i:JGNiG w Somoninie: Technologia wydobyci.a gaz
_, łupków nie zagraża środowisku >sarnorządowe, radni, a także spora grupa sołtys6W wzięła udział w środowym spotkatl tJ z Ju2edsrawl
�szcze w tym roku chce przystąpić w Borczu do prac wiertniczych w posz�kiwaniu QRIJ ltll)�W�....
iADY>TVN24 - INNY PUNKTWIDZENIA
Rozmowaxprof.Wojciechem
G6red\lm>Strona objęta honorowym �patronatem Ministra
Skarbu Państwa
- - -
Ministerstwo
Skarbu
Państwa
BADANIA>B
WYDOBYWAĆ? POLACYO GAZIE
l.UPKOWVM CBOS
,.. Czy Poll•cya,pizeciwnl
wydobywaniu gazu łupkowego?
Co sądzą a&ksploatacjl złót >RAPOR][Y>O �pac�teuddiliływmbl \li
· �111io llll,iUtaJ6e w:zii1t1.Wjln-
1 prOdllbf.f llllW w- ;i.
PGNiGPolskie Górnictwo Naftowe
i Gazownictwo SA
„
Więcej na: www.ebookgigs.eu
ARTYKUŁY
ASTRONOMIA
24 Poranek odległych światów
Galaktyka roi się od planet. Naukowcy wytężają siły,
aby w ich atmosferach odnaleźć ślady życia.
Michael D. Lemonick
MEDYCYNA
32 Pierwsze spojrzenie
Zabieg operacyjny przywraca dzieciom wzrok,
a naukowcom stwarza okazję do badania jego rozwoju.
PawanSinha
1 ŚRODOWISKO
ł 40 Cieplarniane brudy
i.
� Nadmierna eksploatacja piasków bitumicznych
� może naruszyć równowagę cieplną planety.
5 David Biello
����������������
SWIATNAUKI
Sierpień 2013 nr 8 (264)
ETOLOGIA
46 Zwierzęta w żałobie
Coraz liczniejsze dowody wskazują, że człowiek nie jest
jedynym gatunkiem rozpaczającym po stracie najbliższych.
Barbara J. King
CHEMIA
52 Noblowskie spotkania
Z okazji corocznego spotkania w Lindau zdobywców
Nagrody Nobla i obiecujących młodych naukowców,
tym razem poświęconego chemiil przypominamy; co laureaci
pisali na łamach Scient:ific American.
Redakcja Ferris Jabr.
Wstęp Stuart Cantrill
ZDROWIE
64 Gruźlica wciąż groźna
Prątki Mycobacterium tuberculosis ewoluują,
by nas przechytrzyć.
Sally Lehrman
sierpień 2013, ŚWiatNauki I
2 ŚwiatNauki, sierpień 2013
Więcej na: www.ebookgigs.eu
STAŁE RUBRYKI
6 Wokół nauki
Groźne zaufanie
Redakcja Scientific American
8 Skaner
Kolczaste znieczulenie. Wyprawa w głębiny. Szczególna
lodówka. Satelitarny konserwator. Roztoczem w wilka.
Bąbelki w komputerze. Najmniejszy owad. Gadanie do siebie.
Film nanometrażowy.
W Forum
Philippe Kahn
ZapomnijJ że je nosisz
2t TechnoFakty
DavidPogue
W poszukiwaniu maszyny czytającej w myślach
2� Zdrowie
Carina Storrs
Czy tomografia powoduje raka?
70 Umysł giętki
Marek Penszko
Logika krótkich klepek
74 Głos sceptyka
MichaelShermer
StarożYt;ni kosmici-zapchajdziury
75 Anty(po)waga
Steve Mirsky
Brak mi słów...
76 Ex libris
77 Faktograf
JohnMattson
Rodzinne porachunki
78 Warto wiedzieć
80 Z archiwum ScientificAmerican
OKlADKA
Panowalo kiedyś powszechne przekonanie, że badanie atmosfer odle
glych egzoplanetjest prawie niemożliwe, ponieważ blask ich macierzy
stych gwiazd jest zbyt silny. Ostatnio stwierdzono jednak, że zmiany,
jakie zachodzą w obserwowanym promieniowaniu, mogą dostarczyć
wielu informacji o budowie atmosfer; w t;ym o obecności w nich czą
steczek, które świadczylyby o istnieniu życia.
Ilustracja: Don Foley
Opracowanie polskiej wersji okladki: lńna Pozniak
Więcej na: www.ebookgigs.eu
Roczna prenumerata� .
SIData Nauki
tylko II.Szi
�ykup ,roczną prenu.meratę
miesięcznika „ŚWIAT NAUKJ"
i s·pr�wdź„ dlaczego to się opłaca.:
• gwarancja zebran:ia wszystkich nU{llerów
ulubione90 miesięcznika
·•- szybka dostawa, prosto do dom1u
• oszczędność ok„ 41 zł
- to 3 mumery z�, dar.mol
• gwatantja stałej ceny
- ominą Cię podwyżki
Prernu _ eratę wyk _:pisz, wpfacaJqc odpowiędrii§. kwotę na k0nto:
92 �140 1977 10000 2542 6·10() 11009'
ub wrzez stronę ir.temetową www.ksiegamia.proszyr:iski.p:
•· zarejes.truj sję.
•' w zakładce ._,CzasQ�is.m�" przejdź do „ Prenumeraty czasopism",,
• klikmij 1,Zaf11ÓWn przy wyb'ran)rn'tytule
i postępuj dalej zgodnie z in·strukcjami.
--
Numer, or! którego
za m
FRANK CLOSE
ZAGADKA NIESKOŃCZONOŚCINieskofuzonaść jest dla fayka synonimem klęski, ll'.)'liikiem, któiy miiwi Jedynie, że
rzetzyw1stnśc wymyka się matematycznemu opisowt Książka Franka Clooe'a - wybitnego
populal)IZatora ff1)1ki- to opowieść o tym, wjaki sposób naprawdę uprawiasię naukę, która
bynajmniej niejest nieustającym, heroicznym przybliżaniem się do prawdy, ale labliyntem
ślepych ul;cze� cząstkowych wyników i nletrallonych argumentów, w którym bardw trudno
odnaleźć drogę, wiodącą od teoretycznej idei do eksperymentalnego odkrycia.
Więcej na: www.ebookgigs.eu
Wokół nauki
Opinie i anałizy redakcji Scientific American
Groźne zaufanie
Śdsły nadzór może zapobiec
katastrofom przemysłowym
Wiosną tego roku w West w stanie Teksas nastąpił wybuch
w fabryce nawozów sztucznych West Fertilizer Company. Tę po
tężną eksplozję burmistrz liczącej 2800 mieszkańców miejsco
wości porównał do wybuchu bomby jądrowej. Naprzeciwko za
kładów znajd-Owało się osiedle mieszkaniowe� niedaleko boisko
do gry w baseball przy West lntermediate School. W wyniku
eksplozji uległo uszkodzeniu bądź zniszczeniu 150 budynków;
w tym szkoła i dom spokojnej starości. Piętnaście osób nie żyje.
Oficjalnie w fabryce znajdowało się 27 t amoniaku bezwodnego.
Nieoficjalnie również 270 t wybuchowego azotanu amonowego.
W Stanach Zjednoczonych znajduj e 'się około 6000 fabryk
nawozów sztucznych i handlujących nimi sklepów, 13 500 za
kładów chemicznych, a także dziesiątki tysięcy kopalń i miejsc
wydobycia ropy naftowej. Chcielibyśmy wierzyć, że w większo
ści tych obiektów przestrzega się przepisów maj.ących na celu
zminimalizowanie zagrożenia dla pracowników i okolicznej
ludności. Jednak historia zakładów West Fertilizer obnaża nie„
bezpieczne status quo � system, w którym wszyscy ufaj� że po
tencjalnie niebezpieczne zakJady przemysłowe będą same nad
zorowały swoją działalność.
Kierownicy zakładów w West nigdy nie zgłosili azotanu amo
nowego Homeland Security (departamentowi bezpieczeństwa
narodowego USA), mimo że zapasy przekraczały 1300 razy ilość,
której posiadanie wymaga obowiązkowej inspekcji. W ostatnim
raporcie o planach postępowania nawypadek zagrożenia przed
stawionym Environmental Protection Agency (agencji ochrony
środowiska) podawano� że w zakładach nie istnieje zagrożenie
pożarem ani eksplozją. Właściciele informowali teksańskie
służby kontrolne o obecności azotanu amonowegoJ ale inspek
torzy nie wyciągnęli wobec nich poważniejszych konsekwencji.
Teoretycznie w takich przypadkach rząd federalny powinien
wesprzeć słaby lokalny nadzór. Jednak ostatnia kontrola prze
prowadzona w West przez urzędników z Occupational Safety
and Health Administration (agencji ds. bezpieczeństwa i hi-
6 Świat Nauki, sierpień 2013
gieny pracy) miała mieJsce w 1985 roku. Wówczas inspektorzy
wykryli pięć poważnych przypadków naruszenia przepis.ów. Za
rząd fabryki za.płacił 30 dolarów grzywny.
Nie musiało dojść do zniszczenia tej niewielkiej miejscowo
ści. Jednak istnieje duże prawdopodobieństwo, że tego typu in
cydenty będą się powtarzać. Problemem nie jest brak rządu, lecz
zarządzania. Jest to bezpośredni skutek niechęci do wprowa
dzenia w USA skutecznych prawnych uregulowań w pewnych
gałęziach przemysłu: materiałów niebezpiecznych, energetycz
nym i transportowym.
Szczególnie skutecznym działaniem przeciwko wprowadze
niu stosownych przepisów jest zmniejszenie liczby bądź rezy
gnacja z kontrolerów, którzy mogą monitorować obiekty w tere
nie. Homeland Security zatrudnia 242 osoby do nadzorowania
tysięcy zakładów chemicznych; Occupational Safetyand Health
Administration ma do dyspozycji około 2200 inspektorów, by
zapewnić bezpieczeństwo 130 mln pracowników w ponad ośmiu
milionach miejsc pracy w Stanach Zjednoczonych. Z raportów
wynika, że kluczowe stany zajmujące się produkcją ropy i gazu,
takie jak Teksas, Pensylwania i Nowy Meksyk, zatrudniają po
zaledwie kilkunastu inspektorów. W wyniku automatycznych
cięć w budżecie federalnym w 2013 roku ich liczba ulega dalszej
redukcji.
Zdaniem jednego z teksańskich polityków, jest zbyt wcześnie,
by formułować wnioski, czy potrzebne są dodatkowe regulacje
w związku z eksplozją w West. Wpewnym sensie ma rację. Prze
pisy mnożą się, lecz często nie zwraca się na nie uwagi. Więcej
etatów dla inspektorów w cierpiących na brak funduszy agen
cjach federalnych ograniczyłoby niepożądane praktyki, takie
jak zrzucanie odpowiedzialności na innych, wzajemne pokle
pywanie po plecach i dobrowolne raportowanie. Najwyraźniej
tego typu zachowania umożliwiały West Fertilizer unikanie lo
kalnych instytucji nadzorujących.
Obecnie w amerykańskiej polityce funkcjonuje przekonanie,
że regulacje są zbędnym ciężarem, synonimem rozbudowanej
biurokracji, która tłamsi ducha przedsiębiorczości. Jak jednak
niegdyś powiedział Ronald Reagan w kontekście realizacji poro
zumienia o likwidacji pocisków rakietowych średniego zasięgu,
„trust, but verify'' (ufać, ale kontrolować). Większość lokalnych
zakładów może zasługiwać na zaufanie, którym obdarza je miej
scowa ludność. Jednak nadzór nad nimi jest niezbędny. •
SKANER Więcej na: www.ebookgigs.eu
- - - -----
- -- !
Czym żyje nauka
MEDYCYNA
Klujący uśmierzacz
Eksperymentalny wyciąg roślinny może rozwiązać problem nieuleczalnego bólu jednym zastrzykiem
Choć medycyna radzi sobie już z codziennymi bólami gło
wy i naciągniętych mięśni lub horrorem leczenia stomatolo
gicznego to jednak bóle zapRlne - np. związane z chorobą
zwyrm.lnieniową stawów, nowotworami kości i urazami krę
goslupa - pozostają znacznie trnduiejszym ce1em. Współcze
sne leki w Lym morfina i inne opioidy zaJewają. wszystkie
nerwy w ciele, co daj niebezpieczne efekty uboczne. Środki
stosowane miejscowo. 1 p. zastrzyki z preparatów sleroido
wych, z cza.sem przestają dzialać. O tatnio naukowcy rozpo
częli prace nad oksyną marokańskiej ro.śliny przypominają
cej kaktusa, która może dawać trwale miejscowe zniesienie
bólu już po jednym zastr'lyku.
Zawarty w niej zwią.z · k, resiniferatoksyna (RTX), nisz�
czy neurony odpowiedzjalne za ból zapalny, Neurony Le
sięgają i obwodowych częś i iala (w tym skóry i narządów
wewnętrznych) do rdzenia kręgowego, przenoszac sygna
ly bólow wzdłuż swoich aksonów. Sygnały te docierają aż
do mózgu. Po wstrzyknięciu RTX bezpośrednio do plynu mó
zgowo-rdz n iowego związek ten namien:a i zabija wyłączni"
neurony wytwarzające białko TR1Vl, które przenoszt\ od
czucie uporcz.ywego gorąca i stanu zapalnego. ie uszkadza
prawidlowyeł tkanek ani iimych nerwów odpowiadających
za czucie bólu np. pod wpłyvv-em uklucia czy uszczypnięcia.
8 Świat Nauki, sierpień 2013
Przeprowadzono już badania z użyci'm RTX ua psach
domowych ·ierpiących z powodu uciążliwego bólu. Badania
Le przyniosły obiecują.ee rezultaty. Psy, w przeciwiei\stwie
do gryzoni, odczuwają. ból w sposób bardzo podobny do lu
dz'. „Mają też osobowo§ć - mówi Andrew Mann s, dyrektor
działu medycyny akolooperacyjnej w National lnstitu sof
Health. - Możemy zajrzeć w ich psyche, co jesl nieosiągalne
w przypadku szczurów.'
NII-1 prowadzi obecnie had.ani�nad RTXz ud.ziałem luclzi
dotkniętych zaawansowanym nowotworem. Chociaż Man
nes ijego wspólpracovmi y nie są w stanie przewidzieć jal
szybko uzyskają. wyniki, eksperci od zwalczania bólu przy
glądają się ich badaniom z dużym zaili�eresowaniem. D ·a
Maine, dyrektor Center for Int 1· entiona'l Pairr iedicine
w Mercy M dical Center (Ballirnore), mówi że istnieją tak
że inne spo. oby zabijania włókien bólowych, takie jak np.
niszczenie nerwów z użyciem alkoholu. Czasami prowadzi
to jednal do n· wTotów bólu któr 5esL wt dyje. zcze ilniej
szy niż przedtem.
„Jeśli jesteś w ,"tanie precyzyjnie okreś] ić, gdzie zadziala
lek i uniknąć konsekwencji jego dzialania poza tym miej
scem, masz poten ·jalnego zwycięzcę - t:auważa Maine.
Arlene We'i:ntra:ub
Ilu.stracja: MatthewBillington
Więcej na: wwW.ebookgigs.eu
SKANER
TECHNIKA
Zabytki z orbity
Satelity mogą pomóc w ocałeni,u historycznych budowli,
którym zagrażają konflikty i kataklizmy
Cytadela Aleppo (zdjęcie lotnicze z prawej) góruje nad zabytkowym
miastem w północnej Syrii. Znajdują się tu dawne pałace, meczety
i łaźnie. Pozostałości najstarszych budowli pochodzą z X wieku przed
naszą erą. Miejsce to, umieszczone na liście Światowego Dziedzictwa
Ludzkości, znalazło się w niebezpieczeństwie za sprawą wojny domo
wej toczącej się pomiędzy powstańcami a wojskami prezydenta Basha
ra al-Assada.
Konflikty wojskowe i katastrofy naturalne stanowią zagrożenie za
równo dla ludzi, jak i dla zabytków kultury, ale rozmiary zniszczeń
często trudno jest z ziemi ocenić. Stąd rosnące zainteresowanie tech
nikami satelitarnymi, które mogą pomóc w ochronie zagrożonych mu
zeów, pomników i miejsc o znaczeniu historycznym. Eksperci zrzeszeni
w International Council of Museums (ICOM) po raz pierwszy spotkali
się ze specjalistami z United Nations Institute for Training and Research's
Operational Satellite Applications Program (UNOSAT) w 2008 roku, aby
monitorować sytuację w Osetii Południowej po wybuchu wojny gruziń
ska-rosyjskiej. UNOSAT wykorzystuje zdjęcia z prywatnych i państwo
wych satelitów do zbierania informacji o.ważnych społecznie zjawiskach
na naszej planecie. Dzięki fotografiom satelitarnym oraz dokładnym da-
nym o lokalizacji zabytków ICOM mógł błyskawicznie, w ciągu zaledwie
24 godzin, ocenić ich stan. Później satelity pomogły też w oszacowaniu
skali zniszczeń w Timbuktu - zagrożonym w 2012 roku po wybuchu woj
ny domowej w Mal1i. Teraz planuje się przeprowadzenie podobnej eks
pertyzy dotyczącej Haiti. Chodzi o ocenę stanu zabytkowych budowli po
trzęsieniuziemi w 2010 roku.
Dopóki trwa konflikt, rzadko można ruszyć z pomocą zabytkom. Jed
nak analiza obrazów satelitarnych umożliwia ekspertom ICOM wyko
rzystanie zebranych w ten sposób informacji do poinformowania świata
o zagrożonych obiektach kultury, a także do przygotowania planów ra
tunkowych, które przydadzą się, gdy konflikt ucichnie. Marissa Fessenden
� w4
w �:%f, PSYCHOLOGIA
�
� E
•
ofiary nie jest jedynie odczuwany strach przed
��.M, mpat1a agresorem. 24 niemowlęta obejrzały filmiki, �ir.
� . ł d h :@� u naJm o szyc w których dodatkowo obok ofiary i agresora
?.?,?1
� pojawiła się postać neutralna, poruszająca %W Niemowlęta potrafią okazywać m
�Z się niezależnie od pozostałych. Tym razem �� współczucie
uczestnicy VO'bierali spośród trzech przed- @'
�· Chociaż małe, nieumiejące jeszcze mówić miotów połączonych w dwie pary. Jak się W
'[:@ dzieci mają bardzo ograniczone możliwości okazało, przy parze przedmiotówofiara-neu- �
� kontaktu ze światem zewnętrznym, wcześnie tralny_ dzieci nadal wyciągały rączki do ofia-
�� zaczynają rozumieć proste sytuacje społecz- ry, co zaprzecza przypuszczeniom na temat
·�� ne, rozpoznają twarze innych ludzi i dostrze- decydującej roli strachu przed napastnikiem.
�� gają wyrażane przez nie emocje. Jak wykazały Jedna z figur grała rolę agresora, a druga ofia- Mając natomiast do wyboru figurę neutralną
�0§ w�- badania, już kilkumiesięczne niemowlęta są ry. Agresor gonil ofiarę, atakował ją i uderzał. i agresora, wyraźnie preferowały tę pierwszą. %�/
� w stanie zrozumieć sytuację, w której ktoś Podobne animacje z udziałem tigur geome- Wyniki te świadczą o tym, że niemowlęta
�W wyrządza komuś krzywdę, i wykazują począt- trycznych były wielokrotnie wykorzystywane nie tylko rozumieją zjawisko przemocy, ale ';:'f:�
� m� ki poczucia sprawiedliwości, chcąc ukarania w badaniach z udziałem najmłodszych. również potrafią współczuć pokrzywdzonym. �
�ź agresora. Ale czy obserwujące agresję małe W pierwszym eksperymencie wzięło udział Naukowcy powołują się na analogię z mat-
�� dzieci są również zdolne do empatii wobec 40 dzieci obojga pici, z których żadne nie parni. U naczelnych można zaobserwować �
@ pokrzywdzonego? umiało jeszcze mówić. Przedmiotem obser- okazywanie współczucia przez nawiązywanie ?#
� Zespół naukowców z Kyata University wacji było spojrzenie małego uczestnika pod- kontaktu z cierpiącym osobnikiem, podcho- �� iToyohashiUniversity of Technology przepro- czas oglądania filmików, a następnie reakcja dzenie do niego, okazywanie zainteresowania.
�� wadził badanie z udzialem 10-miesięcznych dziecka na oba przedmioty: do którego wycią- Badacze sądzą wi� że zachowanie dzieci też
�m niemowląt w ramach eksperymentu mali gnie ono rączki. Badanie wykazało jedno- bylo próbą okazania współczucia.
�� uczestnicy, siedząc na kolanach rodziców, znacznie preferencję niemowląt dlaprzedmio- Artykuł opisujący badanie ukazał się 12 ef�
� oglądali filmiki, w których występowały kolo- tu-ofiary. Celem drugiego eksperymentu było czerwc.a na łamach „PLOS ONE�
�
1;;;;;;;;;;;;;;;�;�J
sierpień 2013, Świat Nauki 9
SKANER
,.,� '/):{/ �//O'//„J:(ij7,.{.' �W&,&;;.
.ffe ROHATYNlEC �/ PALMOWIEC* �
/ (Oryetes rhinocems) �
Mark Hoddle odłowi,ł �/ �// tego owada, kiedy
�y ten zaatakował nowo
�/ posadzone palmy kokosowe �
., na Sumatrze. Najważniejszy �
'/ szkodnik palm kokosowych .-;.
nie dotarł jeszcze do -�
Stanów Zjednoczonych, �
jednak Hoddle jest już
�przygotowany: ma jego z
DNA do blyskawicznej �
...
.
, identyfikacJi gatunku. -:...;
�///,/- &:.lol' ---llO.i!_..,/
..//
:;;
/.ii
;; /X�//;.·://///X//...rh'l
RYJKOWIEC KOKOSOWY
(Rhynchophorus vulneratus)
Ten zabójca palm kokosowych
prawdopodobnie przybył do Laguna Beach
w Kalifornii z Bali, mówi Hoddle badający
DNA tego chrząszcza. Podejrzewa, że 'ktoś
przywiózł owada do USA jako pokarm
(jest to przysmak mieszkańców Indonezji),
starał się go hodować w domu, a następnie
uwolnił do środowiska naturalnego.
