søndag 19. januar 2025

Teleportering: En praktisk veiledning

 

«Teleportering» beskriver en måte å reise fra ett sted til et annet på uten å bevege seg mellom de to stedene: Med teleportering kan du gå inn gjennom en port på Raufoss det ene øyeblikket og gå ut av en annen port på Zanzibar det neste, uten at du har befunnet deg noe sted mellom de to portene. Teleportering er en hyppig brukt transportmetode i science fiction. Her er noen eksempler:

Den første kjente anvendelsen av denne praktiske opfinnelsen ble beskrevet av Fred Jane i romanen «To Venus in five seconds» ( https://en.wikipedia.org/wiki/To_Venus_in_Five_Seconds ) fra 1897. Som tittelen sier, teleporterer denne forfatteren helten sin til Venus. Vår egen Eirik Ildahl, derimot, teleporterer sin heltinne Liriel i romanen av samme navn ( https://kvernvold.blogspot.com/2024/10/i-2155-har-en-spesialagent-en-travel.html ) til Mars og tilbake igjen. I Philip K. Dicks «The unteleported man» ( https://en.wikipedia.org/wiki/The_Unteleported_Man#Plot_summary ) har 40 millioner nybyggere reist gjennom teleporten til en koloni i Formalhauts planetsystem. 1 Larry Niven beskrev i «Flash crowd» ( https://en.wikipedia.org/wiki/Flash_Crowd ) de samfunnsmessige konsekvensene av at en slik transportmetode blir tilgjengelig for et stort publikum.

Mange flere eksempler kunne nevnes. Teleportering er altså brukt av mange forfattere til mange forskjellige formål. Metoden som brukes faller grovt sett i to kategorier:

Det enkleste er å sende informasjonen som trengs for å gjenskape personen fra én teleport til en annen, ikke sjølve personen. Metoden er den samme som i 3D-printing. Denne metoden kan også brukes hvis man vil lage én eller flere reservekopier av seg sjøl, som i Jack Vances klassiske fortelling «To Live Forever» ( https://en.wikipedia.org/wiki/To_Live_Forever ) eller David Brins «Kiln People» ( https://en.wikipedia.org/wiki/Kiln_People ). Før nevnte Eirik Ildahl bruker metoden til å lage et stort antall kopier, avatarer, av herskeren, slik at hun kan være mange steder på én gang og se til at hennes vilje blir fulgt i ett og alt. Les «Undiva» ( https://kvernvold.blogspot.com/2024/11/ambisis-framtidshistorie-fra-eirik.html ).

Vanligvis sendes informasjonen som elektromagnetiske signaler i vårt fysiske univers. Slik teleportering foregår altså med lyshastighet. En unngår dermed å forflytte seg raskere enn lyset, med de komplikasjoner som slik forflytting ellers kunne medføre: Se f eks https://kvernvold.blogspot.com/2025/01/ingen-spk-reise-raskere-enn-lyset.html

Metoden forutsetter at det organiske materialet som trengs for å gjenskape hele personen er tilgjengelig i mottakerporten, akkurat som i en 3D-printer. Dette materialet brukes til å rekonstruere den teleporterte. Men å skrive ut en helt presis organisk kopi av en person er langt mer komplisert enn å skrive ut en plastkopi av en pistol. For at vi skal kunne si at kopien er identisk med originalen, må hver celle, hver bakterie og hvert virus i kroppen, hver elektrisk ladning i cellene og hver tanke i hodet, være kopiert. La oss se hvor mye informasjon som kreves for at det skal kunne lages et perfekt replika av deg, med alle dine ferdigheter, feil og mangler, implantater og innvollsormer.2

Flinke folk har regnet ut at innholdet i hjernen din utgjør ca 2,5 petabytes ( https://kvernvold.blogspot.com/2021/04/de-klarer-ikke-innfre-full.html ). Men hjerneinnholdet ditt er bare en brøkdel av det som må overføres. Hele kroppen din inneholder omtrent 30 trillioner celler, og hver celle mottar, lagrer, genererer og sender impulser. ( Se f eks https://www.sciencefocus.com/the-human-body/human-microbiome .) I tillegg inneholder kroppen virus, bakterier, sopp og diverse snyltere. Det kan sikkert diskuteres om bakterier har tanker i hodene sine (eller hva de nå bruker i stedet for hoder), men impulser har de; det er sånne impulser som får dem til å ete og drite, dele seg, bevege seg og slippe ut giftstoffene som tar livet av deg. Tidligere nevnte kilde meiner at du også har omtrent 39 trillioner bakterier, viruser, sopper og andre små skapninger i kroppen. I tillegg har du kanskje flatlus, øremidd, trikiner, bendelormer, spolormer og alle eggene deres, hver med sine biomer, sine celler og sine parasitter. Om jeg ganger antall celler og leieboere i kroppen din med 100, kommer jeg kanskje i nærheten av antall bits som trengs for å gi en fullstendig og nøyaktig beskrivelse av hele deg, med snørr og rynker. Eller kanskje ikke:

Det trengs i virkeligheten en beskrivelse av hvert eneste molekyl i kroppen din. For hvis kopien skal være identisk med originalen, må hvert eneste molekyl være kopiert, sammen med informasjonen om type molekyl, plassering i kroppen, koplinger til andre molekyler, ioniseringstilstand – og flere andre ting som jeg ikke er flink nok til å tenke på i farten. Du har ca 7 * 1027 molekyler i kroppen ( https://consensus.app/questions/how-many-molecules-in-the-human-body/ ), og da er jeg ikke sikker på at hvert eneste koronavirus er telt med. Jeg runder av oppover og antar samtidig at hvert molekyl trenger 10 bits i snitt for at beskrivelsen skal bli fullstendig, og det er antakelig en underdrivelse. Medregnet redundans og kontrollbits (du vil jo unngå alt for mange kopieringsfeil) kommer jeg til at en så godt som fullstendig beskrivelse av hele deg krever 1029 bits – altså 100000000000000000000000000000 bits. Med kløktige komprimeringsteknikker kan en kanskje redusere antallet noen prosent.

