Ένα εικονικό σύμπαν που μπορείτε να κατεβάσετε στον υπολογιστή σας. Researchers generated an entire virtual universe

Το «Ουτσούου» προσομοιώνει την εξέλιξη της ύλης σχεδόν καθ’ όλη την ιστορία των 13,8 δισεκατομμυρίων ετών του σύμπαντος, από τη «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ) μέχρι σήμερα. The simulation is like a time machine. The distribution of dark matter in a snapshot from Uchuu. The images show the dark matter halo of the largest galaxy cluster formed in the simulation at different magnifications. Credit: Tomoaki Ishiyama

Ξεχάστε τα διαδικτυακά παιγνίδια που υπόσχονται έναν «ολόκληρο κόσμο» για εξερεύνηση. Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων δημιούργησε -με τη βοήθεια ενός ιαπωνικού υπερυπολογιστή- ένα τεράστιο εικονικό σύμπαν, το οποίο «ανέβασε» στο υπολογιστικό νέφος, έτσι ώστε ο καθένας οπουδήποτε να είναι σε θέση να «ταξιδέψει» σε αυτό.

skiesanduniverses.org

Πρόκειται για τη μεγαλύτερη και πιο ρεαλιστική προσομοίωση του σύμπαντος που έχει υπάρξει μέχρι σήμερα. Ονομάστηκε «Ουτσούου» (Uchuu) που σημαίνει «Εξωτερικό Διάστημα» στα ιαπωνικά και αποτελείται από 2,1 τρισεκατομμύρια σωματίδια σε έναν υπολογιστικό κύβο με πλευρά 9,63 δισεκατομμυρίων ετών φωτός, περίπου τα τρίτα τέταρτα της απόστασης μεταξύ της Γης και των πιο μακρινών γνωστών γαλαξιών.

Time evolution of the number of halos in each mass range as predicted by this simulation. The bar extending horizontally from each circle and triangle represents the range of the halo masses. The vertical axis is the number of haloes found in a cube about 9.6 billion light-years on each side. The gradient bars at the top of the figure represent the categories of objects found in haloes of that mass. The Uchuu simulation predicts that numerous haloes with masses comparable to the halo of our own galaxy were already formed about 13 billion years ago. Credit: Tomoaki Ishiyama

Το «Ουτσούου» προσομοιώνει την εξέλιξη της ύλης σχεδόν καθ’ όλη την ιστορία των 13,8 δισεκατομμυρίων ετών του σύμπαντος, από τη «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ) μέχρι σήμερα. Σύμφωνα με τους ερευνητές, «είναι σαν μια χρονομηχανή: μπορούμε να πάμε προς τα εμπρός, προς τα πίσω ή να σταματήσουμε τον χρόνο, μπορούμε να κάνουμε “ζουμ” σε ένα μόνο γαλαξία ή να δούμε ένα ολόκληρο σμήνος γαλαξιών, μπορούμε να δούμε τι συμβαίνει πραγματικά κάθε λεπτό σε κάθε μέρος του σύμπαντος, από τις πρώτες μέρες του μέχρι σήμερα, κάτι που αποτελεί ουσιώδες εργαλείο για τη μελέτη του Κόσμου».

Το «Ουτσούου» δημιουργήθηκε με τη βοήθεια του ATERUI II (Cray XC50), του ισχυρότερου στον κόσμο υπερυπολογιστή που είναι αφιερωμένος στην αστρονομία και βρίσκεται στο Εθνικό Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Ιαπωνίας. Παρ’ όλη την τεράστια υπολογιστική ισχύ του, χρειάστηκε ένας χρόνος για να δημιουργηθεί η μεγάλη προσομοίωση του σύμπαντος. Σχετική δημοσίευση, με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή Τομοάκι Ισιγιάμα του ιαπωνικού Πανεπιστημίου Τσίμπα, έγινε στο βρετανικό περιοδικό Monthly Notices της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Πηγές: Ishiyama, Tomoaki, et al. “The Uchuu simulations: Data Release 1 and dark matter halo concentrations.” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 506.3 (2021): 4210-4231. - https://www.universetoday.com/152515/researchers-generate-an-entire-virtual-universe-and-make-it-available-for-download-if-you-have-100-terabytes-of-free-hard-drive-space/ - https://www.techexplorist.com/entire-virtual-universe/41189/ - https://www.in.gr/2021/09/13/b-science/space/diastima-pio-realistiki-prosomoiosi-tou-sympantos-anevike-sto-cloud/

 

 

 

Μοντέρνα ποίηση του 2ου αιώνα μ.Χ. σε ελληνική επιγραφή. Ancient Greek ‘pop culture’

«Λέγουσιν/ α θέλουσιν/ λεγέτωσαν/ ου μέλι μοι /συ φιλί με/ συνφέρι σοι» («Ας λένε ό,τι θέλουν, δεν με νοιάζει, αγάπα με, σου κάνει καλό»). Τους στίχους σύγχρονου μουσικού κομματιού θυμίζει η ελληνική επιγραφή που βρέθηκε στην Καρταχένα της Ισπανίας και χρονολογείται από τον 2ο με 3ο αιώνα μ.Χ., κάνοντας τον καθηγητή Κλασικών Σπουδών Τιμ Ουίτμαρς να μιλάει για το πρώτο μοντέρνο ποίημα στην ιστορία της λογοτεχνίας. Why a new discovery about a little-known text rewrites the history of poetry and song. The poem preserved in a graffito from an upper-storey room in Cartagena Spain (2nd to 3rd century CE). Image courtesy of José Miguel Noguera Celdrán

Το ποίημα, που εντοπίσθηκε σε 20 μικροσκοπικά κοσμήματα και σφραγιδόλιθους, αλλά και σε σκάλισμα σε τοίχο ανασκαφής στην Ισπανία, κάνει λόγο για την αδιαφορία του ερωτευμένου απέναντι στις επικρίσεις της κοινωνίας και αποτελεί κάλεσμα ή νουθεσία σε ανώνυμο ερωτικό σύντροφο.

