Ugens ekspertspørgsmål: Hvad vejer mest? - nuller eller et-taller?
Jørgen Verner har væddet med sine kolleger om følgende spørgsmål:
Er der en (omend teoretisk) vægtforskel på en usb-pen, som er fyldt op med nuller og en som er fyldt med ettaller? Jeg selv mener ja! Elektronen har jo en masse, selvom den hører til de mindre.
Poul-Henning Kamp, programmør og blogger på ing.dk, svarer:
Det er et rigtig sjovt spørgsmål, som jeg ikke kan give et definitivt svar på, for effekten er alt for lille til, at vi kan måle den. Men jeg tror godt, at vi kan udlede svaret.
En usb-stick virker i princippet ved, at man propper nogle elektroner ind i et tyndt lag, der er (under normale omstændigheder) isoleret fra omverdenen.
Det elektriske felt fra disse elektroner ændrer på læsesignalets elektriske felts muligheder for at åbne eller lukke en transistor. På den vis kan vi læse 1 eller 0 bit, uden at røre ved de elektroner, der lagrer denne bit.
Den første overvejelse man kunne gøre sig er følgende:
Hvis det forholdt sig således, at der faktisk var flere elektroner i en usb-stick med mange flere 1-bits, end med 0-bits, skulle der opstå et måleligt elektrisk felt, statisk elektricitet, om usb-sticken, eller som et minimum om den flash-chip, der sidder i den.
Det betyder omvendt, at et udefrakommende elektrisk felt, hvad enten det kommer fra en computer eller en kat, kunne trænge ind i usb-sticken og forstyrre chippens virkemåde, som beskrevet ovenfor.
Men den overvejelse holder sandsynligvis ikke vand.
De feltstyrker man arbejder med i flash-chips er enorme, ikke fordi spændingerne er høje, men fordi afstandene er små; 1 volt per mikrometer er det samme som en million volt per meter. Først når vi nærmer os lynspændinger, vil vi være i stand til at forstyrre en flash-chips virkemåde, selvom langt lavere spændinger kan ødelægge chippen fysisk.
Men jeg tror, at vi er på rette spor:
Over bitcellerne i flash-chippen ligger forskellige lag af metalbaner, der udgør den X-Y-adresseringsmekanisme, vi bruger til at vælge, hvilke bits vi vil læse. Under bitcellerne ligger et lag doteret silicium, der også leder strømmen nogenlunde. Disse lag er forbundet sammen via elektronikken således, at der ikke kan opstå arbitrære spændingsforskelle derimellem. Med andre ord: et faraday-bur.
Når vi propper elektroner ned i den flydende gate for at gemme en 1-bit, vil der ske en ladningsforskydning i dette faradaybur således, at et tilsvarende antal elektroner forsvinder ud af chippen via et eller flere af de elektriske forbindelser.
Med andre ord: jeg er ret sikker på, at usb-sticken vejer det samme, uanset hvor mange 1-bits man fylder i den.
Jørgen Verner vinder to billetter til Experimentariet for sit spørgsmål.
Er du rigtig klog? Nu kan du udfordre dine venner med ekspert-spørgsmål fra Scientariet i Ingeniørens nye Facebook-quiz "Så ka' du lære det!". Klik her for at deltage i quizzen og teste dine venner.
Spørg Scientariet er i dag redigeret af Tine Havkrog Brandenborg, thb@ing.dk.
Funktionelle polymerer vil ændre medicin og industri
Er mørkt stof en negativ tyngdekraft?