Kommersielt tilgjengelige bredbånd over satelitt kan i dag levere inntil 100 Gb/s. Med en slik kapasitet tilgjengelig vil det ta ca 31,5 milliarder år før du er framme på Zanzibar, forutsatt at Zanzibar og universet forøvrig fortsatt eksisterer.3 Til gjengjeld kan du kjenne deg trygg på at sveisen ligger slik du la den, og at du klør akkurat like ille i bakstussen som du gjorde på Raufoss. Med denne transmisjonstida ser du ingen grunn til å klage over en redundans på 1/3 sekund, noe som er uunngåelig ved satelittoverføring.

Metoden trenger altså litt finpuss før den blir praktisk anvendelig. Etiske og juridiske problemstillinger må også avklares: Hva skal skje med originalen som fortsatt befinner seg på Raufuss – skal den destrueres idet avsenderporten får beskjed om at overføring er vellykket gjennomført? Eller må vi leve med at det finnes to så godt som identiske individer som begge gjør krav på å være deg, med alle dine rettigheter og noen av dine forpliktelser? Det trengs grundig utredning før denne reisemåten kan tillates i kommersiell bruk, i tillegg til at en del tekniske problemer må avklares.

Den andre reisemetoden er enklere og mer elegant, men samtidig langt mer teknisk komplisert enn den første: Den går ut på at den reisende blir transportert fysisk gjennom et hull i verdensveven (et einsteinsk «ormehull» i romtidskontinuumet, en «fjerde dimensjon», et tunnel gjennom et parallelt univers, etc) og dukker opp på den andre sida.

Fysikken bak slik transport blir aldri særlig godt forklart, så det trengs mye forskning for å få det til å virke. Felles for alle teknikker som brukes er at personen forsvinner fullstendig fra ett sted i den fysiske verden og kommer ut igjen på et annet sted i den fysiske verden.4

Det er vanskelig å regne på teknikker som ikke er særlig godt beskrevet. Vi må forutsette at kjente fysiske lover virker både ved avreise og ved ankomst. Fysikken er den samme, både på Zanzibar og på Raufoss. Jeg vil ta utgangspunkt i energibevarelsen, som er en urokkelig lov i vårt univers: Energien kan konverteres til andre former, f eks til masse i samsvar med regelen E=mC2, men den kan aldri forsvinne. Eller masse kan omformes til energi etter samme regel.

Den enkleste måten å få en person til å forsvinne fysisk på ett sted og gjenoppstå fysisk på et annet sted er ved annihilasjon og kreasjon. Vi kjenner ikke hvilket hull i fysikken som tillater ei slik kopling, men så lenge vi veit at masse og energi er ekvivalente, kan vi regne på det. Å annihilere en hel person er en langt mer fullstendig prosess enn f eks en hydrogenbombe: I en slik bombe blir bare en liten del av massen til energi, men når hele personen annihileres, tilsvarer det en gjensidig anihilasjon av materie og antimaterie: Alt skal bort.

Hvis vi setter inn m = 80 kg og C = 300000000 m/s, får vi at annihilasjonen utløyser en energi på 7,2 * 1017 Nm, tilsvarende ca. 10 millioner Hiroshima-bomber. Samme energimengde trengs for å frambringe en 80 kilos person der ingenting finnes på forhånd. Kravet om energibevarelse er ivaretatt ved at energien utløyses på Raufoss og brukes på Zanzibar i samme øyeblikk som personen forsvinner og dukker opp.

Denne teknikken kan ikke anbefales til praktisk bruk for et større publikum. En kan forestille seg å teleportere (for eksempel) ett enkelt elektron på denne måten, men du er 1032 ganger så tung og krever 1032 ganger så mye energi hvis samme teknikk skal brukes på deg. Det vil ikke omgivelsene eller myndighetene godta.

Det er nok tryggere for omgivelsene hvis transporten foregår uten at personen forsvinner og gjenoppstår. Da trenger vi en tunnel gjennom verdensveven. Personen faller gjennom et hull i virkeligheten og ankommer bestemmelsesstedet med alle sine egne molekyler intakt. Men også en slik metode medfører tap eller tilførsel av energi: Hvis vi igjen tar utgangspunkt i Raufoss og Zanzibar, ser vi at personen er tilført en god del ekstra bevegelsesenergi ved ankomsten. Det skyldes følgende: Jorda roterer med en hastighet på en omdreining i døgnet. På Raufoss befinner du deg ca 3.190 km fra rotasjonsaksen – det betyr at du slynges rundt med en hastighet på 36,8 m/s. På Zanzibar er farten dobbelt så stor. Da er du blitt tilført en ekstra bevegelsesenergi på 162.529 Nm, eller 0,045 Kwh, i løpet av et øyeblikk.

Hvor skal den ekstra bevegelsesenergien hentes fra? Det er bare du og kroppen din som blir flyttet. Altså må du og kroppen din avgi energi i form av varme. Ditt varmetap blir til bevegelsesenergi – den eksakte konverteringsmåten å vi komme tilbake til. Er du en vanlig, slapp fyr som jeg, så produserer kroppen din kanskje 2,5 Kwh varmeenergi pr døgn. Hvis bevegelsesenergien hentes fra kroppen din, går det altså med 26 minutters varmeproduksjon for å få opp farten. Det blir litt av et kuldesjokk på null sekunder, men det kan hende du tåler det, i hvert fall på et godt og varmt sted som Zanzibar. Verre blir det kanskje når du er akklimatisert i Syden og reiser hjem til Raufoss: Da blir du kraftig overopphetet. Be fastlegen sjekke blodtrykk og hjerterytme før du reiser!

