Forskningsbloggen

Nature rapporterar att man är på väg att ta fram en metod för att automatiskt kontrollera äktheten hos dyrbara målningar. Ännu så länge är man beroende av att konsthistoriker och andra experter granskar verken okulärt och gör en så initierad bedömning de kan. Nu har dock matematiker i USA tagit fram en metod för att med hjälp av statistisk bildbehandling kvantifiera en konstnärs stil, vilket gör det möjligt att kontrollera ett ifrågasatt verk och undersöka om det är sannolikt att det verkligen är utfört att ”rätt” konstnär.

Dödens triumf, av Pieter Bruegel d.ä. Från wikipedia.

Man har utgått ifrån Pieter Bruegel d.ä. och ett antal av hans välkända imitatörer. Tekniken går ut på att man identifierar och kvantifierar karakteristiska geometriska ”drag” i måleristilen och gör en statistisk jämförelse mot den ”äkta” stilen. Artikeln är publicerad i Proceedings of the national academy of sciences.

Detta inlägg publiceras 100314:1.59. Det är med andra ord π-dags.

Nästa högtidsstund för transcendenta tal är π approximation day, den 22/7.

Kolnanorör är ett ofta återkommande nyckelord här. De är ett tacksamt forskningsämne, då man hela tiden hittar nya egenskaper, tillämpningar och fenomen. Nu rapporterar Ny Teknik att man har upptäckt ett helt nytt fenomen där en temperaturvåg som snabbt rör sig längs kolnanoröret pressar elektroner framför sig. Med en elektrisk krets kan man plocka ut elektronerna och producera elkraft. Man tänker sig tydligen en möjlig tillämpning som högkapacitetsbatteri. Det här kräver dock höga temperaturer och att nanostruktur bestryks med någon typ av bränsle som kan antändas och alstra der erforderliga värmen.

CCS (Carbon capture and storage) är en teknologi på allas läppar nuförtiden. Kortfattat går det ut på att avskilja koldioxid från en industriell fossilbränsleeldad förbränningsprocess och gömma undan den någonstans där den inte bidrar till ytterligare antropogen växthuseffekt. Lämpliga lagringsplatser kan exempelvis vara djup porös berggrund där man tidigare har pumpat upp olja och naturgas. Tekniken har identifierats av den internationella klimatpanelen IPCC som ett potentiellt viktigt bidrag för att minska den globala uppvärmningen.

Ett pilotprojekt ska nu genomföras i Hurum i Norge där ca 200 ton koldioxid ska pumpas ner i berggrunden. Mängden är givetvis helt försumbar klimatmässigt, men tekniken är fortfarande på forskningsstadiet. Projektet genomförs under Eureka-klustret Eurogia+ med det norska forskningsinstitutet Sintef som ledare.

Matematikern Simon Blackburn på Royal Holloway University of London har funderat på hur mycket utrymme som egentligen behövs när man fickparkerar. Om man  tillåter endast en backningsomgång med fullt rattutslag åt höger (och alltså förbjuder rörelser fram och tillbaka) reduceras problemet till en enkel geometrisk betraktelse där det minsta utrymmet bestäms av bilens geometri, dess svängradie och bredden på framförvarande fordon. Inga konstigheter egentligen. Det märkliga är att ingen tycks ha analyserat detta tidigare. Ny Teknik har rapporterat om Blackburns uppsats och länkar till den.

Parkeringsgeometri. Källa: S. R. Blackburn (2009)

Vad som skulle vara intressantare att se är en analys av en faktisk ”parkeringsalgoritm” där man tillåter upprepade omtag och nya spår. Hur stort utrymme behöver man då för att komma in i fickan med ett rimligt antal manövrer? (Som någon av kommentarerna hos Ny Teknik konstaterar räcker det i princip att fickan är infinitesimalt längre än bilen för att man teoretiskt ska kunna komma in – men det kan ta oändligt lång tid).

I december rapporterade Nature att forskare hittat ett mönster i hur gerillakrig utkämpas som tycks vara universellt. Man fann bland annat ett exponentiellt samband mellan omfattningen hos en gerillaattack (räknat i antalet offer) och frekvensen hos attacker av samma omfattning. Det här sambandet har man bekräftat vid analyser av 54 000 händelser under nio stora krig, bland annat kriget i Irak 2003 – 2008.

Man har gått vidare och utvecklat en matematisk modell som bygger på hypotesen att gerillagrupper bildas och splittras baserat på den aktuella hotbilden, och att de genomför sina militära handlingar för att maximera sin mediaexponering.

