sunnuntai 29. kesäkuuta 2014

Missä Alienit, nuo ulkoavaruuden oliot, viipyvät?

Artistin näkemys alien abduction (Travis Walton).

Onko olemassa maailmankaikkeudessa muita älykkäitä olentoja kuin me?



Tähän kysymykseen Enrico Fermi vastasi:
Missä ne ovat?




Tämä tunnetaan Fermin paradoksina. Aiheesta lisää podcastissa:

lauantai 28. kesäkuuta 2014

Luis Suarez haastaa hait vaarallisuudellaan

Verkossa kiertää monenmoista vitsiä Luis Suarezista, Uruguayn  MM-jalkapalloilijsta, koska hän puri Italian Giorgio Chiellinia. Eikä tämä ollut Luisin ensimmäinen kerta. Eikä tiedeharrastajat ole sen kummempia ihmisiä kuin muutkaan, vaan heissäkin on vitsinheittäjiä ja jalkapallofaneja. Näinpä Ian Steadman on heittänyt ilmoille vitsin, että

on todennäköisempää joutua Suarezin hampaisiin kuin hain.

 Lasku etenee seuraavasti:

Suarezia vastaan on pelannut jalkapalloilijaa. Hän on purrut kolmea 441 ottelussa. Eli Suarez on pelannut noin 6160 pelaajaa vastaan

P(Suarez puree) = 3 / 6160 = 1 / 2000 (noin)

Hain tappamaksi joutumisen todennäköisyys on 1 / 3,7 milj.

Vertailu ei kuitenkaan ole reilu. Hain pureman todennäköisyys riskialueella vastaisi paremmin todennäköisyyttä, että pelaaja joutuu Suarezin puremaksi, koska ko. pelaajan pitää olla samalla kentällä.    New Smyrna Beach Floridassa on surffarien suosima kaupunki, mutta siellä on myös korkea riski joutua hain hyökkäyksen kohteeksi. New Smyrna Beachia on myös kutsuttu hain hyökkäysten pääkaupungiksi. Ennätys on vuodelta 2007: 24 hain hyökkäystä. Asukkaita siellä on 22464. Olettaen jokainen asukas käy uimassa kerran, saadaan pahimmaksi todennäköisyydeksi

P(Hain hyökkäys NSB:ssä) = 24 / 22464 = 1 / 936

Hain hyökkäys ennätysvuonna 2007 New Smyrna Beachissä on siis todennäköisempi kuin Suarezin hyökkäysten. Keskimäärin IFSL arvio hain hyökkäyksen todennäköisyydeksi keskiarvovuonna 1 / 2000. Eli noin 12 hain hyökkäystä vuodessa New Smyrna Beachissä. Vitsi kääntyykin muotoon:

On yhtä todennäköistä joutua Suarezin hampaisiin kuin hain hampaisiin maailman vaarallisimmassa paikassa.

Kuitenkin oletus on, että jokainen käy kerran uimassa. Ehkä asukkaat varovat vaarallista rantaa. Kyse on lisäksi surffarien suosimasta paikasta ja ulkopaikkakuntalaiset surffarit jäävät laskuissa huomiotta. Oletus on hutaisu. Lasketaan enemmin, kuinka paljon uimakertoja tarvittaisiin, jotta Suarezin puraisun todennäköisyys olisi suurempi kuin hain hyökkäyksen todennäköisyys vaarallisimmassa paikassa pahimpana vuonna.

P(Suarezin hyökkäys) > P(Hain hyökkäys NSB:ssä 2007)
1 / 2000 > 24 / x     <=>    x  > 24*2000    <=>    x > 48000

Uimakertoja pitäisi siis olla 48 tuhatta. Onko luku järkevä? Se tarkoittaisi esimerkiksi, että 10% asukkaista kävisi uimassa 10 kertaa vuodessa ja 20% kävisi 2 kertaa vuodessa. 70% ei kävisi ollenkaan. Lisäksi ulkopaikkakuntalaisia surffareita kävisi uimassa 80 kpl per viikko ja jokainen heistä uisi keskimäärin 3 kertaa. Ei mahdottoman tuntuinen ajatus.

