Leonard Susskind, Holographic Principle and Won Battle Against Stephen Hawking – Black Holes DO Reserve Information!

ამასწინათ თანამედროვეობის ორ დიდ მეცნიერს შორის იყო დავა იმის შესახებ თუ რა ემართებოდა მატერიას და იმ ინფორმაციას, რომელიც ამ მატერიას აღწერდა, მას შემდეგ რაც ეს უკანასკნელი შავი ხვრელის ე.წ. “მოვლენათა ჰორიზონტს” გადაკვეთდა და მის სიღრმეში შთაინთქმებოდა.

ფარდობითობის ზოგადი თეორია “მოვლენათა ჰორიზონტს” უწოდებს იმ ზღვარს, რომლის მიღმაც მომხდარი მოვლენები დამკვირვებლის თვალისთვის უხილავია და მასზე ზეგავლენას ვერ ახდენენ. სხვანაირად მას “the point of no return”-საც უწოდებენ. ანუ ამ ზღვარის გადაბიჯების შემდეგ, არაფერს არ შეუძლია უკან დაბრუნდეს, ან რაიმე სახით გადმოსცეს ინფორმაცია ზღვარს მიღმა მომხდარ მოვლენათა შესახებ.

ზემოთ აღნიშნული ორი მეცნიერი გახლავთ Stephen Hawking და Leonard Susskind. პირველს ყველა იცნობთ და წარდგენა არ ჭირდება, ხოლო მეორე გახლავთ სიმების თეორიის თანავტორი და თანამედროვეობის ერთერთი ბრწყინვალე გონება.

დავა რომელიც მათ შორის მიმდინარეობდა, უკავშირდებოდა ფიზიკის ერთერთ ძირითად კონცეფციას – ინფორმაციას.

ჰოკინგი ამბობდა რომ თუ კვანტური მექანიკა არ ცდება, შავ ხვრელს უნდა გააჩნდეს გამოსხივება (თუ როგორ წარმოიქმნება ეს გამოსხივება, ეს ცალკე საუბრის საგანია, თანაც საკმაოდ ვრცელი. სხვათაშორის მას Hawking Radiation ეწოდება), მაგრამ ეს გამოსხივება არანაირი გზით არ არის დაკავშირებული შავი ხვრელის მიერ გადაყლაპულ ობიექტებთან და ის არ წარმოადგენს ამ ობიექტების აღმწერ/ამსახველ ინფორმაციას.

ფაქტიურად ჰოკინგი ამბობდა რომ შავი ხვრელი ისე “მიირთმევს” ვარსკვლავებს საუზმეზე, რომ მათზე სამყაროში (at least in our universe) ინფორმაცია არ რჩება, თითქოს არც არსებობდნენ! სად მიდის ეს ინფორმაცია? კაცმა არ იცის! შეიძლება რომელიმე პარალელურ სამყაროში… ან თუ ეს ინფორმაცია სინათლის სხივის სახით არის კოდირებული, შეიძლება გრავიტაციის გამო სამუდამოდ შავ ხვრელშივე რჩება.

შავი ხვრელის ასეთ “ინფორმაციულ გაუმჭვირვალობას”‘ თავიდანვე არ დაეთანხმა სასკინდი. ის ამბობდა რომ თუ ჰოკინგი ზუსტად აღწერს მოვლენებს, მაშინ შავი ხვრელი ძალიან უხეშად არღვევს ინფორმაციის შენახვის კანონს, რომელიც სამყაროს ფუნდამენტური კანონია და მიუხედავად იმისა რომ შავი ხვრელი მართლაც არღვევს სამყაროს ზოგიერთი კანონის ტრადიციულ ინტერპრეტაციებს, ინფორმაციის ასე უგზო-უკვლოდ გაქრობა მეტისმეტი “კვანტური თავხედობა” იქნებოდა! 🙂

სასკინდმა, ჰოკინგის საპასუხოდ, შექმნა თეორია, რომელიც აზრობრივი ექსპერიმენტების საფუძველზე ჰოკინგის მოსაზრებებზე უფრო მყარი და მოვლენათა შინაარსის ასახსნელად უფრო მისაღები ჩანდა.

საკინდმა განაცხადა რომ ნებისმიერი ობიექტი, რომელიც შავი ხვრელის “მოვლენათა ჰორიზონტს” მიუახლოვდება, დამკვირვებლის თვალისთვის ამ ჰორიზონტს არ გადაკვეთს (თუმცა რეალურად ის გადაკვეთს და გამრუდებულ სივრცეში თვითონაც გამრუდდება (მოკლედ, თუ ცოცხალი ორგანიზმი გაუშვით ზღვარს მიღმა, მას მტანჯველი სიკვდილი ელის)) და ის მოვლენები რომლებიც ამ დროს ვითარდება ზღურბლთან ახლოს, შეიძლება ახსნილი იყოს სიმების თეორიით და კვანტური ფიზიკის კანონებით და ის გამოსახულებაც სწორედ ის ინფორმაციაა გადაყლაპულ ობიექტზე, რომელსაც ჰოკინგი შავ ხვრელში სამუდამოდ დაკარგულად მიიჩნევდა.

ამ კანონების მიხედვით, თუ ამ მოვლენებს წარმოვიდგენთ და მათ ვიზუალიზაციას შევეცდებით, გარკვეულწილად ისინი ჰოლოგრაფიულ გამოსახულებად წარმოგვიდგებიან. რატომ ჰოლოგრაფიულ გამოსახულებად? იმიტომ რომ “მოვლენათა ჰორიზონტს” მიღმა თქვენ კი გაისტუმრეთ სამგანზომილებიანი ობიექტი, მაგრამ რასაც თქვენ ხედავთ, ეს არის ამ ობიექტის ორგანზომილებიანი ანარეკლი – ინფორმაცია…

ამ მოსაზრებების მიხედვით (და არამარტო ამ მოსაზრებების) სამყარო მხოლოდ მატერიით და ენერგიით კი არ არის წარმოდგენილი, არამედ ინფორმაციითაც და ის ორგანზომილებიანია… და თუ სამყაროს აქვს საზღვრები და როგორც კოსმოლოგები ამბობენ, სამყაროს აქვს საზღვრები და დროსთან ერთად ეს საზღვრებიც ფართოვდება,შესაძლებელია რომ ჩვენი სამყაროს საზღვრებზეც ეს ჰოლოგრაფიული გამოსახულებები აირეკლებიან… და თუ არსებობს ვინმე ვინც ჩვენს სამყაროს მისი საზღვრების მიღმიდან უყურებს, მაშინ ეს ჰოლოგრაფიული გამოსახულებები მას ჩვენს სამყაროში მომხდარ მოვლენებს აუწყებს… მოკლედ, თუ ინფორმაცია არ იკარგება და ის მართლაც ორგანზომილებიან ჰოლოგრაფიებად არის წარმოდგენილი, სამყაროს ზღვარზე, შეიძლება ყველაფერი “თვალნათლივ ეწეროს” – ცნობები რომელიმე შორეულ გალაქტიკაში ახალი ვარსკვლავის დაბადების შესახებ და ცნობები იმაზე თუ რას ფიქრობთ ახლა თქვენ : )

P.S. Leonard Susskind არ გახლავთ ჰოლოგრაჰიული პრინციპის ერთპიროვნული შემქმნელი. მან გამოიყენა სხვა მეცნიერების დაკვირვებები და მათი ანალიზის საფუძველზე მიუსადაგა სიმების თეორიის პრინციპები, რითაც მიიღო ის რაც ზემოთ მოგახსენეთ. რა თქმა უნდა ფიზიკის ენაზე ჰოლოგრაფიული პრინციპი გაცილებით რთულია ვიდრე ჩემი შელამაზებული მონათხრობი =)

P.P.S. თუ რაიმე ძალიან არასწორად გადმოვეცი და ბორი და აინშტაინი გავანაწყენე, მომიტევეთ და ფიზიკოსმა friend-ებმა შემისწორეთ! : )) 

P.P.P.S. ქვემოთ გახლავთ Leonard Susskind-ის ფოტო. სხვათაშორის ახალგაზრდობაში ლეონარდი, ჩვენებურად რომ ვთქვათ, “სან.ტექნიკოსად” მუშაობდა და მილების და ონკანების რემონტის დროს შავ ხვრელებზე ფიქრობდა… ასე რომ thousand credits to Mr. Susskind!

Leonard Susskind

Operation Paperclip vs Operation Osoaviakhim vs Operation Alsos (მოკლე, საინტერესო ფაქტები)

სალამ 🙂

აქ მოკლედ არის მოთხრობილი მეორე მსოფლიო ომის შემდგომ განვითარებულ მეცნიერულ-სამხედრო-პოლიტიკური პერიპეტიებზე. იმედია დაგაინტერესებთ 😉

 

Operation Paperclip გახლდათ OSS-ის (Office of Strategic Services, ახლანდელი CIA (Central Intelligence Agency) – USA) პროგრამა, რომელიც მეორე მსოფლიო ომის დასრულებიდან რამდენიმე თვეში დაიწყო, პრეზიდენტ ტრუმენის რეზოლუციის თანახმად. ოპერაციის უშუალო შემსრულებელი იყო  Joint Intelligence Objectives Agency (JIOA).

Operation Paperclip ერთადერთი მიზანი იყო მესამე რაიხის ინტელექტუალური მონაპოვარის გადაცემა აშშ-სთვის.

1943 წელს გერმანიამ დაიწყო ფრონტის ხაზიდან იმ მეცნიერების მასიური გამოწვევა, რომელნიც მანამდე ჩვეულებრივ ჯარისკაცებად მსახურობდნენ. თითქმის ყველა, ვისაც კი სამეცნიერო ხარისხი გააჩნდა, ჩართეს სამხედრო სამეცნიერო-კვლევით პროგრამებში. ფრონტიდან გამოსაწვევი მეცნიერების სია შეადგინა გერმანიის სამხედრო კვლევითი ასოციაციის დირექტორმა Werner Osenberg-მა. სია შემდგომ მოხსენიებულია როგორც Osenberg List.

Osenberg List შემთხვევით ერთმა პოლონელმა ინჟინერმა იპოვა Bonn-ის უნივერსიტეტის რომელიღაც ტუალეტში. სიამ მიაღწია MI6-ს (იგივე Secret Intelligence Service (SIS) – UK). MI6-ის გავლით სია მოხვდა აშშ-ს დაზვერვაში, სადაც ის გამოყენებულ იქნა Operation Paperclip-ის დიზაინში – სწორედ Osenberg List-ში მოხსენიებული მეცნიერები წარმოადგენდა მის სამიზნეს.

