Czy to już? (nasz ostatni wynalazek)

W ostatnich dniach Tesla uruchomiła betę trybu “Full Self-Driving”. YouTube zaroiło się od nagrań autonomicznej jazdy słynnego elektryka. Jazda z punktu A do punktu B. Skręty, włączanie się do ruchu, nawigowanie w korku i na rondzie, omijanie koszy na śmieci, zwracanie uwagi na przechodniów… W sam raz na “rok cyberpunka”. Imponujące, ale wiem, że to możliwe od dość dawna, teraz jednak firma ma dość pewności siebie, by ruszyć z betą.

Tymczasem mojej uwadze niemal zupełnie uszedł GPT-3. Stworzona przez OpenAI (współfundowany przez Elona Muska projekt non-profit) sztuczna inteligencja (pardon - autoregresywny model językowy wykorzystujący deep learning), która najwyraźniej zwaliła z nóg całe środowisko. I po tym co zobaczyłem i przeczytałem, zupełnie mnie to nie dziwi.

GPT-3, czyli Generative Pre-trained Transformer 3, to generator tekstu. Tylko tyle i aż tyle. To trzecia wersja. Jego druga wersja, która już była imponująca, mogła się poszczycić złożonością na poziomie ponad półtora miliarda parametrów. GPT-3 liczy sobie 175 miliardów parametrów. Tylko co z tego? Dużo. Może on rozumieć naturalny język i przekładać go na szereg zastosowań, od copywritingu, designu po kwestie prawnicze i medyczne.

Nakarmiony połową terabajta danych tekstowych GPT-3 cechuje się kompletnie przełomowym rozumieniem naturalnego języka ludzi. Można powiedzieć, że posiada wręcz intuicję. Następnie to rozumienie poleceń i wyczytywanie z nich intencji użytkownika można przełożyć na wykonywanie poleceń z potocznym słownictwem by stworzyć witryny internetowe. Mówimy “zrób mi stronę z wyszukiwarką na środku, dodaj guzik w kształcie pomidora”. I otrzymujemy dokładnie to. Możemy też powiedzieć “zwiększ czcionkę, niech pomidor będzie bardziej czerwony”. Gotowe. To jednak nic.

Pierwszy raz głowa wybuchła mi kiedy zobaczyłem, że można GPT-3 powiedzieć, że chcemy “guzik o nazwie rzut kostką, który po naciśnięciu wyświetla wynik”. To wystarcza, by sztuczna inteligencja wypluła kod, który wyświetla guzik a po jego naciśnięciu pojawiała się wartość od 1-6. Zwróćcie uwagę, że w żadnym miejscu komenda nie mówi o zakresie wyniku, nie mówi nawet nic o generowaniu losowych liczb. Mimo to AI odgadła intencje i konotacje zawarte w prostej komendzie (RPGowców proszę o nie komentowanie na temat kości innych niż K6 :P ). Takich przykładów jest więcej, zapraszam na do źródeł na dole.

GPT-3 jest w stanie zrozumieć i wykonać polecenie takie jak “stwórz stronę podobną do stripe.com [strona z appką do płatności online] ale poświęconą komunikatorowi”. Jedno z licznych demek zastosowań tego cudeńka pokazało też jak w ramach rozmowy z AI użytkownik może dokładnie opisać co ma robić kod programowy i jak ma działać. Kolejny wybuch głowy zafundowało mi jednak tłumaczenie języka prawniczego na język ludzi i vice versa. Pomijając złośliwości, które cisną mi się na usta, polecam spojrzeć ile miejsca zajmuje ta sama treść napisana po ludzku a ile na prawniczemu :P

Inne przykłady z medycyny sugerują, że GPT-3 potrafi dokonywać logicznego ciągu rozumowania i dochodzić do sensownych konkluzji, jaki lek i dlaczego powinien działać. Znów zachęcam do zerknięcia na przykłady. W tym obszarze to szczególnie istotne, że do głosu nie dochodzi tylko jakieś “płytkie” wyławianie rozwiązań z Big Data, tylko, że maszyna jest w stanie uzasadnić swoją rekomendację, poprzeć ją argumentami.

SI potrafi też naśladować styl znanych ludzi, co najmniej jeden (Joscha Bach) potwierdził, że rozwinięcie jego tweeta spisane przez GPT-3 było “zwalające z nóg”, “w 95% sensowne i w 90% poprawne”. Demonstracji jest więcej... ale przejdźmy do zagrożeń.

Jak każde inne narzędzie, sztuczna inteligencja może stać się bronią. Już dziś widzimy jak potężną siłą do czynienia zła są fake newsy i manipulacje. GPT-3 lub jemu podobne algorytmy mogą pomóc dobrym ludziom czynić dobro i złym zło. Proste i oczywiste. Co ciekawe nawet sam GPT-3 wygenerował taką mądrość: “Sztuczna Inteligencja, jeśli odniesie sukces stworzy miejsca pracy i zniszczy je jeśli zawiedzie”.

Zagrożeniem jednak jest też to, że ta sztuczna inteligencja uczy się na ogromnych ilościach danych z internetu - książkach, publikacjach, artykułach naukowych i prasowych. Co za tym idzie, przejmuje również nasze uprzedzenia i tendencje. Trzeba pamiętać, że w pewnych sytuacjach podawanie na nowo “przemieszanych” danych z miliardów przykładów może idealnie spełniać swoje zadanie, kiedy indziej może powielać nasze błędy. A przecież chcemy, żeby nasze dzieci były lepsze niż my, prawda?

Źródła:
GPT-3 Demo: New AI Algorithm Changes How We Interact With Technology
10 cool GPT-3 demos
What Is GPT-3 And Why Is It Revolutionizing Artificial Intelligence?

Grafika: Goro Fujita

Zdumiewajacy Randi

W latach 90 magazyny “naukowe” w rzeczywistości mieszały artykuły popularnonaukowe z ezoteryzmem. Ten sam magazyn mógł na jednej stronie pokazywać jak inny układ atomów węgla sprawiał, że grafit był czarny i kruchy a diament przejrzysty i niezwykle twardy, by stronę dalej mieć piękny diagram dłoni i informację co oznaczają dane kształty, co linia życia mówi o zdrowiu a linia serca o naszych emocjach, i temu podobne bzdury.