Ο καθηγητής Ουίτμαρς επισημαίνει ότι ο δημιουργός του έχει εγκαταλείψει τη ρίμα, εκφράζοντας ίσως για πρώτη φορά στην καταγεγραμμένη ιστορία τον έρωτά του χωρίς τους περιορισμούς των ποιητικών κανόνων της αρχαιοελληνικής γραμματείας. «Γνωρίζαμε εδώ και χρόνια για την ύπαρξη λαϊκής ποίησης στην αρχαία Ελλάδα. Όσα έργα επέζησαν, όμως, υποτάσσονταν στις επιταγές της λόγιας ποίησης. Το ποίημα αυτό, αντίθετα, αποκαλύπτει ότι οι ρίζες του βρίσκονται στην προφορική παράδοση. Οφείλουμε να είμαστε ευγνώμονες που το έργο αυτό αποτυπώθηκε σε σημαντικό αριθμό πολύτιμων λίθων. Δεν χρειάζονται λόγιοι ποιητές για τη δημιουργία μιας τόσο μουσικής γλώσσας. Επρόκειτο για δημοκρατική, προσιτή σε όλους, μορφή λογοτεχνίας. Αποκτήσαμε συναρπαστική εικόνα της λαϊκής –ή ποπ– κουλτούρας της εποχής, κάτω από τον μανδύα της κλασικής κουλτούρας», λέει ο δρ Ουίτμαρς στην εφημερίδα The Guardian.

“The closest modern equivalent is probably a Quote T-shirt. When you have people across a huge empire eager to buy into things that connect them to centres of fashion and power, you have the conditions for a simple poem to go viral, and that’s clearly what happened here.” -Tim Whitmarsh. Image: Professor Tim Whitmarsh at the Temple of Apollo at Bassae, Greece

«Η ποίηση είχε μεγάλη σημασία στην αρχαιότητα. Όλοι γνώριζαν τα έπη του Ομήρου. Ο προφορικός λόγος όμως, για παράδειγμα, δεν θεωρείτο κατάλληλος για ελεγειακή ποίηση. Η χρήση της προφορικής γλώσσας στην ποίηση σημειώνεται για πρώτη φορά σε κάποια άγνωστη ακόμη χρονική συγκυρία του ελληνικού πολιτισμού. Αυτό που μπορώ να πω, όμως, με βεβαιότητα είναι ότι το ποίημα αυτό μετατοπίζει την πρώτη εμφάνιση της σύγχρονης ποίησης κατά τουλάχιστον τρεις αιώνες πίσω», σημειώνει ο Ουίτμαρς, η μελέτη του οποίου δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Cambridge Classical Journal.

Ο τονισμένος λόγος, πρόγονος της σύγχρονης ποίησης και του τραγουδιού, ήταν άγνωστος πριν από τον 5ο αιώνα, όταν άρχισε να χρησιμοποιείται σε βυζαντινούς χριστιανικούς ύμνους. Πριν από την εμφάνιση της ρίμας η ποίηση ήταν μάλλον ποσοτική, αφού βασιζόταν στο μήκος της συλλαβής. Το ποίημα εντόπισε ο Ουίτμαρς χάρη στην παρατηρητικότητα της συναδέλφου του στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ, Άννας Λευτεράτου, η οποία επεσήμανε πρώτη την υφολογική και νοηματική συνάφεια του ποιήματος με τη βυζαντινή ποίηση.

O Ουίτμαρς θεωρεί το θέμα του εξαιρετικά σύγχρονο, φθάνοντας στο σημείο να το συγκρίνει με στίχους των Sex Pistols στο «Pretty vacant»: «Είμαστε αρκετά κενοί / και δεν μας νοιάζει».

The poem inscribed on a cameo on a medallion of glass paste (2nd to 3rd century CE) found in a sarcophagus around the neck of a deceased young woman in what is now Hungary. Image: BHM Aquincum Museum and Archaeological Park / Péter Komjáthy

Το πιο καλοδιατηρημένο από τα κοσμήματα επάνω στα οποία είχε καταγραφεί το ποίημα βρέθηκε στον λαιμό νεαρής γυναίκας που είχε ενταφιασθεί σε σαρκοφάγο, στη σημερινή Ουγγαρία.

Πηγές: T J G Whitmarsh, ‘Less Care More Stress: A Rhythmic Poem from the Roman Empire’, The Cambridge Classical Journal (2021). - https://www.cam.ac.uk/stories/ancient-greek-pop-culture - https://www.theguardian.com/books/2021/sep/08/i-dont-care-text-shows-modern-poetry-began-much-earlier-than-believed - https://www.kathimerini.gr/world/561492340/monterna-poiisi-toy-2oy-aiona-m-ch-se-elliniki-epigrafi/

 

 

 

Ένα «κόκκαλο-σκύλου» σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Strange 160 Mile-Long “Dog-Bone” Asteroid Kleopatra Captured in Detailed Images

Αυτές οι έντεκα εικόνες του αστεροειδούς Κλεοπάτρα λήφθηκαν μεταξύ 2017 και 2019 με το όργανο Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO). Οι αστρονόμοι τον αποκαλούν «αστεροειδή κόκκαλο-σκύλου» αφότου οι παρατηρήσεις ραντάρ πριν από περίπου 20 χρόνια αποκάλυψαν ότι έχει δύο λοβούς που συνδέονται με ένα παχύ «λαιμό». These eleven images are of the asteroid Kleopatra, viewed at different angles as it rotates. The images were taken at different times between 2017 and 2019 with the Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) instrument on ESO’s VLT. Kleopatra orbits the Sun in the Asteroid Belt between Mars and Jupiter. Astronomers have called it a “dog-bone asteroid” ever since radar observations around 20 years ago revealed it has two lobes connected by a thick “neck.” Credit: ESO/Vernazza, Marchis et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

Το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή κατάφερε να τραβήξει τις καλύτερες έως τώρα φωτογραφίες του μεγάλου αστεροειδούς «Κλεοπάτρα» και των δύο μικρών συνοδών «φεγγαριών» του, σε απόσταση περίπου 200 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη, επιτρέποντας έτσι στους αστρονόμους να υπολογίσουν το σχήμα και τη μάζα τους.