Operation Paperclip-ისთვის Osenberg List-ის მოდიფიცირებული სია შეადგინა აშშ-ს არმიის საარტილერიო კორპუსის კვლევისა და დაზვერვის შტოს რეაქტიული საფრენი ობიექტების განყოფილების ხელმძღვანელმა, მეთაურმა Robert B. Staver-მა.

საინტერესოა რომ მოდიფიცირებული სიის სათავეში Wernher von Braun იყო მოხსენიებული. ადამიანი, რომელიც მესამე რაიხის სამხედრო სამეცნიერო საზოგადოების ერთ-ერთ მთავარ ფიგურას წარმოადგენდა (შექმნა ლეგენდარული გერმანული ბალისტიკური რაკეტა V2 (ფაუ2)). ვერნერ ფონ ბრაუნი – ადამიანი, რომელმაც შექმნა ამერიკული კოსმონავტიკა – Saturn-ის ტიპის კოსმოსური რაკეტები, მათ შორის ყველაზე ცნობილი – Saturn V (F-1 ძრავით) მისიისთვის Appolo, რომლის ფარგლებშიც ადამიანმა ფეხი დადგა მთვარეზე. თავის დროზე ვერნერ ფონ ბრაუნი გახლდათ ნაცისტური პარტიის წევრი და SS-ის ოფიცერი.

Operation Paperclip-ის ანალოგიური საიდუმლო პროექტი ქონდათ საბჭოელებსაც.

ის შექმნა რუსულმა NKVD-მ (Народный Комиссариат Внутренних Дел). ოპერაციას ეწოდებოდა Osoaviakhim. Osoaviakhim –  (ОСОАВИАХИМ, Союз обществ содействия обороне и авиационно-химическому строительству СССР) შემდომში მას ეწოდა DOSAAF (Добровольное Общество Содействия Армии, Авиации и Флоту – ДОСААФ).

 ოპერაცია Osoaviakhim ჩატარდა 1946 წელს. ოპერაციის ფარგლებში გერმანიის ტერიტორიიდან გაიტანეს უამრავი სამხედრო დანიშნულების ტექნიკა და მსხვილი ობიექტები. ასევე გაიყვანეს უამრავი გერმანელი მეცნიერიც.

ოპერაცია Osoaviakhim-ის შესახებ ბევრი არაფერია ცნობილი, გარდა იმისა რომ საბჭოელები თავს იკავებდნენ გერმანული რესურსების ბოლომდე ათვისებისგან და მათი რუსეთში ტრანსპოტირებისგან. მათ მიაჩნდათ რომ გარკვეული რესურსები უნდა დარჩენილიყო გერმანიაში, რათა გერმანიას შეძლებოდა განვითარება. თუმცა ეს გადაწყვეტილება ხშირად არ სრულდებოდა.

ერთი შეხედვით რუსები ცდილობდნენ დაეცვათ ბალანსი – ნაწილი ტექნიკისა დაეტოვებინათ გერმანიაში, რათა ოკუპირებული ზონები მეტნაკლებად უზრუნველყოფილნი ყოფლყვნენ და ასევე ისინი ცდილობდნენ, რომ არ დაერღვაით Allied Control Council-ის ბრძანება – საიმედოდ მოეხდინათ გერმანიის განიარაღება და მისი საბრძოლო პოტენციალი დაეყვანათ მინიმუმამდე.

Operation Alsos-ის შესახებ მოგვიანებით მოგიყვებით : )

** ფოტოზე, შუაში ხედავთ ნაცისტების აღმოსავლეთ ფრონტის დაზვერვის გენერალ Reinhard Gehlen-ს, რომელიც ოპერაცია Paperclip-ის ფარგლებში ჩამოიყვანეს აშშ-ში. შემდგომში ამერიკის მთავრობამ Reinhard Gehlen-ს შეაქმნევინა მძლავრი შპიონური სამსახური, რომელიც საბჭოთა კავშირის წინააღმდეგ მოქმედებდა. **

აღმოსავლეთ ფრონტის დაზვერვის გენერალი - Reinhard Gehlen

უკვდავების მექანიზმების ძიებაში – In Search of Immortality

ორიოდე სიტყვა უკვდავებაზე და მის მეცნიერულ წარმოდგენაზე (სტატია პოპულარული ენაზეა დაწერილი და არ გახლავთ პროფესიონალური). პოსტში სურათები არ არის. რატომღაც ვერ ვიპოვე ისეთი სურათი, რომელიც უკვდავების აზრს მთელი არსებით გადმოსცემდა. თუ თქვენ იცით რაიმე ასეთი გრაფიკული გამოსახულება, კომენტარებში დამილინკეთ და მერე აუცილებლად ჩავსვამ პოსტში 🙂

დაბერების პროცესი, სიკვდილი და უკვდავება – გამოწვევა, რომელიც უკვე საუკუნეებია აღელვებს მეცნიერებს… იგი დღესაც ისეთივე აქტუალურია, როგორც ეს ყოველთვის იყო. ადამიანს ხომ ბუნებრივი სწრაფვა აქვს სიცოცხლისკენ და მარადიული სიცოცხლის ელექსირის მოპოვება ოდითგანვე მისი სანუკვარი ოცნება გახლდათ.

ყველამ კარგად იცის, რომ პრობლემის გადაჭრა მისი მექანიზმების და თვისებების შესწავლით არის შესაძლებელი და მხოლოდ ბალახების ექსტრაქტებით შორს ვერ წავალთ.

დღეს მეცნიერება გასაოცარი შესაძლებლობებების მეთოდოლოგიებს ფლობს. XXI საუკუნის ტექნოლოგიები, ახალი აღმოჩენები და გამოგონებები, საშუალებას აძლევს მკვლევარს შეუძლებელი შესძლოს და სამყაროს ყველაზე დიდ საიდუმლოებებს ახადოს ფარდა.

მეცნიერებმა დიდი ხანია რაც იციან რომ ადამიანის ორგანიზმს აქვს რაღაც ბიოლოგიური საათი, რომელიც მართავს შინაგან პროცესებს. რა თქმა უნდა ეს ზოგადი წარმოდგენა, ცნობისმოყვარე ლაბორატორიის ჭიებს არ აკმაყოფილებდათ და კვლევებს ჯიუტად აგრძელებდნენ. არცთუ ისე დიდი ხნის წინ, მეცნიერები შეთანხმდნენ, რომ ადამიანის თავის ტვინში არის წარმონაქმნი, რომელიც დირიჟორობას უწევს ორგანიზმის შინაგანი სამყაროს პროცესებს. მას სუპრაქიაზმატური ბირთვები უწოდეს.

მათ მიაჩნდათ რომ ეს იყო ერთგვარი ატომური საათი¹ ორგანიზმში, რომელიც მკაცრ განრიგს უწესებდა ჰომეოსტაზის პროცესებს, წარმოადგენდა რა მათ გამშვებ და ჩამკეტ მექანიზმს.

თუმცა ეს მოსაზრება გასულ წელს შეიცვალა. აშშ-ს ნაციონალური სამეცნიერო აკადემიის სხდომაზე, სენტ ლუისის ვაშინგტონის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა განაცხადეს, რომ მიუხედავად ხანგრძლივი კვლევებისა, მათ ვერ შეძლეს სუპრაქიაზმატურ ბირთვებში გამოეყოთ მთავარი რითმის წამყვანი, პეისმეიკერი, რომელიც თეორიის მიხედვით სწორედ ორგანიზმის ატომური საათი უნდა ყოფილიყო. შემდგომი კვლევებით დადგინდა, რომ სუპრაქიაზმატური ბირთვები, ეს არის უამრავი პატარა ბიოლოგიური საათის გაერთიანება, ერთგვარი კონფედერაციული სტრუქტურა, სადაც თითეულ შემადგენელ კლასტერს თანაბარი უფლებები აქვს.

როგორც იცით მეცნიერებას არ სჩვევია ერთ ადგილზე გაჩერება. ზემოთმოყვანილი თეორიაც მალე დადგა ეჭვქვეშ. ეს მოხდა მაშინ, როდესაც აშშ-ს ნაციონალური სამეცნიერო აკადემიის მორიგ სხდომაზე კალიფორნიელმა მკვლევარებმა სალკის ბიოლოგიური ინსტიტუტიდან, განაცხადეს, რომ ცირკადიანული რითმების მაკონტროლებელი ბიოსაათები ორგანიზმის ნებისმიერ უჯრედში შეიძლება იქნას აღმოჩენილი და ეს რეგიონალური პეისმეიკერები სულაც არ დაგიდევენ სუპრაქიაზმატურ ბირთვებს და ლოკალურ პროცესებს თავის ჭკუაზე აკონტროლებენ.

ამ უკანასკნელი მოსაზრების გადახედვისა და გადასინჯვის შემდეგ, მეცნიერები შეთანხმდნენ, რომ ყველა ქსოვილს თუ ორგანოს საკუთარი “კედლის საათი“ აქვს, ხოლო სუპრაქიაზმატური ბირთვები მოქმედებენ როგორც სინქრონიზატორები, რომლებიც აიძლუებენ რეგიონულ საათებს სინქრონულად იმუშავონ ორგანიზმის მოთხოვილებებთან მიმართებაში.