W tych czasach również na kanale Discovery emitowano serial Tajemniczy świat Arthura C. Clarke. Ktoś mógłby brutalnie powiedzieć, że program ten był protoplastą pana z History Channel, który “nie mówi, że to byli obcy, ale…”. To jednak mocna przesada, choć trzeba przyznać, że stawiano tam nacisk na niesamowitość, wątpliwości i paranormalne tropy w przypadku różnych tajemnic. Jednakże to właśnie tam odkryłem Zdumiewającego Randiego. Nie jako iluzjonistę. Ten siwy człowiek z brodą typu “kapitan statku” w przezabawny sposób prezentował operację wykonywaną gołymi rękoma. Gmerał w brzuchu lekko otyłego człowieka na stole, było trochę krwi, coś wyciągnął, dowcipkując stwierdził, że to nie to i włożył z powrotem. Po wszystkim wyjaśnił jak oszuści prezentują ten trik. Następnie zaprezentował i zdemaskował kilka innych “cudów”. Wtedy dowiedziałem się, że jest taki człowiek, który podróżuje po świecie i walczy z oszustami. Wydało mi się, że to najbliższa superbohaterstwu rzecz w realnym świecie.

Lata później trafiłem na Jamesa Randiego ponownie. Tym razem już z brodą typu “dziadek” opowiadał o tym, że jego fundacja oferuje milion dolarów dla każdego, kto będzie w stanie w obiektywnych warunkach wykazać jakiekolwiek paranormalne zjawisko. Przyłożył dłoń do ucha i spytał “dlaczego nie słyszę urywających się telefonów?”. Pytał, jak to możliwe, że nie zgłaszają się do niego ludzie, którzy twierdzą, że przewidują przyszłość, że rozmawiają z duchami i gną łyżeczki. Czemu nie dzwonią, czemu nie pukają do drzwi by wrócić do domu z milionem w kieszeni?

Lata później, w dobie TEDa, YouTube i serwisów społecznościowych Zdumiewającego Randiego łatwo namierzyć i posłuchać. Lekko zgarbiony ale pełen dowcipu staruszek z brodą typu “czarodziej”, wraz ze swoją fundacją wciąż nikomu nie przyznał paranormalnej nagrody. Wciąż jest jednym z najsłynniejszych sceptyków.

A raczej był. Bo zmarł 20 października 2020 roku.

W 2017 obowiązki nie pozwoliły mi skorzystać z zaproszenia do Wrocławia na Europejski Kongres Sceptyków, gdzie miałem szansę spotkać Jamesa Randiego. Myślałem, że to pewnie moja pierwsza i ostatnia okazja.

Potrzeba nam jak najwięcej sceptyków, żeby podnosić świadomość, że choć dostęp do rzetelnej wiedzy jest dziś łatwiejszy niż kiedykolwiek, to równie łatwo natrafić na kompletne bzdury, naciągaczy, szarlatanów, pseudonaukę i pseudomedycynę. Samo słowo “sceptyk” bywa często nadużywane, czy wręcz zawłaszczane przez denialistów. Postawa sceptyczna w nauce oznacza, że dajemy wiarę jedynie teoriom i badaniom, które spełniają zasady metody naukowej. Niestety tym terminem zasłaniają się ludzie, którzy zwyczajnie negują skrupulatnie osiągnięty konsensus naukowy w jakiejś dziedzinie. Krytyczne myślenie i prawdziwy sceptycyzm jest fundamentem dla świadomego społeczeństwa. Społeczeństwa, które nie da się ogłupić ani politykom w mediach, ani oszustom których spotykają na co dzień.

James Randi jest jednym z moich bohaterów. Podobnie jak w przypadku superbohaterów (niestety), jego misja nigdy się nie kończy. W 1986 Randi spektakularnie obnażył oszustwa Petera Popoffa, który “leczył wiarą” a w rzeczywistości używał charyzmy i słuchawki w uchu by zwodzić płacących mu ciężkie pieniądze naiwnych Amerykanów. Wydawałoby się, że to całkowity koniec odrażającego człowieka. Ale nic bardziej mylnego, mimo tej całkowitej kompromitacji Popoff wynurzył się kilkanaście lat później by raz jeszcze brać pieniądze za swoje “cuda”. Potrzebujemy epidemii prawdziwego sceptycyzmu.


Części powyższego tekstu opublikowane były w "Nowej Fantastyce" 08.2017.

Hydroponika, rolnictwo bezglebowe, rolnictwo wertykalne

70% słodkiej wody jaką zużywa nasza cywilizacja pochłania rolnictwo. W celu uprawy zbóż wykorzystujemy teren o powierzchni odpowiadającej Ameryce Południowej. Do hodowli zwierząt wykorzystujemy teren o powierzchni odpowiadającej Afryce. W ciągu trzydziestu lat populacja prawdopodobnie osiągnie dziewięć miliardów i przewiduje się, że produkcja żywności powinna się podwoić. Dość jasno widać, że coś powinno się zmienić w tym jak produkujemy kalorie.

Choć większość źródeł z których korzystam umieściłem na końcu tego tekstu, czasem będę je wplatać również w tekst. Niektóre oszacowania mówią, że produkcja żywności powinna się podwoić do 2050 by zaspokoić apetyt rosnącej populacji Ziemi - Global food demand and the sustainable intensification of agriculture, Agriculture in 2050: Recalibrating Targets for Sustainable Intensification, ale są też odmienne głosy - Widely accepted vision for agriculture may be inaccurate, misleading, Double food production by 2050? Not so fast. Myślę że nawet bez tego jasno widać, że obecny model nie jest dobry. Ubywa nam ziemi rolnej. Dzieje się tak z powodu zmian klimatycznych, rabunkowego rolnictwa, erozji gleb - wszystkie te czynniki są ze sobą wzajemnie powiązane.