Σύγκριση του μεγέθους του αστεροειδούς Κλεοπάτρα με την βόρεια Ιταλία. Το εύρος της Κλεοπάτρας είναι 270 χιλιόμετρα. This image provides a size comparison of the asteroid Kleopatra with northern Italy. The top half of the image shows a computer model of Kleopatra, a “dog-bone” shaped asteroid which orbits the Sun in the Asteroid Belt between Mars and Jupiter. End to end, Kleopatra is 270 kilometers (~168 miles) long. The bottom half of the image gives an aerial view of northern Italy, with the footprint Kleopatra would have if it were hovering above it. Credit: ESO/M. Kornmesser/Marchis et al.

Η «Κλεοπάτρα» που έχει μήκος 270 χιλιομέτρων και μοιάζει με τεράστιο κόκαλο σκύλου, καθώς αποτελείται από δύο λοβούς συνδεδεμένους με ένα χοντρό λαιμό, είχε για πρώτη φορά ανακαλυφθεί το 1880 ως μια κουκίδα στη ζώνη των αστεροειδών μεταξύ Άρη-Δία. 

Οι δυο δορυφόροι του αστεροειδούς Κλεοπάτρα (το κεντρικό λευκό αντικείμενο), AlexHelios και CleoSelene, που φαίνονται ως δύο μικρές λευκές κουκίδες στην πάνω δεξιά και κάτω αριστερή γωνία της εικόνας. This processed image, based on observations taken in July 2017, shows the two moons of the asteroid Kleopatra (the central white object), AlexHelios and CleoSelene, which appear as two small white dots in the top-right and bottom-left corners of the picture. Kleopatra’s moons are difficult to see in the raw images — which were taken with the Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) instrument on ESO’s VLT — owing to glare around the asteroid, inherent to this kind of adaptive-optics observations. To achieve this view, the images of Kleopatra have been processed to remove the glare and reveal the moons. Credit: ESO/Vernazza, Marchis et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

Το περίεργο σχήμα της ανακαλύφθηκε μέσω ραντάρ πριν 20 χρόνια, ενώ το 2008 έγιναν επίσης αντιληπτοί οι δύο μικροί δορυφόροι της, που ονομάστηκαν ΑλεξΉλιος και ΚλεοΣελήνη, από τα ονόματα των παιδιών της βασίλισσας Κλεοπάτρας, του Αλέξανδρου Ήλιου και της Κλεοπάτρας Σελήνης.

Οι επιστήμονες, με επικεφαλής τον αστρονόμο Franck Marchis του Ινστιτούτου SETI στην Καλιφόρνια, οι οποίοι έκαναν δύο σχετικές δημοσιεύσεις στο περιοδικό αστρονομίας και αστροφυσικής «Astronomy & Astrophysics», δήλωσαν ότι «η Κλεοπάτρα είναι πραγματικά ένα μοναδικό σώμα στο ηλιακό σύστημα μας. Πρόκειται για ένα πολύπλοκο πολλαπλό σύστημα αστεροειδών που θα μας βοηθήσει να μάθουμε περισσότερα πράγματα για το ηλιακό μας σύστημα».

Η τροχιά του αστεροειδούς Κλεοπάτρα γύρω από τον Ήλιο (με κόκκινο χρώμα), μεταξύ των τροχιών του Άρη και του Δία. This animation shows where the orbit of the asteroid Kleopatra (in red) is in our Solar System. Kleopatra orbits the Sun in the Asteroid Belt, which is located between the orbits of Mars and Jupiter. Credit: ESO/spaceengine.org

Εκτιμάται ότι η Κλεοπάτρα, η οποία περιστρέφεται με μεγάλη ταχύτητα, αποτελείται από διάφορα μέταλλα, αλλά η χαμηλή πυκνότητα της δείχνει ότι είναι πολύ πορώδης. Ίσως εξαιτίας κάποιας πρόσκρουσης στο παρελθόν απέκτησε δορυφόρους, οι οποίοι δεν αποκλείεται να είναι περισσότεροι από τους δύο ήδη γνωστούς.

Πηγές: “An advanced multipole model for (216) Kleopatra triple system” by M. Brož, F. Marchis, L. Jorda, J. Hanuš, P. Vernazza, M. Ferrais, F. Vachier, N. Rambaux, M. Marsset, M. Viikinkoski, E. Jehin, S. Benseguane, E. Podlewska-Gaca, B. Carry, A. Drouard, S. Fauvaud, M. Birlan, J. Berthier, P. Bartczak, C. Dumas, G. Dudzinski, J. Durech, J. Castillo-Rogez, F. Cipriani, F. Colas, R. Fetick, T. Fusco, J. Grice, A. Kryszczynska, P. Lamy, A. Marciniak, T. Michalowski, P. Michel, M. Pajuelo, T. Santana-Ros, P. Tanga, A. Vigan, D. Vokrouhlický, O. Witasse and B. Yang, 9 September 2021, Astronomy & Astrophysics. DOI: 10.1051/0004-6361/202140901 arXiv:2105.09134 - https://scitechdaily.com/strange-160-mile-long-dog-bone-asteroid-kleopatra-captured-in-detailed-images/ - https://www.eso.org/public/news/eso2113/ - https://www.tovima.gr/2021/09/10/science/oi-kalyteres-fotografies-tis-kleopatras-o-asteroeidis-pou-apexei-200-ekat-xlm-apo-ti-gi-moiazei-me-kokkalo-skylou/

 

 

Χρονικοί κρύσταλλοι: Η μορφή ύλης που μοιάζει να υπερβαίνει τους κανόνες της φυσικής. Eternal Change for No Energy: A Time Crystal Finally Made Real

Οι χρονικοί κρύσταλλοι είναι ο τρόπος «να έχεις μια τούρτα ολόκληρη ακόμη και αφότου τη φας». Like a perpetual motion machine, a time crystal forever cycles between states without consuming energy. Physicists claim to have built this new phase of matter inside a quantum computer. A time crystal flips back and forth between two states without burning energy.