ცირკადიანული რითმების განმსაზღვრელი საათების გარდა, არის მოსაზრებები რომ უჯრედში მოთავსებულია ე.წ. ბიოლოგიური მრიცხველი, რომელიც ითვლის უჯრედების გაყოფის რაოდენობას. როდესაც უჯრედი მიაღწევს წინასწარ განსაზღვრულ ნიშნულს ხდება სიგნალის გადაცემა ბირთვისთვის, სადაც აქტიურდება აპოპტოზის პროგრამა². ეს ნიშნავს რომ უჯრედი დაბერდა, მან შეასრულა თავისი როლი და ამოწურა რესურსები… სიკვდილის დროა…

სხვა თეორია ამბობს რომ დაბერება და უჯრედის სიკვდილი უჯრედის გაყოფის დროს დაშვებული შეცდომებით არის განპირობებული. ალბათ სასკოლო ბიოლოგიიდან გახსოვთ, რომ უჯრედის გაყოფის წინ, ხდება დნმ-ის გაორმაგება, რათა ის ექვივალენტური რაოდენობით გადაეცეს შვილეულ უჯრედებს. დნმ-ის რეპლიკაციის პროცესისას შეცდომების დაშვება ჩვეულებრივი ამბავია, რასაც რეპარაციული სისტემა წარმატებით უმკლავდება, თუმცა პატარა ხარვეზები ყოველთვის რჩება გამოუსწორებელი. სწორედ ამ ხარვეზების აკუმულირება განაპირობებს იმას, რომ მორიგი რეპლიკაციის დროს, წარმოიქმნება ძალიან შეცვლილი დნმ, ქიმერა, რომელასაც საერთო არაფერი აქვს თავის წინაპართან. რეპარაციული სისტემა ამდენ ხარვეზს ვეღარ ასწორებს და იღებს თვითლიკვიდაციის გადაწყვეტილებას. ბირთვს უგზავნის სიგნალს, სადაც სპეციალური გენები³ რთავენ აპოპტოზის პროცესს და უჯრედი იღუპება.

არ შეიძლება არ აღინიშნოს გარეგანი ფაქტორების, შინაგანი ჰომეოსტაზის⁴ და გენეტიკური ფაქტორების მნიშვნელობა დაბერების და სიკვდილის მექანიზმებში. წლების მანძილზე საკმაოდ მყარად გამოიყურებოდა და სხვა თეორიებზე მეტად პრევალირებდა თავისუფალი რადიკალების თეორია. თავისუფალი რადიკალი გახლავთ ნებისმიერი ატომი, რომელსაც გარე ორბიტაზე აკლია ელექტრონი. ასეთი ატომი აღგზნებულ მდგომარეობაშია. ის მიისწრაფვის გარე ორბიტის ელექტრონით შევსებისაკენ, რაც მეტწილად ქიმიური ბმის ჩამოყალიბების საშუალებით მიიღწევა. ეს აღნიშნული კი მნიშვნელოვანი ხელის შემშლელი ფაქტორია ორგანიზმის დაცვის სისტემებისთვის.

ასეა თუ ისე, მეცნიერება კვლავ განაგრძობს კვლევებს დაბერების და სიკვდილის პროცესების საიდუმლოებების გამოსააშკარავებლად. რაც უფრო ღრმად იხედებიან მკვლევარები იდუმალ კუთხეებში, მით უფრო მეტი თავსატეხი უჩნდებათ, თუმცა მეცნიერი რის მეცნიერია, თავსატეხების ამოხსნა მისი ჰობი რომ არ იყოს, არათუ პროფესიული მოვალეობა.

დაბერების პროცეზებზე, სიკვდილზე და სიცოცხლის გახანგრძლივების მექანიზმებზე ბევრი საუბარი შეიძლება. ბოლოს და ბოლოს ამ სფეროს ხომ ცალკე დარგი – იმმორტოლოგია იკვლევს. მათ უკვე დიდი (თუმცა რამდენად “დიდი”? ამ ქვეყნად ხომ ყველაფერი ფარდობითია) ცოდნა აქვთ და იმედია ეს ყველაფერი ლოგიკური დასასრულით დაგვირგვინდება.

ამ პოსტში სპეციალურად არ შევეხე იმ მოსაზრებებს თუ რამდენად მხარს უჭერს არსებული სიცოცხლის ფორმები უკვდავებას. არც იმ მოსაზრებებს რომლის მიხედვითაც კითხვის ნიშნის ქვეშ დგას თვითონ იდეა… – რა საჭიროა უკვდავება? გვსურს კი ეს? გვაქვს თუ არა უფლება, რომ მოვითხოვოთ უკვდავება?

“უკვდავების ელექსირის” მოლოდინში გარინდებულებს, ისღა დაგვრჩენია, რომ უარი ვთქვათ მავნე ჩვევებზე, ვიყოთ ფიზიკურად აქტიურნი, ვიკვებოთ სწორად და შეძლებისდაგვარად შევინარჩუნოთ ამაღლებული განწყობა. სამყარო ხომ სარკეა. თუ გაუღიმებ, გაგიღიმებს.

__________________________

1 – ატომური საათი – დროის განსაზღვრის მეთოდი, დაფუძნებული ატომის ვიბრაციის სიხშირეზე, რომელიც პირველად შემოთავაზებული იყო ლორდი კელვინის მიერ 1879 წელს. მისი კონცეპტი პირველად აშშ-ში შექმნა. ატომური საათი იმდენად ზუსტია რომ 1 წამის ცდომილების დასაფიქსირებლად დაახლოებით 30 მილიონი წელიწადი გახლავთ საჭირო. ექსპერიმენტული კვანტური საათი, რომელიც აშშ-ში მუშავდება, იძლევა პირობას რომ მილიარდობით წლის განმავლობაში იგი არც ერთი წამით არ შეცდება.

2 – აპოპტოზი – უჯრედის გენეტიკურ მასალაში (დნმ) კოდირებული პროგრამა; აერთიანებს პროცესების ერთობლიობას, რომლის ინიციაციის შემთხვევაში ხდება უჯრედის გეგმიური, ნაწილ-ნაწილ დაშლა და წარმოქმნილი პროდუქტების შთანთქმა ორგანიზმის ფაგოციტური მონონუკლეარული უჯრედების მიერ.

3 – აპოპტოზის გენი – აპოპტოზის პროცესს მრავალი გენი არეგულირებს, თუმცა მათ შორის მნიშვნელოვანია p53 (tp53 ადამიანებში). აღნიშნულ გენს „მფარველ ანგელოზს“, „გენომის მფარველს“ და „მთავარ მეთვალყურეს“ უწოდებენ, რადგანაც მას ევალება სიმსივნური უჯრედების დეტექცია და ლიკვიდაცია ორგანიზმში, რომელიც თავის მხრივ გენომის მუტაციის შედეგია.

4 – ჰომეოსტაზი – წონასწორობის მდგომარეობა ცოცხალ ორგანიზმებში. რეგულირდება ნერვული (ნერვული იმპულსები, ნეიროტრანსმიტერები) და ჰუმორული (ჰორმონები, მედიატორები, პირველადი და მეორეული მესენჯერები etc.) გზებით. უზრუნველყოფს ორგანიზმის ქიმიური შემადგენლობის, მასში მიმდინარე პროცესების შედარებით მუდმივობას.

 

mecniereba.org

მოგესალმებით 🙂

გთავაზობთ http://mecniereba.org-ის პატარა მიმოხილვას მისი ავტორისგან. პროექტი ღიაა და მასში მონაწილეობა შეუძლია ყველას, ვისაც სურვილი აქვს რომ ქართულ ინტერნეტ სივრცეში სამეცნიერო კონტენტი კიდევ უფრო გამრავლდეს. მინდა გითხრათ რომ ის საქმე, რასაც http://mecniereba.org-ის ავტორები აკეთებენ – უნიკალურია. ჯერჯერობით, მათ გარდა არ ვიცნობ ხალხს რომლებიც მსგავს საქმეს აკეთებდნენ მხოლოდ ენთუზიაზმით. შეიძლება მე ვცდები და არიან სხვებიც, ვინც საგანმანათლებლო წიგნებს თარგმნის. თუ თქვენ იცით მათ შესახებ, არ დაიზაროთ, გაგვიზიარეთ ცოდნა კომენტარებში 🙂

გამარჯობა,

ლუკას ამ შესანიშნავ ბლოგზე, მინდოდა მოკლედ მიმომეხილა საიტი mecniereba.org. მე თავად გახლავართ ამ საიტის ერთ-ერთი დამფუძვნებელი. იმედი მაქვს, მიკერძოებაში არ ჩამითვლით ზოგიერთ ჩემს მოსაზრებას მის თაობაზე 🙂

დავიწყებ იმით, რომ ამ საიტის მიზანი საკმაოდ მარტივია: რაც შეიძლება მეტი სამეცნიერო თემატიკის ქართულენოვანი წიგნის მიწოდება მკითხველზე. დღეს სამეცნიერო წიგნების გამოცემა ნაბეჭდი სახით მომგებიანი საქმიანობა ვერ იქნება. ამიტომ ამ საიტზე წიგნები ვრცელდება ინტერნეტით ელექტრონულ ფორმატში; თანაც ეს წიგნები სრულიად უფასოა.

ახლა ორიოდე სიტყვით ამ საიტის შემქმნელების შესახებ. ის მე და მამაჩემმა დავაარსეთ. მამაჩემი, ალბერტ ყურაშვილი, მათემატიკის გამოცდილი პედაგოგი და ჭადრაკის ოსტატია. მე, დიმიტრი ყურაშვილი, ფიზიკის ფაკულტეტი მაქვს დამთავრებული, და ეს ბოლო ხანია მივსდევ პროგრამირებას. როდის მოხდა არ მახსოვს, მაგრამ ერთ დღეს დაგვებადა ამ საიტის შექმნის იდეა. დომეინი 2010 წლის მაისში დავარეგისტრირეთ და მაშინვე დავიწყეთ პირველი წიგნის “დიგიტალიზაციაზე” მუშაობა. შემდგომში საიტის ფორმირებაზე დიდი გავლენა იქონია ადამიანთა საკმაოდ დიდმა წრემ, როგორც პირდაპირი, ასევე არაპირდაპირი წვლილის სახით.

უპირველეს ყოვლის ალბათ ისაა საინტერესო თუ რა გამოვეცით უკვე და რის გამოცემას ვაპირებთ.

რაც შეეხება უკვე გამოქვეყნებულ მასალას. ორი წიგნი: ი. პერელმანის “სახალისო ფიზიკა” და რ. კურანტის “რა არის მათემატიკა”, უკვე მომზადებულია. აქედან პირველი უკვე ატვირთულია და მისი წაკითხვა სრულად შეგიძლიათ. რაც შეეხება მეორე წიგნს — კურანტის “მათემატიკას” — ის უკვე ბოლომდეა რედაქტირებული და მისი ფორმატირება და ინტერნეტში ატვირთვა სწორედ ახლა მიმდინარეობს: თქვენ უკვე შეგიძლიათ მისი კითხვა, ხოლო მასალა დღითი-დღე ემატება. სავარაუდოდ რამდენიმე კვირის მანძილზე ის საბოლოოდ იქნება ატვირთული.