CO JEST W TEJ LODÓWCE?
Więcej na: www.ebookgigs.eu
Owady, które lubią to samo, co my
Entomolog i ekspert od gatunków inwazyjnych ma lodówkę wypełnioną szkodnikami
Choć niewielkie, owady mogą siać spustoszenie w środowisku i powodować milionowe straty
w gospodarce. Mark Hoddle, dyrektor Center for Invasive Species Research na University of Ca
lifornia w Riverside, przemierza świat, badając owadzie szkodniki, które żywią się roślinami klu
czowymi dla gospodarki lub środowiska, i opracowując sposoby ich unieszkodliwiania. Hoddle
magazynuje okazy w swoim laboratorium, aby badać ich DNA lub przekazywać do naukowych
kolekcji. Niekiedy łapie insekty z wyprzedzeniem - zanim zaczną sprawiać w USA problemy - by
można je było wykorzystać do ewentualnych przyszłych badań. „Bardzo trudno przewidzieć, kie
dy któryś z nich stanie się inwazyjny - mówi. - Wolę mieć je wcześniej na oku:'
Anna Kuchment
• Nie ma oficjalnych polskich nazw opisywanych owadów - przyp. tlum.
10 Świat Nauki, sierpień 2013
(Stenoma catenifer) ;?
Gąsienice tej ćmy drążą
%korytarze w nasionach "'
awokado, przekształcając ich i
wnętrze w papkę. Prowadząc ��
badania w Gwatemali,
�Peru i Meksyku, rodzimych �
miejscach występowania if.:
tej ćmy, Hoddle i jego 0
/współpracownicy pozyskali
hormony płciowe
owada, które mogą być
wykorzystane do systemu
wczesnego ostrzegania
wskazującego na przybycie
szkodnika. Odłowił on
również jego naturalnych
wrogów, którzy mogą być
w przyszłości wykorzystani
do zwalczania owada, jeśli
pojawi się on w Kalifornii.
Gatunek rodzimy
w południowej Arizonie
zaatakował Kalifornię
; z zastraszającym
skutkiem: zabił 80 tys.
... dębów w Cleveland
National Forest
w hrabstwie San Diego.
Hoddle uważa, że ten
złoto nakrapiany opiętek
trafił z Arizony do
Kalifornii wraz z drewnem ��
kominkowym.
Zdjęcia Spencer Lowell
Więcej na:
FIZVKA
Światło, kamera, atomy
W IBM nakręcono ,,najmniejszy" film świata
Gdzie leży „nieprzekraczalna granica"? Fani Star Treka szukaliby jej w ko
smosie. IBM uważa jednak, że trzeba jej szukać w dużo mniejszej skali.
Dział badawczy firmy zaprezentował w maju film animowany, w któ
rym postać głównego bohatera jest zbudowana z zaledwie kilku ato
mów. Obraz zatytułowany A Boy and His Atom opowiada, jak można się
domyślić, o chłopcu, który zaprzyjaźnia się z samotnym Atomem; bawi
się z nim, tańczy i skacze na trampolinie. Film zapiera dech w piersiach
nie ze względu na akcję, ale dlatego, że demonstruje umiejętność nie
zwykle precyzyjnego chwytania, przenoszenia i układania pojedynczych
atomów dzjęki wykorzystaniu temperatury, ciśnienia i drgań.
„Wszystko jest tak samo jak w animacji za pomocą figurek z gliny:
lepicie swojego Wallace'a i Gromita, umieszczacie ich na scenie i robicie
zdjęcie - wyjaśnia Andreas Heinrich, szef naukowy IBM Research. - Na
stępnie zmieniacie poleżenie figurek i robicie kolejne zdjęcie''. Heinrich
i jego zespół zaprojektowali i ułożyli z atomów 242 niezależne klatki, któ
re następnie połączyli, tworząc z nich film uznany przez Guinness World
Records za najmniejszy film animowany, jaki kiedykolwiek nakręcono.
Każda kropka, z których jest zbudowana postać chłopca, to w rze
czywistości. cząsteczka tlenku węgla ułożona na powierzchni miedzi tak,
że publiczność widzi jedynie atomy tlenu. Badacze wykorzystali wa
żący dwie tony skaningowy mikroskop tunelowy, aby pokazać atomy
na powierzchni, co wymagało powiększenia 100 mln razy. Zasadniczym
elementem mikroskopu jest niezmiernie ostra igła, która pozwala na
ukowcom przemieszczać cząsteczki w określone położenie. Możliwość
manipulowania pojedynczymi atomami ma olbrzymie znaczenie dla
przyszłych technik komputerowych i komunikacyjnych. „Interesujemy
się przesyłaniem i zapisem danych w skali atomowej'; co jest ważne
_ dla komputerów kwantowych, wyjaśnia Heinrich. Podczas gdy w zwy
kłym komputerze dane mają postać zer i jedynek, to komputer kwan
towy - przynajmniej w teorii - pozwala równocześnie przechowywać
O i 1 w postaci bitu kwantowego, tzw. kubitu. Komputery kwantowe mo
głyby wykonywać obliczenia szybciej niż te, które używają klasycznych
bitów, tłumaczy Heinrich i dodaje, że misją jego laboratorium jest zba
danie, czy pewnego dnia atomy będzie można wykorzystać do obliczeń 1
i zapisu danych.
IBM uważa, że filmik to sposób na zapoznanie społeczeństwa z pro
� wadzonymi badaniami. Chociaż historyjka została opowiedziana „w ję-<
§ zyku nauki'; ocenia Heinrich, to jej wymowa nie jest naukowa: „To zwykła
� historia o chłopcu bawiącym się z przyjacielem:' Larry Greenemeier
Więcej na: www.ebookgigs.eu
MATEMATYKA
Fizyka piany
Nowe modele matematyczne opisują
złożoną ewolucję pęcherzyków
Nie ma chyba nikogo, kto nigdy w życiu
nie zachwycałby się pięknem mydlanych
baniek. Mieniące się kolorami tęczy, ro
zedrgane sfery, które mogą żyć nawet
kilka minut, a następnie w mgnieniu oka
zniknąć, bawią zarówno dzieci, jak i do
rosłych.
Intrygują też fizyków i matematy
ków, którzy od stuleci próbują zrozumieć
i przewidywać właściwości baniek na ele
mentarnym poziomie. Z matematycznego
punktu widzenia szczególnie interesujące
są struktury zbudowane z wielu połączo
nych ze sobą pęcherzyków, które muszą
spełniać wiele geometrycznych reguł,
np. zachowywać określone kąty między
stykającymi się powierzchniami. W grun
cie rzeczy tworzą one rodzaj komputera,
ponieważ nieustannie zmieniając kształt,
stale rozwiązują problem optymalizacji
polegający na minimalizacji powierzchni
pęcherzyków.
Najnowszy model komputerowy, który
opisuje zachowanie zbioru pęcherzyków,
czyli piany, może pomóc badaczom w lep
szym zrozumieniu fizykitakich systemów,
co z kolei mogłoby zaowocować m.in.
skuteczniejszymi środkami gaśniczymi
i doskonalszymi kaskami rowerowymi.
Nowy model, który opracowali dwaj
matematycy z University of California
w Berkeley; wyróżnia w ewolucji piany
trzy niezależne etapy. Początkowo pia
na zmienia swoją strukturę makrosko
pową do momentu, kiedy pęcherzyki
pod wpływem napięcia powierzchniowe
go i ruchów powietrza nie osiągną sta
bilnej konfiguracji. Następnie ciecz prze
pływa z cieniutkich membran zwanych
12 Swiat Nauki, sierpień 2013
lamelami, które obejmują pojedyncze
bąbelki, aż do chwili, kiedy któraś
z tych lameli staje się zbyt słaba,
aby podtrzymywać swój pęcherzyk.
Na koniec, w trzecim etapie, pocie
nione lamele pękają, pęcherzyki roz
padają się, wytrącając pianę ze stanu
równowagi, i cały proces zaczyna się
od początku. Wyniki tych badań zostały
opisane w Science z 10 maja br.
Każdy z trzech etapów ewolucji piany
rozgrywa się w innej skali czasu i prze
strzeni. Mikroskopowe pocienianie lame
li jest dość wolne, bywa, że trwa nawet
kilkaset sekund, wyjaśnia jeden ze auto
rów pracy, James Sethian, profesor ma
tematyki na University of California
w Berkeley. Z kolei rozrywanie lamelek
„odbywa się z prędkością kilkuset me
trów na sekundę", dodaje. Jedną z podsta
wowych trudności w symulowaniu dyna
miki piany jest wychwycenie kluczowych
parametrów, bez tracenia czasu na mniej
istotne szczegóły.
Rozwiązanie, które zaproponował Se
thian i drugi z autorów, Rober Saye, pole
ga na niezależnym traktowaniu procesów
w różnej skali - maksymalizacji powięk
szenia dla zjawisk mikroskopowych
i jego zmniejszenia w trakcie analizy wol
niejszych procesów makroskopowych.
„Można je analizować osobno, a potem
połączyć uzyskane wyniki'' - wyjaśnia
Denis Weaire, fizyk z Trinity College Du
blin. Rezultaty końcowe z każdego etapu
symulacji są wykorzystywane do opisu
pętli sprzężenia zwrotnego w kolejnym
etapie - makroskopowy ruch pęche
rzyków w pianie wpływa na transport
cieczy z lameli, co powoduje ponowne
przemieszczanie się pęcherzyków. Jed
nak symulacje każdego z tych procesów
są prowadzone osobno. „To bardzo róż
ne od metod, których próbowaliśmy po
przednio" - tłumaczy Weaire.
Stosunkowo statyczne piany, na przy
kład taka, jak na piwie, są szeroko bada
ne, opowiada Weaire. I dodaje, że dość
mało wyników odnosi się do strumieni
piany. Autorzy wydanej przeszło 10 lat
temu monografii The Physics of Foams,
wśród których był Weaire, przekonywali
o konieczności badań z zakresu dynami
ki. Nowa praca to „krok w tym kierunku,
pierwszy krok", bo, jak przyznaje, model
ma pewne słabe punkty, na przykład
ogranicza się tylko do tzw. pian suchych,
o stosunkowo malej zawartości cieczy.
John Matson
�ff@
� PATENT
�� Urządzenie do poboru energii ze środowiska
�� pod powierzchniąwodyz przetwornikiem
f@� z cyrkonianu�tytanianu ołowiu o dużej
%� długości.Boje unoszące się na powierzchni
�� morza mają o wiele szersze zastosowanie niż
�� tylko oznaczanie przeszkódnawigacyjnych. �� Naukowcom pomagają śledi:ić stan wody
�� i wiatru, ulatwiają prognozowanie pogody czy ?Z
@ ńasluchiwanie głosu wielorybów, a wojskowym
�� wykrywanie obiektów podwodnych. Większość
�� ·boi ma zasilanie akumulatorowe, ale
�% Inżynierowie od dawna myślą o wykorzystaniu
�� do tego celu energii fal morskich. Niestety, ruch
�� fal nie pozwala napędzać turbiny dostatecznie
�� szybko, aby powstało stabilne źródle zasilania. �� Zamiast tego należy więc skonstruować
�� boję z materialów zdolnych samodzielnie
�m przetwarzać energię, wyjaśnia Derke S. Hughes
�� specjalista z Naval Undersea Warfare Center,
�� ośrodka badawczego US. Navy. Prąd mogą
ff� produkować ściskane i rozciągane materiały
�� piezoelektryczne. Jesttak, ponieważ ich sieć
�@ krystaliczna jestzbudowana z odpowiednio
:J� rozmieszczonychjonów dodatnich i ujemnych.
�� Pod wplywem ciśnienia przemieszczają się,
�� powodując przeplyw ladunków, a więc prądu
�0 elektrycznego.
�� W patencie 8274167 opisano boję, która
�m wytwarza energię elektryczną na swoje
2§� potrzeby. Pływakjest polączony za pomocą
.@� dlugiej liny z umieszczonym na dnie morza
�� obciążnikiem. Lina zawiera wewnątrz rdzeń
%� z cyrkonianu-tytanianu olowiu, materialu
*� piezoelektrycznego, który po raz pierwszy
�� otrzymano w Tokyo Institute ofTechnology.
�%i Wwodzie opływającej linę tworząsię
;jf'� mikrowiry, które sprawiają, że porusza
�� się ona jak „brzęcząca struna w gitar2e" -
�� wyjaśnia Hughes. Moc prądu elektrycznego
�� wytwarzanego przez przetwornik zależy
�� od jego dlugości i naprężenia, ale przynajmniej
�� teoretycznie powinna wystarczyć do zasilania �� sonaru. Czy farma podobnych boi mogłaby
�� wytwarzać megawaty energii przesyłane
�� następnie na ląd? „Można sobie wyobrazić
:W-� wiele podobnych elementów polączonych
�� sieregowo - ocenia Hughes. - To kwestia
�� odpowiednich rozwiązań:' Najpierw trzeba
�� jednak z�udować prototyp boi, bo na razie
�� istnieje on tylko na papierze. Marissa Fressenden
1:1'.%
� �
� �
� 26
�
� �
�� �% mm �
m 16
�� %
� I� �� 12
�
� 34 32
�
�%'��$'�'
Ilust:racje ThomasFuchs
OCEANY
Głębokie•
zanurzenie
James Cameron przekazuje swój
niezwykły batyskaf na potrzeby
nauki
Wi
Zanim skupi się ponownie na przygodach
Avatara na odległej Pandorze, filmowiec i ba
dacz głębin, James Cameron, swoje bezspor
nie największe osiągnięcie techniczne prze
każe nauce. Jego łódź podwodna DEEPSEA
CHALLENGER, którą w marcu tego roku po
płynął w najgłębsze zakamarki naszej planety,
tego lata dotrze do Woods Hole Oceanogra
phic Institution, by pomóc naukowcom w peł
niejszym zrozumieniu życia ostatniej niezba
danej rubieży Ziemi.
Cameron, wraz z zespołem inżynie
rów, wyposażył łódź DEEPSEA CHALLENGER
w najnowsze osiągnięcia techniki, co pozwoliło
mu na przeprowadzenie pierwszej załogowej
misji do pacyficznej głębi Challengera znajdu
jącej się około 11 km pod powierzchnią morza.
Na początek naukowcy z Woods Hole zainsta
lują wyjątkowo lekkie i łatwe w manewrowa
niu kamery oraz zaprojektowany przez zespół
Camerona system oświetlenia na należącym
do instytutu robocie głębinowym Nereus,
który bada oceaniczne głębiny od 2009 roku.
Zespół Nereusa przygotowuje się do planowa
nej na luty 2014 roku sześciotygodniowej wy
prawy, na którą National Science Foundation
przeznaczyła około 1,4 mln dolarów. Celem
ekspedycji będzie pacyficzny Rów Kerrnadec
o głębokości około 10 km.
Do łodzi Cameron dorzuca jeszcze prawie
milion dolarów, aby ułatwić naukowcom i inży
nierom zWoods Hole badania morskich głębin.
„Według mnie to znacznie lepsze rozwiązanie,
niżby batyskaf miał czekać bezużyteczny, aż
skończę swoje dwa kolejne filmy" - powiedział
Cameron w trakcie rozmowy z naukowcami
z Woods Hole, w kwietniu w Nowym Jorku.
Badacze zamierzają wszechstronnie zbadać
strefę hadalu, znajdującą się poniżej sześciu ki
lometrów pod poziomem morza. Chcą się do
wiedzieć, co tam żyje, jak to coś ewoluowało
i czym się żywi, mówił Tim Shank, naukowiec
z wydziału biologii w Woods Hole j, szef pro
jektu badań ekosystemu hadalu (Hadal Eco
system Studies - HADES). Jednak większość
pojazdów mogących wytrzymać ekstremalne
ciśnienie panujące na takiej głębokości jest
ciężka i trudna w obsłudze, przez co są droż
sze w eksploatacji. Inżynierowie Camerona
opracowali nowe materiały - łącznie z pianką
W LICZBACH
syntakt;yczną z milionów szklanych mikrosfer
zawieszonych w żywicy epoksydowej - które
wzmacniają kadłub batyskafu, nie zwiększając
zbytnio jego masy. DEEPSEA CHALLENGER,
który ma 7,3 m długości, ale którego wnętrze
jest szerokości zaledwie 1,09 m, jest wyposażo
nyw kulisty kokpit, w którym jest utrzymywane
normalne ciśnienie powietrza i w którym wo
da w powietrzu wydychanym przez Camerona
i wyparowywana przez jajo skóręjest zbierana
w plastikowej torbie, aby w razie potrzeby do
starczyć mu dodatkowej wody do picia. Pojazd
opuszcza się pionowo, z kokpitem od strony
dn9 i znajdującym się nad nim, długim na 2,4 m
panelem lamp i akumulatorów.
Batyskaf dotrze do Woods Hole niedługo po
otwarciu w instytucie nowego Centrum Robo
tyki Morskiej, którego celem ma być opracowy
wanie technik eksploracji mórz, przy wsparciu
ze strony rządu federalnego i prywatnego biz
nesu. Niektórzy eksperci obecni na uroczystości
przekazania statku, zwracali uwagę, że jedną
z przyczyn, dla których robotyka morska po
zostaje w tyle za lądową, jest brak pod wodą
Wi-Fi czy GPS. Oznacza to, że jestjeszcze wiele
do odkrycia. „Wielu ludzi sądzi, że era wielkich
odkryć się skończyła, że wszystko już widziano
i zmapowano - mówił Cameron. - A przecież
łączna powierzchnia t;ych rowów jest więks�
od terytorium Stanów Zjednoczonych, większa
od powierzchni Australii, więc to jest właściwie
tak, jakby tu, na Ziemi, znajdował się niezbada
ny kontynent:' Larry Greenemeier
sierpień 2013, Swiat Nauki 13
SKANER
Więcej na: www.ebookgigs.eu
ASTRONOMIA
Ostatnie tchnienie gwiazdy
Pył z supernowej opada na Ziemię wraz z meteorytami,
Dwa prymitywne meteoryty odnale
zione na Antarktydzie zawierają ziarna krze
mionki, - składnika kwarcu i piasku - powstałe
w gwiezdnej: eksplozji, która poprzedzała po
wstanie Układu Słonecznego. W istocie, część
badaczy uważa, że to właśnie eksplozja - wy
buch supernowej - uruchomiła przed miliar
dami lat proces powstawania Słońca i planet
z międzygwiezdnego obłoku pyłu i gazu. Jednak
niezależnie od tego, czy meteoryt;}! z Antafk1Ydy
zawierająziarna z tego czyteż innego -.....ybuchu,
znajdujemy w nich pozostałości po supernowej
nigdy dotąd nieznalezione na Ziemi.
Ziarna sprzed narodzin Słońca wyróżniają
się w meteorytach nietypowym składem po
szczególnych izotopów, który, zgodnie z tezami
artykułu opublikowanego w Astrophysical Jour
nal Letters z 1 maja, nie może być wyjaśniony
przez żaden ze znanych procesów przebiegają-
KLIMAT
cych w Układzie Słonecznym. Napotkany skład
ziaren może być wyjaśniony tylko procesami
jądro-.....ymf zachodzącymi wewnątrz gwiazd.
Część starych ziaren w obłoku, z którego rodzi
ło się Słońce, pochodziła z pobliskich superno
wych, inne, jaksię wydaje, trafiły wraz z wiatra
mi gwiazdowymi -.....yrzucanymi ze starzejących
się gwiazd.
W trakcie badania Pierre Haenecour
z Washington University w St. Louis wraz ze
współpracownikami badal1i1 dwa meteory
ty odnalezione na Antarktydzie w 2003 roku.
W obu odnaleźli ziarna krzemionki, niepo
chodzące z Układu Słonecznego - świadczył
o tym nadmiar ciężkiego izotopu tlenu 180.
Taki skład sugeruje, że ziarna powstały w su
pernowej typu łl, eksplozje masywnej gwiazdy.
Inne ziarna, odnalezione w meteorytach przez
wcześniejsze zespoły badawcze, pochodziły
z gwiazd odmiennego cypu, znajdujących się
na asymptotycznej gałęzi olbrzymów AGB.
Pozyskiwanie i badanie pozasłonecznych
ziaren to nie tylko ćwiczenie z historii kosmo
su. Fala uderzeniowa z pobliskiej supernowej
lub łagodniejszy wypływ z gwiazdy AGB mogły
wzburzyć obłok gazowo-pyłowy, który wsku
tek tego zapadł się, tworząc Słońce i planety,
a wśród nich - Ziemię. Zbieranie przedsło
necznych szczątków umożliwia astronomom
rzut oka w burzliwe losy umierających gwiazd,
a z czasem może doprowadzić nas do ustale
nia, jak powstał nasz macierzysty Układ.
John Matson
Miejska gorączka
lekarze - ich zadaniem było przewidzenie, jak ludziom będzie
się mieszkało w takiej rozgrzanej metropolii. Najkrótsza odpo
wiedź brzmi: coraz gorzej. Problem nie dotyczy tylko Manhat
tanu. Podobne problemy czekają mieszkańców wielu innych
aglomeracji w Ameryce Północnej i Europie, jeśli miasta te nie
zaczną bronic się przed narastającą gorączką.
Centralne dzielnice wiel kich miast błyskawicznie się
ocieplają. Ich mikroklimat zaczyna zagrażać zdrowiu
ludzi - ostrzegają naukowcy
Manhattan - najważniejsza dzielnica
·
jednego z najwazmeJ
szych miast świata, półtora miliona ludzi upakowanych jak sar
dynki na obszarze osiem razy mniejszym od Warszawy. Na każ
dym kilometrze kwadratowym mieszka tu średnio 22 tys. ludzi,
pracuje jeszcze więcej . W ciągu ostatnich stu lat średnia roczna
temperatura powietrza w tym mrowisku wzrosła o ponad 2°C.
O tyle samo podniesie się w ciągu kolejnych 50 lat, a pod koniec
XXI wieku może być wyższa nawet o 4-5°C od dzisiejszej .