Hvis du skal teleporteres til Mars på denne måten, går det med mer energi. Vi kan se bort fra at du skal forlate en gravitasjonsbrønn som tilsvarer 11,2 km pr sekund og ned i en annen gravitasjonsbrønn på 5 km/s (finn alle tall du kan ønske deg her: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/marsfact.html ) For nå skal du verken opp eller ned, du skal bare forsvinne på det ene stedet og dukke opp på det andre, omtrent som i den kvantemekaniske tunneleffekten, hvor du plutselig finner et savnet elektron på utsida av et uoverstigelig energipotensial. (Se også Hawking-stråling; https://no.wikipedia.org/wiki/Hawking-str%C3%A5ling )

Når du dukker opp, har du en litt annen bevegelsesenergi enn du hadde da du forsvant (se reiseeksemplet Raufoss-Zanzibar). Denne forskjellen er så liten at alminnelig latskap tilsier at jeg ser bort fra den: Regn sjøl, hvis du er av den pedantiske typen. Derimot har du fått en kraftig økning i potensiell energi, regnet i forhold til Sola: Du befant deg 150 millioner kilometer fra dette kraftsenteret. Nå er du plutselig 228 millioner kilometer borte!

Du er altså tilført en energimengde som tilsvarer integralet av (G*M*m/r2)dr fra r = 150 millioner km til r = 228 millioner kilometer. Her er G den universelle gravitasjonskonstanten ( https://no.wikipedia.org/wiki/Gravitasjonskonstant ), M er solas masse ( https://no.wikipedia.org/wiki/Solen ) og m er dine egne 80 kilogram. Ved første øyekast virker svaret beskjedent: Energikravet for å komme fra den ene tilstanden til den andre er 6720 KWh. To-tre måners strømforbruk på vinterstid; koster det ikke mer å komme til Mars?

For å bygge en slik teleport, må du først finne en tunnel som forbinder punktene med hverandre over en avstand på minimum 78 millioner kilometer. Så må du skaffe energien. Nå kan du ikke ikke ta den fra din egen kroppsvarme; du vil jo ikke dukke opp på Mars som ei stor isblokk. Et skikkelig kraftig batteri skule holde. Men hvordan overfører du i praksis denne energien til å gjennomføre et makroskopisk kvantesprang fra Raufoss til Valles Marineris?

Finner du først denne tunnelen, eller dette nettverket av tunneler gjennom andre dimensjoner enn de fire vanligste, er fristelsen stor til å bruke den til mer enn vanlig transport også: Kanskje kan du stoppe på vegen og besøke andre universer enn vårt eget, og gjerne andre tider også? Les mer om slike muligheter her: https://kvernvold.blogspot.com/2022/08/kommer-aldri-levende-herfra-igjen-forord.html og i de to påfølgende innleggene på globben. Mulighetene er uendelige, når de viktigste gjennombruddene viser seg.

Men foreløpig har vi ikke funnet noen tunnel gjennom virkeligheten som forbinder Gran Stasjon med Oslo S en gang. Så forskningen har fortsatt et stykke å gå før vi kan innføre teleportering som et praktisk alternativ til buss for tog.

1Sia Dick var Dick, blir det etterhvert stadig mer uklart hva som egentlig foregår. Forfatteren kan heller ikke ha vært sikker, sia han skrev historien om igjen flere ganger. Forståsegpåere meiner at dette er ei av hans aller mest paranoide fortellinger, og det sier ikke lite.

2Great fleas have little fleas upon their backs to bite 'em,
And little fleas have lesser fleas, and so ad infinitum.
And the great fleas themselves, in turn, have greater fleas to go on;
While these again have greater still, and greater still, and so on.

- Augustus De Morgan: A Budget of Paradoxes, 1872

3 «Jeg vil så gjerne hen til Zanzibar, men Zanzibar, hvor er nå det», sang Bjørg og Per Gunnar i min ungdom. Dette spørsmålet kan igjen bli aktuelt, når du håper å komme fram til den riktige teleporten.

4Og da ser jeg i denne omgangen bort fra sånne tilfeller der den reisende – med eller uten hensikt – havner i et annet univers, på et annet tidspunkt osv. Her dreier det seg bare om å reise lynraskt fra ett sted i vår egen verden til et annet sted i vår egen verden.

torsdag 16. januar 2025

Ingen spøk å reise raskere enn lyset

 

Ei gammel folkevise fra Oxfordshire lyder slik:

There was a young lady named Blight

who travelled much faster than light.

She set out one day

in a relative way

and returned on the previous night.

Jeg vil illustrere problemstillingen som denne folkevisa tar opp gjennom et eksempel. Som kjent er megastaten Trantor blitt så overbefolket at det tyter folk, roboter og andre skapninger ut av alle tunnellene som gjennomhuller planeten på kryss og tvers. Overflata er dekket fra pol til pol av et lag med bebyggelse som strekker seg helt ut i stratosfæren. Alle beboelige planeter i resten av galaksen er enten bebygd eller satt ut til forskjellige utbyggere. Hvor skal befolkningsoverskuddet gjøre av seg nå?

Folk må reise ut og prøve lykken i andre galakser! Stjernekrysseren Nina, Pinta og Santa Maria er ett av mange stjerneskip som frakter håpefulle nybyggere til nye verdener. Skipet legger ut på turen til Den store magellanske sky, bare 170.000 lysår borte. 10.000 lysår fra galaksen ankrer skipet opp og rekognoserer. 1

Skipets skarpe blikk faller på planeten Kandella, som ser ut til å egne seg ypperlig til kolonisering: En funklende blå sydhavsverden med ei passelig stor og stabil sol, et magnetfelt som skjermer mot usunn stråling, en atmosfære til å puste i, rotasjonsperiode, årstider og tyngdekraft som oppfyller de strengeste krav fra sarte jordiske organismer. Hva mer kan en håpe på? Noen bedre verden å bebygge kan knapt tenkes.