Vitsejä ei tietenkään ole tarkoitettu pilkottavaksi, eikä suurennuslasin alla tarkasteltaviksi. Vitsi menee siitä pilalle. Tämä on kuitenkin oiva tilaisuus vitsin varjolla tarkastella todennäköisyyslaskentaa. Ylläolevan tarkastelun ongelmia on se, että hain tai Suarezin purema ei ole joko-tai-tyyppinen todennäköisyys, vaan jonkinlainen todennäköisyysfunktio vähintäänkin ajan suhteen. Ei ole yhden tekevää, kuinka kauan on uimassa, eikä ole yhdentekevää mihin kellon aikaan, mihin vuodenaikaan tai minä vuonna ui. Samoin aika vaikuttaa Suarezin puremistodennäköisyyteen. Lisäksi on vaarallisempia tapoja toimia ja vaarallisempia alueita molemmissa. Eikä meillä kaikilla ole mahdollisuutta päästä pelaamaan Suarezia vastaan, joten voisi jopa sanoa, että tavallisen tallaajan todennäköisyys joutua Suarezin kohteeksi on nolla, tosin sama pätee niihin, jotka välttelevät haialueilla uimista. Todellinen todennäköisyys laskettaisiin siis tietylle ajalle t, jonka viettää tietyssä paikassa tiettyyn aikaan käyttäytyen tavalla jne. Todennäköisyyslaskennassa on hyvä muistaa, että yksinkertaisin tapa laskea pätee yleensä vain hyvin hallittuihin tilanteisiin, kuten nopan heitto. Asioiden mutkistuessa päädytäänkin useimmiten arviointeihin. (Kommenteissa saa toki esittää täsmällisempiä laskuja minun ja muiden iloksi, jotta saadan tämäkin asia lopullisesti ratkaistua.)

- janiope




Matemagiaa - TED-poiminta

Viikon TED-poiminta on tässä. Matemaagikko Arthur Benjamin esittää matemaattisia showmiehen taitojaan. (http://on.ted.com/qwyb)
- janiope

Uusi elefanttipäästäinen löydetty

Uusi elefanttipäästäinen, Macroscelides micus, on löydetty luoteis-Namibiasta. Elefanttipäästäisiä on yhteensä nyt 19. Elefanttipäästäinen on vekkuli laji. Se on geneettisesti enemmän sukua norsulle kuin päästäiselle tai muille jyrsijöille. Ei uskoisi. Elefanttipäästäiset ovat hiiren kokoluokkaa, ja syövät hyönteisiä.



Macroscelides proboscideus 2
(CC BY-SA 3.0 LMvD Fotografie)
- janiope

keskiviikko 25. kesäkuuta 2014

Juotava kirja

Juotava kirja, the drinkable book, vie puhdasta vettä ja tietoa puhtaasta vedestä sinne, missä sitä ei ole. Kirja on koostettu suodatinpapereista, jotka sisältävät hopeananopartikkeleja. Vesi puhdistuu lähes täysin bakteereista, kun sen suodattaa tällaisen suodattimen läpi. 100 litraa puhdasta vettä per suodatin. Se on paljon. Samalla kirja levittää tietoa likaisen veden vaaroista.

780 miljoonaa ihmistä on ilman puhdasta vettä maailmassa. WHO:n mukaan bakteeripitoiseen (mm. E koli, kolera) veteen kuolee 3,4 miljoona ihmistä vuodessa. Ripuli on yksi yleisimpiä kuolinsyitä paikoissa, joissa ei puhdasta vettä ole saatavilla. Kirjan tekijät tiedostavat, että suodatin ei poista raskasmetalleja, myrkkyjä eikä välttämättä viruksia. Kuitenkin tällaiset innovaatiot ovat iso askel parempaan suuntaan. Teri Dankovich varmasti ideoi parasta aikaa, miten suodattimesta tehdään vielä parempi. Epäilemättä myös ottaa vastaan skeptikoiden parannusideat. Kirjan etuja on sen halpuus ja helppous. Se toimii kahdessa tarkoituksessa: puhdistaa vettä ja sivistää puhtaan veden tarpeellisuudesta.

Moni tutkija tai keksijä saattaa olla hieman kateellinen. Keksintö on sinänsä vanha ja yksinkertainen. Jo antiikin Kreikassa ymmärrettiin hopean vettä puhdistava vaikutus. Vettä säilytettiin hopeisissa vesikannuissa. Kuitenkin, keksinnöt vaativat aina tekijänsä. Monet tieteelliset läpimurrot ja hienoimmat keksinnöt ovat olleet vahinkoja tai nerokkaan yksinkertaisia oivalluksia. Teri on hienosti ideoinut tämän tuotteen ja tehnyt paljon kehitystyötä. Lisää tällaista toimintaa ja maa on parempi paikka. Teri jatkaa tällä hetkellä toimintaansa hyväntekeväisjärjestössä pAge Drinking Paper, joka yrittää tuotteistaa Juotavan Kirjan ja viedä sitä paikkoihin, joissa puhtaasta vedestä on pulaa. Tätä toimintaa saa ja kannattaa tukea (linkki videon alla). Tämä on varmasti sellainen projekti, joka kantaa eteenpäin. Riittävän suoraviivainen ja hyödyllinen. Se näkyy myös siinä, että idea on kerännyt taakseen kannattajia ja julkisuutta.


http://pagedrinkingpaper.com/

- janiope

tiistai 24. kesäkuuta 2014

Vapaa tahto vain aivojen kohinaa?