ამჟამად მიმდინარეობს კიდევ სამი წიგნის: პერელმანის “ცოცხალი მათემატიკის”, კლაინის “ელემენტარული მათემატიკის” და, ყველაზე მოთხოვნადი, გუბსერის “სიმების თეორიის” მომზადება. “ცოცხალი მათემატიკის” ქართული თარგამანი უკვე არსებობს და უბრალოდ ხდება მისი გადაყვანა ციფრულ ფორმატში. კლაინის “ელემენტარული მათემატიკა” ითარგმნება გერმანული გამოცემიდან, ხოლო “სიმების თეორია” კი — ინგლისურიდან. ჩვენი შეფასებით, პირველი ორი  წიგნი საკმაოდ მალე იქნება ხელმისაწვდომი. “სიმების თეორია” კი ალბათ განსაკუთრებულ ყურადღებას საჭიროებს.

გუბსერის “სიმების თეორია” ეხება მეცნიერების მოწინავე და სწრაფად განვითარებად დარგს, რომელიც მიზნად ისახავს მსოფლიოს ახალი მოდელის შექმნას, რომელშიც გაერთიანებული იქნება გრავიტაცია და კვანტური ფიზიკა. მიუხედავად თემის სირთულისა ეს წიგნი დაწერილია მარტივი, ადვილად აღსაქმელი ენით. ეს წიგნი სავარაუდოდ დიდ ინტერესს გამოიწვევს მკითხველთა ფართო წრეებში. ამიტომ მისი გადაქართულება მეტად პრიორიტეტული ამოცანაა. დღეს უკვე თარგმნილია ამ წიგნის ხუთი თავი. დარჩენილი სამი თავის თარგმანი კი ამ მომენტისთვის შეჩერებულია. თუ გაქვთ სურვილი, გარკვეული ანაზღაურების ფასად, დაეხმაროთ ამ წიგნის თარგმანის ბოლომდე მიყვანაში, მაშინ მიჰყევით ამ ბმულს, სადაც შეგიძლიათ ამ საკითხის შესახებ უფრო მეტი ინფორმაცია მიიღოთ.

აი ესაა mecniereba.org-ის ამჟამინდელი მდგომარეობა: ორი მომზადებული წიგნი, ორიც, რომლის მომზადება სტაბილური ტემპით მიმდინარეობს, და ერთი, ძალიან საჭირო წიგნი, რომელის მომზადება ამ ეტაპზე შეფერხებულია. mecniereba.org პატარა გუნდია და არსაიდან არ იღებს დაფინანსებას, ამიტომ შესაძლოა ბევრს ვერ შესთავაზებს საკუთარ მკითხველებს, მაგრამ ის რაც კეთდება საკმაოდ ხარისხიანი ჩანს.

რაც შეეხება სამომავლო გეგმებს. რაღათქმაუნდა პირველ რიგში — რაც შეიძლება მეტი საინტერესო წიგნი! ამასთან დაკავშირებით მინდოდა მომეწოდა თქვენთვის, რომ თუ გაგაჩნიათ შესაბამისი თემატიკის წიგნი ქართულ ენაზე, ან გაქვთ იდეა უცხოენოვანი მასალა თარგმნოთ ქართულად, მაშინ აუცილებლად დაუკავშირდით mecniereba.org-ს, რომელიც მზადაა ყველანაირად დაგეხმაროთ თქვენი მასალა მიიტანოთ მკითხველამდე.

კიდევ ერთი მიმართულება, რაც ჯერ შეუსრულებელი რჩება, არის mecniereba.org-ის შეზღუდული თემატიკა, რომელიც მოიცავს მხოლოდ ფიზიკას და მათემატიკას. სავარაუდოდ მომავალში მოხდება ამ თემატიკის გაფართოება, პირველ რიგში, კომპიუტერული მეცნიერების და ბილოგიის მიმართულებით.

წიგნების რაოდენობის და თემატიკის გაფართოების გარდა, mecniereba.org მუშაობს ელექტრონული ფორმატების განვრცობაზეც. გარდა ვებ-გვერდზე წაკითხვისა, უახლოეს მომავალში გექნებათ საშუალება წიგნის PDF ვერსია გადმოწეროთ. რაც შეეხება სხვა პოპულარულ ფორმატებს, როგორიცაა ePub (Apple, Sony) და ამაზონის Kindle ფორმატები, ისინი დღეს-დღეობით არ არიან მზად იმისთვის, რომ ტექსტის ის დეტალზაცია გადმოსცენ, რაც აუციელბელია სამეცნიერო პუბლიკაციისთვის. თუმცა ყველაფერი ვითარდება. შევეცდებით არ ჩამოვრჩეთ უახლოეს ტექნოლოგიებს, და როგორც კი ამის საშუალება იქნება, უფრო მეტი არჩევანი შემოგთავაზოთ ამ მიმართულებითაც.

ბოლოს მხოლოდ იმას დავამატებ, რომ mecniereba.org არ არის მხოლოდ მისი ამჟამინდელი გუნდის კუთვნელება. ის ეკუთვნის ყველა თქვენგანს, ვისაც ჩვენსავით უყვარს მეცნიერება და მასში სიამოვნების წყაროს ხედავს. ჩვენ ღია ვართ თქვენი შენიშვნებისთვის და წინადადებებისთვის და თქვენი იდეებისთვის. ნუ იყოყმანებთ — დაგვიკავშირდით!

დიმიტრი, samecniero.net წარმატებას გისურვებს!!!

ნანოტექნოლოგიები – Nanotechnologies

დროა ქართულ ბლოგოსფეროში ცოტა მეცნიერული თემატიკაც გამოჩნდეს 🙂

მოგეხსენებათ, ბოლო ათწლეულების განმავლობაში მეცნიერება გეომეტრიული პროგრსიით მიიწევს წინ. ნანოტექნოლოგია, რომელიც გუშინ ფუტურისტული მეცნიერება იყო, დღეს თითქმის ყოველდღიურობადაა ქცეული. არ არსებობს თანამედროვე მეცნიერებების არც ერთი დარგი, სადაც ნანორობოტებმა, თავისი წილი საქმე და პასუხსმგებლობა არ იტვირთეს ვიტალურად საჭირო კვლევების წარმატებით დაგვირგვინებისათვის.

ცნობილია, რომ ატომურ დონეზე შესაძლებელია ნებისმიერი პროცესის მათემატიკური სიზუსტით გათვლა. ორი ცნობილი ატომი ერთმანეთს ყოველთვის ერთნაირი კუთხით უკავშირდება. თუ ცნობილია რეაგენტი ატომები, სრული ას პროცენტიანი სიზუსტით შეიძლება გაითვალოს მიღებული სტრუქტურის სივრცული მდგომარეობა. სწორედ ამის საფუძველზე შეიქმნა ნანოტექნოლოგიების ძირითადი შემადგენელი ელემენტები: ნანომილაკები და ნანოსადენები. ეს გახლავთ ნახშირბადის (C12 იზოტოპი) ატომებისგან აწყობილი მიკრო მატერიალები. ატომურ მესერში, ჰექსაგონალური პრინციპით განთავსებული ატომები განაპირობებენ მთლიანი სტრუქტურის თვისებებს.

 

C12 ნანომილაკი

აღნიშნული სტრუქტურები მიღების შემდეგ, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს მათი საოცარი შესაძლებლობები. რამდენიმე ასეთი ნანომილაკის გამოყენებით, შესაძლებელი აღმოჩნდა ნანოკონვეირების შექმნა, რომლებიც თავისუფლად მანიპულირებენ ატომებით. აქ კი ყოველგვარ ფანტაზიას ეხსნება საზღვარი. თუ გაქვთ ატომები და ნანოკონვეირები, ე.წ. ამწყობები (სამეცნიერო ლიტერატურაში გამოიყენება ტერმინი assemblers), ფაქტიურად, თქვენ შეგიძლიათ ატომები გამოიყენოთ, როგორც სამშენებლო მასალა და მათგან ააწყოთ ნებისმიერი ნივთიერება: უბრალო პოლიმერიდან დაწყებული, ნებისმიერი სირთულის ბიოლოგიური ქსოვილით დამთავრებული. მართალია, აღნიშნული ასემბლერები ჯერ არ არსებობენ მუშა სახით, მაგრამ მათზე სერიოზული კვლევები მიმდინარეობს. პრინციპი ნაპოვნია, დანარჩენი კი, როგორც იტყვიან, ტექნიკის საქმეა. მთავარი, ასემბლერების საბოლოო სახით ჩამოყალიბებაა, თორემ მათი მუშაობის პროტოკოლის შედგენა უკვე დაწყებულია. მაგალითად, მიკრობიოლოგებისათვის ცნობილია თითქმის ყველა სახის ბაქტერიისა თუ ვირუსის გენეტიკური კოდის სტრუქტურა. შესაბამისად ნებისმიერი ასემბლერი, რომელის მუშაობის ალგორითმი იქნება ვირუსის დნმ-ის ამა თუ იმ სეგმენტის მოდიფიცირება, შეაღწევს რა ვირუსის გარსში, ადვილად შეძლებს ატომებით და მოლეკულებით მანიპულირების გზით, შეცვალოს დნმ-ში ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობა, რაც გამოიწვევს ვირუსის სტრუქტურის გარდაუვალ დეზინტეგრაციას.

 

ნანო კონვეირი

International Journal of Surgery-იმ ჯერ კიდევ 2005 წელს გამოაქვეყნა Robert A. Freitas Jr.-ის (Institute for Molecular Manufacturing) სტატია სათაურით: ნანოტექნოლოგია, ნანომედიცინა და ნანოქირურგია; სადაც განხილული იყო ნანოტექნოლოგიების მედიცინაში ინტეგრაციის პრაქტიკული შესაძლებლობები. როგორც მკითხველისთვის უკვე ცნობილია, ასემბლერებს შეუძლიათ იმუშავონ ატომურ დონეზე, შესაბამისად “ექიმი-ქირურგი” ასემბლერი, ნანომეტრების სიზუსტით მონიშნავს და დაამუშავებს პათოლოგიურად შცვლილ ქსოვილებს, ხოლო მინიმალური ინვაზიურობა, განაპირობებს პოსტოპერაციული გართულებების მინიმუმამდე დაყვანას.

