Váha informací

Moje dnešní zamyšlení souvisí s vědou na první pohled spíše okrajově. Jak se k ní vztahuje na druhý pohled, posuďte sami.

O tom, že v dnešním světě jsme zahlceni informacemi, bude asi pochybovat málokdo. Platí to jak ve vědeckém výzkumu tak i v běžném životě; kdo se chce udržovat takříkajíc "v obraze", musí informace nejen vyhledávat, ale i třídit zrno od plev a navíc rozlišovat co je ještě zrno a co už plevy. Zatímco vědecký přístup by měl být vždy kritický, být kritický není až tak velká věda. Připadá mi ale, že mnozí lidé informace konzumují jako sladkosti - ve velkém množství, stačí jim rychle je strávit a opatřit si další. Řada tzv. sdělovacích prostředků jim účinně pomáhá pestrou nabídkou zpráv, rádobyzpráv nebo směsi obojího. Občas se mi vybaví jeden příklad, který to dobře vystihuje.

Indiana zdolala Minneapolis, Annaheim pokořil Ottawu, Buffalo Rangers vydřeli výhru nad Tampa Bay, a tak dále, a tak dál. Mnozí z vás určitě vědí, že i takové "zprávy" přináší pravidelně náš veřejnoprávní rozhlas. Občas díky rádiovým vlnám dolehnou až k mým uším; to pak vždy obdivuji květnatost češtiny která snese srovnání s Karlem Čapkem - mám pochopitelně na mysli pestrost používaných sloves, nikoliv názvy amerických sportovních klubů, o jejichž existenci bych neměl, nebýt Radiožurnálu, nejspíš ani potuchy. Přemýšlel jsem nad tím, kolik posluchačů o sportovní výsledky tohoto druhu má opravdu zájem a pro jakou část je to jenom informační šum a prázdná výplň vysílání tak jako pro mne. Nechci snižovat úroveň amerického sportu, ale zdá se mi, že kdyby režie na tomto místě zařadila třeba výsledky přeboru v kriketu v Jihoafrické republice, byla by informační hodnota podobná.

Vzpomínám si, že ještě za dob Československého rozhlasu se ve vysílání objevovala aktuální meteorologická hlášení údajů získaných pomocí balónů. Uvádělo je vždy zaklínadlo: výška - tlak - teplota - rosný bod... a následovaly dlouhé řady čísel, která obyčejnému smrtelníkovi byla užitečná zhruba stejně jako výše zmíněné sportovní výsledky. Na rozdíl od současnosti byly tyto série čísel vysílány aspoň v době, kdy rozhlas poslouchal spíše málokdo.

V této souvislosti mne napadlo, jestli by Český rozhlas nemohl vysílat namísto výsledků pro fanoušky severoamerického sportu nějaké užitečnější údaje. Jako první se mi vybavily úrovně znečištění ovzduší ve velkých městech. Ty se samozřejmě už dávno měří a ten, kdo se o ně zajímá, si je s trochou úsilí může vyhledat. Kdyby však tyto údaje byly pravidelně vysílány, jednak bychom se snadno dozvěděli jak čistý vzduch zrovna dýcháme a jestli procházka na čerstvém vzduchu právě dnes bude také zdraví prospěšná; jednak je pravděpodobné, že by se alespoň malá část posluchačů občas zamyslela třeba nad tím, jestli zrovna dnes musí jet do práce autem a znečištění tak ještě o trochu zvýšit. - Našly by se ale možná i jiné možnosti, jako třeba informace o aktuální výši státního dluhu na jednoho obyvatele, nebo průměrný počet pracujících připadajících na jednoho důchodce... ale zanechme fantazie. Obávám se, že mlčící většina dá spíše přednost zprávám které sice nejsou k ničemu užitečné, zato jejich výhodou je, že přemýšlet o nich ani nelze. Je tedy pouze na menšině aby se pokusila prosadit svůj pohled; a řekl bych, že to platí dosti obecně.

Nanotechnologie na vašem stole

Společnost Intel počátkem letošního roku oznámila, že se jí podařilo vyvinout novou technologii sloužící pro výrobu mikroprocesorů další generace které by mohly přijít na trh již koncem letošního roku. V tomto případě je jistě namístě použít módní označení "nanotechnologie", neboť podle oficiální zprávy tato nová generace mikroprocesorů bude založena na tranzistorech jejichž základní rozměr činí pouze 45 nanometrů (tj. milióntin milimetru). Výsledkem bude pochopitelně další zvýšení výkonu počítačů neboť na stejnou plochu mikroprocesoru se vejde více základních logických jednotek.