ROLNICTWO BEZGLEBOWE
Jednym z rozwiązań może być radykalna przemiana rolnictwa. Chodzi o jego formę, która towarzyszy nam od kilkunastu tysięcy lat. Możemy to nazwać kolejną zieloną rewolucją, albo uznać za kolejny krok w ewolucji tego jak zapewniamy sobie żywność. Przez te tysiące lat modyfikowaliśmy genetycznie rośliny bardzo topornymi, niedoskonałymi metodami, w ostatnich latach robimy to bardziej precyzyjnie i bezpiecznie. Modyfikowaliśmy również środowisko i warunki w których dojrzewały - nawadnianie, szklarnie, usuwaliśmy naturalne szkodniki i chwasty.

Dziś chcę napisać kilka słów o tym w jaki sposób teraz możemy niemal wykluczyć czynniki środowiskowe. Rolnictwo bezglebowe to uprawy przewidywalne, niezależne od pór roku, chorób, wymagające mniejszych zasobów (z wyjątkiem energii, o czym później), zajmujące mniej przestrzeni, nie rujnujące środowiska, nie ingerujące w naturalne ekosystemy, umożliwiające elastyczną produkcję żywności lokalnie i bez pestycydów.

Czym jest rolnictwo bezglebowe? To uprawa która odbywa się w ściśle kontrolowanym, zamkniętym środowisku i bez gleby. W zależności od tego jakim medium wzrostu zastępuje się glebę stosuje się różne nazwy. W przypadku hydroponiki korzenie roślin zanurzone są w wodzie bogatej w środki odżywcze. Obieg wody jest praktycznie zamknięty, jedyna “tracona” woda, to ta która trafia do komórek roślin. Jak wielka to różnica dowiecie się poniżej. Aquaponika to wariant hydroponiki, gdzie w zamkniętym obiegu wody znajdują się też ryby i to one produkują środki odżywcze dla hodowanych roślin. Istnieje jeszcze aeroponika, gdy rośliny rozwijają się w mgiełce bogatej w środki odżywcze, tudzież są spryskiwane roztworem tychże środków. Pionierem była NASA, z racji na eksperymenty w zerowej grawitacji i jeszcze większą oszczędność wody. Co więcej, badania sugerują, że tak uprawiane rośliny mogą być bogatsze w witaminy i minerały. Warunki bezglebowe zapewniają też lepsze natlenienie.


MIEJSCE
Często, lub nawet częściej w tym kontekście używa się terminu rolnictwo wertykalne. A to dlatego, że uprawy bezglebowe nie są ograniczone powierzchnią ziemi, korytka i kanały w których znajdują się korzenie i rośliny można umieszczać w zmodyfikowanych kontenerach morskich, opuszczonych magazynach, piwnicach biurowców, na ścianach i dachach itd. Tworzy to okazje by uprawy były lokalne. Dzięki temu plony nie muszą być transportowane na długie dystanse ani długo przechowywane lub chłodzone. To tylko jeden z czynników, który może być źródłem redukcji kosztów i emisji (aczkolwiek emisje związane z transportem to zaledwie ok 11%).

W zamkniętej przestrzeni można dobrać optymalne parametry dla roślin, temperaturę, wilgotność, zawartość CO2 a także światło. Farmy wertykalne to praktycznie “fabryki żywności”, które mogą funkcjonować 24/7 niezależnie od pory dnia i roku, produkując w zasadzie jednakową w jakości i smaku żywność. Oderwanie od cyklu rocznego czy dobowego, warunki lepsze niż w naturze przynoszą niezwykłe efekty.

Dzięki diodom LED można też optymalizować wzrost roślin i “karmić” je odpowiednimi fotonami. W wielu przypadkach jest to różowe światło. Nie powinno nas to dziwić. Roślinność kojarzymy z barwą zieloną, bo to kolor, który odbijają liście. Innymi słowy można powiedzieć, że rośliny “gardzą zielonym światłem, a wcinają ze smakiem czerwone i niebieskie”. Jaka barwa powstaje ze zmieszania światła czerwonego i niebieskiego?


ENERGIA
To prowadzi nas jednak do bodaj największego ograniczenia dla rolnictwa wertykalnego. W ostatnim dziesięcioleciu koszt żarówek LED spadł kilkunastokrotnie a ich żywotność wzrosła kilkukrotnie. Mimo to energia jest wciąż jedną z głównych bolączek. 80% energii farm bezglebowych pochłania oświetlenie. Światło, które na polu jest darmowe.

Jednocześnie oświetlenie jak wspomniałem ma szeroki wpływ na uprawiane rośliny. “Receptura na światło” wpływa między innymi na to jaki będzie procent masy rośliny będzie stanowić jej jadalna część. Za pomocą światła, manipulując okresem kwitnienia, wzrostu korzeni można wpływać nawet na smak rośliny.

Jadalna część tradycyjnie uprawianej sałaty stanowi 40% masy rośliny. Sałata uprawiana hydroponicznie może być jadalna nawet w 92%. Sałata uprawiana pod gołym niebem może być zbierana dwukrotnie w roku, a w przypadku farmy hydroponicznej mówimy o dwunastu zbiorach. W przypadku ryżu udało się dokonać zbiorów czterokrotnie częściej niż w wariancie klasycznym.


PORÓWNANIA
Pójdźmy dalej z tymi zestawieniami, żeby uzmysłowić sobie jak wygląda wydajność i produktywność upraw hydroponicznych w zderzeniu z tradycyjnymi. Z klasycznego pola sałaty można uzyskać 3,9 kg produktu na metr kwadratowy rocznie. Zużyjemy przy tym 250 litrów wody na każdy kilogram sałaty, która następnie średnio przemierzy 3200 kilometrów. Wertykalna farma da nam między 80 a 120 kg sałaty na metr kwadratowy rocznie. Zużyjemy raptem litr wody na kilogram produktu, który przemierzy 70 kilometrów.

Przy klasycznej uprawie od zasadzenia nasion do zbioru mija od 30 do 45 dni. W przypadku farmy wertykalnej można ten czas skrócić do 15 dni. Oszczędność czasu może częściowo wynikać z tego, że na klasycznym polu trzeba dokonać zbiorów, zaorać ziemię nawieźć, posadzić rośliny itd. Ten proces w wertykalnej farmie jest prostszy.

