Naša vsakdanja elektrika

Od začetnih izkušenj z jantarjem, ki se je začel svetiti, če ga je človek podrgnil, pa do prvih poskusov z električnim tokom s trzanjem žabjih krakov je minilo najmanj dva tisoč let. Elektrika, kot je pojav dobil ime po jantarju (starogrško elektron), je od začetkov njene manipulacije konec 18. stoletja do danes nesluteno vplival na razvoj civilizacije, ki jo lahko označim kar za električno civilizacijo in preostali del razmišljanja na različne načine utemeljujem to oznako.

 
Pa začnimo naštevanje: televizija, radio, prenosni telefoni, hladilniki, feni za lase, razsvetljava, nekoč walkmani, discmani, danes mp3 playerji, ipadi,... in računalniki. In še ogromno izpuščenega. To je nekaj najbolj samoumevnih elementov vsakdanjika (v največji meri zahodnega) človeka, poleg zraka, hrane, pijače, življenjskega prostora in spolne želje. To je tisto, kar nam danes pomeni elektrika. Druženje ali branje ob prižgani luči ponoči, pisanje seminarskih nalog (še 20 let nazaj so bili pri nas v igri pisalni stroji), igranje, dopisovanje, skypanje na računalniku, pisanje mailov prijateljem, sorodnikom, ponudnikom ali profesorjem, in seveda pobiranje z neta skoraj česarkoli si že človek zaželi, od glasbe, filmov do knjig. Preveč je, da bi se res lotil naštevanja pa tudi preveč dolgočasno, ker je tako samoumevno.

 
Že samo s tem naštevanjem smo na dobri poti do oznake 'električna civilizacija'. Poleg vseh teh stvari, ki smo se jih bolj ali manj navadili, bi rad izpostavil še neko drugo plat pojava elektrike in sicer (samo)spoznavno. Elektrika kot zrcalo in ne zgolj kot roka. Vendar o tem nekoliko kasneje.
Vse do Luigija Galvanija, profesorja anatomije v Bologni, ki se je nekega dne leta 1780 pri seciranju žab v laboratoriju po nesreči z nožem dotaknil živca v žabjem kraku, tako da je ta nepričakovano trznil, so sicer poznali elektrostatične pojave (seveda ne pod tem imenom), niso se pa ukvarjali s kvantitativnim spoznavanjem električnega toka. Da ta obstaja, je sicer prvi ugotavljal Francoz du Fay nekje pol stoletja pred njim. Galvani je napisal Razpravo o silah elektrike pri mišičnem gibanju, ki je izzvala množično zanimanje pri fiziologih. Nekateri so odkritje primerjali s francosko revolucijo, ki se je bila zgodila ravno nekaj let poprej, drugi so mislili, da bo mogoče z njo obujati mrtve in pozdraviti številne bolezni. Poskusov se je lotil vsak, ki je premogel dve kovini in žabo. Od vsega začetka je torej električni tok povezan s človeškim živčnim sistemom in v tem smislu tudi z možgani. Glavno proučevanje možganov danes poteka jasno z električnimi napravami kot so elektrode, CT naprave ('computed tomography') in naprave za jedrsko magnetno resonanco.

 Optični telegraf

 
Nadalje se je elektrika začela uporabljati za namene komunikacije. Vse do prvega desetletja 19. stoletja je najhitrejši način komunikacije bil tako imenovani optični telegraf. V Franciji je 1792 začela delovati linija optičnih telegrafov, ki je štela 556 stolpov z znaki na razmiku okoli 30 km. Ta je povezovala sever Francije z njenim jugom, kar je prišlo zelo prav Napoleonu, ki se je hotel braniti pred zunanjimi sovražniki, zato je dograditev sistema tudi podprl. Hitrost prenosa je bila okoli 2 besedi na minuto mimo določene točke, kar je še vedno bolje od kresov za obveščanje ob vdorih Turkov nekaj stoletij poprej (no, tam sploh ni bilo možnosti kodiranja signala, šlo je samo za to ali Turki prihajajo ali ne, torej 1 ali 0, digitalno rečeno). Električni telegrafi so v vsej praktičnosti razkrili lastnost elektrike, da neverjetno hitro potuje po (električno prevodni) snovi, poleg tega pa lahko nese motnjo oziroma sporočilo veliko bolj daleč kot zvok, ki se pogosto zaduši že na manj kot kilometru razdalje. S telegrafi se je začelo prvo omreževanje sveta z električnimi žilami, ki je mejo med celinami prvič preseglo 1858 s položitvijo čezatlantskega kabla na morsko dno (na relaciji Irska-Kanada). Sicer je deloval samo dva tedna in so ga morali še dvakrat polagati, preden je povezava 1866 končno res zaživela. Leta 1902 je bil planet prvič okrog in okrog povezan z električno komunikacijsko žilo.

