ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Κυριακή 14 Ιουνίου 2015

Ζύγισαν όλο το DNA στη Γη!

Οι επιστήμονες βρήκαν εντυπωσιακά δεδομένα για το DNA

Το βάρος των μορίων DNA όλων των ζωντανών οργανισμών της Γης φθάνει τα 50 δισεκατομμύρια τόνους γεμίζοντας ένα δισεκατομμύριο κοντέινερ πλοίων, ενώ η συνολική ικανότητα αποθήκευσης που έχει όλο αυτό το συσσωρευμένο γενετικό υλικό, ξεπερνά τις δυνατότητες ενός δισεκατομμυρίου τρισεκατομμυρίων υπερυπολογιστών. Σε αυτές τις εντυπωσιακές εκτιμήσεις κατέληξαν επιστήμονες στη Βρετανία, που βάλθηκαν να υπολογίσουν το βάρος, καθώς επίσης την αποθηκευτική και υπολογιστική ικανότητα όλων των μορίων της ζωής πάνω στον πλανήτη μας... 
Η μελέτη
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Τσαρλς Κόκελ και τη Χάνα Λάντενμαρκτου Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου συνυπολόγισαν κάθε ζωντανό οργανισμό, από τον μικρότερο ιό έως τη μεγαλύτερη φάλαινα, και πολλαπλασίασαν τον εκτιμώμενο συνολικό αριθμό των κυττάρων τους με τον αριθμό των μορίων που εκτιμάται ότι περιέχει κάθε κύτταρο.
Το συνολικό DNA, που ζυγίζει 50 δισ. τόνους, περιέχεται σε μια συνολική βιομάζα 2.000 τρισεκατομμυρίων τόνων (το βάρος όλων των έμβιων οργανισμών στον πλανήτη μας), που περιέχουν συνολικά 5 επί 10^30 (ο αριθμός 5 ακολουθούμενος από 30 μηδενικά) ζωντανά κύτταρα.
Τα δεδομένα
Όμως, πέρα από το συνολικό βάρος, ακόμη πιο εντυπωσιακή είναι η συνολική ποσότητα γενετικών πληροφοριών, που είναι αποθηκευμένη σε όλα αυτά τα μόρια της βιόσφαιρας, είτε πρόκειται για μικροοργανισμούς, είτε για φυτά, για ζώα ή για τον άνθρωπο. Όπως είπε η Λάντενμαρκ, σε μια εποχή περιβαλλοντικών απειλών, στόχος των επιστημόνων είναι να αναδείξουν τη σημασία της ζωής στη Γη.
Οι συνολικές πληροφορίες που περιέχονται στη βιόσφαιρα, υπολογίζονται σε τουλάχιστον 5,3 επί 10^31 (ο αριθμός 5,3 ακολουθούμενος από 31 μηδενικά) μεγαβάσεις (Mb) DNA. Με βάση συντηρητικές εκτιμήσεις, η ισχύς επεξεργασίας όλου αυτού του DNA υπερβαίνει τις 10^24 πράξεις (νουεκλοτιδίων) ανά δευτερόλεπτο.
Οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι το συνολικό DNA των φυτών ξεπερνά το DNA όλων μαζί των άλλων μορφών ζωής, χωρίς μάλιστα να υπολογίσει κανείς το συνολικό DNA όλων των πεσμένων φύλλων. Ακολουθεί στη δεύτερη θέση το συνολικό DNA των μονοκύτταρων μικροοργανισμών (βακτηρίων). Το DNA των ζώων και των ιών έπεται και είναι περίπου ίσο σε βάρος. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «PLoS Biology».
www.tovima.gr