ნანომექანიზმი

ასემბლერების შესახებ საუბრობს M Michiharu Nakamura (Hitachi – აღმასრულებელი ვიცე პრეზიდენტი): “ის ვინც გააკონტროლებს ნანოტექნოლოგიებს, იქნება ლიდერი მსოფლიო წარმოებაში”. მართლაც რომ ასეა. მსოფლიო ინდუსტრიაში ნელ-ნელა იკიდებს ფეხს MNM (Molecular Nanotechnology Manufacturing). ეს გახლავთ რევოლუციური ტექნოპროცესი წარმოებაში. ასემბლერები, ნანოკონვეირები და ნანორობოტები; ყველანი ერთად მუშაობენ ნივთიერებათა სინთეზზე. სამშენებლოდ შესაძლებელია გამოყენებულ იქნას მენდელეევის ცხრილის ნებისმიერი ატომი, ხოლო საბოლოო პროდუქტი შეიძლება იყოს ნებისმიერი ტიპის, ზომის, ფორმისა თუ ქიმიური შემადგენლობის. მართალია ეს ყველაფერი ჯერ თეორიულ დონეზეა, მაგრამ ექსპერიმენტულად შესაძლებელი გახდა სუბუჯრედულ დონეზე შეტანილიყო ნანოკონვეირი, რომელსაც ქიმიური ნივთიერებები, უჯრედის ერთი ნაწილიდან მეორე ნაწილში გადაჰქონდა. ეს წარმატება, იმედს აძლევთ ნანოინჟინრებს, რომ შექმნიან არამარტო მუშა ნანორობოტებს, არამედ შექმნიან თვითრეპლიცირებად ასემბლერებს, რომლებიც მუშაობის დაწყების წინ ჯერ თავისივე მსგავს სხვა ასემბლერებს ააწყობენ, ხოლო შემდეგ ყველანი ერთად გადაერთვებიან ძირითადი სამუშაოს შესრულებაზე (K. Eric Drexler, Ph.D;  Ray Kurzweil – Chancellor & Trustee, Singularity University, NASA foundation).

სხვა მეცნიერბი კიდევ უფრო შორს მიდიან. მათ შესაძლებლად მიაჩნიათ ისეთი ასემბლერების შექმნა, რომლებსაც შეეძლებათ ატომებთან იმუშავონ სუბატომურ დონეზეც კი! კერძოდ, თეორიულად შესაძლებელია ასემბლერების გამოყენებით მოხერხდეს O₂-ის (ორვალენტიანი ჟანგბადი) O₃-ში (ოზონი) გადაყვანა, რაც საშუალებას მისცემს კაცობრიობას შეავსოს ოზონის დეფიციტი ატმოსფეროს ზედა ფენებში და ამით აღმოფხვრას კოსმოსური გამოსხივების შემოჭრა ჩვენს პლანეტაზე. საერთოდ კი, ნანოტექნოპროცესებით წარმოების სხვა მეთოდების ჩანაცვლება, შეამცირებს CO₂-ის წარმოქმნას, რაც მნიშვნელოვანი წინ გადადგმული ნაბიჯი იქნება გლობალურ დათბობასთან ბრძოლის საკითხებში.

მართალია სტატია მთლიანად მომავლის ტექნოლოგიებს შეეხო, მაგრამ გახსოვდეთ, ის რაც გუშინ მომავალი იყო, დღეს უკვე ყოველდღიურობაა, ხოლო ხვალ კი უკვე წარსული იქნება. არ დაგავიწყდეთ, XX საუკუნის დასაწყისში ადამიანი ფრენაზე მხოლოდ ოცნებობდა, ხოლო რამდენიმე ათწლეულის შემდეგ კი, ნილს არმსტრონგი თამამად დადიოდა მთვარეზე. ასე რომ არასოდეს თქვათ არასოდეს. დაველოდოთ მეცნირებს და ნანოტექნოლოგიებს. ერთ დღეს შესაძლოა ნანორობოტები ჩვენც გვესტუმრონ სახლში ამა თუ იმ პროდუქტის სახით. 😉

მზის რადიაციული ველი – Radioactive Field of the Sun

მზის რადიაციული ველის შესახებ ალბათ ბევრი გსმენიათ და იცით თუ რა ზეგავლენა აქვს მას მზის სისტემის ობიექტებზე. აღმოჩნდა რომ იგი ძალიან მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ვარსკვლავთშორის სივრცესთან ურთიერთქმედებაშიც.

მეცნიერებმა დიდი ხანია იციან რომ მზის სისტემას, მზის მაგნიტური გამოსხივების სარტყელი აკრავს გარშემო, თუმცა დეტალურ ინფორმაციას ამ სარტყელის თვისებებზე აქამდე არ ფლობდნენ.

IBEX

შარშან შემოდგომაზე, NASA-ს მეცნიერებმა მოულოდნელი ინფორმაცია მიიღეს IBEX (Interstellar Boundary Explorer) ხელოვნური კოსმოსური თანამგზავრიდან. ახალი ტექნოლოგიების დახმარებით, IBEX-მა შეძლო დაეფიქსირებინა ემისიური ნაწილაკების მიერ წარმოქმნილი ველი. მიუხედავად იმისა, რომ მზის სისტემის ამ სექტორს კიდევ ორი ხელოვნური თანამგზავრი (Voyager 1; Voyager 2) აკვირდებოდა, აღნიშნული მაგნიტური ველის დაფიქსირება მათ ვერ შეძლეს; განსხვავებით IBEX -სგან, რომელიც დედამიწის ორბიტაზეა განთავსებული და მის გარშემო ბრუნავს. ეს საშუალებას იძლევა ნაწილაკების გამოსხივება აღქმულ იქნას პრაქტიკულად ყველა კუთხიდან, რაც საბოლოო ჯამში იძლევა მზის რადიაციული სარტყლის მთლიან სურათს.

IBEX-ის მიერ მოწოდებულ სურათზე ეს სარტყელი კარგად ვიზუალიზდება. მისი ფორმა მეცნიერებს აძლევს საშუალებას, ვარაუდი გამოთქვან არამარტო მზის რადიაციული სარტყლის თვისებებზე, არამედ მის გარემომცევლ ვარსკვლავთშორის სივრცეზე. უკანასკნელი გამოკვლევებით დადგინდა რომ სარტყელი წარმოადგენს მზიდან გამოტყორცნილი ნაწილაკების ანარეკლს, ხოლო არეკვლას იწვევს ჩვენი გალაქტიკის ცენტრიდან წამოსული გამოსხივება. გამოითქვა მოსაზრება, რომ მზის ეს სარტყელი იცავს მზის სისტემის პლანეტებს ღია კოსმოსური სივრცის რადიაციისგან და საპლანეტათშორისო მტვრისგან.

Radiation Spectrum

როგორც ცნობილია, ისევე როგორც დედამიწა ბრუნავს მზის გარშემო, მთელი მზის სისტემაც ბრუნავს გალაქტიკის ცენტრის გარშემო. მოცემულ მომენტში მზის სისტემა იმყოფება ჩვენი გალაქტიკის ყველაზე რთულ მონაკვეთზე, ასე რომ ჩვენი მზის რადიაციულ სარტყელს ძალიან დიდი მნიშვნელობა ენიჭება ჩვენი არსებობისთვის, რადგანაც თუ იგი შესუსტდება, გალაქტიკის ძლიერი რადიაციული გამოსხივება, მნიშვნელოვან გავლენას მოახდენს დედამიწის კლიმატზე.

IBEX კი აგრძელებს სარტყელის შესწავლას. მეცნიერები იმედოვნებენ რომ სარტყელის დინამიურ ცვლილებებზე დაკვირვება, უფრო მეტ ნათელს მოჰფენს მზის და გალაქტიკის ცენტრის გამოსხივების ურთიერთქმედებებს.

მოზაურობა მიკროსამყაროში – ნაწილი I: ელემენტარულის ძიებაში

მასალები აღებულია Particle Data Group გამოცემიდან.

უძველესი დროიდან ადამიანის შემეცნების საფუძველი გადიოდა ერთ კითხვაზე – “რისგან შედგება სამყარო და რა ამთლიანებს მას?”. ამ კითხვამ, თითქოსდა ასეთმა სადამ, სამყაროს უზუსტესი მექანიზმების ურთულეს საკითხებამდე მიიყვანა მეცნიერები. და ისე სჩანს, რაც უფრო და უფრო ღრმად ვცდილობთ ჩავწვდეთ კითხვის შინაარს და საბოლოოდ ვუპასუხოთ მას, მით უფრო და უფრო რთულდება პასუხის პოვნა და “ჭეშმარიტების გამოვლენა”. ამ კითხვას მეცნიერები უკვე “მუდმივს” ეძახიან, რადგან სრული პასუხი მასზე თანამდროვე სამეცნიერო–ტექნიკური პროგრესის გათვალისწინებითაც ჯერ არ არსებობს და “საეჭვოა” ამოიწუროს მომავალშიც.

ბუნებრივია, რომ პირველი რაც კი ადამიანს აზრად მოუვა ამ კითხვაზე ჩაფიქრებისას არის საშენი მასალა – ის ფუნდამენტალური მატერია რომლისგანაც შედგება სამყარო და ყველა ჩვენგანი. პიველი წარმოდგენები ამის შესახებ ანტიკური სამყაროს საფუძველში იმალება – ოთხი ელემენტი: მიწა, წყალი, ცეცხლი და ჰაერი; თუმცაღა არიან ისინი ფუნდამენტი ჩვენი არსებობისა, არის თუ არა ეს 4 სტიქია ის მასალა რისგანაც სამყარო და მათ შორის ჩვენ წარმოვსდგებით?

სამყაროს ანტიკური 4 ელემენტი – 4 სტიქია

თუმცა ისევ და ისევ ფუნდამენტალურია აქ ჩვენი გასაღები სიტყვა. არის კი ეს ელემენტები უსტრუქტურო? საბედნიეროდ ჩვენი სამყარო ასეთი მარტივი არაა. პირველი წინააღმდეგოებები ამ ცნებებში უკვე ადრეულ სტადიაზე იჩინა თვი, როდესაც ჩვენ სამყაროს აღწერის უფრო მრავალფეროვანი მეთოდი – ქიმიურ ნივთიერებათა და ელემენტთა კლასიფიკაციაები შემოვიტანეთ. მათ შორის გარღვევა იყო მენდელეევის მიერ (1869) შექმნილი ყველაზე მოხერხებული კლაფიფიკაცია მათ შორის – ელემენტთა პერიოდული სისტემა. თუმცაღა ამ პერიოდულ სისტემაში მოთავსებული უამრავი ელემენტი (დღევანდელი მონაცმეებით 117) სულაც არ აკმაყოფილებდა ადამიანის თვითმიზანს მოეძია “მარტივი”, რომლისგანაც “რთული” წარმოიქმნებოდა. ადამიანის წარმოდგენით ბუნება “მინიმალისტია”, ასე რომ მისთვის ასეთი მრავალფეროვნება ცოტა არ იყოს “ფუფუნებას” წარმოდგენდა.

