηση φέρει μέρος της ευθύνης. Οι σταθερές απαιτήσεις είναι απαραίτητες αν η βιομηχανία πρόκειται να επενδύσει σε γραμμές παραγωγής. Η Space Force ήταν ιστορικά επικεντρωμένη στο ωφέλιμο φορτίο, πράγμα που σημαίνει ότι τα διαστημικά σκάφη σχεδιάζονται γύρω από μεμονωμένα payloads και όχι γύρω από τυποποιημένες πλατφόρμες.

Ο Stephens συνέκρινε την πρόκληση με την εμπειρία της Air Force με το μαχητικό F-16. Το αεροσκάφος χρησιμοποιεί κοινή πλατφόρμα με τυποποιημένες διεπαφές που επιτρέπουν σε διαφορετικούς πελάτες να ενσωματώνουν διαφορετικά όπλα και συστήματα.

«Το διάστημα δεν έχει φτάσει ακόμη σε αυτό το επίπεδο», είπε.

Ο Peter Wegner, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της startup σχεδίασης διαστημικών σκαφών BlackVe, είπε ότι η βιομηχανική βάση εκτός της SpaceX και των διαστημικών δραστηριοτήτων της Amazon δεν είναι διαμορφωμένη για παραγωγή μεγάλης κλίμακας.

«Δεν υπάρχει αγορά για εξαρτήματα διαστημικών σκαφών», είπε, περιγράφοντας μια διαδικασία προμηθειών που συχνά περιλαμβάνει συμφωνίες εμπιστευτικότητας, μεγάλες καθυστερήσεις και χρόνους αναμονής που μπορεί να φτάνουν από μήνες έως και πάνω από έναν χρόνο. Η πορεία προς τη σειριακή παραγωγή, είπε, εξαρτάται από τον όγκο και τη συνέπεια.

Ο Russell Teehan, τεχνικός διευθυντής της Space Development Agency, είπε ότι η κυβέρνηση πρέπει να βοηθήσει στη δημιουργία ενός οικοσυστήματος όπου οι εταιρείες θα μπορούν να στήνουν γραμμές παραγωγής γύρω από κοινές πλατφόρμες, αντί να κυνηγούν διαρκώς νέες απαιτήσεις. Η υπερβολική διαβάθμιση παραμένει επίσης εμπόδιο, καθώς περιορίζει το πεδίο των πιθανών ανταγωνιστών.

Το Πεντάγωνο επιμένει ότι το Space Data Network θα περιλαμβάνει τελικά πολλαπλούς προμηθευτές.

Ωστόσο, οι αξιωματούχοι δεν έχουν εξηγήσει δημόσια πώς θα γίνει αυτή η μετάβαση ή πότε θα ξεκινήσουν οι επόμενοι διαγωνισμοί.

Πέντε ερωτήσεις στον Dr. Rubin με μικρόφωνο και παπιγιόν

Ένας γιατρός στην πρώτη γραμμή απέναντι στην παραπληροφόρηση έχει πολλά να πει.

Ο Dr. Zachary Rubin είναι παιδοαλλεργιολόγος και ανοσολόγος, καθώς και συγγραφέας του βιβλίου All About Allergies. Πιθανότατα εμφανίστηκε στο TikTok feed μου επειδή αναζητώ περιεχόμενο που πολεμά την παραπληροφόρηση. Ένας ακόμη άνθρωπος που εκτιμώ πολύ σε αυτόν τον χώρο είναι ο συνάδελφός του, Dr. Idrees Mughal, γνωστός ως Dr. Idz, ο οποίος μάχεται απέναντι σε διάφορους επιτήδειους του wellness και σε άλλους τύπους που προκαλούν ζημιά. Μπορείτε να βρείτε τον Rubin στο Instagram, στο TikTok και στο YouTube.

Ο Rubin ξέρει πώς να παρουσιάζει τον λόγο του. Εμφανίζεται συχνά με ένα μικρό μικρόφωνο στο χέρι και πάντα με το χαρακτηριστικό του παπιγιόν. Ο τρόπος που μιλά αποπνέει κύρος, χωρίς να γίνεται διδακτικός, και αυτός είναι ένας από τους λόγους που τον θεωρώ πολύ καλό communicator της επιστήμης.

Ο Rubin έχει ιατρείο, αλλά του έκανα πέντε ερωτήσεις για τη δεύτερη δουλειά του: να συμβάλλει στο να καθαρίσει ο κόσμος από την ψευδοεπιστήμη και να γίνουμε όλοι καλύτερα ενημερωμένοι.

Η πορεία προς την ιατρική είναι μακριά και δύσκολη. Πριν περάσουμε στη δουλειά σας online, πείτε μας γιατί ακολουθήσατε αυτόν τον δρόμο.

Πάντα με γοήτευε το πώς λειτουργεί το ανθρώπινο σώμα. Η ιατρική με κέρδισε επειδή συνδυάζει την επιστήμη, την επίλυση προβλημάτων και το προνόμιο να βοηθάς ανθρώπους στις πιο ευάλωτες στιγμές της ζωής τους. Ήμουν τυχερός που είδα τέτοιες στιγμές από νωρίς στη ζωή μου, επειδή ο πατέρας μου είναι παιδίατρος. Η αλλεργιολογία και η ανοσολογία μού φάνηκαν ιδιαίτερα ενδιαφέρουσες, γιατί το ανοσοποιητικό σύστημα επηρεάζει σχεδόν κάθε πλευρά της υγείας και πολλές από τις παθήσεις που αντιμετωπίζω βελτιώνονται σημαντικά όταν οι ασθενείς παίρνουν επιτέλους τη σωστή διάγνωση και θεραπεία. Το να γίνω γιατρός ήταν εξαιρετικά απαιτητικό, αλλά και μία από τις πιο ανταποδοτικές αποφάσεις της ζωής μου.