Skipet tar en beslutning og setter kursen mot Kandella, 10.000 lysår borte. Passasjerene er utålmodige: Sjøl om overfarten fra Trantor har foregått med relativistisk hastighet, har den tatt tolv år av livene deres: De var unge ved avreisen, men nå har de fleste bare to-tre hundre år igjen å leve. Ikke flere år å miste, tenker skipet, og girer over i fotonhastighet for å komme til Kandella på null tid. Bokstavelig talt.

I et einsteinsk univers er det jo ikke mulig for en gjenstand med hvilemasse forskjellig fra null å komme helt opp i lyshastighet – det ville kreve uendelig mye energi.2 Men Nina, Pinta og Santa Maria besitter en teknologi som vi fortidsmennesker bare kan drømme om: Denne teknologien tillater at hele skipet med søkke og snøre og mann og mus konverteres over i fotonrommet med hvilemasse null, men med relativistisk masse nøyaktig lik hvilemassen til skipet. I denne tilstanden transporteres skipet hele vegen til Kandella. Der spretter skipet ut av fotontilværelsen igjen og konverteres tilbake til opprinnelig tilstand.

Altså: I det ene øyeblikket befinner skip, passasjerer og inventar seg 10.000 lysår borte. I neste øyeblikk befinner det seg i bane rundt Kandella. I passasjerenes referanseramme tar denne overfarten nøyaktig 0 sekunder, men i referanserammen til en observatør som befinner seg i ro i forhold til Kandella tar den 10.000 år. Du kan gjerne bruke begrepet «teleportering» om denne transportmåten, som jeg nettopp har forklart for deg på en vitenskapelig måte. Hrm. Ikke prøv dette hjemme.

Skipet veit at før passasjerene tar Kandella i bruk, må planeten tilpasses til menneskelige behov. Det lever sikkert organismer der, utviklet med en helt annen biologi enn den menneskene er vant til. Alle slike organismer må bort, fra mikro til makro. Planeten må blankskures. Så må den fylles opp med Jordas yrende liv; mikrober og makrober, brontosaurer og pungfuruer, akasier og slimsopp. Bakterier, virus og prioner. Terraforming fra innerst til ytterst!

Slikt tar tid: Bakterier og andre skapninger må tilpasses og genredigeres mens det lokale livet utslettes. Så må de jordiske kulturene bli spredt og sådd over hele planeten og gitt tid til å fylle himmel og hav og alt imellom. Alt dette må være gjort på forhånd, slik at Kandella er innflyttingsklar når menneskene kommer.

På forhånd? Javisst, stjernekrysseren Nina, Pinta og Santa Maria har enda mer avanserte teknologiske knep til rådighet. I lasten frakter den med seg en minikrysser på noen få milliarder tonn. Denne minikrysseren har alt utstyr som trengs til terraforming. Den har kløktige tenkebokser som raskt finner ut den optimale måten å utslette enhver fremmed biologi på, og som gjennomfører en slik prosess mest mulig smertefritt og optimalt. Den har andre tenkebokser som inneholder genetiske oppskrifter på ti milliarder arter med alle tenkelige variasjoner innafor arten, hvordan artene kan redigeres og genereres, hvordan de kan spres mest mulig effektivt. Minikrysseren tenker på alt. Den styres av den kløktige androiden Petter: Petter er sjølreparerende og dermed nesten udødelig, og han har én eneste oppgave her i livet, nemlig å terraforme Kandella. Når det er gjort, kan han folde sine hender og sovne stille inn.

Petter tenker dessuten djupe tanker om livet, evigheten, hensikten med det hele og slikt. Slike tanker må Petter kunne tenke for å fungere optimalt og skape en god verden for menneskene sine.

Og hvordan kan Petter klare å gjøre alt klart for menneskene når de kommer? Stjernekrysseren Nina, Pinta og Santa Maria må sørge for at Petter er på plass på Kandella noen tusen år før stjernekrysseren sjøl ankommer. Da må Petter reise raskere enn lyset! Så i nøyaktig samme øyeblikk som stjernekrysseren hopper over i fotonrommet, transformeres Petter og minikrysseren hans over i tachyon-universet – et selsomt univers som står på tvers av det fysiske universet. I tachyon-universet foregår all bevegelse med overlyshastighet. Petter og krysseren hans reiser som tachyoner med en hastighet lik to ganger lyshastigheten, hele vegen til Kandella, hvor de transformeres tilbake til det fysiske universet og kan begynne på oppgaven sin. - Ikke prøv dette hjemme heller.

I det fysiske universet kommer Petter til Kandella i løpet av fem tusen år, slik en observatør som står i ro i forhold til Kandella ser det. Da har han fem tusen år på seg til å gjennomføre terraforming før Nina, Pinta og Santa Maria ankommer.

I Petters referanseramme ser det litt ansless ut. Ved bruk av Einsteins ligninger for hastighet, tid, energi og slikt (se f eks https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_relativistic_equations ) finner du ut at tida et tachyon bruker fra ett punkt til et annet er imaginær - i dette tilfellet lik kvadratrota av minus en tredjedel ganger den tida lyset bruker mellom de to punktene. Men dette er tid som forløper i det imaginære rommet, vinkelrett på det reelle rommet. I sin egen referanseramme ser Petter at han har brukt fem tusen år mindre på overfarten enn han ville ha brukt hvis han reiste med lyshastighet. Altså fem tusen år mindre enn null: Han kommer fram fem tusen år før han reiste.

Petter gjør seg kjent med Kandella. Han treffer kandellabrene og oppdager at de lever lykkelige og nesten perfekte liv, i harmoni med hverandre, med omgivelsene, med universet. De reflekterer og deler tanker og visjoner, de skaper kunst og musikk som fortryller sinnet og løfter det til oversanselige opplevelser. De er på god veg til å avsløre hensikten med livet, universet og alt annet. Slike erkjennelser kommer de fram til uten å ødelegge den verdenen de lever i; uten en eneste utryddelseskrig mot livet, naturen og hverandre. Kandella blomstrer av et liv som er forskjellig fra alt Petter kjenner fra før, mangfoldig og særegent, fascinerende og vakkert.