Tak prognozują Patrick Kinney, klimatolog z Columbia Uni
versity, najsłynniejszej nowojorskiej uczelni, i jego współpra
cownicy. W zespole, którym kierował, poza klimatologami byli
14 ŚwiatNauki, sierpień 2013
Na Manhattanie najgorzej będzie latem, które za parę dekad
będzie się tam zaczynało w maju, a kończyło w październiku.
W lipcu i sierpniu temperatury powyżej 30°C staną się normą.
Kilkakrotnie zwiększy s'ię liczba dni z temperaturą powyżej 35°C.
Dlatego autorzy badań ostrzegają: liczba zgonów spowodowa
nych notorycznymi upałami może wzrosnąć do połowy wieku
nawet dwukrotnie. Ofiarami będą głównie ludzie starsi oraz
cierpiący na choroby układu krążenia. U1gę może przynieść prze
bywanie w chłodzonych pomieszczeniach lub. . . wyjazd z miasta
na okres letni. Kinney zwraca uwagę, że ta strategiajest stosowa-
'
najuż teraz. u Sprzedaż klimatyzatorów w Nowym Jorku wzrosła
w ciągu ostatniej dekady o kilkadziesiąt procent„ - mówi.
Jest też dobrawiadomość.. Dzięki cieplejszym zimom mniej lu
dzi będzie chorowało i umierało nainfekcjeukładu oddechowego.
Jednak spadek liczby zgonów zimą będzie znacznie mniejszy niż
ich wzrost latem. Poza tym podczas cieplejszych zim nad Manhat
tanem może się przetaczać więcej głębokich układów niżowychJ
a nagle spadki ciśnienia atmosferycznego zwiększają ryzyko za
wałów. Jak miasta mogą się obronić przed upałami? Kinney zale
ca znane już środki zapobiegawcze: sadzenie drzew i zakładanie
parków, przemalowywanie dachów i samochodów na jasne bar
wy, by odbijały więcej promieni słonecznych, a także wznoszenie
i udostępnianie klimatyzowanych hal, w których ludzie mogliby
się schronić podczas upalnego dnia. Andrzej Hołdys
Artykuł Kinneya opublikowany został w czerwcowym nume
rze Nature Climate Change.
I
Więcej na: www.ebookgigs.eu
SKANER
P §ff-t� ZDROWI E
�I Pogoda niewinna ·
I� Przewlekłe zmęczenie i uporczywe bóle, przede wszystkim w okolicy kolan, łokci, szyi, barków
�� i bioder, a do tego kłopoty ze snem i zaburzenia nastroju - to fibromialgia. Skąd się ona bierze?
�� Na pewno nie ze złej pogody
�� Fibromialgia dotyka średnio co pięćdziesiątą na najmniejsze wahnięcia pogody. A wła- i dolegliwości. Badacze porównali to z �ant
�� osobę. W Polsce może na nią cierpieć ponad ściwie - meteoropatki, jako że 90% ofiar m1 na temat temperatury, nasłoneczmema, @
� pół miliona ludzi. Chociaż chorobę, zwaną fibromialgii to kobiety w wieku powyżej 40 opadów, ciśnienia atmosferycznego, wiatru �� też syndromem FMS, rozpoznano już ćwierć lat Również wielu chorych - znaczna część i wilgotności powietrza - sześciu głów- �
� wieku temu, nadal zdarza się, że otoczenie z nich nie zna rzeczywistych powodów swo- nych elementów pogody wpływających
�� bez zrozumienia odnosi się do ludzi uskar- ich cierpień, bo dolegliwość nigdy nie została na organizm człowieka. Jedynie u około 30
�� żających się na przewlekłe bóle całego ciała, u nich rozpoznana - jest przekonanych, że osób odkryto wyraźniejszy związek między �
� obezwładniające zmęczenie i często bezsen- za dolegliwości odpowiada głównie pogoda. pogodą a nasileniami choroby, u blisko 60 �W ność. Osoby takie są nierzadko traktowane Holenderscy biometeorołodzy postanowi- osób taka zależność pojawiała się czasami, �� jak symulanci, hipochondrycy, w najlepszym li doświadczalnie sprawdzić, ile jest w tym �atomiast u resz1;y - sporadycznie lub wca-
�� razie - przeczuleni nadwrażliwcy. Sprzyja prawdy. łe. Wniosek? "Pogoda ma niewiele wspól- �� temu fakt, że standardowe badania, testy Ercolie Bossema z uniwersytetu w Utrech- nego z fMS" - mówi Bossema, która wyniki
�� laboratoryjne i prześwietlenia nie wykazują cie zaprosiła do testu 333 kobiety z fibro- �adań zamieściła w Arthńtis Care & Research. �� u nich zmian chorobowych i stanów zapal- mialgią zdiagnozowaną co najmniej dwa Zdaniem badaczki przyczyna choroby tkwi �
� nych. lata wcześniej. Średnia wieku w tej grupie w zmianach zachodzących w organizmie. .W
� Stąd bierze się popularne przekonanie, że wyniosła 47 lat. Przez miesiąc chore odno- Jakich zmianach? Tego wciąż nie wiadomo. �
���J
ASTRONOMIA
Gwiazdy - kociołki
Wybuchające supernowe przypominają garnki z kipiącą cieczą
Gdy masywna gwiazda wybucha, koń
cząc żywot jako supernowa, w ciągu
minuty zmienia się bardziej niż poczwar
ka w motyla. Z ogromnej, mierzącej setki
milionów kilometrów średnicy gwiazdy
o masie od kilku do kilkudziesięciu mas
Słońca powstaje w t;ym czasie obiekt
o średnicy co najwyżej 20 kilometrów
i około dziesięciokrotnie mniejszej masie.
Jego centralna gęstość przekracza gęsto
ści jądra atomowego. Często jest to czarna
dziura, a w przypadku mniej masywnych
supernowych - gwiazda neutronowa.
Jakie procesy zachodzą w czasie wybuchu? Dotychczasowe modele numeryczne
usiłujące odtworzyć warunki panujące w eksplodującej gwieździe nie pozwalały
- zbadać całego zjawiska: z uwagi na zbyt małą moc obliczeniową badacze musieli
zakładać, że eksplozja była symetryczna - po obrocie gwiazdy wokół jej osł obser
wowalibyśmy ident;yczny jak przed obrotem obraz wybuchu. Ale może to uprosz
czenie nie było groźne? A jednak.
Pierwsze w pełni dokładne, trwające wiele miesięcy, symulacje wybuchu,
� wykonane przez jeden z dwóch najpotęźniejszych europejskich superkompute-
� rów - inajdujący się w Monachium SuperMUC - wykazały, że w trakcie zamiany
w gwiazdę neutronową materia bynajmniej nie zachowuje się symetrycznie:
�
� powstają i giną olbrzymie, przypominające kapelusz pieczarki bąble gorętszej
g
materii, podgrzewanej przez gigantyczną liczbę powstających wówczas neutrin.
�
W gruncie rzer:::zy gwiazda przypomina wówCllJs garnek z kipiącąwodą. Badacze
� teraz zastanawiają się, jak wnioski płynące z modeli można by najłatwiej zweryfi-
� kować podczas obserwacji prawdziwych supernowych. Weronika S!iwa
PROMOCJA * PROMOCJA * PRO MOCJA * PROMOCJA * PROMOCJA * PROMOCJA
BĄDŹ KR EATYWNY
Płyta indukcyjna Electrolux EHL7640 FOK z linii lnspiratlon
zapewnia maksyma lną swobodę i wygodę gotowania.
Z pewnością ł:achęoi do rozwija nia kulinarnej fantazji.
Na płycie można używać naczyń i garnków o różnych kształtach
i wielkościach, dowolnie ustawiając je na powierzchni
- wystarczy, że garnek zakryje jedno z czterech oznaczeń.
Dzięki fun kcji „mostka" (bridge) można połączyć dwa poła
grzejne i przygotować danie nawet w naczyniu o nieregularnym,
podłużnym kształcie. Elementy sterujące płyty zostały
umieszczone po bokach, tak aby zawsze były łatwo dostępne.
Fu nkcja DirectAccess umożl iwia szybką regulację i dokładne
ustawienie temperatury za pomocą jednego dotknięcia.
Aby oszczędzić czas, można skorzystać z funkcji booster,
która zapewnia dodatkowy dopływ ciepła. A kiedy podczas
gotowania zadzwoni telefon lub od pracy oderwie nas ktoś
z rodziny, wystarczy wybrać funkcję Stop+Go � wszystkie
ustawienia zostaną zachowane i z łatwością przywrócimy je,
dotykając jednego przycisku.
.I
SKANER
Więcej na: www.ebookgigs.eu
GEOLOGIA
Cisza przed wstrząsem
Stambuł może być kolejnym wielkim miastem
zniszczonym przez silne trzęsienie. Sejsmolodzy wskazali
prawdopodobne epicentrum przyszłego wstrząsu
We wschodniej części morza Marmara trwa wyścig z czasem. Niemiec
cy i tureccy naukowcy nawiercają w dnie morskim dziury o głębokości
od 300 do 500 m, aby umieścić w nich aparaturę sejsmiczną. ł:.ącznie
otworów ma być osiem. Razem z już uruchomionymi sejsmometrami
na lądzie utworzą najdokładniejszą w tej części globu sieć monitoringu
trzęsień ziemi. Ma śledzić zdarzenia rozgrywające się w skorupie ziem
skiej przed, podczas oraz po spodziewanym kataklizmie. Ten może nastą
pić w każdej chwili.
Prawdopodobieństwo wystąpienia silnego wstrząsu w sąsiedztwie
Stambułu jest bardzo duże. N aukowcy określili je na 30-70% w ciągu
najbliższych dwóch dekad. Stąd ten wyścig z czasem. Sieć nosi nazwę
GONAF (Geophysical Observatory at the North Anatołian Fault) i po
winna być gotowa w ciągu dwóch-trzech lat. Pracami kieruje prof. Marco
Bohnhoff z GeoFOrschungsZentrum w Poczdamie. Pierwszy odwiert wy
konano w sierf>niu zeszłego roku. W tym powstaną kolejne.
Największemu miastu Turcji, głównemu ośrodkowi gospodarczemu
i finansowemu tego kraju, zagraża uskok północnoanatolijski. Przecina on
ze wschodu na zachód, na długości ponad 1000 km, całą północną część
półwyspu Azja Mniejsza. Oddziela od siebie dwie płyty litosfery - eur
azjatycką na północy i anatolijską na południu. Ta druga uparcie przesu
wa się na zachód, lecz nie jest to wędrówka jednostajna. Skały zaklesz
czają się, a następnie raptownie przesuwają, powodując silne wstrząsy.
Od 1939 roku wzdłuż uskoku zanotowano kilkanaście silnych trzę
sień - każde kolejne następowało na zachód od poprzedniego. Ostatni
dotąd epizod tej katastrofalnej serii miał miejsce 17 sierpnia 1999 roku. Te
go dnia skały przesunęły się pod miastem lzmit, znajdującym się 150 km
na wschód od Stambułu. Konsekwencje były tragiczne: zginęło 18 t;ys. lu
dzi, rannych było około 50 t;ys., a straty materialne sięgnęły 6 mld dolarów.
Natychmiast po tym tragicznym trzęsieniu sejsmolodzy rozpoczęli ba
dania, których celem było ustalenie, gdzie teraz przeniosły się naprężenia
w skałach. Podejrzenie szybko padło na fragment uskoku o długośd po
nad 150 km przebiegający pod morzem Marmara i w odtegłości zaledwie
20 km od Stambułu. Rozpoczęło się dokładne rozpoznawanie tego kawał
ka skorupy ziemskiej. Celem badań· było ustalenie, gdzie może się znajdo-
16 ŚwiatNauki, sierpień 2013
wać ewentualne epicentrum przyszłego wstrząsu - po wschodniej stronie
morza, czyli bliżej aglomeracji, czy też raczej po zachodniej. Ten drugi
wariantjest oczywiście bardziej optymistyczny dla wielkiej aglomeracji.
Niestety, wygląda na to, że na taryfę ulgową Stambuł raczej liczyć
nie może. W połowie czerwca tego roku grupa naukowców instalują
cych sieć GONAF opublikowała w czasopiśmie Nature Communications
artykuł, w którym nie znajdziemy zbyt wielu dobrych wieści dla miasta
nad Bosforem. Bohnhoff i jego współpracownicy z Turcji, Japonii i No
wej Zelandii wskazali najbardziej prawdopodobną lokalizację przyszłego
wstrząsu. To kawałek uskoku o ..długości około 30 km rozcinający skoru
pę ziemską do głębokości około 10 km. Ten niestabilny blok znajduje się
w odległości zaledwie 15-20 km od historycznego centrum miasta.
Jeszcze bliżej, bo w odległości zaledwie kilku kilometrów od linii usko
ku, leżą Wyspy Książęce (tur. Prens Adalan), popularny cel niedzielnych
wycieczek mieszkańców metropolii. Na dwóch skrawkach lądu należą
cych do tego miniarchipelagu niemieccy naukowcy rozmieścili cztery lata
temu sejsmografy, aby mierzyć niewielkie nawet drżenia skorupy w tej
okolicy. Ku ich zaskoczeniu, nie zanotowano ich prawie w ogóle. „Wbrew
pozorom, to zły znak. Taki spokój w tym aktywnym sejsmicznie rejonie
oznacza, że skały zaklinowały się, a naprężenia pomiędzy nimi rosną. To
dlatego spodziewamy się, że tu właśnie dojdzie do wstrząsu" - mówi
Bohnhoff.
Wygląda na to, że Stambuł znalazł się w tektonicznej pułapce. Nie po
raz pierwszy w swojej długiej historii. Policzono, że w ostatnich dwóch
tysiącach lat był on 12 razy niszczony przez trzęsienia ziemi. Po raz ostatni
silny kataklizm nawiedził go w 1766 roku. Od tego czasu jest tu jednak
spokojnie. Naukowcy uważają, że to zły znak. Lepiej byłoby, gdyby raz
na jakiś czas okolicę nawiedzały słabsze trzęsienia, bo rozładowywałyby
one naprężenia w skałach. A tak jest cisza przed burzą.
Jak silny może być taki wstrząs? Trzy lata temu dwaj inni niemieccy
badacze Tobias Hergert z uniwersytetu w Karlsruhe i Oliver Heidbach
z poczdamskiego GeoForschungsZentrum oszacowali, że jego magnitu
da może wynieść 7,6. Podobna ilość niszczycielskiej energii wyzwoliła się
jesienią 2005 roku w Kaszmirze - zginęło wówczas 80 tys. ludzi. Sporzą
dzony kilka lat temu prawdopodobny bilans kataklizmu dla Stambułu też
wygląda przerażająco: 30-40 tys. zabitych, 100 1;}'5. rannych, pół milio
na ludzi pozbawionych dachu nad głową, starty materialne wynoszące
12-15 mld dolarów.
Ciekawe, że Hergert i Heidbach przedstawili też mniej pesymistycz
ne warianty przebiegu zjawiska. Ich zdaniem jest spora szansa na to, że
zamiast jednego dużego w Stambuł w krótkim czasie uderzy kilka nie
co słabszych wstrząsów o magnitudzie 6-6,5. One też spowodowałyby
znaczne straty, ale miasto by przetrttało. Byłby to prawdziwy uśmiech
losu dla kilkunastomilionowej aglomeracji, która rośnie jak na drożdżach,
zajmując kolejne tereny po obu stronach Bosforu.
Czy rzeczywiście .czarny scenariusz tym razem się nie ziści i natu
ra oszczędzi Stambułowi strat i cierpień? Warto podkreślić, że Hergert
i Heidbach oparli swoje prognozy na wynikach symulacji wykonanych
za pomocą trójwymiarowego modelu komputerowego, który odtwa
rza zachowanie feralnego uskoku pod morzem Marmara. Wyniki takich
symulacji są tym lepsze, im dokładniejsze dane zostaną wprowadzone
do programu. Sieć podwodnych sejsmometrów GONAF powinna dostar
czyć wiele cennych informacji. Wtedy symulacje zostaną powtórzone.
Być może potwierdzą one duże prawdopodobieństwo mniej destrukcyj
nego scenariusza. „Lepiej jednak nie liczyć na uśmiech fortuny i przygo
tować miasto na najgorsze, bo wtedy straty będą mniejsze" - zauważa
Peter Malin z University of Auckland w Nowej Zelandii, jeden z autorów
publikacji w Nature Communications. Przedłużająca się cisza w pobliżu
Wysp Książęcych, jego zdaniem, nie wrófy nic dobrego. Andrzej Hołdys
A
Więcej na: www.ebookgigs.eu
SKANER
OCHRONA PR2YRODY
Odstrzał wilków
Mikroskopijne drapieżniki przyłączyły się
do polowania na wilki w Górach Skalistych
Dwa lata po tym, gdy Kongres Stanów Zjedno
czonych usunął wilka z listy gatunków zagrożo
nych w północnych Górach Skalistych, drapieżnik
stanął w obliczu nowych zagrożeń: chorób. Roz
przestrzenianie się infekcji, takich jak roznoszony
przez roztocza świerzb, a także wirusa nosówki,
zredukowało przeżywalność wilków i wpłynęło
na spadekich liczebności w parku narodowym Yel
lowstone.
Dotychczas populacja wilka w Yellowstone
stabilnie wzrastała. W 1995 roku służby parku
narodowego przywiozły 31 wilków z Kanady, aby
odtworzyć lokalną. populację, która została wy
niszczona przez polowania i inne formy tępienia.
(Służby weterynaryjne stanu Montana wprowa
dziły powodującego świerzb roztocza Sarcoptes
scabiei do Yellowstone w 1905 roku, aby ekstermi
nować wilki). W trakcie najnowszych liczeń oce
niono wielkość populacji w całym regionie na 1727
osobników w 2011 roku, znacznie powyżej dolnej
granicy ustalonej przez agencje federalne.
Wilki z Yellowstone mogą być szczególnie po
datne na choroby, ponieważ pochodzą z reintro
dukcji i są przez to stosunkowo nowym elementem
I środowiska. Najbardziej zagrożone są szczenięta:
.s jedynie 16 przeżyło poprzedni rok, w porównaniu
J do 34 w roku 2011.
� Chociaż naukowcy nie wierzą, by choroby mo
i gly być zagrożeniem dla długoterminowego prze
..s trwania wilków, nowe
dane mogą skłonić
służby do korekty pla
nów ochrony gatun
ku. Stan Wyoming
już ograniczył wy
sokość odstrzałów
z 52 do 29 osobników,
co w opinii specjalistów
jest krokiem w dobrym
kierunku, lecz może nie
wystarczyć, by uchronić po
pulację od działania nieprze
widywalnych zakłóceń, takich
jak łowiectwo i choroby. „Czy
taka redukcja jest wystarczają
ca, będzie można ocenić w przy
szłym sezonie polowań, który roz
poczyna się w grudniu71 - stwierdza
Emily Almberg, studentka ekologii
na Pennsylvania State University,
która prowadzi badania nad wilkami.
ShrutiRavindran
DWIE POZQ$� gwiazdy
ńkładil GJ'667 li:ai .niebi(� nowo
odkcytyc:h planet wygłpją
:cłoiajak bł\J'dzo-Jasne gwiazdy, n
świecą takjasnoja księ-.łlye w peł •
� �
� ASTRONOMIA �
M W%, Trzy za jednym zamachem �� �� W strefie zamieszkania pobliskiego czerwonego karła %
�0. dk
. . . . . �
� o ryto co naJmnieJ trzy superz1em1e
�
� Łączenie sił pomaga - również w nauce. Układ niepozornej gwiazdy GJ667C
�� z dwiema, trzema planetami obserwowano od dawna, jednak w poszczegól-
�%_ h k h . . . o . b ki h h %� nyc o resac róznym1 instrumentami. op1ero ze ranie wszyst c t;yc
j?,;,� dwunastoletnich obserwacji dopro�dziło do wykrycia kolejnych globów. r&� �
� Okrążają one najmniejszy i najsłabszy składnik układu potrójnego gwiazd,
�
�
krążący dookoła jaśniejszej i ciaśniejszej gwiezdnej pary. Caly układ może-
��
my zobaczyć na niebie gołym okiem jako słabą gwiazdkę o jasności 5,9m
W,
� w konstelacji Skorpiona. GJ667C (C oznacza właśnie trzecią gwiazdę w ukła-
�� dzie) to czerwony karzeł obdarzony masą trzykrotnie mniejszą od słonecz- ��
� nej, promieniujący zaledwie jedną siedemdziesiątą częścią słonecznego
�� światła. Znajduje się w odległości 22 lat świetlnych od Ziemi. Zgodnie z naj-
����� nowszymi ustaleniami karła okrąża sześć lub nawet siedem planet, z czego
�%/':-:-% ///"
� co najmniej trzy, a może i pięć znajduje się w ekosferze - obszarze, w którym
@W na ich powierzchni może istnieć ciekła woda. Nowo odkryte planet;y należą
W'%- do tzw superziem - ich masa wynosi od 2,8 do 8 mas Ziemi, są więc szanse, 1fj;
� o/
� że budową w pewnym stopniu przypominają naszą planetę, a nie gazowe
Tu
� olbrzymy. Jak mówią badacze, niewykluczone, że dzięki ulepszonym tech-
�� nikom obserwacyjnym i napotykanej już dziś obfitości planet, niedługo
%
� zamiast szukać jednej planety wśród kilkunastu gwiazd będziemy znajdowali
�� kilka globów w pobliżu jednej gwiazdy. Weronika $/iwa f&•� w
�����,J
sierpień 2013, Świat Nauki 17
SKAN ER
Więcej na: www.ebookgigs.eu
Poprawmy statystyki
Z badań wynika, że Polacy są obojętni na problemy środowiska i mało pomysłowi
Zapoczątkowany w 2008 roku przez Komisję Europejską Eco
-Innovation Action Plan (EcoAP) ma na celu zachęcać do wprowa
. dzania ekoinnowacji. Co to takiego?
Ekoinnowacja to wprowadzenie znacznie udoskonalonego
produktu (towaru lub usługi), zmiany organizacyjnej lub procesu,
które zmniejsza zużycie zasobów naturalnych (surowców, energii,
wody i ziemi), a także ogranicza uwalnianie do środowiska szko
dliwych substancji w całym swoim cyklu życiowym.
