Zawodna technologia

Duża część Amerykanów uważa, że w ich kraju zafałszowano właśnie wynik wyborów. Historia zna przypadki gdzie błędny wynik wyborczy, był skutkiem awarii elektroniki. Zapytacie, co to ma wspólnego z bieganiem? Już tłumaczymy…

Podczas wyborów federalnych w Belgii w 2003 r. przydarzył się dziwny incydent. W miejscowości Schaerbeek zwyciężyła Maria Vindevoghel, która po przeliczeniu wyników uzyskała… więcej głosów, niż było w tym okręgu osób uprawnionych do głosowania! 

Głosowano tam za pomocą kart magnetycznych, które wcześniej otrzymywał każdy obywatel. Gdy sprawdzono wszystkie karty i jeszcze raz przeliczono głosy okazało się, że na zwyciężczynię oddano w rzeczywistości o 4096 głosy mniej (ostatecznie jej zwycięstwo nie uległo zmianie). Dogłębne śledztwo wykluczyło wirusa komputerowego, włamanie do systemu i inne przyczyny. Pracujący nad sprawą naukowcy stwierdzili (jakkolwiek niewiarygodnie to brzmi), że powodem awarii było… promieniowanie kosmiczne, które powoduje Słońce, gwiazdy neutronowe, supernowe i czarne dziury. Jest ono złożone z cząstek elementarnych o wysokiej energii i zdecydowaną ich większość zatrzymuje pole magnetyczne Ziemi. Jednak niektóre przenikają dalej. 

W atmosferze natrafiają one na atomy powietrza, powodując „wtórne promieniowanie kosmiczne”, czyli głównie wysokoenergetyczne protony, cząstki alfa i elektrony. W ciągu każdej sekundy przez nasze ciało przelatują średnio dwie wysokoenergetyczne cząsteczki, a gdy biegniemy sobie po lesie, to nawet więcej. Promieniowanie działa też na każdą elektronikę, która w ciągu godziny kilkanaście razy jest bombardowana taką cząsteczką. Powoduje to niekiedy zamianę jedynki w zero (lub odwrotnie) w binarnym systemie liczbowym, używanym w informatyce. Podczas wyborów w Belgii taki właśnie problem spowodowało spontaniczne ustawienie bitu na pozycji trzynastej na dysku komputera komisji. Liczba 4096 to dokładnie 2 podniesione do potęgi dwunastej. Dzięki tej informacji, informatycy pracujący nad sprawą odkryli, że to właśnie bit na trzynastej pozycji przyjął wartość 1 zamiast 0. Niewielki błąd, a mógł mieć wpływ na wiele rzeczy.

Podobnie jest w naszym DNA, w którym może dojść do losowych zmian, np. przez uszkodzenie chemiczne lub promieniowanie rentgenowskie. Na szczęście nasz genom zawiera geny służące do naprawiania uszkodzeń (pozwala na to m.in. podwójność struktury). Naprawiają one błędy wyłączając kopiowanie uszkodzonego DNA. Specjalny zestaw białek „diagnozuje” zniszczenia w DNA i aktywuje komórkową reakcję, która przywraca pierwotny stan lub przynajmniej powstrzymuje dalsze kłopoty (nawet zatrzymując dalszy podział komórki). Mutacje genów naprawczych mogą doprowadzić do kolejnych uszkodzeń DNA, a przez to do dalszych mutacji. Ostatecznym tego skutkiem bywa choroba nowotworowa.

Wróćmy teraz do biegania. Na zawodach biegowych do pomiaru czasu najpierw stosowano pomiar ręczny, wspierany później przez fotokomórki i taśmy kontaktowe (dające dokładność 0,001 sekundy). W kolejnych latach udoskonalono system fotofinisz, czyli kolorowy obraz każdego zawodnika zarejestrowany z szybkością do 10000 linii na sekundę. W powiązaniu z bardzo dokładnym chronometrem daje on dokładność do 0,0001 i brak jakichkolwiek wątpliwości, kto wygrał. W biegach ulicznych jest jednak mało wygodny w zastosowaniu, bo wymaga postawienia ręcznie kreski na każdym zawodniku, co przy dużej liczbie biegaczy jest bardzo pracochłonne, choć daje 100% dokładność i kolejność.Innym sposobem są chipy aktywne i pasywne, które są najbardziej rozwijającą się technologią, bo są proste i tanie. Chipy bywają zamocowane w formie naklejki do numeru startowego lub dobrze wszystkim znanego urządzonka mocowanego do buta. Opierają się one o chip, który znajdując się w zasięgu anten wysyłających fale radiowe, nadaje do urządzeń odbiorczych unikalny kod, który przypisany do zawodnika powoduje natychmiastowy odczyt. Obecnie skuteczność pomiaru najpopularniejszych systemów chipowych to około 99%. Nie jest to wcale tak dużo, bo prawie zawsze system „gubi” niemało osób. 

Na przykład w maratonie w Nowym Jorku system nie „łapie” zwykle prawie 200 osób, a w Polsce na największych biegach zawsze brakuje od kilku do kilkudziesięciu biegaczy (wiele zależy też od użytego systemu). Dokładność takiego pomiaru czasu to 0,1 s, jednak jeśli kilku zawodników wbiegnie w tym samym momencie – nie ma możliwości ustalenia kolejności i potrzebny jest zapis wideo. Dopiero gdy połączymy chipy i fotofinisz, mamy dużą szansę, że wszyscy zawodnicy będą mieli oficjalny czas i dobrą kolejność. Jeśli tylko nie zepsuje się komputer.

Nawet najlepszy plan czasem się nie powiedzie, bez żadnego specjalnego powodu. Możemy nazwać to pechem, niesprzyjającym losem albo cząsteczkami z kosmosu. Ale jeśli chcesz mieć dobrze zmierzony czas – najlepiej włącz też swój własny zegarek. Tak na wszelki wypadek.