Sakte men sikkert blir Petter så grepet av alt dette han er sendt hit for å ødelegge at han tenker: Hva faen - er det virkelig kandellabrene som trenger å bli utslettet? Er det ikke heller menneskene?

Sin egen skjebne tenker ikke Petter på. Han er en perfekt programmert androide og veit at han forlater denne verden når han haer utført sin livsoppgave, og det er slik det skal være. Nå må han bare beslutte hva denne livsoppgaven går ut på.

Etter nesten fem tusen år – i siste sekund før Nina, Pinta og Santa Maria ankommer - tar Petter en beslutning. Han transformerer seg og minikrysseren tilbake i tachyon-universet og reiser ørlitt raskere enn lyset tilbake til banen han forlot for fem tusen år sia. Der transformerer han seg tilbake til det reelle universet, og er der noen sekunder før Nina, Pinta og Santa Maria legger i veg i retning Kandella. I sin egen referanseramme har han nå kommet noen sekunder før avreise – nok tid til at han kan utslette både stjernekrysseren, minikrysseren og seg sjøl med ett eneste stort blaff. Han kjenner en djup tilfredshet idet han utfører annihilasjonen og veit at han oppfyller livets og universets hensikt med androiden Petter.

Blaffet er så kraftig at det blir observert på Kandella ti tusen år seinere (i kandellabrenes referanseramme). På planeten er dette lysfenomenet enda ett av de mysteriene de kom til universet for å reflektere over.

Den intelligente leser har nå fått et spørsmål å gruble over: Petter har utslettet både seg sjøl og stjernekrysseren Nina, Pinta og Santa Maria noen sekunder før de la avsted mot Kandella. Hvordan kan han da ha kommet til Kandella og observert det harmoniske livet som utfolder seg der, slik at han bestemmer seg for å la det være?

Den samme leseren har fått et (kanskje) enda vanskeligere spørsmål å gruble over: Hele reisen til Kandella og tilbake, og Petters løsning på Petters dilemma, finner sted i Petters egen referanseramme. Men som du alltid blir forklart under gjennomgåelser av relativitetsteorien, med eksempler hentet fra togtransporten, hvor en passasjer tenner et lys som blir observert av en fyr på stasjonen idet toget fyker forbi: «Samtidighet» er en relativ ting, og rekkefølgen til forskjellige hendelser avhenger av observatørens referanseramme. Så hva skjer i en referanseramme der observatøren står i ro i forhold til Kandella? Ender det også der med at stjernekrysseren blir utslettet noen sekunder før avreise?

Grunngitte svar på disse to spørsmålene sendes meg i god tid før vårt neste møte (og hvis mulig: Helst før du mottar denne oppgaven). I mellomtida håper jeg du har oppfattet at å reise raskere enn lyset kan by på store utfordringer. Hva kan det føre til hvis slike reiser blir vanlige? Kan det føre til undergangen for sivilisasjonen slik vi kj


1Du kjenner jo din Einstein! Da veit du at når krysseren har tilbakelagt det meste av turen nær lysets hastighet, så har passasjerene opplevd at turen så langt har krevd tolv år. En observatør som sitter i ro i forhold til Trantor og Den store magellanske sky, derimot, vil si at den har tatt litt over 160.000 år. «Samtidighet» er ingen enkel sak her i dette universet. Mange science fiction-forfattere lever riktignok i et helt annet univers.

2Når jeg skriver «hvilemasse», skjønner du straks at jeg tilhører den gammeldagse skolen av fysikere som snakker om «hvilemasse» og «relativistisk masse». Helt unødvendig å bruke sånne begreper, meiner modernistene; masse er masse. Men jeg regner på gamlemåten, i samsvar med forelesningsnotatene mine fra fysikkbygget på Gløshaugen, og med det knappe og konsise verket «Fysik V A Atomfysik» fra Almqvist & Wixell (riktignok skrevet av en svenske). Resultatet blir det samme, enten du regner på gamlemåten eller på nymåten. Give me that old time religion, give me that old time religion, give me that old time religion – it's good enough for me. It was good enough for Hemmer, it was good enough for Hemmer, it was good enough for Hemmer, and it's good enough for me. Give me -

onsdag 8. januar 2025

Sentralisering må både vedtas og finansieres!

 

Du har hørt historien fra Direktørpartiet så ofte og så lenge at du nesten begynner å tru på den: Sentralisering skjer fordi folk vil bo og arbeide sentralt, sier de. Det gjelder ikke minst unge mennesker i etablering. Denne historien forteller også Byråkratpartiet, bare ørlitt mer omstendelig og nølende enn direktørene.

Fortellinga inviterer deg til å tru at samfunnsendringer drives av stemninger og følelser. Sånn er det ikke: Samfunnsendringer drives av økonomi. Når penger brukes, skaper det endring.

Måten private penger brukes på bestemmes av dem som har pengene. Da skjer det tilfeldig, uten noen samlet, overordnet plan. Det er ikke private eiere som bruker de store pengesummene her i landet heller; det er det Staten og kommunene som gjør. Dermed er det statlig og kommunal pengebruk som driver de store endringene her i landet.

De fleste som har makt og posisjon til å påvirke offentlig pengebruk har sine interesser knyttet til et «sentrum» - enten fordi de bor der, eller fordi de har eiendom og virksomhet der. (Det er slike ting som gjør «sentrum» til sentrum.) Det kjennes svært få eksempler på at beslutningsfattere tar beslutninger til sin egen ugunst. Det finnes langt flere eksempler på det motsatte. De aller fleste som tar beslutninger på vegne av «fellesskapet» vil riktignok protestere iherdig og indignert mot påstander om at de begunstiger sine egne interesser. Det bare slumper til å bli slik. At «fellesskapet»s kroner kanaliseres til «sentrum» er helt naturlig, vil de hevde: Da kan jo alle nyte godt av det, ikke bare de som bor der. Operaen i Oslo har alle glede og nytte av, enten de bor i Oslo eller på Smøla. Smølaværingene kan jo også reise til Oslo hvis de vil.