Είστε εξαιρετικός στην επικοινωνία της επιστήμης και της ιατρικής. Το χαρακτηριστικό σας παπιγιόν είναι επίσης ωραία πινελιά. Τα βίντεό σας δείχνουν έναν σπάνιο συνδυασμό ικανοτήτων που ο κόσμος χρειάζεται, ειδικά τώρα που μας κατακλύζει η παραπληροφόρηση. Θα μπορούσατε απλώς να μείνετε στο ιατρείο σας και στους ασθενείς σας. Γιατί να μπείτε σε αυτό το βούρκο online;

Κατάλαβα ότι η παραπληροφόρηση δεν μένει στο διαδίκτυο. Κάθε μέρα έρχεται στο εξεταστήριό μου. Οι ασθενείς αξίζουν πρόσβαση σε κατανοητές, τεκμηριωμένες πληροφορίες πριν χρειαστεί καν να δουν γιατρό. Τα social media μού επιτρέπουν να φτάνω σε εκατομμύρια ανθρώπους με τις ίδιες συζητήσεις που έχω κάθε μέρα στο ιατρείο. Στόχος μου δεν είναι να λέω στους ανθρώπους τι να σκέφτονται. Είναι να τους βοηθώ να σκέφτονται κριτικά για τους ισχυρισμούς γύρω από την υγεία, να καταλαβαίνουν τι δείχνουν πραγματικά τα στοιχεία και να νιώθουν ότι μπορούν να κάνουν καλύτερες ερωτήσεις.

Ποιο είναι το βασικότερο πράγμα που θα θέλατε να καταλάβει ο κόσμος για την επιστήμη ή την ιατρική;

Ότι η αβεβαιότητα δεν είναι αδυναμία, αλλά μία από τις μεγαλύτερες δυνάμεις της επιστήμης. Η επιστήμη δεν είναι μια συλλογή από αμετάβλητα δεδομένα. Είναι μια διαδικασία που μας φέρνει πιο κοντά στην αλήθεια. Οι καλοί επιστήμονες είναι πρόθυμοι να αλλάξουν γνώμη όταν προκύπτουν καλύτερα στοιχεία. Δυστυχώς, αυτό μπορεί να μοιάζει με ασυνέπεια στο κοινό, ενώ στην πραγματικότητα έτσι γίνεται η πρόοδος. Η βεβαιότητα πρέπει πάντα να είναι ανάλογη με την ποιότητα των στοιχείων.

Ποιο είναι το αγαπημένο σας κομμάτι στη μάχη κατά της παραπληροφόρησης online και ποιο το πιο δύσκολο;

Το πιο ικανοποιητικό είναι όταν ακούω κάποιον να λέει: «Άλλαξα γνώμη». Αυτό είναι εξαιρετικά σπάνιο σήμερα και μου θυμίζει ότι οι σεβαστές συζητήσεις μπορούν ακόμη να κάνουν τη διαφορά.

Το πιο δύσκολο είναι ότι η παραπληροφόρηση εξαπλώνεται πιο γρήγορα από τη λεπτομέρεια. Μια σίγουρη αλλά λανθασμένη δήλωση μπορεί να γίνει viral μέσα σε λίγα λεπτά, ενώ η εξήγηση των στοιχείων συχνά παίρνει πολύ περισσότερο χρόνο. Αν προσθέσεις και τους αλγόριθμους που επιβραβεύουν την αγανάκτηση, η προσπάθεια γίνεται άνιση, αλλά ακριβώς γι’ αυτό χρειάζεται περισσότεροι γιατροί και επιστήμονες να συμμετέχουν στη συζήτηση.

Η Αμερική κλείνει 250 χρόνια. Η χώρα αυτή έχει προσφέρει πολλά στη μεγάλη επιστήμη και την ιατρική. Τι κάνουμε λάθος και τι θα μπορούσαμε να κάνουμε καλύτερα;

Οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν μια εξαιρετική ιστορία επιστημονικών ανακαλύψεων, επειδή επενδύσαμε στην έρευνα, ενθαρρύναμε την καινοτομία και καλωσορίσαμε ανθρώπους με διαφορετικές ιδέες και ειδικότητες. Ελπίζω να συνεχίσουμε να εκτιμούμε αυτά τα πλεονεκτήματα.

Ένας τομέας στον οποίο μπορούμε να βελτιωθούμε είναι ο επιστημονικός αλφαβητισμός. Πρέπει να αφιερώνουμε περισσότερο χρόνο στο να μαθαίνουμε στους ανθρώπους πώς να αξιολογούν τα στοιχεία, όχι μόνο τι να αποστηθίζουν. Την ίδια στιγμή, οι επιστήμονες και οι γιατροί πρέπει να γίνουν καλύτεροι επικοινωνητές. Αν δεν εξηγούμε τη δουλειά μας καθαρά και με διαφάνεια, κάποιος άλλος θα καλύψει αυτό το κενό. Η εμπιστοσύνη δεν χτίζεται επειδή έχουμε όλες τις απαντήσεις. Χτίζεται όταν είμαστε ειλικρινείς για όσα ξέρουμε, όσα δεν ξέρουμε και για το πώς δουλεύουμε για να τα μάθουμε.

1...114115116...1,653Page 115 of 1,653