Ekoinnowacje stają się koniecznością. Szacuje się, na przykład,
że około pól miliona mieszkańców Unii Europejskiej umiera co ro
ku przedwcześnie z powodu zanieczyszczenia· powietrza. Wyczer
pują się też eksploatowane niegdyś bez ograniczeń zasoby natural
ne, w tym cenne pierwiastki niezbędne do rozwoju nowoczesnych
technologii. Rośnie liczba ludności świata .... w 2050 roku będzie
nas 9 mld, co wi.ąże się choćby z 70-procentowym wzrostem zapo
trzebowania na żywność. Dodatkowo przewidywany rozwój. gospo
darek Azji, Ameryki Łacińskiej i Afryki sprawi, że około 3 mld lu
dzi wydostanie się z biedy, przez co zwiększy się zapotrzebowanie
na dobra konsumpcyjne. Dawniejsze metodywytwarzania przesta-
��N
0
� Dobre przykłady @� �� Bambusowe oczyszczalnie ścieków @.
§}: Mikroorganizmy żyjące w pędach podziemnych bambusów rozkładają szkodli- �
� we związki chemiczne na prostsze składowe. Technika jest uniwersalna i daje się �
� wykorzystać praktycznie niezależnie od klimatu.
�� www.phytorem.com/Qui-sommes·nous/L.e-Bambou-Assainissement-R �
{a . . h t
�
'f5:' Czyszczenie zużytyc cegie
�� Projekt REBRICK. Cegly pochodzące z rozbiórki są automatycznie rozłączane, �� a następnie czyszczone z zapra'ń)' metodą wibracyjną. Każda ponownie 'ń)'korzy- �� stana cegła to ograniczenie emisji C02 o pól kilograma.
�'fg www.gamlemursten.eu
�� Textiles 4 Textiłes
�� Maszyna, która segreguje używaną, nienadającą się już do noszenia odzież. �0 ZE. pomocą podczerwieni rozpoznaje kolory i rodzaj wlókna, co pozwala ubra- 0
� nia automatycznie sortować (ręczne sortowanie jest nieopłacalne), a następnie �
� powtórnie 'ń)'korzystać do produkcji nowych.
�� www.textiles4textiles.eu
�
� Tytanowe but;y
�� A dokladniej mówiąc, garbowanie skór za pomocą związków tytanu, a nie sto- �
� sowanych tradycyjnie związków chromu. •TytanoVv)'tnr skórami prócz przemysłu �
0 �� obuwniczego zainteresowani są również producenci samolotów (pokrycia foteli) z..
� i zegarków (paski). Garbowane związkami tytanu skilly nie wywołują alergii, �� łatwiej też daje się je farbować na jasne kolory. Produkcja jest znacznie przyjaź- �� niejsza dla środowiska.
�� www.sanotan.com
�� Biodegradowalna agrowłóknina
§§.� Produkujeją belgijska firma De Saedeleir,wcześniej zajmująca się glównie produk- �� cją tekstyliów technicznych i syntetycznych dywanów i VlYkladzin. Agrowlókniny �
� z biopolimerówzapobiegająwzrostowi chwastów i erozji gleby, ograniczajązuży- �� cie wody. Mogązawieraćwolno uwalniające się nawozy, a ich czas degradacjijest �
� dopasowany do lokalnych warunków klimatycznych. Gdy nie sąjuż potrzebne, po �
� prostu się rozkladają.
�� www.sanotan.com �
,"1'/./////////.////////////////////////////////////////////�W////////////////y
18 ŚwiatNauki, sierpień 2013
ją się sprawdzać. Nie wprowadzając oszczędności surowcowych,
nie da się też być konkurencyjnym. Ekoinnowacyjność wiąże się
również z unijnym porozumieniem klimatycznym, które nakazuje
państwom członkowskim osiągnięcie w 2020 roku tzw. celu 3x20,
a także z coraz bardziej zyslmjącą na znaczeniu koncepcją circu
lar economy. W tej ostatniej chodzi już nie tylko o recykling, ale
o takie projektowanie produktów, aby jak najwięcej materiałów
dało się powtórnie wykorzystać - „wróciło do obiegu'� jak mate
ria w przyrodzie. (Orędowniczką tej koncepcji jest słynna żeglarka
Ellen MacArthur.) Nie bez znaczenia jest także, że na ekoinnowa
cjach da się zarobić (podobniejak na „zwykłych" innowacjach).
W czasach kryzysu trudno jednak namówić banki lub inne
instytucje na finansowanie innowacyjnych, więc z zasady ryzy
kownych, bo niesprawdzonych, projektów. Największe problemy
napotykają małe i średnie przedsiębiorstwa, często krótko funk
cjonujące na rynku. To właśnie dla nich jest przeznaczony unijny
program. W ciągu pięciu lat skorzystało z niego 240 firm. Budżet,
niestety, był raczej skromny, zaledwie 200 mln euro; szkoda, bo
jak się szacuje, zainwestowane w ekoinnowacje euro daje aż 20 eu
ro zwrotu. Poza tym zainteresowanie programem jest duże - rocz-
nie wpływa okola 300 wniosków. Jakie projekty mają szansę?
Po pierwsze, naprawdę innowacyjne i wiążące się z korzyścia
mi dla środowiska. Po drugie, dające się powielać. Nie mogą to być
rozwiąza11:ia dopasowane wyłącznie do konkretnego rejonu. Po
trzecie, dobrze rokujące. Pomoc (w wysokości maksymalnie 50% in
westycji, trwająca nie dłużej niż trzylata) ma służyć dopracowaniu
lub upowszechnieniu rozwiązania, często przełożeniu go ze skali la
boratoryjnej na przemysłową czy wprowadzeniu na rynek między
narodowy.J>o czwarte, mile widzianajest współpraca z innymi pod
miotami gospodarczymi, najlepiej również małymi lub średnimi
firmami. Projekt nie musi być natomiast rozwiązaniem technicz
nym - równie dobrze może być usługą lub usprawnieniem organi
zacyjnym czy wykorzystaniem starych technologii w nowy sposób.
Prócz wsparcia finansowego najlepsze ze zwycięskich projektów
mogą liczyć na promocję. (Przykłady projektów, które uzyskały po
moc finansową w ramceobok; więcej na stronie programu).
A jak Polska wypada pod względem ekoinnowacyjności? Jeste
śmy na szarym końcu, podobnie jj.k w dziedzinie innowacji. Dla
czego? Z badań wynika, że najistotniejsze są czynniki finansowe
- jesteśmy krajem biednym, w którym 1/5 obywateli żyje na progu
ubóstwa lub poniżej . Male są też w Polsce nakłady na naukę. Do
datkowo występuje niechęć do ekotematyki lub jest ona margina
lizowana, nierzadko z braku wiedzy o wpływie różnych procesów
na środowisko. Wydaje się też, że poważną przyczyną jest niedo
stateczna u naszych przedsiębiorców znajomość języków obcych1
co ogranicza nie tylko dostęp do zagranicznych źródeł informacji,
ale również możliwości międzynarodowej współpracy.
Szczególnie tego ostatniego problemu nie powinno mieć mło
de pokolenie, być może więc o unijne fundusze zawalczą na przy
kład absolwenci kierunków biotechnologicznych? W tym roku
termin składania wniosków upływa 5 września (wszelkie instruk
cje znajdują się na stronie http://ec.europa.eu/environrnent/eco
-innovation/), ale finansowanie (w ramach programu Horizon)
będzie w przyszłości kontynuowane. Elżbieta Wieteska
A
Więcej na: www.ebookgigs.eu
Najlepsze na blogu (blogs.ScientificAmeri�an.com)
Nie ściskaj mnie tak, proszę
Dwa wyjątkowe owady - jeden z ogromnymi kleszczowatymi
narządami płciowymi - dołączyły do listy nowych odkryć
Pracujący w Brazylii badacze odkryli nowy gatunek wojsiłka z gi
gant;ycznymi narządami płciowymi w kształcie kleszczy (z prawej),
zwiększając całkowitą liczbę znanych gatunków w rodzinie Mero
peidae do trzech. Natomiast w Kostaryce odnaleziono nowy gatu
nek błonkówki: ma tylko 250 µm długości i jest niewidoczna gołym
okiem, co czyni jąjednym z najmniejszych owadów na świecie.
zawierające odcie
nie żółci, brązów
i bieli, a także
piękne skrzydła,
pokryte delikatny
mi, długimi włoskami
SKAN ER
Entomolog Renato Machado z Texas A&M University i jego
współpracownicy opisali nowego wojsiłka, bladego, złocistego
owada, w lutym w czas�piśmie ZooKeys. Zespół badaczy nazwał go
Austromerope brasiliensis, od miejsca, w którym występuje - w pobli
żu Atlantic Forest w południowo-wschodniej Brazylii. Niemal nic nie
wiadomo o biologii tego nocnego i skrytego stworzenia. Naukowcy
nie znająjego trybu życia, nie wiedzą, czym się odżywia, jak odbywa
gody, a nawet jak wygląda jego larwa. Większość badaczy uważa, że
samce 'N)'korzystują swoje niesamowite kleszcze do przytrzymywa
nia partnerki podczas kopulacji lub do walk z rywalami.
nazywanymi macrochaeta, w kwiet-
niu na łamach Journal of Hymenoptera
Research. Zespół naukowców sugeruje, że tego typu skrzydła poma
gają błonkówce ograniczać przeciążenia i turbulencje w trakcie lotu
- błonkoskrzydłe trzepocą swoimi drobnymi skrzydełkami setki razy
na sekundę, by utrzymać się w powietrzu.
John Huber z Natura! Resources Canada oraz John S. Noyes
z NaturaI History Museum w Londynie nazwali no'N)' gatunek błon
kówki Tinkerbella nana, na cześć wróżki i psa z Piotrusia Pana. Szczę
śliwie, nana pochodzi od nanos, greckiego słowa oznaczającego
karła. Huber i Noyes opisali delikatne ubarwienie odwłoka owada,
Choć odróżnia się 'N)'starczająco, by umieścić ją w no'N)'m ro
dzaju, T. nana jest blisko spokrewniona . z najmniejszym znanym
uskrzydlonym owadem, Kikiki huna, który ma 158 µm długości - nie
mal tak małym, jak tylko skrzydlate owady być mogą. Huber zazna
cza, ,,Jeśli już nie znaleźliśmy właśnie tych najmniejszych, to z pew
nością musimy być blisko ich odkrycia:• BeckY C�w
Adaptowane z bloga Running Ponies blogs.ScientificAmerican.
com/ronning-ponies
- - --
PSYCHOLOGIA-- -
Strumienie
św.iadomości
Badacze dokumentują nasze
wewnętrzne monologi
Każdego dnia w Nowym Jorku roz
brzmiewają miliony rozmów. Wszyst
kim tym konwersacjom dorównują
pod względem liczebności i złożoności
o wiele bardziej ulotne dyskursy. Gdy
jesteśmy sami, a nawet rozmawiając
z innymi osobami, bezustannie mówimy
do siebie w myślach.
Psycholodzy próbowali uchwycić ten
nasz wewnętrzny monolog (self-talk),
prosząc ludzi w losowo wybranym
momencie, by przerwali wykonywaną
akurat czynność i spisali swoje myśli.
Inni analizowali ankiety bądź pamiętniki.
Niedawno zaś Andrew Irving, antropo
log z U niversity of Manchester w Wiel
kiej Brytanii, nagrał wewnętrzne mono-
logi ludzi spacerujących po Nowym
Jorku. Podchodził do nieznajomych
osób, wręczał im zestaw słuchawkowy
z dyktafonem i prosił, by werbalizowały
własne myśli, podczas gdy on podążał
za nimi z kamerą.
„Byłem zdziwiony, że tak wiele osób
zgodziło się wziąć udział w ekspery
mencie" - mówi Irving. W sumie było
około 100 chętnych.
Oczywiście, ludzie czasami mow1ą
do mikrofonu tak, jak gdyby chcieli
zapewnić komuś rozrywkę. A rejestro
wanie dźwięku oddaje jedynie ling
wistyczne formy myśli, zaniedbując
obrazy i sceny. Niemniej jednak nagra
nia wideo Irvinga stanowią trwały zapis
ulotnych myśli, dynamicznych procesów
umysłowych zachodzących w czasie
rzeczywistym.
Na jednym z nagrań młoda kobieta
o imieniu Meredith idzie ulicą w centrum
Manhattanu. Przez krótką chwilę zasta-
nawia się, c::zy jest gdzieś w pobliżu sklep
Staples, a następnie wspomina ostatnią
wizytę u swojej przyjaciółki Joan, któ
ra, jak się dowiadujemy, ma raka. Przez
następne dwie minuty Meredith rozmy
śla nad położeniem swojej koleżanki,
rozpaczając na myśl, że wkrótce może
jej zabraknąć. Nagle zauważa kafejkę,
gdzie niegdyś przesiadywała i obserwo
wała ludzi. Ubolewa, jak to miejsce bar
dzo się zmieniło, i powraca w myślach
do szukania Staples.
Sposób, w jaki Meredith błądzi myśla
mi, przypomina strumień świadomości
Clarissy Dalloway, bohaterki „Pani Dallo
way'� powieści Virginii Woolf. Z pewno
ścią pisarka przyklasnęłaby pomysłowi
I rvinga. Przecież chciała pisać o „Z'N)'
czajnym umyśle w zwyczajnym dniu':
Ferris Jabr
Adaptowane z bloga Brainwaves na
blogsScientificAmerican.com/brainwaves
sierpień 2013, Świat Nauki 19
Więcej na: www.ebookgigs.eu
Forum Philippe Kahn
Komentarze ekspertów
Zapomnij,• • •
zeJ·e nosisz
Płodny wynalazca twierdzi, że już
wkrótce nastąpi eksplozja popularności
„ubieralnej" elektroniki
Jeśli monitor snu jest niewygodny w noszeniu i przeszkadza,
możesz nie chcieć go używać, a nawet jeśli już się na to zdecy
dujesz, może on zmienić Twoją. senną aktywność. To trochę tak,
jak z zasadą nieoznaczoności Heisenberga: obserwator wpływa
na wynik eksperymentu. Jeżeli monitor ma elektrody i przewo
dy i wygląda, jakby powstał w laboratorium Frankensteina, bę
dziesz go zdejmować i obraz, jaki wyłoni się ze zgromadzonych
danych będzie fałszywy. W ostatnich latach w dziedzinie ubie
ralnej elektroniki dokonał się ogromny postęp. Udoskonalone
czujniki pozwalają projektować urządzenia, które są zupełnie
nieinwazyjne i pozwalają zapomnieć, że mamy je na sobie. Wy
nalazcy - wśród nich ja - stale pracują, aby czujniki były jak
najdokładniejsze, jak najmniejsze, a baterie starczały na długo.
Bo odczucia użytkownika są niezwykle istotne.
W technikach pomiarowych odnotowuje się ostatnio ogrom
ny postęp. Inżynierowie starają się, aby każdy czujnik dawał jak
najwięcej możliwości. Łączymy akcelerometry z żyroskopami,
redukujemy rozmiary i zużycie energii. Za pomocą algorytmów
staramy się wycisnąć z uzyskiwanych danych jak najwięcej in
formacji.
20 Świat Nauki, sierpień 2013
Philippe Kahn jestwspólzalożydelem i dyrektorem
v-.ykonawc:zym FullpowerTechnologies, firmy,
która opracowala technikę MotionX stosowaną
w produktach firm Nike i Jawbone. W1997 roku Kahn
skonstruował telefon z aparatem fotograficznym,
integrując czujnik obrazu z telefonem komórkowym
za pomocą oprogramowania.
·�··
Na przykład, opaska na nadgarstek Jawbone UP, 24-godzin
ny monitor aktywności (mój zespól brał udział w jego projek
towaniu), analizuje wzorce snu i czuwania. To krok w kierunku
mierzalnego „ja", koncepcji, która może się przyczynić do ogól
nej poprawy zdrowia. Urządzenie zostało pomyślane tak, aby
miało szansę stać się modne; ponadto musi być wystarczająco
wytrzymałe i odporne, żeby nie trzeb.a go było zdejmować, idąc
np. pod prysznic. Kiedy sprawdzasz za jego pomocą, jak śpisz,
widzisz naprawdę swoją normalną senną aktywność, a nie skut
ki zakłócenia snu przez dziwny gadżet.
Dzisiejsze smartfony zawierają czujniki, które rejestrują ob
raz, ruch, pole magnetyczne, położenie geograficzne i odległość,
ale te wszystkie funkcje występują osobno. Dzięki technice
sensorjusion, mój telefon wyczuwałby, że, powiedzmy, jestem
w samochodzie, co znacznie poprawiałoby komfort jego użyt
kowania, ponieważ automatycznie włączałby te funkcje, które
byłyby w tej sytuacji najdogodniejsze. Kiedy wysiadłbym z sa
mochodu, żeby pobiegać, poszedłym spać lub zrobił cokolwiek
innego, telefon automatycznie by się adaptował. Byłby jak „sy
tuacyjny kameleon". Urządzenia takie jak iPhone, SmartWatch
czy Google Glass mogłyby się stać osobistymi komunikatorami,
zintegrowanymi z ubieralną elektroniką.
Technika, która to umożliwia, już jest od jakiegoś czasu do
stępna. 10 lat temu zaczęliśmy opracoWYWać komponenty typu
end-to-end, systemy zarządzania energią, generatory i inne ele
menty opaski Jawbone UP. Nasz pierwszy produkt z 2005 roku
umożliwiał bezprzewodową synchronizację z telefonem i korzy
stał z jego wyświetlacza w czasie rzeczywistym. Jednak energo
oszczędna technika Bluetooth, konieczna, aby bateria starczała
na długo, dojrzewa dopiero teraz. Upowszechnienie się telefonu
z aparatem fotograficznym nastąpiło po 15 latach od chwili jego
wynalezienia. Podobnie teraz nadeszła już pora na spopulary
zowanie się ubieralnych urządzep elektronicznych, które będą
spełniać najrozmaitsze funkcje.
Niektóre z najbardziej obiecujących zastosowań to monito
ring, profilaktyka, a nawet leczenie. Osobom cierpiącym na cho
roby przewlekłe, takie jak otyłość, bezdech senny, cukrzyca,
choroby serca i alzheimer, poręczne urządzenia medyczne mogą
istotnie poprawić jakość życia. Mogą również pozwolić na wcze
sne wykrywanie epidemii. Stwarzają też wyjątkową szansę
opracowania z ich wykorzystaniem terapii nowej generacji,
optymalnie dopasowanych do indywidualnych potrzeb pacjen
ta. Na przykład w przypadku diabetyków do sterowania dozow
nikiem insuliny można by wykorzystywać informacje uzyskiwa
ne z opaski monitoruj ącej aktywność chorego. Byłby to znaczny
postęp w stosunku do pompy insulinowej. Dzięki nowym skalo
walnym wynalazkom zyskujemy więc sposobność pomocy wielu
chorym i rozwiązania dręczących ludzkość problemów. •
Ilustracja Viktor Kaen
6
Więcej na: www.ebookgigs.eu
David Poguepiszefelietony na temat najnow-
1 „ sz.Ymtechnologii dla NewYork Timesa; otrzymaI
1nagrodę Emmyza reportaże dla CBS News.
W poszukiwaniu maszyny
czytającej w myślach
O zawiedzionych nadziejach
na naprawdę kompetentny komputer
Blogerzy piszący o elektronicznych gadżetach mogą rozpływać
się nad megapikselami ekranów i szybkością procesorów. Ale
przeciętny Kowalski marzy tak naprawdę o czymś, co rzadko się
artykułuje - o maszynowym rozpoznawaniu obrazów i dźwię
ków z otaczającego nas świata.
Za sukcesami w tej dziedzinie kryją się osiągnięcia technik
obliczeniowych i elektroniki. Transkrypcja mowy na laptopach
i komputerach osobistych jest zadziwiająco dokładna. Inter
pretacja gestów przez ekrany dotykowe też w zasadzie działa
bez zarzutu (wprawdzie nie za dużo tych gestów jest do roz
poznawania). Xbox Kinect i niektóre telewizory Samsunga
rozpoznają ruchy ciała. Rozpoznawanie pisma odręcznego
w Windows 7 i 8 to prawdziwy skarb. Aplikacje na telefon ta
kie jak Shazam i SoundHound pozwalają rozpoznawać muzy
kę. Google Goggles, jedna z aplikacji na telefony z Androidem
i iPhone'y, próbują rozpoznawania obrazów - zrób zdjęcie
okładki książki, pudełka płyty DVD, etykiety na butelce wina
lub grafiki i program natychmiast pokaże Ci wyniki wyszu
kiwania z Google. Oprogramowanie może nawet rozpoznać
twarze na filmie wideo, a algorytmy YouTube strzegą praw au
torskich, porównując Twój film ze znanymi nagraniami, aby
upewnić się, że nie przesyłasz wideo pochodzącego np. z pro
gramu telewizyjnego.
To wszystko jest naprawdę fantastyczne. Rozpoznawanie
dźwięku, obrazu i ruchu, jeśli działa, wydaje się magią. Niestety,
spece od marketingu doskonale o tym wiedzą i kuszą miriadami
innych komputerowych zdolności rozpoznawania najrozmait
szych rzeczy, które sprawdzają się mniej więcej tak samo jak zim
na fuzja. Od dziesiątków lat staję się regularnie ofiarą czegoś,
co nazwałbym syndromem zawodu niedziałającym systemem
rozpoznawania - w skrócie SZNSR.
Pamiętacie Clapper? Kupiłem go, gdy bylem jeszcze nasto-
• latkiem. Dwa klaśnięcia włączały lampę, ale czasem klaskanie
trzeba było powtarzać kilka razy. Nabyłem również Whistle
Switch. Miał włączać urządzenia po rozpoznaniu dźwięku - wy
sokiego, wydawanego przez ściskany gwizdek. O, tak - owszem,
włączał światło - ale również włączał je czajnik, piszczący koło
wrotek chomika i budzik.