La oss se på noen enkle eksempler på hvordan dette virker:

I Oslo bygges det nytt regjeringskvartal. Det skal, ifølge de siste estimatene, koste 53,5 milliarder kroner. Dette tallet er nesten et år gammelt, så du må ikke bli forbauset om det blir atskillige milliarder dyrere etterhvert.

Det bygges også et «Livsvitenskapsbygg». Der skal man finne svaret på hva liv, helse og død er, leser jeg, og det er jo sannelig på tide. Grunnsteinen er lagt på Blindern, og kostnadsrammen er 13,3 milliarder. Bli ikke forbauset hvis - -

Det bygges også et nytt sjukehus på Aker, og et nytt rikshospital på Gaustad. Anslått samlet kostnadsramme er foreløpig 50 milliarder kroner. Bli ikke forbauset hvis - -

Det pågår mange andre byggeprosjekter, store og små, deriblant et par store i Trondheim, hvor det også er et «sentrum» som trenger å styrkes - riktignok bare et regionalt ett. Men i denne omgangen vil jeg konsentrere meg om de tre nevnte prosjektene. Tilsammen medfører de kostnader på 116,8 milliarder kroner (pluss pluss) i dagens penger. 116,8 milliarder gir 100.000 årsverk. (Noen årsverk er riktignok mye dyrere enn gjennomsnittet: De aller flinkeste direktørene, advokatene, arkitektene og prosjektlederne kommer fort opp i ti, femten millioner pr årsverk. Arbeidsfolk er ikke brått så flinke, så de koster mye, mye mindre. Til gjengjeld er det mange flere av dem. Dermed havner gjennomsnittet på en million eller vel så det.) Alle disse årsverkene skal utføres og lønnes i Oslo av folk som bor der eller reiser dit. Når skatten er betalt, bruker folk resten av pengene de tjener på mat og klær, kultur og underholdning, fyll og fest, bolig og reiser. Dermed skaper de ringvirkninger og enda mange flere arbeidsplasser i Oslo. - Og når byggene står ferdige, skal de fylles med nye årsverk som lønnes av Norges skattebetalere: Leger og sjukeleiere, professorer og dosenter, stipendiater og studenter, sekretærer og vaktmestere.

De 116,8 milliardene har staten tatt inn som skatter og avgifter i hele landet. De kunne ha blitt brukt til å skape 100.000 årsverk rundt omkring der hvor skattene og avgiftene betales. (Eller flere: Årsverkene er ikke riktig så dyre ute i bushen som inne i «sentrum».) Det skjer ikke: Arbeidsplasssene skapes i Oslo. Dit må folk reise for å få de jobbene som skapes. Slik skapes presset på boligmarkedet og andre tilbud i Oslo og andre «sentra», og slik skapes fraflytting i resten av landet.

Gjør et tankeeksperiment: Flytt regjeringskvartalet til et sted mer midt i landet - for eksempel Støren sør for Trondheim. Ikke brått så sentralt, sjøl om de har både Størens bakeri og første matstasjon på Den store styrkeprøven Trondheim-Oslo. Alle de 53,5 milliardene med direktører, prosjektledere, ingeniører, arkitekter og arbeidsfolk. Fyll det ferdige bygget: Flytt hele regjeringsapparatet med søkke og snøre – departementer og statsråder, byråkrater og sekretærer, rådgivere og konsulenter, journalister og lobbyister. Så kan du forestille deg hvilke underverker dette ville ha gjort for boligmarkedet i Oslo: Plutselig kunne det ha blitt mulig for unge i etablering å skaffe seg bolig innafor Gjelleråsen og Tusenfryd. - Og hva det ville ha betydd for boligbyggere, grunneiere, næringsdrivere, ungdommer og andre folk på Støren: Supermarkeder, restauranter, reisebedrifter, polutsalg, nattklubber, kebabsjapper og pølsebuer spretter opp. Regnskapsbyråer. Elektrikere, rørleggere, advokater. Flere nye skoler på tomtene til de nedlagte. Støren får flunkende nye rådhus, samfunnshus, ungdomshus og kulturbygg. Et mirakel av vekst og verdiskaping i Bygde-Norge!

Sånn går det ikke. I stedet brukes milliardene der de alltid blir brukt, altså i «sentrum». Dermed slumper de de til å fortsette å berike boligeiere, næringsdrivende og grunneiere i «sentrum».

Som i landet, så óg i fylker og kommuner. Hvert fylke, hver kommune har sitt eget «sentrum» som må styrkes, og hver beslutningsfatter har ei sjuk mor som bor i «sentrum». Det er alltid noen som tar jobben med å produsere argumenter for sentralisering. Dette skriver Hanne Alstrup Velure, leder av Innlandet Høyre: «For å sikre bærekraftig brukertall og kvalitet med bredde i tilbud og fagmiljø, må tjenester samles. La oss si det som det er - vi må sentralisere i regionene for å demme opp for den store sentralisering.» ( https://www.hadeland.no/aret-da-vi-larte-hva-fremtidens-politikk-ogsa-handler-om/o/5-21-1313436 )

For å motvirke «den store sentralisering» må vi også sentralisere lokalt, altså. Så i Innlandet har Høyre, sammen med Ap og MDG, vedtatt å legge ned to videregående skoler og fire avdelinger langt borte fra «sentrum». Etterhvert som ungdomskullene minker, etterfylles skolene i «sentrum» med elever fra «periferien». Skattepenger som gikk til skoler på Skarnes og Dokka, Dombås og Lom kan gå til Lillehamme, Gjøvik og Hamar i stedet – i tillegg til de pengene som allerede brukes der. Du må jo skjønne at dette er til det beste for alle, også for folk på Skarnes og Dokka, Dombås og Lom.