Podle oznámení firmy tyto nově vyvinuté součástky navíc produkují menší množství "odpadního tepla". Podobně jako žárovky nejen svítí ale i hřejí, i křemíkové procesory totiž kromě toho že počítají působí jako "topení". To se vývojoví inženýři ale snaží co nejvíce potlačit - jednak z důvodu úspory energie, jednak proto, že vysoké teploty procesoru nesvědčí. Jak se rozměry základních jednotek zmenšují, blíží se totiž více a více vzdálenostem mezi atomy (ty se měří v desetinách nanometrů). Začíná být proto rozumné nikoli uvažovat v nanometrech ale počítat atomy které jednotlivé části struktur vytváří. Zatím se jedná ještě o desítky až stovky atomů, ale tak jak jde vývoj kupředu, tyto počty se snižují.

Atomy tedy vytvářejí v součástkách jakési nanokrystaly které musí mít co nejpřesněji požadovaný tvar a chemické složení - při tak nepatrných rozměrech začíná záležet skoro na každém atomu. Pak už není jediný problém jakým způsobem atomy správně "srovnat" do tvaru mikroprocesoru (mohli bychom možná začít říkat "nanoprocesoru"), ale začíná být i obtížné zajistit to, aby vydržely poslušně na svých místech.

V krystalech totiž probíhá takzvaná difúze kdy atomy povětšinou spořádaně kmitají okolo svých rovnovážných poloh, čas od času ale mohou přeskočit někam jinam, kde by je vývojoví inženýři ani spotřebitelé nejraději neviděli, protože příslušná nanosoučástka pak může buď pracovat nespolehlivě nebo přestane fungovat úplně. Difúze přitom roste se zvyšující se teplotou; to je jeden z důvodů proč je elektronické součástky nutno udržovat pokud možno co nejchladnější.

Podobné nebezpečí představuje pro mikroprocesory kosmické záření. I když si to neuvědomujeme, ve dne v noci nás bombardují částice přicházející z vesmíru které mají značnou energii. Není jich nikterak závratné množství - asi jako velice slabý déšť. Na rozdíl od dešťových kapek však tyto částice pronikají skrze hmotu a tak se mohou srazit víceméně s jakýmkoliv atomem a vyrazit jej ze svého místa. Čím méně atomů pak tvoří elektronické součásti, tím závažnější důsledky podobná porucha může mít. Pravděpodobnost takového nešťastného zásahu je sice dost malá, ale pokud k němu dojde, zbude vám v lepším případě doklad o koupi pro reklamaci, v horším případě oči pro pláč.

Již někdy v roce 1965 si americký inženýr A. Moore, shodou okolností právě jeden ze spoluzakladatelů firmy Intel, povšiml, že výkonnost elektronických součástí neroste zcela náhodně: v průměru každých 18 měsíců se zdvojnásobí počet tranzistorů které průmysl dokáže vměstnat na stejnou plochu. Asi tenkrát netušil, že tato zákonitost (spíše než zákon, jak se běžně označuje) bude platit ještě po několik desetiletí - vývoj jeho křivku sleduje dodnes. Nebylo by však velké překvapení, kdyby někdy v průběhu příštího desetiletí došlo ke zpomalení vývoje: jakkoliv byl pan Moore předvídavý, jeho "zákon" má určitě menší váhu než omezení daná přírodními zákony, jak jsem se pokusil nastínit výše. Proto je zřejmé, že má-li zvyšování výkonu počítačů pokračovat dosavadním tempem, bude elektronický průmysl muset v budoucnosti opustit dosavadní křemíkovou technologii a založit elektroniku na zcela nových principech. Myslím, že doba kdy uvidíme zda se to podaří není příliš vzdálená.

O sklenících a lidech

Moderní doba si žádá moderní činy. Ještě nedávno jsem slovo "blog" téměř neznal, až teprve počátkem letošního roku jsem dostal nabídku od redakce Aktuálně.cz jeden takový blog vést na jejich stránkách na témata související s vědou. Přijal jsem bez dlouhého váhání. A protože každý blog musí nějak začínat, pokusím se krátkou úvahou vysvětlit, co mně k tomu rozhodnutí vedlo. Dovolím si vám předložit malou úvahu o roli vědy v dnešním světě a začít ji oklikou.

Více »