Sledil je izum telefona, za katerega je bilo potrebno odkritje materialov, ki so električno dovzetni za nagle spremembe zračnega pritiska, čemur pravimo zvok v običajnem pomenu besede, in ki zvočne impulze tako pretvarjajo v električne in obratno (patentiral ga je Bell 1876). Kasneje se je prenos zvočne informacije preselil tudi kar na potovanje po zraku. Prvi koraki so se zgodili najprej z odkritjem brezžičnega prenosa na daljavo z za tisti čas intrigantnimi poskusi Nikole Tesle, ki so burili domišljijo, in Marconijevim sodelovanjem pri razvoju in postavitvi prve redne radiotelegrafske linije (1898). Kmalu potem je bilo mogoče v potujoče elektromagnetno valovanje zakodirati tudi zvočno sporočilo, kar se je manifestiralo z množičnim izbruhom radijskih postaj po svetu v dvajsetih letih preteklega stoletja. Že tu je komunikacija dosegla neslutene razsežnosti – poslušati človeka, ki je oddaljen več sto kilometrov je bilo nekaj povsem novega. Od tod do mobilnih telefonov je sicer še več kot pol stoletja razvoja, z njimi pa se je 'tisti na drugi strani' še bolj približal, imamo ga tako rekoč pri roki, če le pritisne na gumb, ko ga pokličemo.

Nikola Tesla

 
Svetloba je kot oblika elektromagnetnega valovanja bila dojeta v 1860-ih, kar se je seveda zgodilo postopoma, vendar najbolj prelomno z Maxwellovo teorijo elektromagnetnega (EM) polja (1865). S tem bolj teoretičnim odkritjem se je začela tudi pot manipuliranja s sliko. Tako kot so se naučili manipulirati z radijskim spektrom EM valovanja, so se kasneje naučili tudi z njegovim vidnim spektrom. Rezultat je bil, za začetek, televizija, bolj splošno rečeno pa slikovni prenos. Za to je bilo potrebno le še odkritje, da lahko s katodnimi žarki (curki elektronov), vzbujamo nek določen tip snovi, da zažari za kratek čas, recimo televizijski zaslon. Tako se je začelo še bolj kompleksno kodiranje slike in njen prenos na daljavo (ki pa še vedno poteka v radijskem delu EM spektra).

 
O tem kakšne posledice je imelo to za družbo je bilo napisane ogromno literature, moj namen je tu samo 'kukanje' v električne temelje naše civilizacije. Neposredni prenosi iz skoraj kjerkoli, dopisovanje v realnem času z ljudmi od vsepovsod, prenos vojnih spopadov v živo, posnetki iz vsakdanjih žurov na youtube, igranje računalniških igric z nekom iz Japonske, dogovarjanje za prevoz iz Ljubljane v Gorico z neznano osebo v treh minutah preko ustrezne internetne strani, sestavljanje ogromnih lahko dostopnih baz podatkov (v smislu vtipkaš – najdeš), recimo obsežnih družinskih dreves, pogled na Sonce preko satelita SOHO v realnem času na internetu, GPS navigacija na nekaj metrov natančno, Google Earth,... Spet bi bilo preveč dolgočasno naštevati dalje. Z električno manipulacijo je svet tako rekoč vedno pri roki, priročnost sveta je v tem smislu postala nekako pretežno električne (oziroma elektromagnetne) narave. Zdi se mi, da tudi Heideggrov pojem biti v svetu z električnim medijem dobi svojo poudarjeno nazorno podobo, čeprav pri njem seveda nikakor ni bil mišljen v tehnološkem smislu.

Kako izgleda Zemlja ponoči

Električne 'motnje' je v 'sporočila' prvi preoblikoval Morse s svojo znano abecedo (1809). Tako je nastala prva električno kodirana informacija, ki je sicer bila sestavljena le iz dolgih in kratkih piskov. Brez večjega poglabljanja bi ugibal, da je tu bil storjen prvi uvodni korak v dobo informatike, ki temelji na elektronski tehnologiji. Kar je v tej smeri sledilo v razvoju manipulacije elektrike je bila še iznajdba pomnjenja podatkov na magnetno dovzetnih medijih. Prostor informacije se je neverjetno zmanjšal, saj sedaj za eno knjigo ne potrebujemo enega litra prostornine, kolikor ga recimo zavzema ena knjiga, temveč manj kot kubični milimeter ustrezno namagnetene snovi. 