Jak się zapewne domyślacie, skusiłem się również na Newto
na. 700 dolarów za rozpoznawanie pisma odręcznego - udawało
się mniej więcej dwa razy na pięć.
Ostatnio zaś Samsung obiecywał, że jego telefon Galaxy S4
tłumaczy mowę z jednego języka na inny, coś jak w Star Treku.
W teorii ma działać to tak; że podtyka się smartfon Francuzowi
IlustracjaJohn Herse:y
pytającemu „Oil sont les toilettes?" i telefon głośno mówi „Gdzie
jest toaleta?".
W rzeczywistości do całej masy niedopracowanych aplikacji
Samsung dołożył jeszcze jedną. S Translator nie rozpoznaje na
wet krótkich wypowiedzi w obcym języku, a co tu dopiero mó
wić o tłumaczeniu ich na angielski. (Myślę, że Samsung zdaje
sobie z tego sprawę. Gdyby S Translator się sprawdzał, byłabyto
główna informacja w reklamach, a takjest to tylko jedna z wy
mienianych funkcji).
Ile jeszcze razy damy .się nabrać, zanim porzucimy nadzieję?
Ile jeszcze produktów zwrócimy producentom, zanim ci zaczną
wreszcie dopracowywać oferowane funkcje przed ogłoszeniem
ich „rewolucyjnym osiągnięciem"?
Ale nie jestem wredny. Maszynowe rozpoznawanie nie jest
łatwym zadaniem. Nie jest to przejrzyście sformułowany pro
blem z jednym możliwym rozwiązaniem, jak w arkuszu kalku
lacyjnym. Tu zadaniem oprogramowania ma być przetworzenie
często niewyraźnych, niejasnych i zróżnicowanych sygnałów
wejściowych: dźwięków, obrazów, ruchów, gryzmołów. Dlatego
rozpoznawanie nie jest 100-procentowe i nie zawsze daje ten
sam wynik. Nic dziwnego, że wciąż nas rozczarowuje.
Być może gdy pojawią się jeszcze lepsze czujniki, szybsze pro
cesory, zostanie zgromadzonych więcej danych i przeprowadzo
nych więcej eksperymentów, przestaniemy w końcu cierpieć na
SZNSR.
'fymczasem może producenci elektroniki i klienci powinni
sami „rozpoznać" dość istotny fakt: że technika maszynowego
rozpoznawania realnego świata jest fascynująca, lecz dopiero
� ��a •
sierpień 2013, Świat Nauki 21
Więcej na: www.ebookgigs.eu
Zdrowie cańna Storrs
Czy tomografia
powoduje raka?
Naukowcy weryfikują bezpieczeństwo
promieniowania wykorzystywanego
w obrazowaniu medycznym
Odkąd tylko lekarze zaczęli regularnie zlecać badania tomo
grafem komputerowym (TK), co stało się kilkadziesiąt lat te
mu, naukowców niepokoiło, czy procedury obrazowania me
dycznego nie zwiększają ryzyka zapadnięcia na raka. Skanery
TK bombardują ciało człowieka promieniami rentgenowskimi,
które mogą uszkadzać DNA i powodować mutacje pozwalające
komórkom rozwijać się w guzy.
Lekarze jednakże zawsze zakładali, że korzyści przeważaj ą
nad ryzykiem. Obracające się wokół głowy, tułowia czy innej
części ciała źródło promieni X pozwala uzyskiwać obrazy 3D
znacznie dokladniejsze niż klasyczne, standardowe radiogramy.
Ale jeden skan TK eksponuje ciało człowieka na dawkę promie
niowania 150-1000 razy większą, niż tradycyjne zdjęcia rent
genowskie. Innmi słowy, jest ona równoważna łącznej rocznej
dawce promieniowania z naturalnych i sztucznych źródeł w śro
dowisku człowieka.
Kilkapublikacji z ostatnich lat podsyciło niepokój. Specjaliści
z National Cancer Institute oszacowali, że w Stanach Zjednoczo-
.22 ŚwiatNauki, sierpień. 2013
Carina Storrs jestniezależnym
dziennikarzem zajmującym się
sprawami nauki i zdrowia. Publikuje
m.in. w PopularScience, TheScientist
oraz na Health.com.
nych 29 tys. przyszłych nowotworów można powiązać z 72 mln
badań TK przeprowadzonych w 2007 roku. Te 29 tys. to około
2% wszystkich nowotworów rozpoznawanych rokrocznie w USA
(którychjest łącznie 1,7 mln). Wzrost ryzyka nowotworzenia wy
kazało także badanie w ośrodkach medycznych w rejonie zatoki
San Francisco. Stwierdzono w nich, że każde 400-2000 rutyno
wych TK klatki piersiowej to jedno dodatkowe zachorowanie
na raka.
Wiarygodność takich prognoz oczywiście zależy od sposo
bu ustalania związku między nowotworzeniem a napromie
nieniem. 'fym.czasem większość oszacowań ryzyka z ostatnich
dziesięcioleci bazuje na współczynnikach zapadalności na no
wotwory wśród osób, które przeżyły wybuchy bomb jądrowych
podczas II wojny światowej. To może być źródłem błędu. David
Richardson, profesor epidemiologii w Gillings School of Global
Public Health na University of North Carolina, który sam pro
wadził badania nad ocalałymi z ataków na Hiroshimę i Nagasa
ki, ostrzega, że próby wykorzystania danych o ich zdrowiu dla
oceny ryzyka nowotworzenia związanego z badaniami tomogra
fem komputerowym budzą poważne wątpliwości.
Spośród osób ocalałych z amerykańskich ataków jądrowych
około 25 tys. zostało napromienionych nieznacznie, w stopniu
odpowiadającym dawce pochłanianej w trakcie od jednego do
trzech dzisiejszych badań TK. Liczba nowotworów, jakie roz
winęły się u nich przez resztę życia, jest zbyt mała, by na tej
podstawie móc z odpowiednią mocą statystyczną przewidywać
ryzyko raka wskutek współczesnego narażenia na TK w ogólnej
populacji. ·ze względu na te trudności, jak też odrodzone oba
wy przed promieniowaniem i brak standardów bezpiecznego
napromieniania podczas tomografii komputerowej (w odróż
nieniu na przykład od mammografii), kilkanaście zespołów ba
dawczych na świecie zdecydowało się podjąć weryfikację oce
ny radiologicznego ryzyka tego badania na podstawie bardziej
kompletnych danych.
Coraz więcej klinicystów, a nawet towarzystw naukowych)
nie czeka jednak na ostateczne wyniki i już dziś poszukuje me
tod ograniczenia poziomu napro{Ilienienia. Na przykład dwóch
radiologów z Massachusetts General Hospital uważa, że bez
istotnej szkody dla jakości obrazu można o prawie 75% obni
żyć dawkę w jednym z typowych badań TK. Stowarzyszenia me
dyczne zaś próbują zmniejszyć liczbę badań wykonywanych nie
potrzebnie oraz powstrzymać badających przed stosowaniem
wiązki o nadmiernej mocy.
STARE DANE
z OC.ZYWIS1YCH POWODÓW etycznych naukowcy nie mogą na
promieniać ludzi tylko po to, by mierzyć ryzyko nowotworze
nia. Sięgnęli więc po dane dotyczące ocalonych z wybuchów
bomb zrzuconych na Hiroszimę i Nagasaki w sierpniu 1945
roku. W czasie samej eksplozji i kolejnych kilku miesięcy oko
ło 150 tys.-200 tys. osób straciło życie. Ci, którzy znajdowali się
w promieniu do kilometra od epicentrum, w większości zginę
li od razu wskutek urazów mechanicznych lub pożarów, które
Ilustracja Shannon Freshwater
a\
Więcej na: www.ebookgigs.eu
Zdrowie
----·-·-�--·--'------- ------
ogarnęly ok01ice, lub też zmarli wskutek U OSÓB, które przeżyły wybuch
ostrych reakcji popromiennych. Niektórzy bombyjądroweJj .otreymawszy dawkę
będą wyniki ponad 10 badań tego typu
z różnych krajów.
ludzie ze strefy między 1 a 2,5 km od epi
centrum przeżyli jednak wiele lat. Pochło
nęli oni rozmaite dawki promieniowania
gamma - od przekraczających 3 Sv (które
powodują oparzenia skóry i utratę włosów)
do zaledwie 5 mSv, co mieści się w zakresie
typowym dla współczesnego badania TK
(2-10 mSv). Sv (siewert) to miara dawki
promieniowania uwzględniająca jej efekt
biologiczny, tak więc 1 Sv promieniowania
gamma powoduje takie same szkody, jak
1 Sv promieni rentgenowskich.
promieniowania � Sv, ryzyko zgonu
z powodu choroby nowotworowejjest
niewątpliwie większe. .Ale wśród tych
eksponowanych na dawkę 2-10 ro.Sv,
czyli w zakresie stosowanym podczas
typowego badania TK, nowotworów było
na tyle mało, że nie pozwala to na pewne
wnioskowanie o istotności ryzyka.
'fymczasem niektórzy specjaliści za
częli sprawdzać, czy można uzyskiwać
dobrej jakości obrazy TK za pomocą niż
szych niż dotychczas stosowane dawek
promieniowania. Sarabjeet Singh, radio
log z Massachusetts General Hospital,
oraz jego współpracownik Mannudeep
Kalra podeszli do tego problemu w nie
oczekiwany sposób. Zamiast rekrutować
ochotników spośród zdrowych ludzi
bądź pacjentów szpitala, do badań wy
korzystali zwłoki. Można je poddawać
skanowaniu wiele razy bez obawy o wy
rządzenie komukolwiek krzywdy, a tak
że poddawać autopsji, by weryfikować
rozpoznania patologii zidentyfikowane
na obrazach tomograficznych.
Kilka lat po ataku naukowcy zaczęli sys
tematycznie śledzić losy ponad 120 tys. osób
ocalałych z wybuchów. Wyniki tych obser
wacji dowiodły po raz pierwszy, że ryzyko
nowotworzenia jest zależne od pochłoniętej
dawki promieniowania i zwiększa je nawet
mała jego il-0ść. Posłużyły też do oszacowa
nia skutków pochłonięcia 10 mSv - dawki
typowej dla przeciętnej TK jamy brzusznej.
o -,llE:.--..-�-��--....__,. Dotąd dwaj radiolodzy ustalili, że ru-
.ó�óniSv ·1 2 3 tynowe badania klatki piersiowej oraz
Dawkapror:nieniowal'lia fSvJ diagnostykę niektórych guzów płuca za
National Research Council w raporcie ż 2006 roku wyliczył,
że zwiększa ona życiowe ryzyko zachorowania na nowotwór
o 0,1%, zaś Food and Drug Administration oszacowała, że ry
zyko zgonu z powodu nowotworu rośnie wtedy o 0,05%. Licz
by te nie wydają się alarmujące w zestawieniu ze statystykami
onkologicznymi. Dla przeciętnego Amerykanina ryzyko zgonu
z powodu choroby nowotworowej wynosi 20%, zatem jedna TK
zwiększa je do 20,05%.
Te kalkulacje nie są jednak pewne. Wśród osób eksponowa
nych na dawki do 100 mSv (0,1 Sv) - czyli także takie, jak w ba
daniach TK � liczba zachorowań i zgonów na nowotwozy jest
tak niska, że nie można wiarygodnie stwierdzić, czyjest wyższa
niż w populacji w ogóle nienarażonej . Dlatego w wyliczeniach
National Research Council (i innych podobnych) przyjmowano
za podstawę dane dla osób eksponowanych na dawki 0,1-2,0 Sv
i zakładano, że zależność zapadalności od dawkijest taka sama
w całym zakresie dawek. To założenie nie było weryfikowane
i może nie być prawdziwe.
Drugim ograniczeniem wiarygodności tych wyliczeń jest fakt,
że podczas wybuchu jądrowego dawka promieniowania rozkła
da się na cale ciało. Natomiast podczas powtarzanych badań
TK dawka skupia się w wybranych jego częściach, co utrudnia
dokładne porównanie skutków. Na dodatek stan odżywienia
i dostępność opieki medycznej (tudzież jej standard) były nie
porównanie gorsze w Japonii pod koniec wojny niż są obecnie
w USA. Nie można_wykluczyć, że taka sama dawka promienio
wania miała poważniejszy wpływ na ocalałych z ataków na Hi
roshimę i Nagasaki niż ma współcześnie na relatywnie zdrowe
osoby poddawane badaniom diagnostycznym..
ZMNIE.JSZANJE. DAWKI
ABY JEDNOZNACZNIE ustalić ryzyko, jakie niosą niskie dawki
promieniowania, a także ustanowić standardy bezpieczeństwa
radiacyjnego dla TK, naukowcy odstępują od analiz przeżywal
ności ofiar ataków jądrowych i zabierają się do bezpośrednich
obserwacji częstości rozmaitych nowotworów wśród osób pod
dawanych TK. W ciągu najbliższych kilim lat opublikowane
pomocą TK można prowadzić z wykorzy
staniem dawek o 75% niższych niż klasyczne. W Massachusetts
General Hospital wnioski te już stały się standardem codziennej
praktyki. Singh i Kalra dzielą się teraz swoim odkryciem z ra
diologami i technikami ze szpitali i ośrodków diagnostycznych
reszty Ameryki i całego świata.
Do akcji włączają siętakże stowarzyszenia profesjonalne. FDA
nie reguluje sposobu użytkowania tomografów komputerowych
ani nie ustala limitów dawek, stąd w poszczególnych ośrodkach
różnią się one znacznie, niekiedy będąc ewidentnie za wysokie.
W ubiegłym rokuAmericanAssociation ofPhysicists in Medicine
opracowało standardy proceduralne dla TK dorosłych. Singh li
czy, że położy to kres niektórym skrajnym praktykom. Ponadto
coraz więcej ośrodków TK występuje o akredytację do American
College of Radiology, który ustanowił limity dawek i weryfikuje
jakość obrazowania. W 2012 roku ta akredytacja stała się obo
wiązkowa dla poradni, które chcą otrzymywać refundację zaba
daniaw ramach progamu ubezpieczeniowego Med.kare Part B.
Niezależnie od tego, jak bardzo uda się obniżyć dawkę pochła
nianą podczas pojedynczej tomografii komputerowej, problem
nie zniknie. Wiele osób wciąż jest poddawanych badaniom TK
zupełnie niepotrzebnie, za czym idzie zbędne napromienienie.
Bruce'a Hillmana z University of Virginia, a także innych spe
cjalistów szczególnie martwi szafowanie badaniami TK w od
działach ratunkowych, w których trzeba podejmować szybkie
decyzje, działając pod dużą presją. W ankiecie z 2004 roku 91%
lekarzy z tych oddziałów uznało, że wykonanie TK nie zwiększa
ryzyka nowotworzenia. Ale być może świadomość zagrożenia
zaczęła się upowszechniać, bowiem analiza danych z Medicare
za rok 2012 wykazuje, że gwałtowny wcześniej wzrost liczby zle-
canych TK osłabł, a nawet się załamał.
„Kwestia, czy istnieje niewielkie ryzyko n.owotworzenia, po
zostaje nierozstrzygnięta - uważa Donald Frush, szef zakładu
radiologii pediatcycznej w Duke University Medical Center.
� Najbezpieczniej jest więc na razie założyć, że niebe.zpieczna
jest każda dawka. A jeśli nawet za 20 lat okaże się, że odrobina
promieniowania nie jest grozna, nic przecież nie stracimy, mini
malizując dzis narażenie". •
sierpień 2013, $wiatNa:uki 23
i:JGNiG w Somoninie: Technologia wydobyci.a gaz _, łupków nie zagraża środowisku >sarnorządowe, radni, a także spora grupa sołtys6W wzięła udział w środowym spotkatl tJ z Ju2edsrawl �szcze w tym roku chce przystąpić w Borczu do prac wiertniczych w posz�kiwaniu QRIJ ltll)�W�.... iADY>TVN24 - INNY PUNKTWIDZENIA Rozmowaxprof.Wojciechem G6red\lm>Strona objęta honorowym �patronatem Ministra Skarbu Państwa - - - Ministerstwo Skarbu Państwa BADANIA>B WYDOBYWAĆ? POLACYO GAZIE l.UPKOWVM CBOS ,.. Czy Poll•cya,pizeciwnl wydobywaniu gazu łupkowego? Co sądzą a&ksploatacjl złót >RAPOR][Y>O �pac�teuddiliływmbl \li · �111io llll,iUtaJ6e w:zii1t1.Wjln- 1 prOdllbf.f llllW w- ;i. PGNiGPolskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA
„ Więcej na: www.ebookgigs.eu ARTYKUŁY ASTRONOMIA 24 Poranek odległych światów Galaktyka roi się od planet. Naukowcy wytężają siły, aby w ich atmosferach odnaleźć ślady życia. Michael D. Lemonick MEDYCYNA 32 Pierwsze spojrzenie Zabieg operacyjny przywraca dzieciom wzrok, a naukowcom stwarza okazję do badania jego rozwoju. PawanSinha 1 ŚRODOWISKO ł 40 Cieplarniane brudy i. � Nadmierna eksploatacja piasków bitumicznych � może naruszyć równowagę cieplną planety. 5 David Biello ���������������� SWIATNAUKI Sierpień 2013 nr 8 (264) ETOLOGIA 46 Zwierzęta w żałobie Coraz liczniejsze dowody wskazują, że człowiek nie jest jedynym gatunkiem rozpaczającym po stracie najbliższych. Barbara J. King CHEMIA 52 Noblowskie spotkania Z okazji corocznego spotkania w Lindau zdobywców Nagrody Nobla i obiecujących młodych naukowców, tym razem poświęconego chemiil przypominamy; co laureaci pisali na łamach Scient:ific American. Redakcja Ferris Jabr. Wstęp Stuart Cantrill ZDROWIE 64 Gruźlica wciąż groźna Prątki Mycobacterium tuberculosis ewoluują, by nas przechytrzyć. Sally Lehrman sierpień 2013, ŚWiatNauki I
2 ŚwiatNauki, sierpień 2013 Więcej na: www.ebookgigs.eu STAŁE RUBRYKI 6 Wokół nauki Groźne zaufanie Redakcja Scientific American 8 Skaner Kolczaste znieczulenie. Wyprawa w głębiny. Szczególna lodówka. Satelitarny konserwator. Roztoczem w wilka. Bąbelki w komputerze. Najmniejszy owad. Gadanie do siebie. Film nanometrażowy. W Forum Philippe Kahn ZapomnijJ że je nosisz 2t TechnoFakty DavidPogue W poszukiwaniu maszyny czytającej w myślach 2� Zdrowie Carina Storrs Czy tomografia powoduje raka? 70 Umysł giętki Marek Penszko Logika krótkich klepek 74 Głos sceptyka MichaelShermer StarożYt;ni kosmici-zapchajdziury 75 Anty(po)waga Steve Mirsky Brak mi słów... 76 Ex libris 77 Faktograf JohnMattson Rodzinne porachunki 78 Warto wiedzieć 80 Z archiwum ScientificAmerican OKlADKA Panowalo kiedyś powszechne przekonanie, że badanie atmosfer odle glych egzoplanetjest prawie niemożliwe, ponieważ blask ich macierzy stych gwiazd jest zbyt silny. Ostatnio stwierdzono jednak, że zmiany, jakie zachodzą w obserwowanym promieniowaniu, mogą dostarczyć wielu informacji o budowie atmosfer; w t;ym o obecności w nich czą steczek, które świadczylyby o istnieniu życia. Ilustracja: Don Foley Opracowanie polskiej wersji okladki: lńna Pozniak
Więcej na: www.ebookgigs.eu Roczna prenumerata� . SIData Nauki tylko II.Szi �ykup ,roczną prenu.meratę miesięcznika „ŚWIAT NAUKJ" i s·pr�wdź„ dlaczego to się opłaca.: • gwarancja zebran:ia wszystkich nU{llerów ulubione90 miesięcznika ·•- szybka dostawa, prosto do dom1u • oszczędność ok„ 41 zł - to 3 mumery z�, dar.mol • gwatantja stałej ceny - ominą Cię podwyżki Prernu _ eratę wyk _:pisz, wpfacaJqc odpowiędrii§. kwotę na k0nto: 92 �140 1977 10000 2542 6·10() 11009' ub wrzez stronę ir.temetową www.ksiegamia.proszyr:iski.p: •· zarejes.truj sję. •' w zakładce ._,CzasQ�is.m�" przejdź do „ Prenumeraty czasopism",, • klikmij 1,Zaf11ÓWn przy wyb'ran)rn'tytule i postępuj dalej zgodnie z in·strukcjami. -- Numer, or! którego za m
Więcej na: www.ebookgigs.eu SC T.El\T I F1 C� Ai\f J� lł l CAN � Redaktor naczelny SWIATNAUKI Elżbieta Wieteska elzbietawieteska@proszynskimedla.pl Redakcja Wieteska Media tel. 605 435 405 e-mail: swiatnauki@proszynskimedia.pl . adres korespondencyjny: Prószyński Media Sp. z o.o. ul. Rzymowskiego 28 02-697 Warszawa Korekta Mariola Będkowska Redakcja techniczna, skład i łamanie Jolanta Kotas Wydawc.a Prószyński Media Sp. z o.o. ul. Rzymowskiego 28 02-697 Warszawa tel. 22 27 8� 740 faks 22 843 521'5 P�Zarządu Maciej Makowski Kolportaż -2.1_PRÓSZVl\ISKI flfjM E DI A Firma 2M Magdalena i Marek Szwed ul. Poznańska 484, 05-850 Koprki tel. (22) 245-45-52 e-mail: magdalenaszwed@finna2m.pl Druk Quad/Graphics Europe Sp. z o.o., z siedzibą w Wyszkowie, ul. Pułtuska 120, 07-200 Wyszków INDEKS 378194 ISSN 0867�6380 Copyright © Prószyński Media 2013 Wszystl
FRANK CLOSE ZAGADKA NIESKOŃCZONOŚCINieskofuzonaść jest dla fayka synonimem klęski, ll'.)'liikiem, któiy miiwi Jedynie, że rzetzyw1stnśc wymyka się matematycznemu opisowt Książka Franka Clooe'a - wybitnego populal)IZatora ff1)1ki- to opowieść o tym, wjaki sposób naprawdę uprawiasię naukę, która bynajmniej niejest nieustającym, heroicznym przybliżaniem się do prawdy, ale labliyntem ślepych ul;cze� cząstkowych wyników i nletrallonych argumentów, w którym bardw trudno odnaleźć drogę, wiodącą od teoretycznej idei do eksperymentalnego odkrycia.