ელემენტთა თანამედროვე პერიოდული სისტემა

ამგვარად კაცობრიობა კვლავაც განაგრძობდა რაღაც უსტრუქტურო, “განუყოფელი” ობიექტის ძიებას, რომელიც ასევე იქნებოდა პერიოდული სისტემის მრავალფეროვნების მბადი. პირველი ასეთი წინადადება სტრუქტურული ერთეულის შესახებ ეკუთვნის დალტონს (1803), რაც შემდგომ უფრო განმტკიცდა 1827 წელს ბრაუნის მოძრაობის აღმოჩენით, 1897 წელს ტომპსონის მიერ პირველი ელემენტარული ნაწილაკის ელექტრონის აღმოჩენით და შემდგომ რეზერფორდის ცდებით 1909 წელს, რომლეთაც ასევე დაამტკიცეს ატომის არსებობა და მისი რთული სტრუქტურა. თვითონ ატომი ნივთიერების უმცირესი “ნაწილაკია”, რომელიც ამ ნივთიერების ქიმიურ თვისებებს ატარებს…ასე რომ, ქიმიის დონეზე ჩვენ ატომებთან ვმუშაობთ. თუმცა ისევ და ისევ რეზერფორდის ცდებმა გვიჩვენა, რომ ატომსაც გააჩნია სტრუქტურა – მკვრივი და მცირე, დადებითად დამუხტული ბირთვი ცენტრში და მის გარშემო მოძრავი უარყოფითად დამუხტული ელექტრონების ღრუბელი – მზის სისტემასთან მსგავსები გამო ამ მოდელს “პლანატარული” უწოდეს მეცნიერებმა.

ჰელიუმის ატომის ესკიზი

შემგეგ მოვლენები “ელვის სისწრაფით” განვითრდა. ატომის “განუყოფებლობაში” (ატომი ბერძნული სიტყვაა ἄτομος და ნიშნავს “განუყოფელს”) ეჭვის შეტანის შემდეგ მეცნირებმა აღმოაჩინეს, რომ ატომის ბირთვები შედგება ორი ტიპის ნაწილაკებისაგან – პროტონებისაგან (დადებითდ დამუხტული) და ნეიტრონებისაგან (ელექტრულად ნეიტრალური). აქაც ყველაფერი კარგად იყო  და გვეგონა, რომ მივაგენით სამყაროს შემადგენელ უმცირეს ერთეულებს, თუმცა მეცნიერებმა უცნაური სხვადასხვა ნაწილაკების აღმოჩენა დაიწყეს (1930 წელი – მიუონები), რამაც გარკვეულ სტადიაზე თითქმის 300 სხვადასხვა ტიპს მიაღწია. ჩვენ შევეცადეთ აგვეხსნა ის კანონზომიერებები, რომლებიც ამ სტატისტიკაში დაიმზირებოდა – მოხდა ამ ნაწილაკების კლასიფიკაცია და მათ დაერქვათ სახელები ბერძნული და ლათინური ალფავიტის მიხედვით. ამის ფონზე საინტერესოა ენრიკო ფერმის ნათქვამი თავისი სტუდენტის – მომავალში ნობელის პრემიის ლაურეატის – ლედერმანისადმი:

ახალგაზრდავ, მე რომ შემეძლოს ყველა ამ ნაწილაკის სახელის დამახსოვრება, ბოტანიკოსი ვიქნებოდი.

ამ უზარმაზარმა მრავალფეროვნებამ (რომელსაც კვლავ შევეხები) ისევ იგივე დილემის წინაშე დაგვაყენა – აქვს კი ბუნებას “სურვილი” ასეთი “ნაწილაკთა ზოოპარკი” (მეცნირების მიერ შერქმეული სახელი) წარმოქმნას? – თითქოს შეკითხვასთან ერთად პასუხიც იქვე მოიაზრებოდა, რის გამოც განუყოფელი და ამჯერად ელემენტარული (თანამდროვე მეცნიერების მიხედვით) კვარკების ცნება გაჩნდა. დამატებით “ფერადი” თავისუფლების ხარისხი და 3 კვარკების ოჯახი (რამდენიმე ელემენტარულ სხვა ნაწილაკთანაც ერთად) გვაძლევენ საშუალებას “შევქმნათ” ჩვენი წარმოდგენებით ის სამყარო, რომელშიც ახლა ჩვენ ვცხოვრობთ. დღესდღეისობით მეცნიერებას მიაჩნია, რომ კვარკები ელემენტარული ნაწილაკებია, თუმცა ჭეშმარიტია თუ არა ეს მტკიცებულება ჯერ არავინ არ იცის…ვნახოთ როდის მოეღება ბოლო რბოლას “ელემენტარულის” ძიებისათვის.

"რეალიზმის შეჭამანდი"

Boinc (Grid) – ჩვენი კომპიუტერები მეცნიერების სამსახურში

პოსტს ტრადიციული შესავლით დავიწყებ 🙂

ამ რამდენიმე დღის წინ აღმოვაჩინე რომ ჩვენი მეცნიერული ბლოგი, blogroll.ge-ს ბლოგოსფეროს მთავარ ოცეულში, 10-ე  ადგილზე იმყოფება… როგორც მითხრეს, უკვე კარგა ხანია ოცეულში ვყოფილვართ, მე კი ახლა შევამჩნიე 🙂 სასიამოვნოდ გაოცებული და გახარებული დავრჩი. არ ვიცი “ბლოგის კარმას” რანაირად ითვლიან ბლოგროლში, მაგრამ თუ ეს კლიკების რაოდენობაზეა, მაშინ სასიამოვნოა, რომ მეცნიერება ჯერ კიდევ აინტერესებს ხალხს.

დღეს შედარებით პატარა პოსტი იქნება, თუმცა საინტერესო. საქმე ეხება მსოფლიო კომპიუტერულ ქსელს, ე.წ. Grid Computing-ს, რომლის ფარგლებშიც გაერთიანებულია მილიონობით სერვერი და პერსონალური კომპიუტერი. ეს კონგლომერატი წარმოადგენს ერთგვარ სუპერ კომპიუტერს, რომლის ინტეგრალური ნაწილები, მსოფლიოს მრავალ ქვეყანაშია მიმობნეული; მათ შორის საქართველოშიც 🙂

Grid-ის ერთერთი სახეობაა Boinc-ი და სწორედ მასზე გესაუბრებით ამ ეტაპზე:

წარსულში, როდესაც ცალკეული კომპიუტერების სიმძლავრეები არ იყო დიდი, ხოლო ბევრ სამეცნიერო ცენტრს არ ჰქონდა იმდენი ფინანსური შესაძლებლობა რომ პროექტებისთვის დიდი ბიუჯეტი გამოეყოთ, ამერიკელმა მეცნიერმა დეივიდ ანდერსონმა (David Anderson), შექმნა პროგრამა რომელიც უზრუნველყოფდა ცაკლეული კომპიუტრების გაერთიანებას ერთ ქსელში და მათი გამოთვლითი სიმძლავრეების ერთობლივ გამოყენებას სამეცნიერო საქმიანობისთვის.

ამ სისტემას ეწოდა BOINC (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing). ეს ყველაფერი მოხდა კალიფორნიის უნივერსიტეტში, ბერკლიში (Berkeley). იმ დროს როდესაც Boinc-ის ეს პლათფორმა შექმნა, კალიფორნიის უნივერსიტეტში მიმდინარეობდა კვლევა, კოსმოსში არამიწიერი ცივილიზაციების აღმოსაჩენად. როგორც იცით ეს კვლევა დღესაც მიმდინარეობს და მას SETI (Seti@home) ეწოდება. სწორედ ამ კვლევის მხარდასაჭერად შეიქმნა Boinc, თუმცა მან ძალიან ბევრ მასშტაბურ პროექტში ჰპოვა გამოყენება. უნდა აღინიშნოს რომ პროექტი SETI ფუტურისტული პროექტია და ბევრი მეცნიერის აზრით მისი განხორციელებისთვის ძალიან ბევრი რესურსი უაზროდ იხარჯება. თუმცა Boinc-ის დახმარებით მიმდინარეობს სხვა უფრო მსხვილი და კაცობრიობისთვის ბევრად უფრო სასარგებლო პროექტები. მაგალითად Einstein@home, რომლის მიზანია გრავიტაციული ველების შესწავლა, MilkyWay@home – ჩვენი გალაქტიკის დეტალური მოდელის შედგენა და ა.შ.

სისტემა Boinc ეს არის პროგრამა, რომელიც შეიძლება ნებისმიერ პერსონალურ კომპიუტერზე დაინსტალირდეს. ამის შემდეგ ის უკავშირდება მთავარ სერვერს და მისგან ღებულობს მონაცემებს დასამუშავებლად. მაშინ როდესაც თქვენ არ იყენებთ კომპიუტერს, Boinc ახდენს კომპიუტერის გამოუყენებელი რესურსების (პროცესორი, ოპერატიული მეხსიერება, გრაფიკული ადაპტერის პროცესორი) მობილიზებას და იყენებს მათ საჭირო გამოთვლების ჩასატარებლად. დამუშავებულ მონაცემებს ის მოგვიანებით სერვერს გადაუგზავნის, რის შემდეგადაც კვლავ მიიღებს მორიგ დავალებას შესასრულებლად.

Dr. David Anderson

ამ პრინციპით მუშაობს Boinc-ის ქსელში გაერთიანებული ასეულ ათასობით პერსონალური კომპიუტერი. ჯამში კი ხდება ძალიან დიდი რაოდენობის მონაცემების დამუშავება და გამოთვლა.