Οι επιστήμονες της Google ανακοίνωσαν ότι δημιούργησαν μια νέα μορφή ύλης που μοιάζει να υπερβαίνει τους κανόνες της φυσικής.

The Nobel Prize-winning physicist Frank Wilczek often develops outlandish theories that eventually enter the mainstream. “Of course not everything I do works,” he says. Courtesy of Frank Wilczek

Ο λόγος για τους χρονικούς κρυστάλλους, που επιτρέπουν «να έχεις μια τούρτα ολόκληρη ακόμη και αφότου τη φας», όπως αναφέρει o βραβευμένος με Νόμπελ Φρανκ Γουίλτσεκ, ο οποίος ήταν ο πρώτος που έκανε λόγο για τη συγκεκριμένη ιδέα το 2012. «[Η ιδέα] ήρθε ενώ παρέδιδα μάθημα για τη συμμετρία στη Φυσική», δηλώνει ο ίδιος.

In the last few years, physicists around the world have been constructing another state of matter: a “time crystal.” Pixabay

Γενικώς, οι κρύσταλλοι είναι στερεά υλικά όπως το διαμάντι και ο χαλαζίας, όπου τα άτομα είναι ταξινομημένα σε ένα μοτίβο το οποίο επαναλαμβάνεται.

Samuel Velasco/Quanta Magazine

«Ήθελα όμως να κάνω κάτι καινούργιο», λέει ο Γουίλτσεκ. Έτσι σκέφτηκα, γιατί να μην εξετάσουμε τους κρυστάλλους (…) που έχουν παραπάνω από τρεις διαστάσεις. Και η έξτρα διάσταση έπρεπε να είναι ο χρόνος», εξηγεί ο ίδιος μεταξύ άλλων.

Με τον ίδιο τρόπο που οι κανονικοί κρύσταλλοι επαναλαμβάνονται στον χώρο, οι χρονικοί κρύσταλλοι επαναλαμβάνονται στον χρόνο. Μάθετε περισσότερα για τους χρονικούς κρυστάλλους στο παρακάτω βίντεο:

Google researchers claim to have created four-dimensional 'time crystals. Time crystals are a new phase of matter that seems to evade the laws of physics. Just like ordinary crystals repeat themselves in space, time crystals repeat themselves in time. Time crystals could become tools to detect magnetic fields or be used to diagnose what's going on inside quantum computers

«Κανείς δεν προτείνει να χρησιμοποιηθεί αυτό για ταξίδια στον χρόνο ή κάτι παρόμοιο», αναφέρει ο Κέρτ φον Κάιζερλινγκ από το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ, ο οποίος συνεισέφερε σημαντικά στο θεωρητικό πλαίσιο που οδήγησε στις τελευταίες εξελίξεις.

The cryostat used to hold Google’s quantum processors. Credit: Google

Αλλά, όπως επισημαίνει ο ίδιος, μπορούν να έχουν κάποιες εφαρμογές επειδή η επίδρασή τους είναι ισχυρή. «Όταν έχεις κάτι ισχυρό, συχνά είναι και χρήσιμο», αναφέρει χαρακτηριστικά.

Video: Quantum computers aren’t the next generation of supercomputers — they’re something else entirely. Before we can even begin to talk about their potential applications, we need to understand the fundamental physics that drives the theory of quantum computing. Emily Buder/Quanta Magazine; Chris FitzGerald and DVDP for Quanta Magazine

Όπως αναφέρεται σε ρεπορτάζ της Deutsche Welle, οι χρονικοί κρύσταλλοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως εργαλεία για τον εντοπισμό μαγνητικών πεδίων. Επιπλέον, θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για να ξεκαθαρίσει το τοπίο σχετικά με το τι συμβαίνει μέσα στους κβαντικούς υπολογιστές.

Πηγές: “AC Josephson effect between two superfluid time crystals” by S. Autti, P. J. Heikkinen, J. T. Mäkinen, G. E. Volovik, V. V. Zavjalov and V. B. Eltsov, 17 August 2020, Nature Materials. DOI: 10.1038/s41563-020-0780-y - https://www.quantamagazine.org/first-time-crystal-built-using-googles-quantum-computer-20210730/ - https://www.popsci.com/science/what-is-time-crystal-physics/ - https://scitechdaily.com/a-new-phase-of-matter-known-as-time-crystals-observed-interacting-for-the-first-time-ever/ - https://www.kathimerini.gr/life/science/561468994/chronikoi-krystalloi-i-morfi-ylis-poy-moiazei-na-ypervainei-toys-kanones-tis-fysikis-vinteo/

 

  

 

 

Μανόλης Αναγνωστάκης, «Μιλώ…»

Erik Henningsen (1855–1930), An Agitator (1899), oil on canvas, 120 x 180 cm, Metalskolen Jørlunde, Frederikssund, Denmark. Wikimedia Commons.