Więcej na: www.ebookgigs.eu Wokół nauki Opinie i anałizy redakcji Scientific American Groźne zaufanie Śdsły nadzór może zapobiec katastrofom przemysłowym Wiosną tego roku w West w stanie Teksas nastąpił wybuch w fabryce nawozów sztucznych West Fertilizer Company. Tę po tężną eksplozję burmistrz liczącej 2800 mieszkańców miejsco wości porównał do wybuchu bomby jądrowej. Naprzeciwko za kładów znajd-Owało się osiedle mieszkaniowe� niedaleko boisko do gry w baseball przy West lntermediate School. W wyniku eksplozji uległo uszkodzeniu bądź zniszczeniu 150 budynków; w tym szkoła i dom spokojnej starości. Piętnaście osób nie żyje. Oficjalnie w fabryce znajdowało się 27 t amoniaku bezwodnego. Nieoficjalnie również 270 t wybuchowego azotanu amonowego. W Stanach Zjednoczonych znajduj e 'się około 6000 fabryk nawozów sztucznych i handlujących nimi sklepów, 13 500 za kładów chemicznych, a także dziesiątki tysięcy kopalń i miejsc wydobycia ropy naftowej. Chcielibyśmy wierzyć, że w większo ści tych obiektów przestrzega się przepisów maj.ących na celu zminimalizowanie zagrożenia dla pracowników i okolicznej ludności. Jednak historia zakładów West Fertilizer obnaża nie„ bezpieczne status quo � system, w którym wszyscy ufaj� że po tencjalnie niebezpieczne zakJady przemysłowe będą same nad zorowały swoją działalność. Kierownicy zakładów w West nigdy nie zgłosili azotanu amo nowego Homeland Security (departamentowi bezpieczeństwa narodowego USA), mimo że zapasy przekraczały 1300 razy ilość, której posiadanie wymaga obowiązkowej inspekcji. W ostatnim raporcie o planach postępowania nawypadek zagrożenia przed stawionym Environmental Protection Agency (agencji ochrony środowiska) podawano� że w zakładach nie istnieje zagrożenie pożarem ani eksplozją. Właściciele informowali teksańskie służby kontrolne o obecności azotanu amonowegoJ ale inspek torzy nie wyciągnęli wobec nich poważniejszych konsekwencji. Teoretycznie w takich przypadkach rząd federalny powinien wesprzeć słaby lokalny nadzór. Jednak ostatnia kontrola prze prowadzona w West przez urzędników z Occupational Safety and Health Administration (agencji ds. bezpieczeństwa i hi- 6 Świat Nauki, sierpień 2013 gieny pracy) miała mieJsce w 1985 roku. Wówczas inspektorzy wykryli pięć poważnych przypadków naruszenia przepis.ów. Za rząd fabryki za.płacił 30 dolarów grzywny. Nie musiało dojść do zniszczenia tej niewielkiej miejscowo ści. Jednak istnieje duże prawdopodobieństwo, że tego typu in cydenty będą się powtarzać. Problemem nie jest brak rządu, lecz zarządzania. Jest to bezpośredni skutek niechęci do wprowa dzenia w USA skutecznych prawnych uregulowań w pewnych gałęziach przemysłu: materiałów niebezpiecznych, energetycz nym i transportowym. Szczególnie skutecznym działaniem przeciwko wprowadze niu stosownych przepisów jest zmniejszenie liczby bądź rezy gnacja z kontrolerów, którzy mogą monitorować obiekty w tere nie. Homeland Security zatrudnia 242 osoby do nadzorowania tysięcy zakładów chemicznych; Occupational Safetyand Health Administration ma do dyspozycji około 2200 inspektorów, by zapewnić bezpieczeństwo 130 mln pracowników w ponad ośmiu milionach miejsc pracy w Stanach Zjednoczonych. Z raportów wynika, że kluczowe stany zajmujące się produkcją ropy i gazu, takie jak Teksas, Pensylwania i Nowy Meksyk, zatrudniają po zaledwie kilkunastu inspektorów. W wyniku automatycznych cięć w budżecie federalnym w 2013 roku ich liczba ulega dalszej redukcji. Zdaniem jednego z teksańskich polityków, jest zbyt wcześnie, by formułować wnioski, czy potrzebne są dodatkowe regulacje w związku z eksplozją w West. Wpewnym sensie ma rację. Prze pisy mnożą się, lecz często nie zwraca się na nie uwagi. Więcej etatów dla inspektorów w cierpiących na brak funduszy agen cjach federalnych ograniczyłoby niepożądane praktyki, takie jak zrzucanie odpowiedzialności na innych, wzajemne pokle pywanie po plecach i dobrowolne raportowanie. Najwyraźniej tego typu zachowania umożliwiały West Fertilizer unikanie lo kalnych instytucji nadzorujących. Obecnie w amerykańskiej polityce funkcjonuje przekonanie, że regulacje są zbędnym ciężarem, synonimem rozbudowanej biurokracji, która tłamsi ducha przedsiębiorczości. Jak jednak niegdyś powiedział Ronald Reagan w kontekście realizacji poro zumienia o likwidacji pocisków rakietowych średniego zasięgu, „trust, but verify'' (ufać, ale kontrolować). Większość lokalnych zakładów może zasługiwać na zaufanie, którym obdarza je miej scowa ludność. Jednak nadzór nad nimi jest niezbędny. •
SKANER Więcej na: www.ebookgigs.eu - - - ----- - -- ! Czym żyje nauka MEDYCYNA Klujący uśmierzacz Eksperymentalny wyciąg roślinny może rozwiązać problem nieuleczalnego bólu jednym zastrzykiem Choć medycyna radzi sobie już z codziennymi bólami gło wy i naciągniętych mięśni lub horrorem leczenia stomatolo gicznego to jednak bóle zapRlne - np. związane z chorobą zwyrm.lnieniową stawów, nowotworami kości i urazami krę goslupa - pozostają znacznie trnduiejszym ce1em. Współcze sne leki w Lym morfina i inne opioidy zaJewają. wszystkie nerwy w ciele, co daj niebezpieczne efekty uboczne. Środki stosowane miejscowo. 1 p. zastrzyki z preparatów sleroido wych, z cza.sem przestają dzialać. O tatnio naukowcy rozpo częli prace nad oksyną marokańskiej ro.śliny przypominają cej kaktusa, która może dawać trwale miejscowe zniesienie bólu już po jednym zastr'lyku. Zawarty w niej zwią.z · k, resiniferatoksyna (RTX), nisz� czy neurony odpowiedzjalne za ból zapalny, Neurony Le sięgają i obwodowych częś i iala (w tym skóry i narządów wewnętrznych) do rdzenia kręgowego, przenoszac sygna ly bólow wzdłuż swoich aksonów. Sygnały te docierają aż do mózgu. Po wstrzyknięciu RTX bezpośrednio do plynu mó zgowo-rdz n iowego związek ten namien:a i zabija wyłączni" neurony wytwarzające białko TR1Vl, które przenoszt\ od czucie uporcz.ywego gorąca i stanu zapalnego. ie uszkadza prawidlowyeł tkanek ani iimych nerwów odpowiadających za czucie bólu np. pod wpłyvv-em uklucia czy uszczypnięcia. 8 Świat Nauki, sierpień 2013 Przeprowadzono już badania z użyci'm RTX ua psach domowych ·ierpiących z powodu uciążliwego bólu. Badania Le przyniosły obiecują.ee rezultaty. Psy, w przeciwiei\stwie do gryzoni, odczuwają. ból w sposób bardzo podobny do lu dz'. „Mają też osobowo§ć - mówi Andrew Mann s, dyrektor działu medycyny akolooperacyjnej w National lnstitu sof Health. - Możemy zajrzeć w ich psyche, co jesl nieosiągalne w przypadku szczurów.' NII-1 prowadzi obecnie had.ani�nad RTXz ud.ziałem luclzi dotkniętych zaawansowanym nowotworem. Chociaż Man nes ijego wspólpracovmi y nie są w stanie przewidzieć jal szybko uzyskają. wyniki, eksperci od zwalczania bólu przy glądają się ich badaniom z dużym zaili�eresowaniem. D ·a Maine, dyrektor Center for Int 1· entiona'l Pairr iedicine w Mercy M dical Center (Ballirnore), mówi że istnieją tak że inne spo. oby zabijania włókien bólowych, takie jak np. niszczenie nerwów z użyciem alkoholu. Czasami prowadzi to jednal do n· wTotów bólu któr 5esL wt dyje. zcze ilniej szy niż przedtem. „Jeśli jesteś w ,"tanie precyzyjnie okreś] ić, gdzie zadziala lek i uniknąć konsekwencji jego dzialania poza tym miej scem, masz poten ·jalnego zwycięzcę - t:auważa Maine. Arlene We'i:ntra:ub Ilu.stracja: MatthewBillington
Więcej na: wwW.ebookgigs.eu SKANER TECHNIKA Zabytki z orbity Satelity mogą pomóc w ocałeni,u historycznych budowli, którym zagrażają konflikty i kataklizmy Cytadela Aleppo (zdjęcie lotnicze z prawej) góruje nad zabytkowym miastem w północnej Syrii. Znajdują się tu dawne pałace, meczety i łaźnie. Pozostałości najstarszych budowli pochodzą z X wieku przed naszą erą. Miejsce to, umieszczone na liście Światowego Dziedzictwa Ludzkości, znalazło się w niebezpieczeństwie za sprawą wojny domo wej toczącej się pomiędzy powstańcami a wojskami prezydenta Basha ra al-Assada. Konflikty wojskowe i katastrofy naturalne stanowią zagrożenie za równo dla ludzi, jak i dla zabytków kultury, ale rozmiary zniszczeń często trudno jest z ziemi ocenić. Stąd rosnące zainteresowanie tech nikami satelitarnymi, które mogą pomóc w ochronie zagrożonych mu zeów, pomników i miejsc o znaczeniu historycznym. Eksperci zrzeszeni w International Council of Museums (ICOM) po raz pierwszy spotkali się ze specjalistami z United Nations Institute for Training and Research's Operational Satellite Applications Program (UNOSAT) w 2008 roku, aby monitorować sytuację w Osetii Południowej po wybuchu wojny gruziń ska-rosyjskiej. UNOSAT wykorzystuje zdjęcia z prywatnych i państwo wych satelitów do zbierania informacji o.ważnych społecznie zjawiskach na naszej planecie. Dzięki fotografiom satelitarnym oraz dokładnym da- nym o lokalizacji zabytków ICOM mógł błyskawicznie, w ciągu zaledwie 24 godzin, ocenić ich stan. Później satelity pomogły też w oszacowaniu skali zniszczeń w Timbuktu - zagrożonym w 2012 roku po wybuchu woj ny domowej w Mal1i. Teraz planuje się przeprowadzenie podobnej eks pertyzy dotyczącej Haiti. Chodzi o ocenę stanu zabytkowych budowli po trzęsieniuziemi w 2010 roku. Dopóki trwa konflikt, rzadko można ruszyć z pomocą zabytkom. Jed nak analiza obrazów satelitarnych umożliwia ekspertom ICOM wyko rzystanie zebranych w ten sposób informacji do poinformowania świata o zagrożonych obiektach kultury, a także do przygotowania planów ra tunkowych, które przydadzą się, gdy konflikt ucichnie. Marissa Fessenden � w4 w �:%f, PSYCHOLOGIA � � E • ofiary nie jest jedynie odczuwany strach przed ��.M, mpat1a agresorem. 24 niemowlęta obejrzały filmiki, �ir. � . ł d h :@� u naJm o szyc w których dodatkowo obok ofiary i agresora ?.?,?1 � pojawiła się postać neutralna, poruszająca %W Niemowlęta potrafią okazywać m �Z się niezależnie od pozostałych. Tym razem �� współczucie uczestnicy VO'bierali spośród trzech przed- @' �· Chociaż małe, nieumiejące jeszcze mówić miotów połączonych w dwie pary. Jak się W '[:@ dzieci mają bardzo ograniczone możliwości okazało, przy parze przedmiotówofiara-neu- � � kontaktu ze światem zewnętrznym, wcześnie tralny_ dzieci nadal wyciągały rączki do ofia- �� zaczynają rozumieć proste sytuacje społecz- ry, co zaprzecza przypuszczeniom na temat ·�� ne, rozpoznają twarze innych ludzi i dostrze- decydującej roli strachu przed napastnikiem. �� gają wyrażane przez nie emocje. Jak wykazały Jedna z figur grała rolę agresora, a druga ofia- Mając natomiast do wyboru figurę neutralną �0§ w�- badania, już kilkumiesięczne niemowlęta są ry. Agresor gonil ofiarę, atakował ją i uderzał. i agresora, wyraźnie preferowały tę pierwszą. %�/ � w stanie zrozumieć sytuację, w której ktoś Podobne animacje z udziałem tigur geome- Wyniki te świadczą o tym, że niemowlęta �W wyrządza komuś krzywdę, i wykazują począt- trycznych były wielokrotnie wykorzystywane nie tylko rozumieją zjawisko przemocy, ale ';:'f:� � m� ki poczucia sprawiedliwości, chcąc ukarania w badaniach z udziałem najmłodszych. również potrafią współczuć pokrzywdzonym. � �ź agresora. Ale czy obserwujące agresję małe W pierwszym eksperymencie wzięło udział Naukowcy powołują się na analogię z mat- �� dzieci są również zdolne do empatii wobec 40 dzieci obojga pici, z których żadne nie parni. U naczelnych można zaobserwować � @ pokrzywdzonego? umiało jeszcze mówić. Przedmiotem obser- okazywanie współczucia przez nawiązywanie ?# � Zespół naukowców z Kyata University wacji było spojrzenie małego uczestnika pod- kontaktu z cierpiącym osobnikiem, podcho- �� iToyohashiUniversity of Technology przepro- czas oglądania filmików, a następnie reakcja dzenie do niego, okazywanie zainteresowania. �� wadził badanie z udzialem 10-miesięcznych dziecka na oba przedmioty: do którego wycią- Badacze sądzą wi� że zachowanie dzieci też �m niemowląt w ramach eksperymentu mali gnie ono rączki. Badanie wykazało jedno- bylo próbą okazania współczucia. �� uczestnicy, siedząc na kolanach rodziców, znacznie preferencję niemowląt dlaprzedmio- Artykuł opisujący badanie ukazał się 12 ef� � oglądali filmiki, w których występowały kolo- tu-ofiary. Celem drugiego eksperymentu było czerwc.a na łamach „PLOS ONE� � 1;;;;;;;;;;;;;;;�;�J sierpień 2013, Świat Nauki 9
SKANER ,.,� '/):{/ �//O'//„J:(ij7,.{.' �W&,&;;. .ffe ROHATYNlEC �/ PALMOWIEC* � / (Oryetes rhinocems) � Mark Hoddle odłowi,ł �/ �// tego owada, kiedy �y ten zaatakował nowo �/ posadzone palmy kokosowe � ., na Sumatrze. Najważniejszy � '/ szkodnik palm kokosowych .-;. nie dotarł jeszcze do -� Stanów Zjednoczonych, � jednak Hoddle jest już �przygotowany: ma jego z DNA do blyskawicznej � ... . , identyfikacJi gatunku. -:...; �///,/- &:.lol' ---llO.i!_..,/ ..// :;; /.ii ;; /X�//;.·://///X//...rh'l RYJKOWIEC KOKOSOWY (Rhynchophorus vulneratus) Ten zabójca palm kokosowych prawdopodobnie przybył do Laguna Beach w Kalifornii z Bali, mówi Hoddle badający DNA tego chrząszcza. Podejrzewa, że 'ktoś przywiózł owada do USA jako pokarm (jest to przysmak mieszkańców Indonezji), starał się go hodować w domu, a następnie uwolnił do środowiska naturalnego. CO JEST W TEJ LODÓWCE? Więcej na: www.ebookgigs.eu Owady, które lubią to samo, co my Entomolog i ekspert od gatunków inwazyjnych ma lodówkę wypełnioną szkodnikami Choć niewielkie, owady mogą siać spustoszenie w środowisku i powodować milionowe straty w gospodarce. Mark Hoddle, dyrektor Center for Invasive Species Research na University of Ca lifornia w Riverside, przemierza świat, badając owadzie szkodniki, które żywią się roślinami klu czowymi dla gospodarki lub środowiska, i opracowując sposoby ich unieszkodliwiania. Hoddle magazynuje okazy w swoim laboratorium, aby badać ich DNA lub przekazywać do naukowych kolekcji. Niekiedy łapie insekty z wyprzedzeniem - zanim zaczną sprawiać w USA problemy - by można je było wykorzystać do ewentualnych przyszłych badań. „Bardzo trudno przewidzieć, kie dy któryś z nich stanie się inwazyjny - mówi. - Wolę mieć je wcześniej na oku:' Anna Kuchment • Nie ma oficjalnych polskich nazw opisywanych owadów - przyp. tlum. 10 Świat Nauki, sierpień 2013 (Stenoma catenifer) ;? Gąsienice tej ćmy drążą %korytarze w nasionach "' awokado, przekształcając ich i wnętrze w papkę. Prowadząc �� badania w Gwatemali, �Peru i Meksyku, rodzimych � miejscach występowania if.: tej ćmy, Hoddle i jego 0 /współpracownicy pozyskali hormony płciowe owada, które mogą być wykorzystane do systemu wczesnego ostrzegania wskazującego na przybycie szkodnika. Odłowił on również jego naturalnych wrogów, którzy mogą być w przyszłości wykorzystani do zwalczania owada, jeśli pojawi się on w Kalifornii. Gatunek rodzimy w południowej Arizonie zaatakował Kalifornię ; z zastraszającym skutkiem: zabił 80 tys. ... dębów w Cleveland National Forest w hrabstwie San Diego. Hoddle uważa, że ten złoto nakrapiany opiętek trafił z Arizony do Kalifornii wraz z drewnem �� kominkowym. Zdjęcia Spencer Lowell
Więcej na: FIZVKA Światło, kamera, atomy W IBM nakręcono ,,najmniejszy" film świata Gdzie leży „nieprzekraczalna granica"? Fani Star Treka szukaliby jej w ko smosie. IBM uważa jednak, że trzeba jej szukać w dużo mniejszej skali. Dział badawczy firmy zaprezentował w maju film animowany, w któ rym postać głównego bohatera jest zbudowana z zaledwie kilku ato mów. Obraz zatytułowany A Boy and His Atom opowiada, jak można się domyślić, o chłopcu, który zaprzyjaźnia się z samotnym Atomem; bawi się z nim, tańczy i skacze na trampolinie. Film zapiera dech w piersiach nie ze względu na akcję, ale dlatego, że demonstruje umiejętność nie zwykle precyzyjnego chwytania, przenoszenia i układania pojedynczych atomów dzjęki wykorzystaniu temperatury, ciśnienia i drgań. „Wszystko jest tak samo jak w animacji za pomocą figurek z gliny: lepicie swojego Wallace'a i Gromita, umieszczacie ich na scenie i robicie zdjęcie - wyjaśnia Andreas Heinrich, szef naukowy IBM Research. - Na stępnie zmieniacie poleżenie figurek i robicie kolejne zdjęcie''. Heinrich i jego zespół zaprojektowali i ułożyli z atomów 242 niezależne klatki, któ re następnie połączyli, tworząc z nich film uznany przez Guinness World Records za najmniejszy film animowany, jaki kiedykolwiek nakręcono. Każda kropka, z których jest zbudowana postać chłopca, to w rze czywistości. cząsteczka tlenku węgla ułożona na powierzchni miedzi tak, że publiczność widzi jedynie atomy tlenu. Badacze wykorzystali wa żący dwie tony skaningowy mikroskop tunelowy, aby pokazać atomy na powierzchni, co wymagało powiększenia 100 mln razy. Zasadniczym elementem mikroskopu jest niezmiernie ostra igła, która pozwala na ukowcom przemieszczać cząsteczki w określone położenie. Możliwość manipulowania pojedynczymi atomami ma olbrzymie znaczenie dla przyszłych technik komputerowych i komunikacyjnych. „Interesujemy się przesyłaniem i zapisem danych w skali atomowej'; co jest ważne _ dla komputerów kwantowych, wyjaśnia Heinrich. Podczas gdy w zwy kłym komputerze dane mają postać zer i jedynek, to komputer kwan towy - przynajmniej w teorii - pozwala równocześnie przechowywać O i 1 w postaci bitu kwantowego, tzw. kubitu. Komputery kwantowe mo głyby wykonywać obliczenia szybciej niż te, które używają klasycznych bitów, tłumaczy Heinrich i dodaje, że misją jego laboratorium jest zba danie, czy pewnego dnia atomy będzie można wykorzystać do obliczeń 1 i zapisu danych. IBM uważa, że filmik to sposób na zapoznanie społeczeństwa z pro � wadzonymi badaniami. Chociaż historyjka została opowiedziana „w ję-< § zyku nauki'; ocenia Heinrich, to jej wymowa nie jest naukowa: „To zwykła � historia o chłopcu bawiącym się z przyjacielem:' Larry Greenemeier