თითოეულ ჩვენგანს შეუძლია ჩაერთოს Boinc-ის პროექტში. ამისათვის საჭიროა Boinc-ის ოფიციალური საიტიდან http://boinc.berkeley.edu/ გადმოიწეროთ სპეციალური მოდული და  თქვენს პერსონალურ კომპიუტერზე დააინსტალიროთ. ამის შემდეგ თქვენ აირჩევთ სასურველ პროექტს და თქვენი კომპიუტერის გამოუყენებელი სიმძლავრეები მოხმარდება თანამედროვე მეცნიერების განვითარებას. სხვათაშორის საიტზე შეგიძლიათ მოიძიოთ სტატისტიკები, მათ შორის ჩვენი ქვეყნისაც.. მართალია სხვა ქვეყნებთან შედარებით საქართველოს მოკრძლებული პოზიცია უჭირავს, მაგრამ მე ვთვლი რომ ეს მეორე ხარისხოვანია. ისე ამ საკითხზე ფორუმ.გე-ზეც იყო საუბარი, შეიძლება ის თემა გინახავთ კიდეც.

აქვე პატარა ანონსი… უკვე ძალიან დიდი ხანია ფიზიკაზე და თანამედროვე ტექნოლოგიებზე ვწერთ… მინდა რომ ცოტა გადავუხვიოთ გეზს და რაღაც სიახლე შემოვიტანოთ.. ვეცდები შემდეგი პოსტი მეტაფიზიკურ საკითხებზე დავწერო. ცოტა ღრმა თემაა და ბევრისთვის სპეკულაციური, მაგრამ არც თუ ისე ხელწამოსაკრავი… მინდა ასევე ციფრებზე დავწერო სტატია… ვნახოთ რა გამოვა…. In Science We Trust! 🙂

კვანტური კომპიუტერები – Quantum Compiuting

სალამ, სალამ :)) დროა თქვენს RSS-ში ცოტა მეცნიერებაც გამოჩნდეს, თორემ ამდენი პოლიტიკა, ჭორები და ყვითელი პრესა მავნებელია ჯანმრთელობისთვის 😀

დღევანდელი თემა ეხება კვანტურ კომპიუტერებს.

1947 წელს ამერიკელმა კომპიუტერულმა ინჟინერმა Howard Aiken-მა განაცხადა, რომ მხოლოდ ექვსი კომპიუტერი იქნებოდა საკმარისი აშშ-ს გამოთვლითი სიმძლარეებისადმი მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად. ამ განცხადების შემდეგ ბევრმა დრომ განვლო, მაგრამ არამარტო აშშ-ს, არამედ მთლიანად კაცობრიობის მოთხოვნილება გამოთვლით სისტემებზე, კვლავ დაუკმაყოფილებელი რჩება, მიუხედავად იმისა რომ მურის კანონის (Moore’s Law) მიხედვით ტრანზისტორების რაოდენობა მიკროპროცესორებში ყოველ 18 თვეში ორმაგდება.

მაგრამ მოქმედების ასპარეზზე უკვე ახალი ტექნოლოგიები გამოჩდნენ. საუბარია კვანტური მექანიკის მიღწევების დანერგვაზე გამოთვლით სისტემებში ანუ კვანტურ კომპიუტერებზე.

კვანტური კომპიუტერების მთავარი შემადგენელი ნაწილია კვანტური ბიტები, ე.წ. qubits (quantum bits). როგორც იცით დღევანდელ კომპიუტერებში და ზოგადად ციფრულ ტექნიკაში, გამოიყენება ორობითი კოდი. ამ ორობითი კოდის წარმომადგენელია  ინფორმაციის უმცირესი განმსაზღვრელი ერთეული – ბიტი. მას შეიძლება ქონდეს მხოლოდ ორი მნიშვნელობა: 0 ან 1. განსხვავებით სტანდარტული ბიტისაგან, კვანტურ ბიტებს შეუძლიათ მიიღონ მინიშვნელობა 0, 1 ან ორივე ერთად (ნულიც და ერთიც). ამ მოვლენას სუპერპოზიცია (სუპერპოსიტიონ) ეწოდება და კვანტური მექანიკის შემადგენელი ნაწილია, ამიტომ დეტალურად აღარ განვიხილავთ.

დღევანდელ კომპიუტერებში, ბიტები იქმნება წრედში ელექტრული დენის არსებობით; ანუ როდესაც წრედში არის დენი, ბიტის მნიშვნელობა განისაზღვრება როგორც “1”, ხოლო როდესაც წრედში არ არის დენი, ბიტის მნიშვნელობა არის “0”. რაც შეეხება კვანტურ ბიტებს, აქ ინფორმაციის გადამტანად გამოიყენება ატომები, იონები, ფოტონები და/ან ელექტრონები. ამ შემთხვევაში 0-ის და 1-ის მინიჭება ბიტისათვის ხდება არა წრედში დენი არსებობა-არარსებობით, არამედ იონის მუხტის ან ელექტრონის სპინის (spin) მნიშვნელობით: ⬇-down ან ⬆-up, ანუ 0 ან 1.

კვანტური ბიტების სუპერპოზიცირების უნარი, ასევე სხვა თვისებები, რომლებიც ახასიათებს კვანტურ მექანიკას, იძლევა საშუალებას კვანტური ბიტი ერთდროულად გამოყენებულ იქნას როგორც პროცესორის ერთეული და როგორც მეხსიერების ერთეული. ეს წარმოუდგენლად ზრდის დროის ერთეულში შესრულებულ კალკულაციათა რაოდენობასა და სისწრაფეს. შედარებისათვის, დღევანდელი პროცესორები მუშაობენ ტრაზისტორებზე, რომლებიც ასრულებენ მილიარდობით ოპერაციას წამში, რაც გიგაფლოპებით (gigaflop) განისაზღვრება, ხოლო მაქსიმალური წარმადობა მულტიპროცესორულ სისტემებში მიიღწევა პროცესორების რაოდენობის გაზრდით; კვანტური კომპიუტერების შემთხვევაში, წარმადობის გაზრდა დაკავშირებულია თითოეული კვანტური ბიტის უნართან დროის მოცემულ ერთეულში დაამუშავოს მეტი მოცულობის ინფორმაცია, რაც საშუალებას იძლევა კვანტური პროცესორების ოპერაციათა რიცხვი გაიზარდოს ტრილიონ კალკულაციამდე ერთ წამში, რასაც ტერაფლოპი (teraflop) ეწოდება.

კვანტური კომპიუტერების შესაძლებლობები იმდენად დიდია რომ ადამიანს შეუძლია აღარ იდარდოს გამოთვლითი სისტემებისათვის მიწოდებული მონაცემების მოცულობასა და რაოდენობაზე. მაგალითად კრიპტოგრაფებს ხშირად აქვთ საქმე რთულ კოდებთან. როგორც მათ გენერაციასთან, ისე დეშიფრირებასთან. როგორც იცით თანამედროვე შიფრირებით გენერირებული კოდის გატეხვა საკმაოდ ძნელია და თუ გასაღების მორგებისათვის რაიმე ალგორითმი არ იქნა გამოყენებული, კოდის გატეხვას სიმბოლოების ბრმა შერჩევის მეთოდით წლები დაჭირდება. ამ საქმეში კი სწორედ ამ ალგორითმის შექმნაა ყველაზე ძნელი. კვანტური კომპიუტერისათვის კი ეს ყველაფერი სულ რამდენიმე წუთის საქმეა. კონკრეტულად კი კოდის გასატეხად საჭირო დრო წარმოადგენს კვადრატულ ფესვს n-დან – √ n (სადაც n შესაძლო ვარიანტების რაოდენობაა). ასევე საპირისპიროდაც, თუ კოდის გენერირება ხდება კვანტური პროტოკოლის გამოყენებით, მისი სირთულე ფაქტიურად შეუძლებელს ხდის ბინარული სისტემის გამოთვლითი ხელსაწყოებისათვის მის გატეხვას.

რაც შეეხება კვანტური კომპიუტერების დღეს არსებულ მოდელებს, უნდა ითქვას რომ ისინი ჯერ კიდევ კონცეპტუალურ დონეზე არიან, ვიდრე ყოველდღიურობისათვის მისაღები სახით. ჯერჯერობით მათი გამოყენება ხდება სუფთა მათემატიკური ოპერაციების შესასრულებლად, ასევე მათი ტესტირებაც ამ კუთხით მიმდინარეობს, რადგანაც თავად კვანტური პროცესორების ექსპერიმენტულობიდან გამომდინარე, ჯერ არ არის შექმნილი მუშა სახის სპეციალური პროგრამული უზრუნველყოფა ამ ტექნოლოგიების მულტიმედიურ ან სხვა სფეროში ინტეგრაციისათვის.

ასევე დიდ პრობლემას წარმოადგენს კვანტური პროცესორის და მთლიანად სისტემის იზოლაცია გარესამყაროსაგან, რადგანაც ნებისმიერმა გარეგანმა ფაქტორმა შეიძლება საკმაოდ დიდი დისონანსი შეიტანოს სისტემის სტაბილურობაში. როგორც ზემოთ იქნა ნათქვამი, ბიტის მნიშვნელობა (0 ან 1) განისაზღვრება ელექტრონის სპინის მდებარეობით, შესაბამისად თუ რაიმე ფაქტორის ზეგავლენით მოხდა ამ სპინის ინვერსია, ავტომატურად მოხდება ბიტის მნიშვნელობის ცვლილებაც, ანუ 0 გახდება 1 ან პირიქით – 1 გადაიქცევა 0-ად, რაც თავადაც ხვდებით, სრულიად შეცვლის მონაცემთა შინაარსს და მიღებულ შედეგს.

რაც შეეხება მწარმოებლებს, კვანტურ პროცესორებზე მუშაობენ ისეთი მსხვილი სამეცნიერო-კვლევითი ცენტრები, როგორიცაა ლოს ალამოსის ეროვნული ლაბორატორია (http://lanl.gov), მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიების ინსტიტუტი (http://web.mit.edu), IBM, სტენფორდის უნივერსიტეტი (http://stanford.edu), კანადური კომპანია D-wave (http:// dwavesys.com/), ასევე ოქსფორდისა და კემბრიჯის სამეცნიერო საზოგადოებები (http:// qubit.org/ http://cam.qubit.org/). ასე რომ კვანტური პროცესორების მუშაობის პრინციპი ნაპოვნია და საცდელი ნიმუშები უკვე გადიან ტესტირებას ლაბორატორიებში. მათი დახვეწა და მოდიფიცირება კი უკვე დროის საკითხია და თუ მეცნიერების განვითარების ტემპებს გავითვალისწინებთ, კვანტური კომპიუტერების ყოველდღიურობაში დანერგვა შორს არ უნდა იყოს.