Μιλώ για τα τελευταία σαλπίσματα των νικημένων στρατιωτών

Για τα τελευταία κουρέλια από τα γιορτινά μας φορέματα

Για τα παιδιά μας που πουλάν τσιγάρα στους διαβάτες

Μιλώ για τα λουλούδια που μαραθήκανε στους τάφους και τα σαπίζει η βροχή

Για τα σπίτια που χάσκουνε δίχως παράθυρα σαν κρανία ξεδοντιασμένα

Για τα κορίτσια που ζητιανεύουνε δείχνοντας στα στήθια τις πληγές τους

Μιλώ για τις ξυπόλυτες μάνες που σέρνονται στα χαλάσματα

Για τις φλεγόμενες πόλεις τα σωριασμένα κουφάρια στους δρόμους

Τους μαστροπούς ποιητές που τρέμουνε τις νύχτες στα κατώφλια

Μιλώ για τις ατέλειωτες νύχτες όταν το φως λιγοστεύει τα ξημερώματα

Για τα φορτωμένα καμιόνια και τους βηματισμούς στις υγρές πλάκες

Για τα προαύλια των φυλακών και για το δάκρυ των μελλοθανάτων.

 

Μα πιο πολύ μιλώ για τους ψαράδες

Π’ αφήσανε τα δίχτυα τους και πήρανε τα βήματά Του

Κι όταν Αυτός κουράστηκε αυτοί δεν ξαποστάσαν

Κι όταν Αυτός τούς πρόδωσε αυτοί δεν αρνηθήκαν

Κι όταν Αυτός δοξάστηκε αυτοί στρέψαν τα μάτια

Κι οι σύντροφοι τους φτύνανε και τους σταυρώναν

Κι αυτοί, γαλήνιοι, το δρόμο παίρνουνε π’ άκρη δεν έχει

Χωρίς το βλέμμα τους να σκοτεινιάσει ή να λυγίσει

 

Όρθιοι και μόνοι μες στη φοβερή ερημία του πλήθους.

Ποίημα από τη συλλογή «Η Συνέχεια 2» (α΄ εκδ. 1956)

Σύστημα τεχνητής νοημοσύνης ανιχνεύει τον καρκίνο των πνευμόνων έως ένα χρόνο νωρίτερα. AI could speed up lung cancer diagnosis by a year

Ένα νέο πρόγραμμα τεχνητής νοημοσύνης που ανέπτυξαν επιστήμονες στη Γαλλία μπορεί να ανιχνεύσει πρώιμα σημάδια του καρκίνου των πνευμόνων σε τομογραφίες θώρακα ακόμη κι ένα χρόνο προτού η νόσος είναι δυνατό να διαγνωστεί με τις υπάρχουσες έως σήμερα μεθόδους. Scientists have developed an Artificial Intelligence (AI) screening method that they say could detect signs of lung cancer on CT scans a year faster than existing methods. An image from the AI programme (Photo: Optellum)

Ο καρκίνος των πνευμόνων είναι η συχνότερη αιτία θανάτου από καρκίνο παγκοσμίως με περίπου 1,8 εκατομμύρια θανάτους κάθε χρόνο. Συχνά διαγιγνώσκεται σε προχωρημένο στάδιο, όταν πια η δυνατότητα αποτελεσματικής θεραπείας είναι περιορισμένη. Οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι η χρήση «έξυπνης» ιατρικής τεχνολογίας θα κάνει τη διάγνωση ταχύτερη, αυξάνοντας έτσι τις πιθανότητες αντιμετώπισης της νόσου.

Η σημερινή υπολογιστική τομογραφία ανιχνεύει ίχνη του καρκίνου στους πνεύμονες και ακολουθείται από βιοψία ή εγχείρηση για να επιβεβαιωθεί ότι ο όγκος είναι κακοήθης. Όμως δεν είναι πάντα εύκολο ο ακτινολόγος ή άλλος γιατρός που «διαβάζει» τις απεικονιστικές εξετάσεις, να «πιάσει» τα πολύ μικρά ίχνη καρκίνου.

Πώς λειτουργεί

A CT scan of lungs. iStock

Οι ερευνητές του Εθνικού Ινστιτούτου Ερευνών στην Ψηφιακή Επιστήμη και Τεχνολογία (Inria) του Πανεπιστημίου της Κυανής Ακτής, του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου της Νίκαιας και της εταιρείας λογισμικού Therapixel, με επικεφαλής τον Μπενουά Οντελάν, οι οποίοι έκαναν τη σχετική ανακοίνωση στο διεθνές συνέδριο της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Πνευμονολογίας, εκπαίδευσαν έναν αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης, τροφοδοτώντας τον με τομογραφίες από 888 ασθενείς που είχαν ήδη κάνει απεικονιστικές εξετάσεις για ύποπτους όγκους.

Στη συνέχεια το σύστημα δοκιμάστηκε σε 1.179 ασθενείς που είχαν κάνει τομογραφίες πνευμόνων κατά την τελευταία διετία, μεταξύ των οποίων 177 που είχαν ήδη διαγνωστεί μέσω βιοψίας με καρκίνο των πνευμόνων. Το πρόγραμμα τεχνητής νοημοσύνης εντόπισε τους 172 από τους 177 καρκίνους (ακρίβεια 97%). Οι πέντε όγκοι που «έχασε», βρίσκονταν στο κέντρο του στήθους, όπου είναι πιο δύσκολο να διακριθεί ένας καρκίνος από τα υγιή μέρη του σώματος.

Ακόμη, οι ερευνητές, οι οποίοι χρηματοδοτήθηκαν και από τη γαλλική κυβέρνηση, δοκίμασαν το σύστημα σε τομογραφίες που είχαν γίνει ένα χρόνο προτού οι όγκοι διαγνωστούν και επιβεβαιωθούν μέσω βιοψίας στους ίδιους 1.179 ασθενείς και κατάφερε να ανιχνεύσει 152 ύποπτες περιοχές, οι οποίες αργότερα διαγνώστηκαν ως καρκινικοί όγκοι.