 
Manipulacija elektrike pomeni tudi spust v mikro svet (milijoninke metra), še več, tudi v nano svet (milijardinke metra), tako na tehnološkem kot na znanstvenem področju, kar gre tako ali tako z roko v roki. Kvantna mehanika na primer in 'opazovanje' atomskega sveta namreč temelji povsem na elektronskih napravah. Naše roke v mikro in nano svetu je EM valovanje ustreznih valovnih dolžin (torej mikrometrskih, nanometrskih). Iz njihove interakcije s snovjo lahko skonstruiramo sliko tega očem nevidnega sveta. Dimenzije so tako majhne, da ne moremo več govoriti o sliki kot takšni (naravno dani), temveč o konstrukciji slik, saj so te valovne dolžine manjše od valovne dolžine vidne svetlobe in moramo sliko nekako spretno sestaviti – seveda z elektronsko manipulacijo. Vsakršno poseganje v ta svet dosegamo z električno izjemno občutljivimi materiali, ki jih uspemo kontrolirati z našimi relativno velikimi in okornimi rokami, vse skupaj pa s pomočjo električnih vezij, ki ta stik stabilizirajo tako, da nekaj majhnega (trk dveh delcev) spremeni nekaj velikega (številko na zaslonu). Merimo lahko nanometrske premike in čase reda 10 na -15 sekunde in to dogajanje prenašamo v makro svet.

 
Elektrika je tako temelj znanosti, saj so računi, s katerimi danes preverjamo hipoteze veliko preveč zapleteni in zamudni, da bi jih delali na roko. Ob odkrivanju delovanja celice so na primer za izračun nekega električnega potenciala celične zaklopke porabili dva tedna. Danes je to narejeno v nekaj minutah. Pa tudi če pomislimo na preprostejše račune za trenutne praktične potrebe se s hvaležnostjo spomnemo kalkulatorja, ki nam prihrani več časa, kot si mislimo. Računanje za namene vesoljskih poletov, kjer je potrebno upoštevati čim več realnih dejavnikov in se čim manj zanašati na idealizirane približke, je brez računalnikov nepredstavljivo, da napovedi vremena ne omenjam. V visoki znanosti pa tudi računalniški izračuni lahko trajajo dolgo, na primer izračun mase enega osnovnega delca lahko traja tudi po več mesecev.

 
Še eno področje, na katero je človek prodrl s pomočjo elektrike, je vesolje in spoznavanje le-tega. Seveda se zvezde opazujejo že odkar se človek zaveda sebe in okolja, saj so ena izmed najbolj stalnih stvari na svetu (odtod ime zvezde stalnice) in so bile do supernove, ki je eksplodirala okrog leta 1600, tudi pojmovane kot takšne. Opazovanje zvezd je tako nudilo osnovo za koledarje in določanje časa. Vendar je človek zvezde opazoval samo v vidnem delu spektra, odkar pa se je slika o EM spektru poenotila, se je začelo raziskovanje vesolja tudi v drugih delih spektra, kar nam je dalo veliko podatkov o dogajanju v vesolju. Slike s svetovno znanega Hubblovega teleskopa v mnogih primerih niso narejene v vidnem delu spektra, temveč so šele naknadno obarvane, oblike pa se ujemajo z obstoječimi objekti v vesolju.

 
Zanimivo je pomisliti na prodor elektrike na področje umetnosti, najočitneje glasbe. Pred časom sem na radiu slišal zaporedno predvajano muziko iz osemdesetih, devetdesetih in iz preteklega desetletja. Očitna je bila sprememba zvoka k bolj sintetičnemu oziroma elektronsko predelanemu in generiranemu. V glasbi se je elektronika, ki se je sprva uporabljala za ozvočevanje in snemanje sicer začela uporabljati v kreativne namene že s pionirsko elektronsko skupino Kraftwerk na začetku sedemdesetih let prejšnjega stoletja. Vnašanje zvokov električnega izvora v glasbo je potem postajala vse pogostejša praksa. Ne samo, da je zvok pridobil na raznih efektih, ki jih generirajo razne elektronske komponente (noise, distorzija, razno razni efekti), temveč se kot glasba danes predstavljajo tudi povsem elektronsko sintetizirani zvoki.