კიბერნეტიკა და ხელოვნური ინტელექტი – Cybernetics and Artificial Intelligence

სალამი ყველას! როგორც იქნა samecniero.net დაბრუნდა RSS არხებში 🙂 დიდ მადლობა მათ ვისაც გაუხარდა 🙂 ვინც აქამდე არ გვიცნობდით, გვესტუმრეთ. ჩვენს ბლოგზე საინტერესო სტატიებს წაიკითხავთ. ჩვენ განსხვავებულ თემატიკას ვეხებით… 😉

ამჯერად 20-ე საუკუნის ერთერთ ყველაზე თამამ და ინოვაციურ მეცნიერულ დარგებს შევეხებით. პირველი სტატია მიმოხილვითი იქნება, შემდგომში კი ამ მეცნიერებების კონკრეტულ მიღწევებსა და ახალ აღმოჩენებზე მოგითხრობთ.

სიტყვა კიბერნეტიკა – κυβερνήτης, ბერძნული ეტიმოლოგიის გახლავთ (kybernētēs – მართვა, მმართველი, მესაჭე). ხოლო მისი, როგორც სამეცნიერო ტერმინის განსაზღვრება, შემდეგნაირად ჟღერს: “კიბერნეტიკა ეს არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს მანქანებისა და ცოცხალი ორგანიზმების მიერ ინფორმაციის მიღებას, შენახვასა და გადაცემას, აგრეთვე ამ ინფორმაციის გამოყენებას მართვისათვის”.

ტერმინი კიბერნეტიკა ჯერ კიდევ პლატონის ნაშრომებში გვხვდება. მას შემდეგაც, კიბერნეტიკა, როგორც მართვის ხელოვნების ცნება, წარსული დროის ბევრი მეცნიერისა თუ საზოგადო მოღვაწის ნაწერებში შეიძლება აღმოვაჩინოთ. მაგრამ 20-ე საუკუნის ტექნოლოგიურმა რევოლუციამ, მეცნიერების სხვადასხვა დარგების განვითარებამ თავისი ზეგავლენა მოახდინა ამ ტერმინის შინაარსზე. დღეს კიბერნეტიკა ძირითადად წარმოადგენს ცოცხალი თუ არაცოცხალი სისტემების დაკვირვების შედეგად მიღებული ინფორმაციის გამოყენებას მეცნიერების სხვადასხვა დარგებში. იგი შეისწავლის იმ მეთოდებს, რომლებსაც იყენებენ ეს სიტემები ინფორმაციის დამუშავებისა და ამ ინფორმაციის მართვაში გამოყენების დროს.

როგორც იცით ცოცხალ ბიოლოგიურ სისტემებში ინფორმაციის მიღება, დმუშავება, შენახვა და შემდგომ მისი გამოყენება რთული დინამიური პროცესია. ამ პროცესში დიდი მნიშვნელობა ენიჭება უკუკავშირის პრინციპს. სწორედ უკუკავშირის პრინციპი განაპირობებს სისტემაში ინფორმაციის მოცულობის, ხასიათისა და გადანაწილების პროცესების კოორდინაციას. რომ არა უკუკავშირი, სისტემაში ინფორმაციული ნაკადის მიმოცვლა ყოველთვის ერთი მიმართულებით მოხდებოდა და არ იქნებოდა ამ ინფორმაციით მანიპულირების საშუალება, რაც ნებისმიერ სისტემას აძლევს ადაპტაციის და გარემოსთან ინტერაქტიული ურთიერთობის საშუალებას.

მიუხედავად იმისა რომ კიბერნეტიკა ძალიან საინტერესო და პროდუქტიული მეცნიერებაა, 20-ე საუკუნის 40იან წლებამდე, მას ნაკლებ ყურადღებას უთმობდნენ. მისი ხელახალი აღმოჩენის მიზეზი კი ხელოვნური ინტელექტის შექმნის მცდელობა გახლდათ.

ხელოვნური ინტელექტის იდეა, მიუხედავად მისი განსაკუთრებულობისა, არცთუ ისე ახალი გახლავთ. მასზე მუშაობა 20-ე საუკუნის მეორე ნახევრიდან დაიწყო. ბიოლოგიის, ნეიროფიზიოლოგიის, ფსიქოლოგიის და გამოთვლითი ტექნიკის განვითარებამ ადამიანებს შესძინა საკმარისი ცოდნა იმისათვის რომ მათ მიზნად დაესახათ ჭკვიანი მანქანების შექმნა. ამისათვის კი საჭირო გახდა იმ გამოცდილების გამოყენება, რომელიც კიბერნეტიკას ქონდა დაგროვებული.

ნეირომეცნიერებების წინსვლამ, გარკვეულწილად ხელი უბიძგა მეცნიერებს რომ ხელოვნური ინტელექტი შეექმნათ ადამიანის თავის ტვინის სიმულირების გზით, თუმცა თანამედროვე კლევებით ნათლად ჩანს, რომ ადამიანის თავის ტვინის მოქმედება მხოლოდ მატერიალური სუბსტანციებით არ არის დეტერმინირებული და მისი სრული მოდელირება თუნდაც თანამედროვე ტექნოლოგიების გამოყენებით შეუძლებელია.

მაგრამ ამას ხელი არ შეუშლია მეცნიერებისათვის. თანამედროვე შეხედულებით სულაც არ არის საჭირო, ხელოვნური ინტელექტი ადამიანის ინტელექტის ანალოგიურ სტრუქტურულ წყობას იმეორებდეს. ანუ იმისათვის რომ მივიღოთ მოაზროვნე მანქანა, არ არის აუცილებელი რომ მას ადამიანის თავის ტვინის ზუსტი ასლი გააჩნდეს. მთავარია მუშაობის პრინციპი. თუ ჩვენ გამოვიყენებთ ადამიანის (ასევე ნებისმიერი სხვა სისტემის) ინფორმაციის დამუშავების მართვის პრინციპებს, სავსებით შესაძლებელია შევქმნათ ე.წ. ჭკვიანი მანქანები, რთული ბიოლოგიური სტრუქტურების მსგავსი კონსტრუქციების გარეშე.

სწორედ ეს პრინციპია დაცული ხელოვნური ინტელექტის კვლევებში. კერძოდ უკუკავშირის პრინციპზე დაფუძნებული ალგორითმები, საშუალებას იძლევა პირველად (საბაზისო) და მეორეულ მატრიცებს შორის მოხდეს კორელაცია, სისტემის შიგნით ინფორმაციის გადანაწილებაზე. თვალსაჩინოებისათვის ავიღოთ ხელოვნური ინტელექტის თანამედროვე ნიმუში Asimo. ეს ჰუმანოიდი რობოტი გახლავთ იაპონური კომპანია Honda-ს ქმნილება. მარტივად რომ ვთქვათ, მისი (ასევე ნებისმიერი სხვა “მოაზროვნე მანქანის”) მუშაობის პრინციპი ეფუძნება ზემოთნახსენები მატრიცების პრინციპს. საბაზისო მატრიცაში მოთავსებულია ყველა ის ალგორითმი, რომელიც ჭირდება Asimo-ს ისეთი ძირითადი მოქმედებების შესასრულებლად, როგორიცაა სიარული, თავის მოძრაობა, ხელებში ნივთების დაჭერა და სხვა მარტივი თუ რთული მოძრაობები. მეორეული მატრიცა კი ეს გახლავთ დინამიური ალგორითმების ერთობლიობა, რომელიც განუწყვეტლი აწვდის საბაზისო მატრიცას ახალ-ახალ ბრძანებებს და ამით უზრუნველყოფს Asimo-ს კოორდინაციას გარემოში. კავშრი ამ ორ მატრიცას შორის სწორედ უკუკავშირის პრინციპით ხორციელდება. ანუ ხდება ძირითადი ალგორითმების მოდიფიცირება ისე, რომ ისინი შეესაბამებოდნენ კონკრეტულ გარემოებას, რაც Asimo-ს აძლევს საშუალებას ყოველ სიტუაციას მოერგოს მეტნაკლებად და რეალურ დროში მიიღოს ადექვატური გადაწყვეტილებები. ამ შემთხვევაში მეორეული მატრიცისთვის ინფორმაციის წყაროს წარმოადგენს რობოტის სენსორული მოწყობილობები. კამერებით მიღებული ვიდეოგამოსახულება და ბგერითი ტალღები, წარმოადგენენ კონკრეტული გარემოს აღქმის საშუალებებს. ამ ინფორმაციის დამუშავებით Asimo იოლად ორიენტირებს გარემოში, თავს არიდებს დაბრკოლებებს, აღიქვამს ადამიანების მიერ გაცემულ ბგერით ბრძანებებს, შეუძლია ადამიანის ჟესტიკულაციისა და სახის გამომეტყველების აღქმა. ეს ყოველივე Asimo-ს გასაოცრად ამსგავსებს ადამიანს და სწორედ ამიტომ ანდროიდი Asimo მოაზროვნე მანქანების ყველაზე უფრო კარგი წარმომადგენელია.

დავუბრუნდეთ ისევ კიბერნეტიკას. გარდა ხელოვნური ინტელექტისა, კიბერნეტიკა ასევე ფართოდ გამოიყენება ბიოტექნოლოგიებში. ბიოტექნოლოგიები ძალიან საინტერესო და ამავდროულად ძალიან დიდი თემაა, ამიტომ მასზე ცალკე სტატიას შემოგთავაზებთ. აქ კი აღვნიშნავთ მხოლოდ იმას რომ კიბერნეტიკის, ბიოინჟინერიისა მოლეკულური ბიოლოგიისა და კომპიუტერული ტექნოლოგიების განვითარების წყალობით, ბევრი თითქოსდა ფუტურისტული პროექტი რეალობად იქცა. ამის მაგალითია ხელოვნური გული, ხელოვნური ნეიროტრანსმიტერები, გენური ინჟინერიისა და სხვა ახალი მეცნიერებების მიღწევები.

ყოველივე ზემოთაღნიშნულიდან მკითხველი მიხვდება, თუ როგორი პროდუქტიული გახლავთ მეცნიერების სხვადასხვა დარგების ურთიერთთანამშრომლობა. მეცნიერება საკმაოდ სერიოზული იარაღია და მის ჭკვიანური გამოყენებას, როგორც ფიზიკური ისე ეთიკურ-მორალური თვალსაზრისით, შეუძლია დიდი დახმარება გაუწიოს კაცობრიობას მისი განვითარების რთულ გაზაზე.