Από την άλλη, μέχρι στιγμής το πρόγραμμα ανιχνεύει πολλές ύποπτες περιοχές που δεν είναι καρκίνος (ψευδώς θετικές διαγνώσεις), γι’ αυτό θα χρειαστεί βελτίωση προτού αξιοποιηθεί κλινικά, έτσι ώστε να μην οδηγεί σε περιττές βιοψίες.

«Ο έλεγχος για τον καρκίνο των πνευμόνων σημαίνει ότι πρέπει να γίνονται πολύ περισσότερες τομογραφίες, αλλά δεν έχουμε αρκετούς ακτινολόγους για να αναλύουν όλες αυτές τις εξετάσεις. Αυτός είναι ο λόγος που είναι ανάγκη να αναπτύξουμε υπολογιστικά προγράμματα, τα οποία μπορούν να μας βοηθήσουν. Η μελέτη μας δείχνει ότι το εν λόγω πρόγραμμα είναι σε θέση να βρει πιθανά ίχνη καρκίνου των πνευμόνων έως ένα χρόνο νωρίτερα. Ο στόχος μας δεν είναι να αντικαταστήσουμε τους ακτινολόγους, αλλά να τους βοηθήσουμε δίνοντάς τους ένα εργαλείο, το οποίο μπορεί να εντοπίσει τα πιο πρώιμα ίχνη καρκίνου στους πνεύμονες» δήλωσε ο Οντελάν.

Πηγές: “Validation of lung nodule detection a year before diagnosis in NLST dataset based on a deep learning system”, by Benoît Audelan et al; Presented in session, “New clinical and biological developments in lung cancer” at 11:15-12:45 CEST on Wednesday 8 September 2021. [https://k4.ersnet.org/prod/v2/Front/Program/Session?e=262&session=13699] - https://www.ersnet.org/news-and-features/news/artificial-intelligence-diagnose-lung-cancer-a-year-earlier/ - https://www.tovima.gr/2021/09/08/science/systima-texnitis-noimosynis-anixneyei-ton-karkino-ton-pneymonon-eos-ena-xrono-noritera/

 

 

Μια νέα κατηγορία πρώτων αριθμών που είναι «ψηφιακά ευαίσθητοι». Mathematicians Find a New Class of Digitally Delicate Primes

Παρατηρείστε τους αριθμούς 294.001, 505.447 και 584.141. Βλέπετε κάτι ιδιαίτερο σ’ αυτούς; Ίσως να αναγνωρίσετε ότι όλοι είναι πρώτοι αριθμοί – αριθμοί που διαιρούνται μόνο με τον εαυτό τους και την μονάδα. Όμως οι συγκεκριμένοι πρώτοι είναι κάπως ασυνήθιστοι. Despite finding no specific examples, researchers have proved the existence of a pervasive kind of prime number so delicate that changing any of its infinite digits renders it composite. Credit: Matt Twombly for Quanta Magazine

Εάν επιλέξετε ένα μόνο ψηφίο σε οποιονδήποτε από αυτούς τους αριθμούς και το αλλάξετε, τότε ο νέος αριθμός δεν είναι πρώτος αριθμός. Για παράδειγμα, στην θέση του το 1 στον αριθμό 294.001 βάλτε το 7, και ο αριθμός που προκύπτει διαιρείται με 7. Βάλτε αντί του 1 το 9 και ο νέος αριθμός διαιρείται με 3.

Αυτοί οι αριθμοί ονομάζονται “ψηφιακά ευαίσθητοι αριθμοί” και είναι μια σχετικά πρόσφατη μαθηματική εφεύρεση. Το 1978, ο μαθηματικός Murray Klamkin αναρωτήθηκε αν υπήρχαν αριθμοί με αυτή την ιδιότητα. Η ερώτησή του έλαβε μια γρήγορη απάντηση από τον πιο παραγωγικό σε λύσεις προβλημάτων παντός τύπου, τον Paul Erdős. Αποδείχθηκε όχι μόνο ότι υπάρχουν, αλλά και ότι το πλήθος τους είναι άπειρο – ένα αποτέλεσμα που ισχύει όχι μόνο για τους αριθμούς του δεκαδικού συστήματος, αλλά και για οποιοδήποτε σύστημα αριθμών. Έκτοτε, άλλοι μαθηματικοί επέκτειναν το αποτέλεσμα του Erdős, όπως ο Terence Tao, ο οποίος απέδειξε σε δημοσίευση του 2011 ότι μια «θετική αναλογία» των πρώτων αριθμών είναι ψηφιακά ευαίσθητοι πρώτοι (και πάλι, για όλα τα συστήματα αρίθμησης). Αυτό σημαίνει ότι η μέση απόσταση μεταξύ διαδοχικών ψηφιακών ευαίσθητων πρώτων παραμένει αρκετά σταθερή καθώς οι ίδιοι οι πρώτοι αριθμοί γίνονται πολύ μεγάλοι – με άλλα λόγια, οι ψηφιακοί ευαίσθητοι αριθμοί δεν θα γίνονται όλο και πιο σπάνιοι μεταξύ των πρώτων αριθμών.

In new research, mathematicians have revealed a new category of “digitally delicate” prime numbers. These infinitely long primes turn back to composites faster than Cinderella at midnight with a change of any individual digit. AMTITUS / GETTY IMAGES

Τώρα, με δύο πρόσφατες δημοσιεύσεις, ο Michael Filaseta του Πανεπιστημίου της Νότιας Καρολίνας έχει προχωρήσει την ιδέα περαιτέρω, παρουσιάζοντας μια ακόμη πιο σπάνια κατηγορία ψηφιακά ευαίσθητων πρώτων αριθμών. «Είναι ένα αξιοσημείωτο αποτέλεσμα», δήλωσε ο Paul Pollack του Πανεπιστημίου της Γεωργίας.