I Gran kommune er det også en koalisjon av H og Ap som styrer. De har vedtatt en nedleggelsesplan for barneskolene som medfører kraftig sentralisering. Blant annet er det vedtatt å skrote den best vedlikeholdte skolen, Grymyr, til fordel for en annen skole, Fredheim, som har mye større kostnader til vedlikehold og drift, og som medfører lengre reiseavstand for mange elever. Fredheim har skolebygninger fra 1898 (!) og 1937, Grymyr ble bygd i 1964. Fredheim ble likevel funnet «best egnet»: Den ligger nemlig bare 5,5 km fra sentrum. Fra Grymyr er det 12 km til «sentrum». For å gjennomføre full sentralisering er det avsatt 106 millioner til oppgraderinger av to skoler, i en kommuneøkonomi som allerede er overbelastet av et flott, nytt sjukehjem. (Sjukehjemmet bygges også så sentralt som overhodet mulig. Dette intense ønsket har forlenget prosessen med mange år og fordyret bygget med flere hundre millioner. Hver eneste million har som bivirkning – og er blitt begrunnet med – at det vil «styrke sentrum».)

Sentralisering gjennomføres altså med politiske vedtak og bruk av skattepenger – i landet, i fylkene, i kommunene. De som ikke bor i de respektive sentre må likevel betale skatt, på linje med dem som nyter godt av investeringene. Slik må innbyggerne i Land, i Skjåk og i Vestre Gran pent finne seg i å være med og finansiere sin egen nedleggelse.

Makta rår, og makta gjennomfører sentralisering på alle nivåer hver bidige dag. Det gjør den selvfølgelig til det beste for oss alle, og ikke minst til det beste for makta sjøl.



lørdag 4. januar 2025

Schrödingers kattunger

 

Du husker sikkert at en av kvantefysikkens store helter, Erwin Schrödinger, har en katt. Det stakkars dyret befinner seg i et låst bur sammen med en beholder blåsyre og en atomkjerne. Kjernen har en viss sannsynlighet for å emittere en kjernepartikkel. Hvis det skjer en sånn emisjon, slipper blåsyren ut, og katten omkommer under tragiske omstendigheter. Hvis emisjonen ikke skjer, forblir katten så frisk som en fisk. Les mer om den stakkars katten her: https://no.wikipedia.org/wiki/Schr%C3%B6dingers_katt

Om kjernen emitterer en partikkel eller ikke i det tidsintervallet den har til rådighet styres av rein slump – det kan ikke forutsies. Det er altså umulig å vite hva kjernen har foretatt seg før vi observerer den. Kvantefysikeren vil si at den befinner seg i en superposisjon av mulige tilstander, men idet vi observerer den, kollapser den til én av disse tilstandene. Dermed befinner katten seg også i en superposisjon – den er død og levende på samme tid. Først når vi observerer atomkjernen og katten, kollapser sistnevnte til en tilstand av død eller levende.

Schrödinger er ellers mest kjent for at han formulerte Schrödingerlikninga som beskriver partiklenes bølgefunksjon, og dermed sannsynligheten for at en partikkel befinner seg på et bestemt sted når vi observerer den. Bruksanvisningen til denne berømte likninga finner du for eksempel her: https://www.sciencing.com/schrodingers-equation-explained-how-to-use-it-13722578/

Tankeeksperimentet med katten formulerte han for å demonstrere hvordan i hvert fall én tolkning av kvantemekanikken strider mot sunn fornuft. Her var han på linje med Einstein, som mislikte at naturen måtte beskrives med sannsynlighetsfunksjoner: «Gott würfelt nicht!» påsto han jo, i en berømt polemikk med Niels Bohr, hvortil den sindige dansken svarte at han (Einstein) ikke burde prøve å lage regler for hva Gud kunne foreta seg. Einstein var i det hele tatt skeptisk til mange rare ting i kvantefysikken, særlig sånt som han ikke hadde tenkt ut sjøl.

Sunn fornuft tilsier jo at katten er levende eller død helt uavhengig av om vi observerer den eller ikke. Den fornuftige tolkningen av superposisjonens kollaps er altså den som Einstein tviholdt på, nemlig at observasjonen bare avdekker en skjult tilstand som har vært der hele tida. Min elektromagnetiske foreleser i fysikkbygget på NTH-skolen, Hemmer, helte nok til denne tolkningen, husker jeg: Den andre tolkningen ble for mystisk i møtet med den prosaiske virkeligheten. Etterhvert har det likevel vist seg, både eksperimentelt og teoretisk, at den sunne fornuft kollapser i møtet med kvantefysikken. Dermed er katten både både død og levende helt til vi observerer den.

En tankevekkende variasjon på dette temaet er følgende: Tenk deg at atomkjernen ikke er knyttet til en beholder med blåsyre, men til en helvetesmaskin som vil utslette alt liv på Jorda hvis den blir startet opp. Inntil vi åpner boksen og observerer, befinner altså livet her i jammerdalen seg i en superposisjon av levende og utslettet. Tar du sjansen på å observere?

Huff nei, la oss holde oss til katter. Det viser seg at Schrödingers katt har to kattunger som, i et nytt tankeeksperiment, hjelper oss å analysere et beslektet kvantemekanisk fenomen, nemlig sammenfiltring («entanglement», hvis du er henfallen til engelsk – se for eksempel her: https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_entanglement ). Hvis to partikler er knyttet sammen ved sitt felles opphav er de sammenfiltret; det vil si at observasjon av egenskaper ved én partikkel avdekker tilsvarende egenskaper hos den andre. Ta for eksempel et elektron og et positron som blir født i en «par-kreasjon» når et særlig energisk foton blir mishandlet og utslettet. Eller ta en atomkjerne som deler seg i to like atomkjerner. Avhengig av prosessen som skapte partiklene har de enten samme spinn eller motsatt spinn. Hver av de to nye partiklene har en superposisjon av mulige spinntall. Når du observerer den ene partikkelen, kollapser superposisjonen, og partikkelen får et bestemt spinn. Da kjenner du også spinnet til den andre partikkelen, helt uten å observere! De to er nemlig sammenfiltret og fortsetter å være det, uansett hvor langt de reiser ut i verden og bort fra hverandre.