Więcej na: www.ebookgigs.eu MATEMATYKA Fizyka piany Nowe modele matematyczne opisują złożoną ewolucję pęcherzyków Nie ma chyba nikogo, kto nigdy w życiu nie zachwycałby się pięknem mydlanych baniek. Mieniące się kolorami tęczy, ro zedrgane sfery, które mogą żyć nawet kilka minut, a następnie w mgnieniu oka zniknąć, bawią zarówno dzieci, jak i do rosłych. Intrygują też fizyków i matematy ków, którzy od stuleci próbują zrozumieć i przewidywać właściwości baniek na ele mentarnym poziomie. Z matematycznego punktu widzenia szczególnie interesujące są struktury zbudowane z wielu połączo nych ze sobą pęcherzyków, które muszą spełniać wiele geometrycznych reguł, np. zachowywać określone kąty między stykającymi się powierzchniami. W grun cie rzeczy tworzą one rodzaj komputera, ponieważ nieustannie zmieniając kształt, stale rozwiązują problem optymalizacji polegający na minimalizacji powierzchni pęcherzyków. Najnowszy model komputerowy, który opisuje zachowanie zbioru pęcherzyków, czyli piany, może pomóc badaczom w lep szym zrozumieniu fizykitakich systemów, co z kolei mogłoby zaowocować m.in. skuteczniejszymi środkami gaśniczymi i doskonalszymi kaskami rowerowymi. Nowy model, który opracowali dwaj matematycy z University of California w Berkeley; wyróżnia w ewolucji piany trzy niezależne etapy. Początkowo pia na zmienia swoją strukturę makrosko pową do momentu, kiedy pęcherzyki pod wpływem napięcia powierzchniowe go i ruchów powietrza nie osiągną sta bilnej konfiguracji. Następnie ciecz prze pływa z cieniutkich membran zwanych 12 Swiat Nauki, sierpień 2013 lamelami, które obejmują pojedyncze bąbelki, aż do chwili, kiedy któraś z tych lameli staje się zbyt słaba, aby podtrzymywać swój pęcherzyk. Na koniec, w trzecim etapie, pocie nione lamele pękają, pęcherzyki roz padają się, wytrącając pianę ze stanu równowagi, i cały proces zaczyna się od początku. Wyniki tych badań zostały opisane w Science z 10 maja br. Każdy z trzech etapów ewolucji piany rozgrywa się w innej skali czasu i prze strzeni. Mikroskopowe pocienianie lame li jest dość wolne, bywa, że trwa nawet kilkaset sekund, wyjaśnia jeden ze auto rów pracy, James Sethian, profesor ma tematyki na University of California w Berkeley. Z kolei rozrywanie lamelek „odbywa się z prędkością kilkuset me trów na sekundę", dodaje. Jedną z podsta wowych trudności w symulowaniu dyna miki piany jest wychwycenie kluczowych parametrów, bez tracenia czasu na mniej istotne szczegóły. Rozwiązanie, które zaproponował Se thian i drugi z autorów, Rober Saye, pole ga na niezależnym traktowaniu procesów w różnej skali - maksymalizacji powięk szenia dla zjawisk mikroskopowych i jego zmniejszenia w trakcie analizy wol niejszych procesów makroskopowych. „Można je analizować osobno, a potem połączyć uzyskane wyniki'' - wyjaśnia Denis Weaire, fizyk z Trinity College Du blin. Rezultaty końcowe z każdego etapu symulacji są wykorzystywane do opisu pętli sprzężenia zwrotnego w kolejnym etapie - makroskopowy ruch pęche rzyków w pianie wpływa na transport cieczy z lameli, co powoduje ponowne przemieszczanie się pęcherzyków. Jed nak symulacje każdego z tych procesów są prowadzone osobno. „To bardzo róż ne od metod, których próbowaliśmy po przednio" - tłumaczy Weaire. Stosunkowo statyczne piany, na przy kład taka, jak na piwie, są szeroko bada ne, opowiada Weaire. I dodaje, że dość mało wyników odnosi się do strumieni piany. Autorzy wydanej przeszło 10 lat temu monografii The Physics of Foams, wśród których był Weaire, przekonywali o konieczności badań z zakresu dynami ki. Nowa praca to „krok w tym kierunku, pierwszy krok", bo, jak przyznaje, model ma pewne słabe punkty, na przykład ogranicza się tylko do tzw. pian suchych, o stosunkowo malej zawartości cieczy. John Matson �ff@ � PATENT �� Urządzenie do poboru energii ze środowiska �� pod powierzchniąwodyz przetwornikiem f@� z cyrkonianu�tytanianu ołowiu o dużej %� długości.Boje unoszące się na powierzchni �� morza mają o wiele szersze zastosowanie niż �� tylko oznaczanie przeszkódnawigacyjnych. �� Naukowcom pomagają śledi:ić stan wody �� i wiatru, ulatwiają prognozowanie pogody czy ?Z @ ńasluchiwanie głosu wielorybów, a wojskowym �� wykrywanie obiektów podwodnych. Większość �� ·boi ma zasilanie akumulatorowe, ale �% Inżynierowie od dawna myślą o wykorzystaniu �� do tego celu energii fal morskich. Niestety, ruch �� fal nie pozwala napędzać turbiny dostatecznie �� szybko, aby powstało stabilne źródle zasilania. �� Zamiast tego należy więc skonstruować �� boję z materialów zdolnych samodzielnie �m przetwarzać energię, wyjaśnia Derke S. Hughes �� specjalista z Naval Undersea Warfare Center, �� ośrodka badawczego US. Navy. Prąd mogą ff� produkować ściskane i rozciągane materiały �� piezoelektryczne. Jesttak, ponieważ ich sieć �@ krystaliczna jestzbudowana z odpowiednio :J� rozmieszczonychjonów dodatnich i ujemnych. �� Pod wplywem ciśnienia przemieszczają się, �� powodując przeplyw ladunków, a więc prądu �0 elektrycznego. �� W patencie 8274167 opisano boję, która �m wytwarza energię elektryczną na swoje 2§� potrzeby. Pływakjest polączony za pomocą .@� dlugiej liny z umieszczonym na dnie morza �� obciążnikiem. Lina zawiera wewnątrz rdzeń %� z cyrkonianu-tytanianu olowiu, materialu *� piezoelektrycznego, który po raz pierwszy �� otrzymano w Tokyo Institute ofTechnology. �%i Wwodzie opływającej linę tworząsię ;jf'� mikrowiry, które sprawiają, że porusza �� się ona jak „brzęcząca struna w gitar2e" - �� wyjaśnia Hughes. Moc prądu elektrycznego �� wytwarzanego przez przetwornik zależy �� od jego dlugości i naprężenia, ale przynajmniej �� teoretycznie powinna wystarczyć do zasilania �� sonaru. Czy farma podobnych boi mogłaby �� wytwarzać megawaty energii przesyłane �� następnie na ląd? „Można sobie wyobrazić :W-� wiele podobnych elementów polączonych �� sieregowo - ocenia Hughes. - To kwestia �� odpowiednich rozwiązań:' Najpierw trzeba �� jednak z�udować prototyp boi, bo na razie �� istnieje on tylko na papierze. Marissa Fressenden 1:1'.% � � � � � 26 � � � �� �% mm � m 16 �� % � I� �� 12 � � 34 32 � �%'��$'�' Ilust:racje ThomasFuchs
OCEANY Głębokie• zanurzenie James Cameron przekazuje swój niezwykły batyskaf na potrzeby nauki Wi Zanim skupi się ponownie na przygodach Avatara na odległej Pandorze, filmowiec i ba dacz głębin, James Cameron, swoje bezspor nie największe osiągnięcie techniczne prze każe nauce. Jego łódź podwodna DEEPSEA CHALLENGER, którą w marcu tego roku po płynął w najgłębsze zakamarki naszej planety, tego lata dotrze do Woods Hole Oceanogra phic Institution, by pomóc naukowcom w peł niejszym zrozumieniu życia ostatniej niezba danej rubieży Ziemi. Cameron, wraz z zespołem inżynie rów, wyposażył łódź DEEPSEA CHALLENGER w najnowsze osiągnięcia techniki, co pozwoliło mu na przeprowadzenie pierwszej załogowej misji do pacyficznej głębi Challengera znajdu jącej się około 11 km pod powierzchnią morza. Na początek naukowcy z Woods Hole zainsta lują wyjątkowo lekkie i łatwe w manewrowa niu kamery oraz zaprojektowany przez zespół Camerona system oświetlenia na należącym do instytutu robocie głębinowym Nereus, który bada oceaniczne głębiny od 2009 roku. Zespół Nereusa przygotowuje się do planowa nej na luty 2014 roku sześciotygodniowej wy prawy, na którą National Science Foundation przeznaczyła około 1,4 mln dolarów. Celem ekspedycji będzie pacyficzny Rów Kerrnadec o głębokości około 10 km. Do łodzi Cameron dorzuca jeszcze prawie milion dolarów, aby ułatwić naukowcom i inży nierom zWoods Hole badania morskich głębin. „Według mnie to znacznie lepsze rozwiązanie, niżby batyskaf miał czekać bezużyteczny, aż skończę swoje dwa kolejne filmy" - powiedział Cameron w trakcie rozmowy z naukowcami z Woods Hole, w kwietniu w Nowym Jorku. Badacze zamierzają wszechstronnie zbadać strefę hadalu, znajdującą się poniżej sześciu ki lometrów pod poziomem morza. Chcą się do wiedzieć, co tam żyje, jak to coś ewoluowało i czym się żywi, mówił Tim Shank, naukowiec z wydziału biologii w Woods Hole j, szef pro jektu badań ekosystemu hadalu (Hadal Eco system Studies - HADES). Jednak większość pojazdów mogących wytrzymać ekstremalne ciśnienie panujące na takiej głębokości jest ciężka i trudna w obsłudze, przez co są droż sze w eksploatacji. Inżynierowie Camerona opracowali nowe materiały - łącznie z pianką W LICZBACH syntakt;yczną z milionów szklanych mikrosfer zawieszonych w żywicy epoksydowej - które wzmacniają kadłub batyskafu, nie zwiększając zbytnio jego masy. DEEPSEA CHALLENGER, który ma 7,3 m długości, ale którego wnętrze jest szerokości zaledwie 1,09 m, jest wyposażo nyw kulisty kokpit, w którym jest utrzymywane normalne ciśnienie powietrza i w którym wo da w powietrzu wydychanym przez Camerona i wyparowywana przez jajo skóręjest zbierana w plastikowej torbie, aby w razie potrzeby do starczyć mu dodatkowej wody do picia. Pojazd opuszcza się pionowo, z kokpitem od strony dn9 i znajdującym się nad nim, długim na 2,4 m panelem lamp i akumulatorów. Batyskaf dotrze do Woods Hole niedługo po otwarciu w instytucie nowego Centrum Robo tyki Morskiej, którego celem ma być opracowy wanie technik eksploracji mórz, przy wsparciu ze strony rządu federalnego i prywatnego biz nesu. Niektórzy eksperci obecni na uroczystości przekazania statku, zwracali uwagę, że jedną z przyczyn, dla których robotyka morska po zostaje w tyle za lądową, jest brak pod wodą Wi-Fi czy GPS. Oznacza to, że jestjeszcze wiele do odkrycia. „Wielu ludzi sądzi, że era wielkich odkryć się skończyła, że wszystko już widziano i zmapowano - mówił Cameron. - A przecież łączna powierzchnia t;ych rowów jest więks� od terytorium Stanów Zjednoczonych, większa od powierzchni Australii, więc to jest właściwie tak, jakby tu, na Ziemi, znajdował się niezbada ny kontynent:' Larry Greenemeier sierpień 2013, Swiat Nauki 13
SKANER Więcej na: www.ebookgigs.eu ASTRONOMIA Ostatnie tchnienie gwiazdy Pył z supernowej opada na Ziemię wraz z meteorytami, Dwa prymitywne meteoryty odnale zione na Antarktydzie zawierają ziarna krze mionki, - składnika kwarcu i piasku - powstałe w gwiezdnej: eksplozji, która poprzedzała po wstanie Układu Słonecznego. W istocie, część badaczy uważa, że to właśnie eksplozja - wy buch supernowej - uruchomiła przed miliar dami lat proces powstawania Słońca i planet z międzygwiezdnego obłoku pyłu i gazu. Jednak niezależnie od tego, czy meteoryt;}! z Antafk1Ydy zawierająziarna z tego czyteż innego -.....ybuchu, znajdujemy w nich pozostałości po supernowej nigdy dotąd nieznalezione na Ziemi. Ziarna sprzed narodzin Słońca wyróżniają się w meteorytach nietypowym składem po szczególnych izotopów, który, zgodnie z tezami artykułu opublikowanego w Astrophysical Jour nal Letters z 1 maja, nie może być wyjaśniony przez żaden ze znanych procesów przebiegają- KLIMAT cych w Układzie Słonecznym. Napotkany skład ziaren może być wyjaśniony tylko procesami jądro-.....ymf zachodzącymi wewnątrz gwiazd. Część starych ziaren w obłoku, z którego rodzi ło się Słońce, pochodziła z pobliskich superno wych, inne, jaksię wydaje, trafiły wraz z wiatra mi gwiazdowymi -.....yrzucanymi ze starzejących się gwiazd. W trakcie badania Pierre Haenecour z Washington University w St. Louis wraz ze współpracownikami badal1i1 dwa meteory ty odnalezione na Antarktydzie w 2003 roku. W obu odnaleźli ziarna krzemionki, niepo chodzące z Układu Słonecznego - świadczył o tym nadmiar ciężkiego izotopu tlenu 180. Taki skład sugeruje, że ziarna powstały w su pernowej typu łl, eksplozje masywnej gwiazdy. Inne ziarna, odnalezione w meteorytach przez wcześniejsze zespoły badawcze, pochodziły z gwiazd odmiennego cypu, znajdujących się na asymptotycznej gałęzi olbrzymów AGB. Pozyskiwanie i badanie pozasłonecznych ziaren to nie tylko ćwiczenie z historii kosmo su. Fala uderzeniowa z pobliskiej supernowej lub łagodniejszy wypływ z gwiazdy AGB mogły wzburzyć obłok gazowo-pyłowy, który wsku tek tego zapadł się, tworząc Słońce i planety, a wśród nich - Ziemię. Zbieranie przedsło necznych szczątków umożliwia astronomom rzut oka w burzliwe losy umierających gwiazd, a z czasem może doprowadzić nas do ustale nia, jak powstał nasz macierzysty Układ. John Matson Miejska gorączka lekarze - ich zadaniem było przewidzenie, jak ludziom będzie się mieszkało w takiej rozgrzanej metropolii. Najkrótsza odpo wiedź brzmi: coraz gorzej. Problem nie dotyczy tylko Manhat tanu. Podobne problemy czekają mieszkańców wielu innych aglomeracji w Ameryce Północnej i Europie, jeśli miasta te nie zaczną bronic się przed narastającą gorączką. Centralne dzielnice wiel kich miast błyskawicznie się ocieplają. Ich mikroklimat zaczyna zagrażać zdrowiu ludzi - ostrzegają naukowcy Manhattan - najważniejsza dzielnica · jednego z najwazmeJ szych miast świata, półtora miliona ludzi upakowanych jak sar dynki na obszarze osiem razy mniejszym od Warszawy. Na każ dym kilometrze kwadratowym mieszka tu średnio 22 tys. ludzi, pracuje jeszcze więcej . W ciągu ostatnich stu lat średnia roczna temperatura powietrza w tym mrowisku wzrosła o ponad 2°C. O tyle samo podniesie się w ciągu kolejnych 50 lat, a pod koniec XXI wieku może być wyższa nawet o 4-5°C od dzisiejszej . Tak prognozują Patrick Kinney, klimatolog z Columbia Uni versity, najsłynniejszej nowojorskiej uczelni, i jego współpra cownicy. W zespole, którym kierował, poza klimatologami byli 14 ŚwiatNauki, sierpień 2013 Na Manhattanie najgorzej będzie latem, które za parę dekad będzie się tam zaczynało w maju, a kończyło w październiku. W lipcu i sierpniu temperatury powyżej 30°C staną się normą. Kilkakrotnie zwiększy s'ię liczba dni z temperaturą powyżej 35°C. Dlatego autorzy badań ostrzegają: liczba zgonów spowodowa nych notorycznymi upałami może wzrosnąć do połowy wieku nawet dwukrotnie. Ofiarami będą głównie ludzie starsi oraz cierpiący na choroby układu krążenia. U1gę może przynieść prze bywanie w chłodzonych pomieszczeniach lub. . . wyjazd z miasta na okres letni. Kinney zwraca uwagę, że ta strategiajest stosowa- ' najuż teraz. u Sprzedaż klimatyzatorów w Nowym Jorku wzrosła w ciągu ostatniej dekady o kilkadziesiąt procent„ - mówi. Jest też dobrawiadomość.. Dzięki cieplejszym zimom mniej lu dzi będzie chorowało i umierało nainfekcjeukładu oddechowego. Jednak spadek liczby zgonów zimą będzie znacznie mniejszy niż ich wzrost latem. Poza tym podczas cieplejszych zim nad Manhat tanem może się przetaczać więcej głębokich układów niżowychJ a nagle spadki ciśnienia atmosferycznego zwiększają ryzyko za wałów. Jak miasta mogą się obronić przed upałami? Kinney zale ca znane już środki zapobiegawcze: sadzenie drzew i zakładanie parków, przemalowywanie dachów i samochodów na jasne bar wy, by odbijały więcej promieni słonecznych, a także wznoszenie i udostępnianie klimatyzowanych hal, w których ludzie mogliby się schronić podczas upalnego dnia. Andrzej Hołdys Artykuł Kinneya opublikowany został w czerwcowym nume rze Nature Climate Change.
I Więcej na: www.ebookgigs.eu SKANER P §ff-t� ZDROWI E �I Pogoda niewinna · I� Przewlekłe zmęczenie i uporczywe bóle, przede wszystkim w okolicy kolan, łokci, szyi, barków �� i bioder, a do tego kłopoty ze snem i zaburzenia nastroju - to fibromialgia. Skąd się ona bierze? �� Na pewno nie ze złej pogody �� Fibromialgia dotyka średnio co pięćdziesiątą na najmniejsze wahnięcia pogody. A wła- i dolegliwości. Badacze porównali to z �ant �� osobę. W Polsce może na nią cierpieć ponad ściwie - meteoropatki, jako że 90% ofiar m1 na temat temperatury, nasłoneczmema, @ � pół miliona ludzi. Chociaż chorobę, zwaną fibromialgii to kobiety w wieku powyżej 40 opadów, ciśnienia atmosferycznego, wiatru �� też syndromem FMS, rozpoznano już ćwierć lat Również wielu chorych - znaczna część i wilgotności powietrza - sześciu głów- � � wieku temu, nadal zdarza się, że otoczenie z nich nie zna rzeczywistych powodów swo- nych elementów pogody wpływających �� bez zrozumienia odnosi się do ludzi uskar- ich cierpień, bo dolegliwość nigdy nie została na organizm człowieka. Jedynie u około 30 �� żających się na przewlekłe bóle całego ciała, u nich rozpoznana - jest przekonanych, że osób odkryto wyraźniejszy związek między � � obezwładniające zmęczenie i często bezsen- za dolegliwości odpowiada głównie pogoda. pogodą a nasileniami choroby, u blisko 60 �W ność. Osoby takie są nierzadko traktowane Holenderscy biometeorołodzy postanowi- osób taka zależność pojawiała się czasami, �� jak symulanci, hipochondrycy, w najlepszym li doświadczalnie sprawdzić, ile jest w tym �atomiast u resz1;y - sporadycznie lub wca- �� razie - przeczuleni nadwrażliwcy. Sprzyja prawdy. łe. Wniosek? "Pogoda ma niewiele wspól- �� temu fakt, że standardowe badania, testy Ercolie Bossema z uniwersytetu w Utrech- nego z fMS" - mówi Bossema, która wyniki �� laboratoryjne i prześwietlenia nie wykazują cie zaprosiła do testu 333 kobiety z fibro- �adań zamieściła w Arthńtis Care & Research. �� u nich zmian chorobowych i stanów zapal- mialgią zdiagnozowaną co najmniej dwa Zdaniem badaczki przyczyna choroby tkwi � � nych. lata wcześniej. Średnia wieku w tej grupie w zmianach zachodzących w organizmie. .W � Stąd bierze się popularne przekonanie, że wyniosła 47 lat. Przez miesiąc chore odno- Jakich zmianach? Tego wciąż nie wiadomo. � ���J ASTRONOMIA Gwiazdy - kociołki Wybuchające supernowe przypominają garnki z kipiącą cieczą Gdy masywna gwiazda wybucha, koń cząc żywot jako supernowa, w ciągu minuty zmienia się bardziej niż poczwar ka w motyla. Z ogromnej, mierzącej setki milionów kilometrów średnicy gwiazdy o masie od kilku do kilkudziesięciu mas Słońca powstaje w t;ym czasie obiekt o średnicy co najwyżej 20 kilometrów i około dziesięciokrotnie mniejszej masie. Jego centralna gęstość przekracza gęsto ści jądra atomowego. Często jest to czarna dziura, a w przypadku mniej masywnych supernowych - gwiazda neutronowa. Jakie procesy zachodzą w czasie wybuchu? Dotychczasowe modele numeryczne usiłujące odtworzyć warunki panujące w eksplodującej gwieździe nie pozwalały - zbadać całego zjawiska: z uwagi na zbyt małą moc obliczeniową badacze musieli zakładać, że eksplozja była symetryczna - po obrocie gwiazdy wokół jej osł obser wowalibyśmy ident;yczny jak przed obrotem obraz wybuchu. Ale może to uprosz czenie nie było groźne? A jednak. Pierwsze w pełni dokładne, trwające wiele miesięcy, symulacje wybuchu, � wykonane przez jeden z dwóch najpotęźniejszych europejskich superkompute- � rów - inajdujący się w Monachium SuperMUC - wykazały, że w trakcie zamiany w gwiazdę neutronową materia bynajmniej nie zachowuje się symetrycznie: � � powstają i giną olbrzymie, przypominające kapelusz pieczarki bąble gorętszej g materii, podgrzewanej przez gigantyczną liczbę powstających wówczas neutrin. � W gruncie rzer:::zy gwiazda przypomina wówCllJs garnek z kipiącąwodą. Badacze � teraz zastanawiają się, jak wnioski płynące z modeli można by najłatwiej zweryfi- � kować podczas obserwacji prawdziwych supernowych. Weronika S!iwa PROMOCJA * PROMOCJA * PRO MOCJA * PROMOCJA * PROMOCJA * PROMOCJA BĄDŹ KR EATYWNY Płyta indukcyjna Electrolux EHL7640 FOK z linii lnspiratlon zapewnia maksyma lną swobodę i wygodę gotowania. Z pewnością ł:achęoi do rozwija nia kulinarnej fantazji. Na płycie można używać naczyń i garnków o różnych kształtach i wielkościach, dowolnie ustawiając je na powierzchni - wystarczy, że garnek zakryje jedno z czterech oznaczeń. Dzięki fun kcji „mostka" (bridge) można połączyć dwa poła grzejne i przygotować danie nawet w naczyniu o nieregularnym, podłużnym kształcie. Elementy sterujące płyty zostały umieszczone po bokach, tak aby zawsze były łatwo dostępne. Fu nkcja DirectAccess umożl iwia szybką regulację i dokładne ustawienie temperatury za pomocą jednego dotknięcia. Aby oszczędzić czas, można skorzystać z funkcji booster, która zapewnia dodatkowy dopływ ciepła. A kiedy podczas gotowania zadzwoni telefon lub od pracy oderwie nas ktoś z rodziny, wystarczy wybrać funkcję Stop+Go � wszystkie ustawienia zostaną zachowane i z łatwością przywrócimy je, dotykając jednego przycisku.