Brat Elona Muska, Kimbal jest współzałożycielem firmy Square Roots. Ich biznes to farmy hydroponiczne wbudowane w kontenery morskie. Twierdzą, że jeden ich kontener (12,2m x 2,4m) to odpowiednik 2 arów (8000 m^2) i może produkować do 20 kilogramów zieleniny tygodniowo. Według Stuarta Ody farmy wertykalne redukują zużycie wody, nawozu i ziemi sięgają do 90-99%. Farmy hydroponiczne mogą produkować do 350x więcej jedzonka z metra niż klasycznie. W kwestii pestycydów to 100% bo wiecie - kontrolowane środowisko. Według niektórych to zdrowsze, bezsprzecznie jednak jest to tańsze i bardziej ekologiczne.

O tym jak podchwytliwe są niektóre z tych porównań wyśmienicie mówi materiał Exa Cognition, który znajdziecie w źródłach.


WADY I OGRANICZENIA
Problemy hydroponiki nie ograniczają się jedynie do pożerania wielkich ilości energii przez światła LEDowe. Materiały które spotkałem sugerowały, że wśród upraw dominują warzywa liściaste. Głównie sałata i jarmuż, oraz zioła bo te uprawy są najbardziej rentowne. Warzywa liściaste wymagają też mniej światła.

Wśród innych roślin, które hodowano w ten sposób znalazły się kiełki groszku, brokułów, gorczyca oraz, rzodkiew. W 2014 przeanalizowano rentowność 165 farm wertykalnych w Japonii. 25% przynosiło zyski, 50% wychodziło “na zero” 25% przynosiło straty. Już wtedy był to 1% japońskiej produkcji sałaty. Sałata z upraw wertykalnych była wówczas raptem 12% droższa. Uprawiać można wszystko. Ale na ten moment opłaca się głównie uprawa liściastych.

Holandia dominuje w produkcji pomidorów dzięki pośredniemu rozwiązaniu - hydroponicznym szklarniom, gdzie w częściowo kontrolowanych warunkach, korzystajac z darmowego światła słonecznego uprawiają kolosalne ilości pomidorów.


PRZYSZŁOŚĆ
Jak zatem rysuje się przyszłość rolnictwa bezglebowego? Przemysł ten między 2015 a 2020 rokiem wzrósł z $1,1 mld do ponad $13 mld. To wciąż ułamek ułamka, ale wzrost robi wrażenie. Kluczową kwestią będzie to jak i kiedy technologia taj zajmie się bardziej powszechnymi uprawami. Gdyby rolnictwo wertykalne przejęło produkcję strączków oddalibyśmy Ziemi raptem 2,1% powierzchni, ale globalne zużycie wody spadłoby o 25%. Gdyby dzięki tej technologii uprawiać zboża, można by odzyskać 15% powierzchni planety i zmniejszyć zapotrzebowanie na wodę o 91%.

Ryż zapewnia 19% kalorii spożywanych przez ludzkość. W przeciwieństwie do sałaty nie składa się on z 95% z wody, a jedynie w 15%. W przeciwieństwie do ryżu sałata jest jadalna niemal w całości. Hydroponiczna uprawa ryżu wymagałaby 30-krotnie więcej energii.

… A przynajmniej gdyby był to ryż taki jak dziś. Wspominałem jak kolosalnie ulepszono wydajność produkcji sałaty. Można jedynie zgadywać jak zmieni się masa jadalnej części ryżu i częstotliwość zbiorów, gdy producenci zaczną się ścigać w hydroponicznej uprawie tego zboża. W trakcie prac nad tym tekstem Emmanuelle Charpentier i Jennifer A. Doudna otrzymały nagrodę Nobla za opracowanie precyzyjnej metody edycji genomu CRISPR/Cas9. Od ich publikacji minęło dopiero 8 lat i uważam, że dopiero nadchodzące dekady pokażą jak bardzo zasłużone będą wszelkie wyróżnienia dla obu pań.

Spodziewam się, że powstaną specjalne odmiany zbóż, idealnie skrojone pod hodowlę hydroponiczną, nie rosnące wyżej niż to konieczne, dające częste i obfite plony. Jesteśmy dopiero na początku drogi. Rolnictwo bezglebowe dzięki kontrolowanym warunkom łatwiej monitorować i stopniowo udoskonalać.

Już dziś liściastych pojawiają się uprawy rzodkwi czy pomidorów. Niektóre restauracje korzystają z małych farm wertykalnych, czasem na miejscu, by lokalnie hodować rzadkie i drogie zioła oraz przyprawy. W Tokio znajduje się budynek Pasona HQ - firmy rekruterskiej, której siedzibę zmieniono w miejską farmę. Na dziewięciu piętrach i 20 000 metrów kwadratowych znalazło się miejsce na uprawę 200 gatunków roślin (ryż, pomidory, pomarańcze, dynie, ogórki, jagody, fasola, zioła), które są podawane w jadalni. Nie jest to całkowicie ten rodzaj upraw o jakim mówię powyżej, bo uprawy są zintegrowane ze ścianami, stołami, siedziskami, ryż rośnie w sadzawce w lobby, ale zdecydowanie jest to niezły symbol w jakim kierunku może pójść rolnictwo.

Co sądzicie o takiej przyszłości? Jak chętnie zjedlibyście ryż genetycznie skrojony pod wydajną farmę zamkniętą w kontenerze pół kilometra dalej? Czy kupilibyście taki produkt zrównoważonej fabryki kalorii?


Źródła:
Najlepszym źródłem była dla mnie "trylogia" Exa Cognition:
Does Vertical Farming Work?
How Much Can Vertical Farming Improve?
The Future Of Vertical Farming
https://cutt.ly/juomQg3 - Szczegółowe dane zebrane przez autora

Globally, 70% of Freshwater is Used for Agriculture
Progressive Plant Growing is a Blooming Business
Why Vertical Farming is the Future of Food
Why the Future of Farming is in Cities
Are indoor vertical farms the future of agriculture? (Stuart Oda)
Pasona Urban Farm by Kono Designs
Konodesings - Pasona Urban Farm

Widoczna gołym okiem czarna dziura w układzie potrójnym

Prawda, półprawda i nieprawda. Tak można podsumować tytuł tej notki. W gwiazdozbiorze Lunety (który dojrzeć można jedynie jeśli znajdujemy się poniżej 30 stopnia szerokości północnej, czyli na południe od Kairu) dojrzeć można niewielki punkcik znany jako QV Telescopii. Uznawana za gwiazdę zmienną, QV Telescopii w roku 2003 została zidentyfikowana jako układ dwóch osobnych gwiazd.