Παρακινούμενος από τις εργασίες των Erdős και Tao, ο Filaseta αναρωτήθηκε τι θα συνέβαινε αν τοποθετούσαμε μια άπειρη σειρά από μηδενικά ως τμήμα ενός πρώτου αριθμού. Παρόλο που οι αριθμοί 53 και …0000000053 έχουν την ίδια τιμή, αλλάζοντας ένα από αυτά τα άπειρα μηδενικά τότε αν ο νέος αριθμός είναι σύνθετος θα είχαμε έναν ψηφιακά ευαίσθητο πρώτο αριθμό;

Ο Filaseta αποφάσισε να ονομάσει αυτούς τους αριθμούς, υποθέτοντας ότι υπήρχαν, «εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητους» και διερεύνησε τις ιδιότητές τους σε δημοσίευση του 2020 με τον πρώην μεταπτυχιακό φοιτητή του, Jeremiah Southwick.

Δεν αποτελεί έκπληξη ότι η συνθήκη που προστέθηκε κάνει τους αριθμούς αυτούς πολύ δύσκολο να βρεθούν. «Το 294.001 είναι ψηφιακά ευαίσθητος πρώτος, αλλά όχι εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητος» λέει ο Pollack, «αφού αν αλλάξουμε …000.294.001 σε… 010.294.001, παίρνουμε 10.294.001» – έναν άλλο πρώτο αριθμό.

Στην πραγματικότητα, οι Filaseta και Southwick δεν μπόρεσαν να βρουν ένα παράδειγμα στη βάση 10 ενός εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητου πρώτου, παρά το ότι τους αναζήτησαν σε όλους τους ακέραιους αριθμούς έως και 1.000.000.000. Αλλά αυτό δεν τους εμπόδισε να αποδείξουν κάποιες ισχυρές προτάσεις σχετικά με αυτούς τους υποθετικούς αριθμούς.

Πρώτον, έδειξαν ότι τέτοιοι αριθμοί είναι πράγματι υπάρχουν στο δεδκαδικό σύστημα και, επιπλέον, υπάρχει ένας άπειρος αριθμός από αυτόυς. Πηγαίνοντας ένα βήμα παραπέρα, απέδειξαν επίσης ότι ένα θετικό ποσοστό των πρώτων αριθμών είναι εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητο, όπως ακριβώς απέδειξε και ο Τάο για τους ψηφιακά ευαίσθητους αριθμούς. (Στη διδακτορική του διατριβή, ο Southwick απέδειξε το ίδιο και για τις βάσεις 2 έως 9, 11 και 31.)

Ο Pollack εντυπωσιάστηκε με τα ευρήματα, δηλώνοντας ότι «Υπάρχουν πάρα πολλά πιθανά πράγματα που επιτρέπεται να κάνετε σε αυτούς τους αριθμούς και, ανεξάρτητα από το τι κάνετε, υπάρχει εγγυημένα σύνθετη απάντηση».

Η απόδειξη βασίστηκε σε δύο εργαλεία. Το πρώτο, που ονομάζεται κάλυψη συστημάτων, ανακαλύφθηκε από τον Erdős το 1950 για να λύσει ένα διαφορετικό πρόβλημα στη θεωρία αριθμών. «Αυτό που κάνει μία ‘κάλυψη συστήματος’», λέει ο Southwick, «είναι να σας δώσει έναν μεγάλο αριθμό κάδων, μαζί με μια εγγύηση ότι κάθε θετικός ακέραιος αριθμός βρίσκεται σε τουλάχιστον έναν από αυτούς τους κάδους». Αν, για παράδειγμα, διαιρέσετε όλους τους θετικούς ακέραιους με το 2, θα καταλήξετε με δύο κάδους: έναν που περιέχει τους άρτιους αριθμούς στους οποίους το υπόλοιπο είναι 0 και έναν που περιέχει τους περιττούς αριθμούς στους οποίους το υπόλοιπο είναι 1. Με αυτόν τον τρόπο, όλοι οι ακέραιοι αριθμοί έχουν «καλυφθεί» και οι αριθμοί που καταλαμβάνουν τον ίδιο κάδο θεωρούνται «σύμφωνοι» μεταξύ τους.

Ασφαλώς, η κατάσταση που περιλαμβάνει εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητους αριθμούς είναι πιο περίπλοκη. Θα χρειαστείτε πολύ περισσότερους κάδους, της τάξης του 10²⁵⁰⁰⁰, και σε έναν από αυτούς τους κάδους κάθε πρώτος αριθμός είναι σίγουρο ότι θα γίνει σύνθετος αν αυξηθεί οποιοδήποτε από τα ψηφία του, συμπεριλαμβανομένων και των μηδενικών του.

Αλλά για να είναι εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητος, ένας πρώτος αριθμός πρέπει επίσης να γίνεται σύνθετος αν μειωθεί οποιοδήποτε από τα ψηφία του. Εκεί υπεισέρχεται το δεύτερο εργαλείο, που ονομάζεται κόσκινο. Οι μέθοδοι κοσκινίσματος, που κρατάνε από τους αρχαίους Έλληνες, προσφέρουν έναν τρόπο απαρίθμησης, εκτίμησης ή καθορισμού ορίων του πλήθους των ακεραίων που ικανοποιούν ορισμένες ιδιότητες. Οι Filaseta και Southwick χρησιμοποίησαν την μέθοδο αυτή, που προσεγγίζει τον τρόπο που υιοθέτησε ο Tao το 2011, για να δείξει ότι αν πάρετε πρώτους αριθμούς στον προαναφερθέντα κάδο και μειώσετε ένα από τα ψηφία, ένα θετικό ποσοστό αυτών των πρώτων θα γίνει σύνθετο. Με άλλα λόγια, ένα θετικό ποσοστό αυτών των πρώτων είναι εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητο.