Bengson ja kumppanit [1] tutkivat ihmisen päätöksen tekoa, katsooko ihminen oikealle vai vasemalle, kun hänelle annetaan merkki. Samalla he tutkivat ihmisen aivokäyriä. He havaitsivat, että aivokäyrät aaltoilee ja riippuen aallon vaiheesta, ihminen katsoo tiettyyn suuntaan. Näin he hyppäsivät johtopäätökseen, että ihmisen vapaa tahto on aivojen kohinaa.

Tutkimus on mielenkiintoinen, mutta ei mielestäni aivan vangitse vapaata tahtoa vielä. Katsooko joku vasemmalle tai oikealle rajoitetussa koetilanteessa, ei ole vapaan tahdon keskeisin konsepti. Vapaa tahto on hieman laajempi ajatus. Mitä on vapaa tahto? Sitä pitäisi ehkä lähteä pohtimaan hieman filosofisesti konseptien kautta. Mistä vapaa? Mitä on tahto? Milloin tahto on todella vapaata?

En ole vakuuttunut tutkimuksesta. Se on selvästi osatutkimus aivojen käyttäytymisestä, josta yritettään ammentaa liian isoa tulosta. Tulokset viittaavat enemmän siihen, että ihmisellä on satunnaisuutta aivoissa. Se voisi ilmetä tilanteissa, joissa juostaan karkuun ja pitää kaartaa joka vasemmalle tai oikealle, tai päätetään arvataanko kolikon heitossa kruuna tai klaava, tai onko esine piilottajan vasemmassa vai oikeassa kädessä. Nämä tilanteet olisi nopeassa tilanteessa aivan liian hitaita logiikan päätettäviksi, tai vapaan tahdon ilmaisemiseksi. Ihminen tarvitsee satunnaisuutta.

- janiope

1. Jesse J. Bengson, Todd A. Kelley, Xiaoke Zhang, Jane-Ling Wang, and George R. Mangun (2014).
Spontaneous Neural Fluctuations Predict Decisions to Attend, J. Cognitive Neurosci.

http://www.mitpressjournals.org/doi/abs/10.1162/jocn_a_00650#.U6k5Qo2Sx7F

maanantai 23. kesäkuuta 2014

Täällä haisee!

Oletko miettinyt, miltä galaksimme keskustassa haisee?

Minä en ole, mutta tutkijoille Max Planckin yliopistossa tällainen ihmetys nousi tutkijoiden mieleen. Tutkittuaan asiaa radioteleskoopilla heille selvisi, että linnunradan keskiössä haisee vadelma, ja maistuu rommi. Tämä ei tietenkään ollut tämän tutkimuksen jalo tarkoitus, vaan tarkoitus selvittää maailmankaikkeuden koostumusta, ja löytää elämälle tärkeitä rakennusaineita. Tässä tapauksessa tutkittiin galaksimme keskiössä olevan tomupilven koostumusta.

Kuva 1. Vadelmia. (Elena Chochkova, 2009, http://commons.wikimedia.org)
 Tutkimusta on siteerattu reippaalla kädellä yksinkertaistettuna tutkimustuloksena, mutta tulos on mielikuvia herättävä. Onkin mielikuvitusta kutkuttavaa miettiä matkustelua ympäri galaksia, ja millaisia erilaisia maailmoita kohtaisimme. Vadelmalta haiseva maailma ei ehkä vaikuttaisi pahimmalta. Tulos on kuitenkin yksinkertaistus. Galaksimme keskustassa olevasta tomupilvestä on havaittu 4000 mittasignaalia ja 50 erilaista tunnistettua kemikaalia, ja näistä yleisin etyyliformiaatti esiintyy päätuoksunaiheuttajana mm. vadelmassa - mutta myös sitruunassa, mansikassa ja rommissa. Etyyliformiaatti on muurahaishapon etyyliesteri. Esterit puolestaan ovat kemiassa haiseva ja maistuva yhdisteryhmä.

Galaksimme keskustasta tuoksusta voi siis havaita häivähdyksen vadelmaa. Ihmiselle näköaisti on kovin tärkeä, ja siksi kutsummekin galaksiamme linnunradaksi. Englanniksi se on maitorata, the milky way. Koirat saattaisivatkin kutsua vadelmapilveksi. Käärmeet taasen rommihuuruksi.

Pitäisikin ehkä sanoa, että vadelma haisee häivähdyksen linnunradan keskustomulle. Eikö?

- janiope

Kirjoitus on osa kemian sarjaa: Täällä haisee! Kemistejä usein kiinnostaa maun ja hajun lähteet, ja tässä juttusarjassa paljastamme kemiaa hajujen takana. Haistatteluihin!

Lähteet:
1. A. Belloche, R. T. Garrod, H. S. P. Mueller, K. M. Menten, C. Comito, P. Schilke (2009): Increased complexity in interstellar chemistry: Detection and chemical modeling of ethyl formate and n-propyl cyanide in Sgr B2(N), Astrophysics of Galaxies.
http://arxiv.org/abs/0902.4694

http://www.iflscience.com/space/center-our-galaxy-smells-raspberries-and-tastes-rum