Sześć lat później, w 2009 udało się rozdzielić ich spektra. To umożliwiło dokładniejsze badanie QV Tel A oraz QV Tel B jak oznaczono składniki tego układu. Dokładniejsze badanie prędkości radialnej, to znaczy prędkości z jakiej gwiazdy zbliżają się i oddalają od obserwatora (Ziemi). O ile gwiazda B poruszała się względem wspólnego środka masy w przewidywalny sposób, ruch gwiazdy A okazał się bardziej złożony. W 2020 roku ogłoszono, że krąży ona wokół trzeciego, niewidocznego elementu.

QV Tel Aa to błękitny gigant o masie sześć razy większej od Słońca. Masę niewidocznego kompana, QV Tel Ab wyznaczono na około pięć mas Słońca. To oznacza, że musi to być czarna dziura. I to czarna dziura pozbawiona dysku akrecyjnego, innymi słowy nie ma wokół niej gazu i pyłu, który stopniowo spadałby na horyzont zdarzeń (czemu towarzyszy emisja promieniowania). Czyli czarna dziura jest, ale gołym okiem widać jedynie układ w którym jest, jej samej, oczywiście nie widać.

A co z tą półprawdą? Opublikowane w tym roku badanie sugeruje, że QV Tel B, może wcale nie być częścią tego układu a jedynie mijać ten układ podwójny zanim ruszy w dalszą drogą przez Drogę Mleczną. QV Tel B nie jest może tak interesująca jak najbliższa Ziemi czarna dziura (bagatela 1120 lat świetlnych), ale jest dość ciekawym obiektem. Z całej trójki to właśnie ten błękitny gigant prawdopodobnie ma największą, 7.6-krotnie większą od Słońca, masę.

Gwiazda ta została oznaczona jako typ B3IIIpe - póki nie przygotuję notki o typach widmowych gwiazd niech wystarczy Wam stwierdzenie, że jest ona dużą ciekawostką. Błękitne giganty (typ B) stanowią ułamek procenta gwiazd we wszechświecie a ta przedstawicielka jest nietypowa nawet w tym gronie. Gwiazdy B z oznaczeniem "e" wirują zadziwiająco szybko, przez co otaczają je "dyski dekrecyjne" - czyli dyski składające się z gazu wyrzuconego przez siłę odśrodkową i silny wiatr gwiazdowy. Na dodatek literka "p" w typie oznacza gwiazdę o osobliwym widmie, to znaczy, że ma w jakimś stopniu nietypowy skład.

W naszej galaktyce są zapewne miliony czarnych dziur. Odkrycie QV Tel Ab, było możliwe dzięki jej towarzyszce. W odległości 1100 lat świetlnych jest najbliższą Ziemi jaką odkryliśmy. Niemal na pewno nie jest najbliższą jaka istnieje.


https://en.wikipedia.org/wiki/HR_6819
https://en.wikipedia.org/wiki/Be_star#decretion_disk
https://en.wikipedia.org/wiki/Forbidden_mechanism

SpaceX - update #3

Niedługo miną dwa miesiące od pierwszego lotu prototypu Starshipa na 150 metrów Dokonał go egzemplarz SN5. 3 września odbył się analogiczny lot SN6. SpaceX uznał, że może już przejść na kolejny poziom testów, dlatego zanim dojdzie do Bardzo Widowiskowej Rzeczy uznałem, że warto przygotować krótką notkę o ostatnich postępach firmy.

Pewnie można różnie liczyć. Ale aktualnie w Boca Chica pracują nad siedmioma prototypami na różnym poziomie zaawansowania. SN5 i SN6 są poddawane przeglądom po swoich lotach. Ciężko powiedzieć czy jeszcze polecą. Tuż po locie SN5 były takie plany, ale troszkę przeczuwam, że nie będzie już dla nie zastosowania.

SN7 i SN7.1 zostały wysadzone w testach ciśnieniowych. SN7 zbudowany ze stopu stali nierdzewnej 301 wpierw uległ pod ciśnieniem 7.6 bar (1 bar to mniej więcej jedna atmosfera) i zaczął przeciekać. Po naprawach udało się doprowadzić do całkowitego rozerwania. Prototyp SN7.1 był pierwszym wykonanym z innego stopu stali - 304L i również udało się doprowadzić do widowiskowego rozerwania.

Z wczorajszych tweetów Elona wynika, że SN7.1 był zrobiony głównie z 304L ale miał też elementy z 301 i część pęknięcia przebiegała przez łączenie obu stopów. W styczniu Musk tweetował, że wytrzymałość na ciśnienie rzędu sześciu atmosfer powinno wystarczyć do lotów orbitalnych (czyli już osiągnięte). Natomiast margines bezpieczeństwa, który sobie postawili dla lotów załogowych to aż 8,5 bar. Jak czytamy zbiornik uległ przy ciśnieniu 8 bar na górze i 9 bar przy podstawie zbiornika (pod ciężarem ciekłego azotu). Główny inżynier SpaceX mówi, że już pracują nad ulepszeniami.

Najwięcej uwagi zwraca obecnie SN8. Będzie pierwszym w pełni funkcjonalnym prototypem. Dostanie nosek i dwie pary działających skrzydełek i (prawdopodobnie) trzy silniki. Ma polecieć na wysokość 15 kilometrów, następnie runąć w dół na płasko z prędkością dochodzącą do 300km/h. Szybowanie będzie kontrolowane przez skrzydełka, gdy prototyp zbliży się do strefy lądowania, dolne mają się złożyć, górne rozłożyć tak by z pomocą silnika maszyna szarpnęła do pionu i w ten sposób osiadła na lądowisku. A przynajmniej taki jest plan.