«Το θεώρημα του Filaseta-Southwick», λέει ο Pollack, «είναι μια όμορφη και απρόσμενη απεικόνιση της δύναμης της μεθόδου ‘κάλυψη συστημάτων’».

Ο Michael Filaseta, ‘φοράει’ τους πρώτους 20 ψηφιακά ευαίσθητους πρώτους αριθμούς. Michael Filaseta, of the University of South Carolina, has helped prove the existence and extensiveness of “widely digitally delicate” prime numbers — each is so sensitive that changing any of its infinite digits makes it composite. Here, his sweatshirt lists the first 20 digitally delicate primes. Credit: Zach White / University of South Carolina

Στη συνέχεια, σε μια δημοσίευση του περασμένου Ιανουαρίου, ο Filaseta και ο σημερινός μεταπτυχιακός φοιτητής του Jacob Juillerat υποστήριξαν έναν ακόμη πιο εκπληκτικό ισχυρισμό: Υπάρχουν αυθαίρετα μεγάλες ακολουθίες διαδοχικών πρώτων, καθεμία από τις οποίες είναι εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητες. Θα ήταν δυνατό, για παράδειγμα, να βρεθούν 10 διαδοχικοί πρώτοι που είναι εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητοι. Αλλά για να το κάνετε αυτό, θα πρέπει να εξετάσετε έναν τεράστιο αριθμό πρώτων, λέει ο Filaseta, ‘πιθανώς μεγαλύτερο από τον αριθμό των ατόμων στο παρατηρήσιμο σύμπαν’. Οι πιθανότητες να το κάνουμε είναι εξαιρετικά μικρές, αλλά εξακολουθούν να είναι μη μηδενικές.

Αρχικά, χρησιμοποίησαν την μέθοδο κάλυψης συστημάτων για να αποδείξουν ότι υπάρχει ένας κάδος που περιέχει άπειρο πλήθος πρώτων, που όλοι τους είναι εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητοι. Στο δεύτερο βήμα, εφάρμοσαν ένα θεώρημα, το οποίο αποδείχθηκε το 2000 από τον Daniel Shiu, για να δείξουν ότι κάπου στη λίστα όλων των πρώτων, υπάρχει αυθαίρετος αριθμός διαδοχικών πρώτων που περιέχονται σε αυτόν τον κάδο. Αυτοί οι διαδοχικοί πρώτοι, λόγω του ότι βρίσκονται σε αυτόν τον κάδο, είναι αναγκαστικά εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητοι.

Ο Carl Pomerance από το Κολλέγιο του Dartmouth College μελετώντας αυτά τα άρθρα, αποκάλεσε τον Filaseta «μετρ στην εφαρμογή της μεθόδου κάλυψης συστημάτων σε πολλά ενδιαφέροντα προβλήματα θεωρίας αριθμών. Τα μαθηματικά μπορούν να είναι μια άσκηση που δημιουργεί ισχυρά εργαλεία, αλλά μπορούν επίσης να είναι απλώς διασκεδαστικά.»

Ταυτόχρονα, σύμφωνα με τον Pomerance, παριστάνοντας έναν αριθμό στη βάση του 10 μπορεί να είναι βολικό, «αλλά δεν φτάνει στην ουσία του τι είναι πραγματικά αυτός ο αριθμός.» Υπάρχουν πιο θεμελιώδεις τρόποι αναπαράστασης των αριθμών, όπως ο τρόπος με τον οποίο ορίζονται οι πρώτοι αριθμοί Mersenne – πρώτοι αριθμοί της μορφής 2^p – 1, όπου p πρώτος.

Ο Filaseta συμφωνεί. Παρ ‘όλα αυτά, τα πρόσφατα άρθρα εγείρουν ερωτήματα που ίσως αξίζει να εξερευνηθούν. Ο Filaseta είναι περίεργος για το αν υπάρχουν εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητοι πρώτοι σε κάθε βάση. Ο Juillerat, από την πλευρά του, αναρωτιέται αν «υπάρχει άπειρο πλήθος πρώτων πρώτων που γίνονται σύνθετοι όταν εισάγουμε ένα ψηφίο επιπλέον μεταξύ δύο ψηφίων του, αντί να αντικαθιστούμε απλά ένα ψηφίο».

Μια άλλη προκλητική ερώτηση θέτει ο Pomerance: Μήπως όλοι οι πρώτοι καθώς πλησιάζουμε στο άπειρο γίνονται τελικά ψηφιακά ευαίσθητοι ή εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητοι; Ισοδύναμα, υπάρχει πεπερασμένος αριθμός πρώτων που δεν είναι ψηφιακά ευαίσθητοι (ή εκτεταμένα ψηφιακά ευαίσθητοι); Διαισθάνεται ότι η απάντηση σε αυτό το ερώτημα, πρέπει να είναι όχι. Αλλά αυτός και ο Filaseta το θεωρούν μια ενδιαφέρουσα εικασία, που κανείς προς το παρόν δεν ξέρει πώς να την αποδείξει χωρίς να βασιστεί σε μια άλλη μη αποδεδειγμένη εικασία.

«Το χαρακτηριστικό της μαθηματικής έρευνας είναι ότι δεν ξέρετε εκ των προτέρων αν μπορείτε να λύσετε ένα δύσκολο πρόβλημα ή αν θα σας οδηγήσει σε κάτι σημαντικό», λέει ο Pomerance. «Δεν μπορείτε να αποφανθείτε εκ των προτέρων: Σήμερα θα πραγματοποιήσω κάτι πολύ σημαντικό. Αν και φυσικά είναι υπέροχο όταν πράγματι συμβαίνει.»

Πηγές: https://www.quantamagazine.org/mathematicians-find-a-new-class-of-digitally-delicate-primes-20210330/ - https://physicsgg.me/2021/09/06/