Nå kommer vi til kattungene. Kari får den ene kattungen, Ola får den andre. De setter kattungene i hvert sitt bur med blåsyrebeholder og tilhørende atomkjerne, som kan finne på å slippe fra seg en kjernepartikkel eller la det være, helt basert på slump. Disse to atomkjernene er sammenfiltret, og det fortsetter de å være.

Ola og Kari tar hver sin kattunge i hvert sitt bur og reiser til hver sin ende av galaksen. Der ute tar Ola sjansen på å observere katten. Det viser seg at den er sprell levende! Han trekker et lettelsens sukk og veit at da er kattungen til Kari også i live samtidig. (La oss ikke bekymre oss for begrepet «samtidighet», sjøl om de to observatørene befinner seg 100.000 lysår fra hvereandre: Vi observerer nemlig observatørene fra et punkt like langt fra begge. De to har synkronisert klokkene sine før de reiste, og de har reist like langt og like fort, så signalene som når oss fra Ola og Kari er fortsatt synkronisert. De har avtalt presist når de skal foreta observasjonene sine.)

Når vi mottar resultatet av Olas observasjon på avtalt tidspunkt, veit vi straks hvilket resultat vi vil motta fra Kari, to hundre millisekunder seinere: Hvis Olas kattunge lever, så lever også Karis kattunge. Hvis Olas kattunge er død, derimot, må du også felle ei tåre på vegne av Kari og kattungen hennes.

Hva er det som har foregått? Har Olas atomkjerne informert Karis atomkjerne om hva den foretar seg? Det er jo ikke mulig: Einstein har bestemt at ingen signaler kan reise raskere enn lyset, og hittil har alle forsøk på å motbevise Einstein på dette punktet vært fullstendig mislykket. Så hvis de to atomkjernene skulle holde hverandre oppdatert, ville det ta 100.000 år før Karis kattunge fikk vite at Olas kattunge fortsatt var i live.

Likevel kan Kari registrere virkningen av at Ola observerer sin kattunge, 100.000 år før noe signal fra Ola og katten hans kan nå henne. Dette henger ikke på greip! Det meinte i hvert fall den evig kvante-skeptiske Einstein: «Spukhafte Fernwirkung», gryntet han. «Spøkelsesaktig fjernvirkning».

Det er riktignok ikke foretatt eksperimenter og observasjoner av dette fenomenet over galaktiske avstander ennå. Av praktiske grunner må vi nøye oss med å utføre eksperimentet i tankene, heller enn i virkeligheten. Men det er foretatt utallige eksperimenter over mer overkommelige avstander og tidsrom, og resultatet er det samme: Sammenfiltring virker uavhengig av avstand. Her kan du lese om ett av disse bevisene: https://www.caltech.edu/about/news/proving-that-quantum-entanglement-is-real

Og sia du spør: Nei, du kan ikke bruke dette til å kommunisere raskere enn lyset: Einstein ruler! Du veit jo ikke hva du kommer til å observere før du observerer, og da kan ikke Per få gitt noen beskjed til Kari heller. Hun veit ikke en gang at han har observert noe som helst. Hun veit bare det hun sjøl kan observere, nemlig at kattungen er i live. Da tenker hun sikkert: - Hvis Per observerer noe nå, så ser han at kattungen hans er i live, og da skjønner han at hvis jeg observerer, så ser jeg at - - - osv.

Hvilken naturstridig naturlov kan vi utlede av dette? Vi kan i hvert fall utlede Bells teorem, som sier – på mange forskjellige måter – at kvantefysikk er uforenlig med en lokal, realistisk beskrivelse av verden der kausalitet gjelder. Les mer om teoremets mange utgaver her: https://plato.stanford.edu/entries/bell-theorem/ '

Fysikerne er etterhvert kommet til at både kvantefysikken og den generelle relativitetsteorien gir riktige resultater når man anvender dem på den virkelige verden. Samtidig er de uforenlige. For mitt vedkommende klarer jeg såvidt å få huet rundt den spesielle relativitetsteorien, og jeg har resignert når det gjelder å forstå den generelle, men flinkere folk enn jeg har funnet ut at Einsteins beskrivelse av kosmos er den beste beskrivelsen vi har: Uten relativitetsteorien ingen GPS; ingen atombomber. Kvantefysikken stemmer også overens med virkeligheten, uansett hvor sprø noen av resultatene virker: Uten kvantefysikk ingen tunnel-effekt (at en partikkel plutselig befinner seg utafor en uoverstigelig barriere), og dermed ingen datamaskiner, mobiler eller andre dippedutter. Og absolutt ingen kvantecomputere, som jeg ikke skjønner opp ned på i det hele tatt – bortsett fra at de virker og oppfyller alle forventninger til supersuperdatamaskiner.

I «The Hitch-Hiker's Guide to theGalaxy» ( https://en.wikipedia.org/wiki/The_Hitchhiker%27s_Guide_to_the_Galaxy ) får vår helt etter mye om og men omsider vite svaret på «det ytterste spørsmålet om livet, universet og alt», nemlig 42. Etter ytterligere galaktiske eventyr og anstrengelse får han også vite hva det «ytterste spørsmålet» går ut på. Han synker sammen i stille resignasjon og sukker: «Jeg visste det var noe galt med dette universet.»

En liknende konklusjon kan en fort komme til å trekke etter møtet med Schrödingers katt. Og ikke minst etter møtet med de to kattungene.