Tak wiele może pójść źle, że trochę boli głowa. Na pewno będzie widowiskowo. A gdy większość oczu jest skupiona na SN8, trwa konstrukcja SN9 9 (jako pierwszy będzie w pełni wykonany z 304L), SN10, SN11, oraz zauważono pierwsze pierścienie, które zidentyfikowano jako pierwszy prototyp SuperHeavy. SuperHeavy to 70 metrowy booster, który ma wynosić Starshipy na orbitę. Można powiedzieć, że będzie on prostszy w konstrukcji od Starshipa, ponadto będzie korzystać z doświadczeń wyniesionych z wcześniejszych prototypów.

SpaceX dokonał również testu próżniowego silnika Raptor, oczywiście na ziemi. Mimo, że dostosowany do pracy w próżni poradził sobie bardzo dobrze. Starlinków wciąż przybywa i jest ich już ponad 700 (a nie minął rok od misji L1). Firma robi przymiarki do tego, by autonomiczne platformy łapiące boostery używały ich do łączności.

Październik zapowiada się ciekawie. Oczywiście nie wykluczone, że np. SN8 wybuchnie w czasie testu statycznego jeszcze na platformie. Mniej widowiskowe opóźnienia też mają tendencję do pojawiania się przed tymi widowiskowymi testami. Pewniakiem wydaje się natomiast to, że Elon Musk zorganizuje prezentację, gdzie podsumuje rok prac nad rakietą nowej generacji.

Węglowy o atomie

Niedługo minie dziewiąty rok od kiedy prowadzę Węglowego. Od tamtej pory, zawsze mam więcej tematów na które chciałbym napisać niż starcza mi czasu. Energia jądrowa jest jednym z nich, nie tylko z powodu niedostatku czasu. To temat, który niemal zawsze wzbudza bardzo silne emocje i afery. Ale czasem trzeba.

Za kilka dni odbędzie W ten weekend odbywa się akcja “Wspieram atom, dla klimatu!” Uznałem, że z tej okazji przygotuję notkę, która może zachęci Was do włączenia się do niej, nawet w najprostszej formie, zmiany profilówki. Albo chociaż rozwieje potencjalne wątpliwości jakie możecie mieć.


Promieniowanie
Zjedliście w tym roku banana? No to przyjęliście dawkę promieniowania jonizującego analogiczną do tej, którą zapewni Wam roczne mieszkanie w odległości 80 kilometrów od elektrowni jądrowej - ok jednej dziesiątej mikroSiwerta (0,1µSv). Bogate w potas banany nie są zwalczane przez organizacje antyatomowe. Banany nie wywołują raka, podobnie jak elektrownie jądrowe.

Zaskoczyć może wiadomość, że mieszkanie w podobnej odległości od elektrowni węglowej serwuje nam w ciągu roku trzykrotność tej dawki (0,3µSv). Nie powinno Was to jednak przerażać (natomiast rtęć i pył w powietrzu jak najbardziej, ale o tym później), bo to nic w porównaniu z typową dzienną (!) dawką promieniowania, która wynosi mniej niż 10µSv. Oczywiście wiele zależy od tego, gdzie mieszkamy. Średnia roczna dawka z źródeł naturalnych to 2,4 mSv, w tym 1,5 mSv w Japonii oraz 3,1 mSv w USA. Promieniowanie to jest jednym z powodów, dla których działa ewolucja i z czasem jednokomórkowce zmieniły się w małpy, które wysyłają roboty na Marsa.

Uznaje się, że dopiero roczna dawka przekraczająca 100 mSv zwiększa nasze szanse na nowotwór. To milion razy więcej niż otrzymujecie mieszkając w okolicy elektrowni jądrowej. Jeśli chcecie bać się promieniowania to pomyślcie, że kilkugodzinny lot samolotem dostarczy Wam większą dawkę niż rentgen klatki piersiowej.


Bezpieczeństwo i wypadki
Dobra wiem, że na to czekacie najbardziej. Przyjrzyjmy się zatem trzem najpoważniejszym wypadkom związanym z elektrowniami jądrowymi. Three Mile Island - zero ofiar. Fukushima - 16 osób z obrażeniami w wyniku eksplozji wodoru, dwóch pracowników z potencjalnymi poparzeniami od promieniowania. Jest też kwestia jednej niby-śmierci. Konkretnie - rząd Japoński uznał, że jeden z pracowników zmarł w 2016 roku na raka płuc z powodu promieniowania. Jest to jednak decyzja polityczna. Specjaliści mówią, że promieniowanie nie wywołuje raka płuc, oraz, że tempo jego rozwoju nie pasuje do wypadku z 2011 roku. Pomijam tu szereg możliwych do uniknięcia zgonów w wyniku stresu spowodowanego ewakuacją.

W ten sposób zostaje nam już tylko Czarnobyl, którego żniwem było kilkadziesiąt zgonów bezpośrednich, głównie wśród pracowników i ratowników. Długoterminowe efekty to od czterech do dziewięciu tysięcy zgonów. Mówimy tu oczywiście o rzetelnych analizach ONZ, nie o kłamliwych, wyssanych z palca bzdurach Greenpeace. Wypadek taki jak w Czarnobylu nie mógłby się wydarzyć w żadnym reaktorze zbudowanym w ciągu ostatnich 40 lat. Pozwólcie, że powtórzę - to fizycznie niemożliwe. Niezależnie od tego jak niekompetentnymi ludźmi by je obsadzić, bez względu na to jaką presję wywierałby partyjny aparat. No po prostu się nie da.

W tym samym czasie elektrownie węglowe sieją śmierć każdego dnia. Rocznie około 800 000 ludzi umiera przedwcześnie za sprawą węgla. Jeśli idzie o pojedyncze awarie warto wspomnieć o hydroelektrycznej elektrowni na Tamie Banqiao, której przerwanie w 1975 roku kosztowało życie ćwierć miliona Chińczyków. Jeśli porównamy ilość zgonów przypadającą na jednostkę energii, okaże się, że energia jądrowa jest najbezpieczniejszym źródłem energii. Bezpieczniejszym nawet od paneli PV i wiatraków.