 Skupina Kraftwerk v lutkovni različici

  

Eno glavnih vprašanj, ki jih je manipulacija elektrike prinesla, je med drugim tudi tisto o pristnem in umetnem. Večkrat lahko slišimo in beremo o nepristnih odnosih pri komunikaciji preko Facebooka, o računalniško retuširanih slikah, zavajajočih hologramih, o negativnem odnosu do elektronske glasbe kot nenaravne in podobno. Posebno zanimiv pojav je internet, ki omogoča brskanje po neštetih kotičkih, ki do neke mere sovpadajo s kotički v naših glavah. Ne bom pozabil, kako sem pred leti prvič nekoga gledal brskati po netu: ko je brezobzirno odpiral in zapiral okna, skakal od enega do drugega in tako dalje, sem mislil, da bom izgubil tla pod nogami. Prešel me je velik občutek nelagodja človeka, kot da bi se izgubil v labirintu. Digitalni svetovi, če lahko tako rečem, imajo povsem realne učinke. Nikjer lebdeči virtualni svet interneta (no, podatki že morajo biti shranjeni na namagnetenih materialih strežnikov) deluje kdaj tudi kot utopija, v kateri lahko svoje podobe poljubno konstruiramo in (so)ustvarimo svoj svet, tako kot ga (so)ustvarimo na primer z urejanjem stanovanja.

 
Seveda se pri tako 'lebdečem' stanju stvari kaj hitro pojavijo možnosti zlorab. Pojav hekerstva ali računalniških virusov je dobro znan, za slikovne, video in zvočne ponaredke smo prav tako že vsi slišali in podobno. Če privzamemo elektronske podatke za dejstva, so izkrivljanja možna prej kot pri fizičnih dokumentih, ki se jih je seveda sicer tudi ponarejalo na veliko. Sprašujem se, kaj ostane kot jamstvo. Verjetno samo zaupanje v vir(e). Elektrika je bolj izmuzljiva, peresno lahka in zato verjetno hramba podatkov z njeno pomočjo zahteva še več pozornosti, kot je je bilo do sedaj namenjene temu. Kakršenkoli namagneten material se zlahka razmagneti, ne samo, če ga fizično poškodujemo kot knjigo, temveč že z vplivom magnetov ali že kar s previsoko temperaturo, pri kateri se spremenijo magnetne lastnosti materiala za hrambo podatkov.

 
Manipulacija elektrike je torej ena glavnih predpostavk sodobne znanosti in izgradnje našega vedenja o delovanju narave in človeka. In ravno pri slednjem se lahko vprašamo ali to velja le za biološko delovanje človeka ali pa s poseganjem v električne lastnosti človeka (torej živčni sistem) segamo tudi v tiste vidike njegovega bivanja, ki presegajo golo biološkost. Tega vidika se je najbolj intenzivno lotila nevroznanost.

 
Za zaključek, ker nikoli ni odveč, naj pripomnim, da moje podane perspektive na civilizacijo kot električno ne gre jemati v kakšnem absolutnem ali reduktivističnem smislu. To je zgolj ena od njenih plati, ki se mi zdi ključna. Morda se bo ta vidik komu zdel preveč znanstveno utesnjujoč, vendar sam znanosti razumem kot širšo racionalno dejavnost postavljanja modelov, ne pa kot izključujoče podajanje slike sveta ali kaj podobnega. V tem smislu menim, da je elektromagnetizem tisto presečno področje znanosti, tehnologije, (umetniškega) ustvarjanja in celo mišljenja, ki nosi vprašanja za nas same v prihodnosti, za spoznavanje tega, kdo smo. Ne v smislu, da je elektrika orodje za spoznavanje sveta, temveč, da spoznavamo, v kakšnem smislu in do kolikšne mere smo tudi sami elektrika, in to ne v instrumentalnem smislu besede, temveč v nekem odprtem, raziskovalnem, samoiskalskem smislu elektrike kot poimenovanja vezi med naravo in človekom. Mogoče bi bilo bolj prijetno za ušesa, če bi namesto o elektriki v tem kontekstu govoril kar o svetlobi kot vezi človeka s svetom.

Peter Lukan

Prispevek odraža mnenje avtorja in ne nujno tudi društva.