Det är nog för tidigt, dock, att hoppas på att man kan förutsäga händelseförloppen i krigen. Och det tycks finnas delade meningar bland världens konfliktforskare om resultaten här. Men vissa mönster tycks finnas där, och det är alltid intressant.

Science News rapporterar att man för första gången lyckats påvisa mörk materia – kanske. Mörk materia är någonting som inte syns men som man teoretiskt slutit sig till måste finnas och som dessutom utgör omkring 80 % av all massa i universum. Detta grundar man på att den synliga materian inte ”räcker till” för att förklara observationer av hur galaxer roterar och rör sig. Man tror att den mörka materian utgörs av MACHOs, som är storskaliga astrofysiska objekt som är för ljussvaga för att synas, och WIMPs, som är en exotisk och hittills obekräftad elementarpartikel som huvudsakligen växelverkar genom sin massa.

WIMP-detektor (från Science News)

Nu har experimentet Cryogenic Dark Matter Search rapporterat att man hittat spår av något som kan vara WIMP-partiklar. Med hjälp av speciella detektorer av germanium, nedkylda till nära 0 K och nedgrävda till 800 m djup, hoppas man kunna registrera vibrationer av WIMP:ar som passerar genom jorden. Nu har man fått mätresultat som kan vara positiva, men det är inte helt bekräftat ännu. Det finns en möjlighet att de uppmätta vibrationerna har orsakats av radioaktivt sönderfall i berget omkring detektorerna.

Miljardären Sir Richard Branson och hans rymdturistföretag Virgin Galactic har nu avtäckt den andra generationens kommersiella rymdfarkost, rapporterar bland andra BBC.

SpaceShipTwo är ett raketplan med fällbara vingar som lyfts upp i luften med bärplanet WhiteKnightTwo och därefter stiger till 110 kilometers höjd innan det glidflyger ner till marken igen. Resorna ska utgå ifrån en specialbyggd flygplats i i New Mexico, USA. Det finns plats för två besättningsmän och sex passagerare. En tripp tar omkring två timmar, inklusive sex minuters tyngdlöshet och biljetten kostar ungefär 1,4 miljoner kronor – tur och retur. Planet ska nu testas under ca 18 månader innan man kan starta den kommersiella verksamheten. Därefter räknar Virgin Galactic med att forsla ett tusental människor upp i rymden det första året, och därmed tredubbla antalet astronauter i världshistorien.

Om man analyserar förekomsten av ord i ett språk, så finner man att det näst vanligaste ordet används ungefär hälften så ofta som det vanligaste, det därpå vanligaste förekommer med en tredjedels frekvens, och så vidare. Detta samband upptäcktes inom lingvistiken på 1930-talet och har kommit att kallas för Zipfs lag, efter lingvisten George Kingsley Zipf. Lagen tycks gälla för alla naturliga språk, och man har dessutom visat att den gäller även för stora textmassor där orden slumpats fram.

Zipfs lag säger att den relativa frekvensen hos ett ord är omvänt proportionell mot ordets rangordning. Mera generellt talar man också om högre ordningars samband med en högre exponent på rangordningen.

Nu rapporterar Physical Review Letters att man har hittat Zipfs lag i schack. Om man analyserar frekvens av spelöppningar och rangordnar dem efter popularitet visar det sig att de följer Zipfs lag med exponenten 2.

Ny Teknik tipsar om Galaxy Zoo – en chans för den astronomiintresserade gemene man att hjälpa till med praktiskt arbete. Galaxy Zoo är en avknoppning av the Sloan Digital Sky Survey, som under åtta år genomförde en systematisk automatiserad fotografering i flera frekvensband av omkring en miljon galaxer. Alla dessa avbildade objekt är en stor källa till forskningsmaterial om hur galaxer utvecklas, lever och dör. Men först måste de klassificeras så att man kan göra statistik av dataunderlaget och detta kan man hjälpa till med som lekman på Galaxy Zoo. Man får helt enkelt titta på bilder av galaxer och svara på en del enkla frågor av typen ”Är den spiralformad eller eliptisk?”, ”är den helt rund eller linsformad?”.

Det här är inte första gången som astronomer tar hjälp av allmänheten. SETI@Home är ett annat projekt som tar hjälp av frivilligas datorkraft. Genom att installera en speciell skärmsläckare på sin internetanslutna dator kan man låna ut en del av sin processorkraft till att analysera radiobrus från avlägsna stjärnor. Syftet med det projektet är att leta efter mönster i signalerna som kan tyda på intelligent liv i rymden.