Odpady
Ależ Węglowy, ty wygadany lisie, przecież tu nie chodzi o wypadki, nas martwią tylko te okropne, radioaktywne odpady! Spokojnie moje nieprzeciętnie rozsądne i racjonalne Czytelniczki i Czytelnicy. Tak się składa, że branża energetyki jądrowej jest bodaj jedyną, która bierze całkowitą odpowiedzialność za swoje odpady. Może dlatego, że z niezrozumiałych powodów hałdy popiołów z energetyki węglowej, niszczejące panele słoneczne, zakopywane łopaty wiatraków, nie wzbudzają takiego zainteresowania.

Na pewno wiecie jak wiele krzyku było o rtęć w szczepionkach. W ratujących życie i zdrowie szczepionkach stosowano ją pod postacią etylortęci, która nie szkodzi i szybko jest wypłukiwana z organizmu. Tymczasem prawdziwą zmorą dla zdrowia jest metylortęć, która kumuluje się w łańcuchu pokarmowym. A wiecie jakie jest największe źródło zanieczyszczenia powietrza w calutkiej Europie? To znajdująca się w Bełchatowie elektrownia. Poza smogiem jest też źródłem szkodliwej rtęci szkodzącej matkom i dzieciom. Bełchatów to czarne serce Polski tłoczące do atmosfery tonę dwutlenku węgla co sekundę, trzydzieści siedem milionów ton CO2 rocznie. Odpady energetyki węglowej są dalece niebezpieczniejsze od tych których nauczono nas się obawiać.

W tym samym czasie zużyte paliwo tradycyjnych elektrowni jądrowych trafia do specjalnych basenów, a gdy rozpadną się najaktywniejsze pierwiastki ląduje w pojemnikach, gdzie może bezpiecznie czekać tysiąc lat aż stanie się całkiem niegroźne lub znacznie krócej, jeśli wykorzystamy je jako gotowe paliwo do reaktorów nowej generacji. Jest to niewyobrażalnie gęste źródło energii (kilka milionów razy gęstsze od węgla, więc jeden kilogram paliwa jądrowego może zastąpić tysiące ton węgla). Dlatego całe paliwo zużyte we wszystkich Szwajcarskich reaktorach przez czterdzieści lat mieści się w jednej hali.


Emisyjność i klimat
Wiemy, że desperacko potrzebujemy dekarbonizacji. Nie tylko musimy przestać emitować dwutlenek węgla, dekady zaniedbań sprawiły, że jeśli chcemy uniknąć katastroficznych konsekwencji (bo tych poważnych już nie unikniemy), musimy też szybko wymyślić jak zredukować nadwyżkę CO2, którą już dodaliśmy do atmosfery. Jak z tym pierwszym celem radzą sobie różne kraje?

Niemcy kreują się na orędownika i lidera dekarbonizacji. Tymczasem ich pęd ku niskiej emisyjności okazał się w rzeczywistości walką z energią jądrową. Na nic zdały się ostrzeżenia ekspertów. Niewydolne, drogie i produkujące energię niestabilnie panele słoneczne muszą być ratowane przez elektrownie gazowe. Elektrownie gazowe, które jakimś cudem nie są jeszcze wrogiem publicznym na równi z tymi, które palą węglem i ropą. Przez to emisyjność niemieckiej energetyki jest kilkukrotnie większa od francuskiej czy kanadyjskiej. Wspomniane kraje stoją atomem. Mają czystą i tanią energię.

Energia jądrowa to również mała powierzchnia. Negatywny wpływ na środowisko paneli i wiatraków jest często pomijany. Wydaje się, że ogniwa i wiatraki magicznie spadają z powietrza, mówi się o tym jak drogą inwestycją jest atom. Tymczasem, gdyby Kalifornia i Niemcy wydały te $680 miliardów na elektrownie jądrowe, zamiast na słońce i wiatr, miałyby całkowicie zdekarbonizowaną energetykę.


W idealnym świecie...
Ci sami ludzie, którzy krzyczą o drogiej i trudnej do wdrożenia energetyce jądrowej nie wspominają o tym jak niestabilnym źródłem energii jest słońce i wiatr. Jak ogromne, kosztowne i obarczające dla środowiska byłoby stworzenie wręcz surrealnej infrastruktury do magazynowania energii. Ogromne przestrzenie, niszczone naturalne środowiska, zieleń wycinana pod farmy słoneczne i wiatrowe niszczą ekosystemy. Odpowiednio silny wiatr wymusza wyłączanie wiatraków a ekstremalne zjawiska pogodowe niszczą panele...

Eksperci mówią, że najlepszy byłby miks w którym dominującą rolę pełni energetyka jądrowa uzupełniana wiatrem i panelami. A to dlatego, że nasze zapotrzebowanie na energię jest niestałe a regulowanie produkcji energii jądrowej jest dość niewdzięczne. O ile oczywiście z pocałowaniem w rękę przyjąłbym taki wariant zamiast obecnego. Ale szczerze powiem, że uważam, że wystarczyłoby mądrze zarządzać nadwyżkami z EJ.

W takim wariancie niskoemisyjne elektrownie stale produkowałyby całą energię. Gdy zapotrzebowanie by spadało zamiast zmniejszać wydajność i sterować produkcją energii, czy sięgać po magazynowanie, nadwyżki mogłyby być wykorzystane do trzech celów. Do odsalania wody morskiej (robimy co możemy żeby wyczerpać zapasy słodkiej wody). Do produkcji paliwa - technologia ta została opracowana już dekady temu i lotniskowce mogą produkować paliwo np. do samolotów. Lotnictwo uznawane jest za jeden z trudniejszych obszarów do dekarbonizacji, tymczasem energetyka jądrowa mogłaby je uczynić neutralnym węglowo. Trzeci cel częściowo łączy się z drugim - to usuwanie węgla z atmosfery. Jak wspomniałem musimy stawić temu czoło. Będzie to trudny, kosztowny i długotrwały proces. Ale musimy spłacić nieodpowiedzialny kredyt zaciągany bez opamiętania od czasu rewolucji przemysłowej.


Temat rzeka
Dziękuję wszystkim, którzy dotarli tak daleko. Mam nadzieję, że macie świadomość, że to jedynie szybkie prześlizgnięcie się przez niezwykle złożony temat. Moim celem jest jednak głównie choć częściowe odkłamanie technologii, która może ocalić ten świat. Mamy wielki problem, ale rozwiązanie istnieje i jest na wyciągnięcie ręki.

Zabrakło miejsca na wspomnienie o afrykańskich krajach, które mając PKB kilku-, kilkunasto- a nawet kilkudziesięciokrotnie niższe od Polski planują rozwój energetyki jądrowej. Nie wspomniałem o małych modularnych reaktorach. Takie urządzenia działają po 50 lat na okrętach wojskowych i są konstruowane za $100-$200 milionów dla wojska. Wiemy dobrze jak przecenione są rozwiązania dla amerykańskiego wojska. O ile te modele nie nadają się dla cywilnego sektora, to nikt mi nie wmówi, że to problem nie do rozwiązania. Wisienką na torcie był dla mnie w tym tygodniu ten artykuł o tym jak kalifornijskie pożary potraktowały ich energetykę słoneczną.

Nie jest celem tego tekstu sianie hejtu na panele słoneczne i wiatraki. Jego celem jest wskazanie jak bezpieczna, stabilna i skuteczna jest energetyka jądrowa. Chciałbym, żebyście stali się jej zwolennikami, żebyście zachęcali do niej kolejnych ludzi i popierali jej rozpowszechnianie. Wspierajmy atom, dla klimatu!


Źródła:
Energia dla klimatu - Jak niektóre kraje poradziły sobie ze zmianami klimatu
Mity i fakty energetyki jądrowej
Cask storage hall
Skąd tyle rtęci w waszych dzieciach, w waszych organizmach i waszym jedzeniu? Nuclear marine propulsion
XKCD - Radiation https://xkcd.com/radiation/
Radiation Sources and Doses 
RationalWiki - Nuclear power
It Sounds Crazy, But Fukushima, Chernobyl, And Three Mile Island Show Why Nuclear Is Inherently Safe
Widoki na atom - wywiad z Adamem Błażowskim

Fosforowodór na Wenus. I może życie.

Nie sądziłem, że wykryjemy fosforowodór w atmosferze innej planety typu ziemskiego zanim napiszę artykuł o tym, że fosforowodór jest znakiem życia, tak zwanym biomarkerem. Według materiału który mnie zainspirował do napisania notki której nie zdążyłem napisać są tylko dwa źródła tego gazu - procesy biologiczne, oraz procesy abiologiczne zachodzące w warunkach ogromnego ciśnienia w gazowych gigantach.

No więc wykryliśmy. Zespół prowadzony przez profesor Jane Greaves odkrył fosforowodór w atmosferze Wenus, w znacznych ilościach, na wysokości pomiędzy 40 a 60 kilometrów nad poziomem powierzchni. Wenus zdecydowanie nie jest gazowym gigantem. Posiada bardzo gęstą atmosferę, o ciśnieniu 400 razy większym od Ziemskiego. To jednak wciąż nie ta liga, co gazowe giganty.

Wykrycie nastąpiło na podstawie analizy widma absorbcyjnego - atmosfera nie przepuszcza bardzo konkretnych długości światła, które pasują własnie do tego konkretnego związku chemicznego. Dlatego faktyczność istnienia fosforowodoru jest raczej niekwestionowana (po raz pierwszy słyszę o 15-sigma pewności). Czy w świetle tego co napisałem wyżej oznacza to, że równie niewątpliwe jest istnienie życia produkującego ten gaz? Oczywiście nie. Jednakże autorzy mówią jasno, że wykluczyli wszystkie znane abiologiczne procesy.

Istnieją zatem dwie możliwości - albo odkryjemy zupełnie nieznaną ścieżkę chemiczną prowadzącą do powstania fosforowodoru, albo odkryjemy życie na innej planecie. Na ten moment ciężko ocenić co jest bardziej prawdopodobne. Życie mogłoby być pewniakiem, gdyby nie to jak piekielnym miejscem jest Wenus. Istnieją na Ziemi ekstremofile, które świetnie prosperują w kwaśnym środowisku - w wodzie o 5% zawartości kwasu. Jednak w przypadku Wenus kwasowość chmur, w których wykryto fosforowodór to około 90%.

Więc o ile trudno o abiologiczne wyjaśnienie obecności tego związku, to równie trudno wyjaśnić jak życie może tam funkcjonować. Warto jednak wiedzieć, że na tej wysokości (przypominam - około 50 kilometrów nad powierzchnią) atmosfera Wenus ma ciśnienie podobne do tego panującego przy powierzchni Ziemi a temperatura to komfortowe 20°C. Gdyby nie ten kwas...

To co interesujące, to fakt, że nie wiemy nawet zbyt dokładnie jak ziemskie bakterie produkują fosforowodór jedynie, że to robią. Jeśli coś istnieje w atmosferze Wenus, to prawdopodobnie musiało wpierw powstać na powierzchni, która według niektórych symulacji mogła być zdatna do zamieszkania nawet niecały miliard lat temu. Organizmy te musiały mieć odpowiedni czas by zmienić się wraz z planetą i przenieść tam gdzie temperatury nie roztapiają ołowiu.

Czekamy teraz na wypowiedzi sceptyków. Na ten moment trwające niecałe pięć minut nagranie i późniejsza sesja pytań i odpowiedzi przedstawiła głos “jednej strony”. Liczę, że w następnych dniach chłodne komentarze wzmocnią lub osłabią prawdopodobieństwo na to, że na sąsiedniej planecie istnieje życie.


Phosphine on Venus - Lead scientist Jane Greaves explains the discovery - ogłoszenie odkrycia
RAS Press Briefing - Phosphine on Venus - sesja Q&A
This Unusual Gas Is a Definite Sign of Alien Life - Materiał Antona ze stycznia 2020 o fosforowodorze

Phosphine gas in the cloud decks of Venus

The Venusian Lower Atmosphere Haze as a Depot for Desiccated Microbial Life

Phosphine as a Biosignature Gas in Exoplanet Atmospheres