.I SKANER Więcej na: www.ebookgigs.eu GEOLOGIA Cisza przed wstrząsem Stambuł może być kolejnym wielkim miastem zniszczonym przez silne trzęsienie. Sejsmolodzy wskazali prawdopodobne epicentrum przyszłego wstrząsu We wschodniej części morza Marmara trwa wyścig z czasem. Niemiec cy i tureccy naukowcy nawiercają w dnie morskim dziury o głębokości od 300 do 500 m, aby umieścić w nich aparaturę sejsmiczną. ł:.ącznie otworów ma być osiem. Razem z już uruchomionymi sejsmometrami na lądzie utworzą najdokładniejszą w tej części globu sieć monitoringu trzęsień ziemi. Ma śledzić zdarzenia rozgrywające się w skorupie ziem skiej przed, podczas oraz po spodziewanym kataklizmie. Ten może nastą pić w każdej chwili. Prawdopodobieństwo wystąpienia silnego wstrząsu w sąsiedztwie Stambułu jest bardzo duże. N aukowcy określili je na 30-70% w ciągu najbliższych dwóch dekad. Stąd ten wyścig z czasem. Sieć nosi nazwę GONAF (Geophysical Observatory at the North Anatołian Fault) i po winna być gotowa w ciągu dwóch-trzech lat. Pracami kieruje prof. Marco Bohnhoff z GeoFOrschungsZentrum w Poczdamie. Pierwszy odwiert wy konano w sierf>niu zeszłego roku. W tym powstaną kolejne. Największemu miastu Turcji, głównemu ośrodkowi gospodarczemu i finansowemu tego kraju, zagraża uskok północnoanatolijski. Przecina on ze wschodu na zachód, na długości ponad 1000 km, całą północną część półwyspu Azja Mniejsza. Oddziela od siebie dwie płyty litosfery - eur azjatycką na północy i anatolijską na południu. Ta druga uparcie przesu wa się na zachód, lecz nie jest to wędrówka jednostajna. Skały zaklesz czają się, a następnie raptownie przesuwają, powodując silne wstrząsy. Od 1939 roku wzdłuż uskoku zanotowano kilkanaście silnych trzę sień - każde kolejne następowało na zachód od poprzedniego. Ostatni dotąd epizod tej katastrofalnej serii miał miejsce 17 sierpnia 1999 roku. Te go dnia skały przesunęły się pod miastem lzmit, znajdującym się 150 km na wschód od Stambułu. Konsekwencje były tragiczne: zginęło 18 t;ys. lu dzi, rannych było około 50 t;ys., a straty materialne sięgnęły 6 mld dolarów. Natychmiast po tym tragicznym trzęsieniu sejsmolodzy rozpoczęli ba dania, których celem było ustalenie, gdzie teraz przeniosły się naprężenia w skałach. Podejrzenie szybko padło na fragment uskoku o długośd po nad 150 km przebiegający pod morzem Marmara i w odtegłości zaledwie 20 km od Stambułu. Rozpoczęło się dokładne rozpoznawanie tego kawał ka skorupy ziemskiej. Celem badań· było ustalenie, gdzie może się znajdo- 16 ŚwiatNauki, sierpień 2013 wać ewentualne epicentrum przyszłego wstrząsu - po wschodniej stronie morza, czyli bliżej aglomeracji, czy też raczej po zachodniej. Ten drugi wariantjest oczywiście bardziej optymistyczny dla wielkiej aglomeracji. Niestety, wygląda na to, że na taryfę ulgową Stambuł raczej liczyć nie może. W połowie czerwca tego roku grupa naukowców instalują cych sieć GONAF opublikowała w czasopiśmie Nature Communications artykuł, w którym nie znajdziemy zbyt wielu dobrych wieści dla miasta nad Bosforem. Bohnhoff i jego współpracownicy z Turcji, Japonii i No wej Zelandii wskazali najbardziej prawdopodobną lokalizację przyszłego wstrząsu. To kawałek uskoku o ..długości około 30 km rozcinający skoru pę ziemską do głębokości około 10 km. Ten niestabilny blok znajduje się w odległości zaledwie 15-20 km od historycznego centrum miasta. Jeszcze bliżej, bo w odległości zaledwie kilku kilometrów od linii usko ku, leżą Wyspy Książęce (tur. Prens Adalan), popularny cel niedzielnych wycieczek mieszkańców metropolii. Na dwóch skrawkach lądu należą cych do tego miniarchipelagu niemieccy naukowcy rozmieścili cztery lata temu sejsmografy, aby mierzyć niewielkie nawet drżenia skorupy w tej okolicy. Ku ich zaskoczeniu, nie zanotowano ich prawie w ogóle. „Wbrew pozorom, to zły znak. Taki spokój w tym aktywnym sejsmicznie rejonie oznacza, że skały zaklinowały się, a naprężenia pomiędzy nimi rosną. To dlatego spodziewamy się, że tu właśnie dojdzie do wstrząsu" - mówi Bohnhoff. Wygląda na to, że Stambuł znalazł się w tektonicznej pułapce. Nie po raz pierwszy w swojej długiej historii. Policzono, że w ostatnich dwóch tysiącach lat był on 12 razy niszczony przez trzęsienia ziemi. Po raz ostatni silny kataklizm nawiedził go w 1766 roku. Od tego czasu jest tu jednak spokojnie. Naukowcy uważają, że to zły znak. Lepiej byłoby, gdyby raz na jakiś czas okolicę nawiedzały słabsze trzęsienia, bo rozładowywałyby one naprężenia w skałach. A tak jest cisza przed burzą. Jak silny może być taki wstrząs? Trzy lata temu dwaj inni niemieccy badacze Tobias Hergert z uniwersytetu w Karlsruhe i Oliver Heidbach z poczdamskiego GeoForschungsZentrum oszacowali, że jego magnitu da może wynieść 7,6. Podobna ilość niszczycielskiej energii wyzwoliła się jesienią 2005 roku w Kaszmirze - zginęło wówczas 80 tys. ludzi. Sporzą dzony kilka lat temu prawdopodobny bilans kataklizmu dla Stambułu też wygląda przerażająco: 30-40 tys. zabitych, 100 1;}'5. rannych, pół milio na ludzi pozbawionych dachu nad głową, starty materialne wynoszące 12-15 mld dolarów. Ciekawe, że Hergert i Heidbach przedstawili też mniej pesymistycz ne warianty przebiegu zjawiska. Ich zdaniem jest spora szansa na to, że zamiast jednego dużego w Stambuł w krótkim czasie uderzy kilka nie co słabszych wstrząsów o magnitudzie 6-6,5. One też spowodowałyby znaczne straty, ale miasto by przetrttało. Byłby to prawdziwy uśmiech losu dla kilkunastomilionowej aglomeracji, która rośnie jak na drożdżach, zajmując kolejne tereny po obu stronach Bosforu. Czy rzeczywiście .czarny scenariusz tym razem się nie ziści i natu ra oszczędzi Stambułowi strat i cierpień? Warto podkreślić, że Hergert i Heidbach oparli swoje prognozy na wynikach symulacji wykonanych za pomocą trójwymiarowego modelu komputerowego, który odtwa rza zachowanie feralnego uskoku pod morzem Marmara. Wyniki takich symulacji są tym lepsze, im dokładniejsze dane zostaną wprowadzone do programu. Sieć podwodnych sejsmometrów GONAF powinna dostar czyć wiele cennych informacji. Wtedy symulacje zostaną powtórzone. Być może potwierdzą one duże prawdopodobieństwo mniej destrukcyj nego scenariusza. „Lepiej jednak nie liczyć na uśmiech fortuny i przygo tować miasto na najgorsze, bo wtedy straty będą mniejsze" - zauważa Peter Malin z University of Auckland w Nowej Zelandii, jeden z autorów publikacji w Nature Communications. Przedłużająca się cisza w pobliżu Wysp Książęcych, jego zdaniem, nie wrófy nic dobrego. Andrzej Hołdys
A Więcej na: www.ebookgigs.eu SKANER OCHRONA PR2YRODY Odstrzał wilków Mikroskopijne drapieżniki przyłączyły się do polowania na wilki w Górach Skalistych Dwa lata po tym, gdy Kongres Stanów Zjedno czonych usunął wilka z listy gatunków zagrożo nych w północnych Górach Skalistych, drapieżnik stanął w obliczu nowych zagrożeń: chorób. Roz przestrzenianie się infekcji, takich jak roznoszony przez roztocza świerzb, a także wirusa nosówki, zredukowało przeżywalność wilków i wpłynęło na spadekich liczebności w parku narodowym Yel lowstone. Dotychczas populacja wilka w Yellowstone stabilnie wzrastała. W 1995 roku służby parku narodowego przywiozły 31 wilków z Kanady, aby odtworzyć lokalną. populację, która została wy niszczona przez polowania i inne formy tępienia. (Służby weterynaryjne stanu Montana wprowa dziły powodującego świerzb roztocza Sarcoptes scabiei do Yellowstone w 1905 roku, aby ekstermi nować wilki). W trakcie najnowszych liczeń oce niono wielkość populacji w całym regionie na 1727 osobników w 2011 roku, znacznie powyżej dolnej granicy ustalonej przez agencje federalne. Wilki z Yellowstone mogą być szczególnie po datne na choroby, ponieważ pochodzą z reintro dukcji i są przez to stosunkowo nowym elementem I środowiska. Najbardziej zagrożone są szczenięta: .s jedynie 16 przeżyło poprzedni rok, w porównaniu J do 34 w roku 2011. � Chociaż naukowcy nie wierzą, by choroby mo i gly być zagrożeniem dla długoterminowego prze ..s trwania wilków, nowe dane mogą skłonić służby do korekty pla nów ochrony gatun ku. Stan Wyoming już ograniczył wy sokość odstrzałów z 52 do 29 osobników, co w opinii specjalistów jest krokiem w dobrym kierunku, lecz może nie wystarczyć, by uchronić po pulację od działania nieprze widywalnych zakłóceń, takich jak łowiectwo i choroby. „Czy taka redukcja jest wystarczają ca, będzie można ocenić w przy szłym sezonie polowań, który roz poczyna się w grudniu71 - stwierdza Emily Almberg, studentka ekologii na Pennsylvania State University, która prowadzi badania nad wilkami. ShrutiRavindran DWIE POZQ$� gwiazdy ńkładil GJ'667 li:ai .niebi(� nowo odkcytyc:h planet wygłpją :cłoiajak bł\J'dzo-Jasne gwiazdy, n świecą takjasnoja księ-.łlye w peł • � � � ASTRONOMIA � M W%, Trzy za jednym zamachem �� �� W strefie zamieszkania pobliskiego czerwonego karła % �0. dk . . . . . � � o ryto co naJmnieJ trzy superz1em1e � � Łączenie sił pomaga - również w nauce. Układ niepozornej gwiazdy GJ667C �� z dwiema, trzema planetami obserwowano od dawna, jednak w poszczegól- �%_ h k h . . . o . b ki h h %� nyc o resac róznym1 instrumentami. op1ero ze ranie wszyst c t;yc j?,;,� dwunastoletnich obserwacji dopro�dziło do wykrycia kolejnych globów. r&� � � Okrążają one najmniejszy i najsłabszy składnik układu potrójnego gwiazd, � � krążący dookoła jaśniejszej i ciaśniejszej gwiezdnej pary. Caly układ może- �� my zobaczyć na niebie gołym okiem jako słabą gwiazdkę o jasności 5,9m W, � w konstelacji Skorpiona. GJ667C (C oznacza właśnie trzecią gwiazdę w ukła- �� dzie) to czerwony karzeł obdarzony masą trzykrotnie mniejszą od słonecz- �� � nej, promieniujący zaledwie jedną siedemdziesiątą częścią słonecznego �� światła. Znajduje się w odległości 22 lat świetlnych od Ziemi. Zgodnie z naj- ����� nowszymi ustaleniami karła okrąża sześć lub nawet siedem planet, z czego �%/':-:-% ///" � co najmniej trzy, a może i pięć znajduje się w ekosferze - obszarze, w którym @W na ich powierzchni może istnieć ciekła woda. Nowo odkryte planet;y należą W'%- do tzw superziem - ich masa wynosi od 2,8 do 8 mas Ziemi, są więc szanse, 1fj; � o/ � że budową w pewnym stopniu przypominają naszą planetę, a nie gazowe Tu � olbrzymy. Jak mówią badacze, niewykluczone, że dzięki ulepszonym tech- �� nikom obserwacyjnym i napotykanej już dziś obfitości planet, niedługo % � zamiast szukać jednej planety wśród kilkunastu gwiazd będziemy znajdowali �� kilka globów w pobliżu jednej gwiazdy. Weronika $/iwa f&•� w �����,J sierpień 2013, Świat Nauki 17
SKAN ER Więcej na: www.ebookgigs.eu Poprawmy statystyki Z badań wynika, że Polacy są obojętni na problemy środowiska i mało pomysłowi Zapoczątkowany w 2008 roku przez Komisję Europejską Eco -Innovation Action Plan (EcoAP) ma na celu zachęcać do wprowa . dzania ekoinnowacji. Co to takiego? Ekoinnowacja to wprowadzenie znacznie udoskonalonego produktu (towaru lub usługi), zmiany organizacyjnej lub procesu, które zmniejsza zużycie zasobów naturalnych (surowców, energii, wody i ziemi), a także ogranicza uwalnianie do środowiska szko dliwych substancji w całym swoim cyklu życiowym. Ekoinnowacje stają się koniecznością. Szacuje się, na przykład, że około pól miliona mieszkańców Unii Europejskiej umiera co ro ku przedwcześnie z powodu zanieczyszczenia· powietrza. Wyczer pują się też eksploatowane niegdyś bez ograniczeń zasoby natural ne, w tym cenne pierwiastki niezbędne do rozwoju nowoczesnych technologii. Rośnie liczba ludności świata .... w 2050 roku będzie nas 9 mld, co wi.ąże się choćby z 70-procentowym wzrostem zapo trzebowania na żywność. Dodatkowo przewidywany rozwój. gospo darek Azji, Ameryki Łacińskiej i Afryki sprawi, że około 3 mld lu dzi wydostanie się z biedy, przez co zwiększy się zapotrzebowanie na dobra konsumpcyjne. Dawniejsze metodywytwarzania przesta- ��N 0 � Dobre przykłady @� �� Bambusowe oczyszczalnie ścieków @. §}: Mikroorganizmy żyjące w pędach podziemnych bambusów rozkładają szkodli- � � we związki chemiczne na prostsze składowe. Technika jest uniwersalna i daje się � � wykorzystać praktycznie niezależnie od klimatu. �� www.phytorem.com/Qui-sommes·nous/L.e-Bambou-Assainissement-R � {a . . h t � 'f5:' Czyszczenie zużytyc cegie �� Projekt REBRICK. Cegly pochodzące z rozbiórki są automatycznie rozłączane, �� a następnie czyszczone z zapra'ń)' metodą wibracyjną. Każda ponownie 'ń)'korzy- �� stana cegła to ograniczenie emisji C02 o pól kilograma. �'fg www.gamlemursten.eu �� Textiles 4 Textiłes �� Maszyna, która segreguje używaną, nienadającą się już do noszenia odzież. �0 ZE. pomocą podczerwieni rozpoznaje kolory i rodzaj wlókna, co pozwala ubra- 0 � nia automatycznie sortować (ręczne sortowanie jest nieopłacalne), a następnie � � powtórnie 'ń)'korzystać do produkcji nowych. �� www.textiles4textiles.eu � � Tytanowe but;y �� A dokladniej mówiąc, garbowanie skór za pomocą związków tytanu, a nie sto- � � sowanych tradycyjnie związków chromu. •TytanoVv)'tnr skórami prócz przemysłu � 0 �� obuwniczego zainteresowani są również producenci samolotów (pokrycia foteli) z.. � i zegarków (paski). Garbowane związkami tytanu skilly nie wywołują alergii, �� łatwiej też daje się je farbować na jasne kolory. Produkcja jest znacznie przyjaź- �� niejsza dla środowiska. �� www.sanotan.com �� Biodegradowalna agrowłóknina §§.� Produkujeją belgijska firma De Saedeleir,wcześniej zajmująca się glównie produk- �� cją tekstyliów technicznych i syntetycznych dywanów i VlYkladzin. Agrowlókniny � � z biopolimerówzapobiegająwzrostowi chwastów i erozji gleby, ograniczajązuży- �� cie wody. Mogązawieraćwolno uwalniające się nawozy, a ich czas degradacjijest � � dopasowany do lokalnych warunków klimatycznych. Gdy nie sąjuż potrzebne, po � � prostu się rozkladają. �� www.sanotan.com � ,"1'/./////////.////////////////////////////////////////////�W////////////////y 18 ŚwiatNauki, sierpień 2013 ją się sprawdzać. Nie wprowadzając oszczędności surowcowych, nie da się też być konkurencyjnym. Ekoinnowacyjność wiąże się również z unijnym porozumieniem klimatycznym, które nakazuje państwom członkowskim osiągnięcie w 2020 roku tzw. celu 3x20, a także z coraz bardziej zyslmjącą na znaczeniu koncepcją circu lar economy. W tej ostatniej chodzi już nie tylko o recykling, ale o takie projektowanie produktów, aby jak najwięcej materiałów dało się powtórnie wykorzystać - „wróciło do obiegu'� jak mate ria w przyrodzie. (Orędowniczką tej koncepcji jest słynna żeglarka Ellen MacArthur.) Nie bez znaczenia jest także, że na ekoinnowa cjach da się zarobić (podobniejak na „zwykłych" innowacjach). W czasach kryzysu trudno jednak namówić banki lub inne instytucje na finansowanie innowacyjnych, więc z zasady ryzy kownych, bo niesprawdzonych, projektów. Największe problemy napotykają małe i średnie przedsiębiorstwa, często krótko funk cjonujące na rynku. To właśnie dla nich jest przeznaczony unijny program. W ciągu pięciu lat skorzystało z niego 240 firm. Budżet, niestety, był raczej skromny, zaledwie 200 mln euro; szkoda, bo jak się szacuje, zainwestowane w ekoinnowacje euro daje aż 20 eu ro zwrotu. Poza tym zainteresowanie programem jest duże - rocz- nie wpływa okola 300 wniosków. Jakie projekty mają szansę? Po pierwsze, naprawdę innowacyjne i wiążące się z korzyścia mi dla środowiska. Po drugie, dające się powielać. Nie mogą to być rozwiąza11:ia dopasowane wyłącznie do konkretnego rejonu. Po trzecie, dobrze rokujące. Pomoc (w wysokości maksymalnie 50% in westycji, trwająca nie dłużej niż trzylata) ma służyć dopracowaniu lub upowszechnieniu rozwiązania, często przełożeniu go ze skali la boratoryjnej na przemysłową czy wprowadzeniu na rynek między narodowy.J>o czwarte, mile widzianajest współpraca z innymi pod miotami gospodarczymi, najlepiej również małymi lub średnimi firmami. Projekt nie musi być natomiast rozwiązaniem technicz nym - równie dobrze może być usługą lub usprawnieniem organi zacyjnym czy wykorzystaniem starych technologii w nowy sposób. Prócz wsparcia finansowego najlepsze ze zwycięskich projektów mogą liczyć na promocję. (Przykłady projektów, które uzyskały po moc finansową w ramceobok; więcej na stronie programu). A jak Polska wypada pod względem ekoinnowacyjności? Jeste śmy na szarym końcu, podobnie jj.k w dziedzinie innowacji. Dla czego? Z badań wynika, że najistotniejsze są czynniki finansowe - jesteśmy krajem biednym, w którym 1/5 obywateli żyje na progu ubóstwa lub poniżej . Male są też w Polsce nakłady na naukę. Do datkowo występuje niechęć do ekotematyki lub jest ona margina lizowana, nierzadko z braku wiedzy o wpływie różnych procesów na środowisko. Wydaje się też, że poważną przyczyną jest niedo stateczna u naszych przedsiębiorców znajomość języków obcych1 co ogranicza nie tylko dostęp do zagranicznych źródeł informacji, ale również możliwości międzynarodowej współpracy. Szczególnie tego ostatniego problemu nie powinno mieć mło de pokolenie, być może więc o unijne fundusze zawalczą na przy kład absolwenci kierunków biotechnologicznych? W tym roku termin składania wniosków upływa 5 września (wszelkie instruk cje znajdują się na stronie http://ec.europa.eu/environrnent/eco -innovation/), ale finansowanie (w ramach programu Horizon) będzie w przyszłości kontynuowane. Elżbieta Wieteska
A Więcej na: www.ebookgigs.eu Najlepsze na blogu (blogs.ScientificAmeri�an.com) Nie ściskaj mnie tak, proszę Dwa wyjątkowe owady - jeden z ogromnymi kleszczowatymi narządami płciowymi - dołączyły do listy nowych odkryć Pracujący w Brazylii badacze odkryli nowy gatunek wojsiłka z gi gant;ycznymi narządami płciowymi w kształcie kleszczy (z prawej), zwiększając całkowitą liczbę znanych gatunków w rodzinie Mero peidae do trzech. Natomiast w Kostaryce odnaleziono nowy gatu nek błonkówki: ma tylko 250 µm długości i jest niewidoczna gołym okiem, co czyni jąjednym z najmniejszych owadów na świecie. zawierające odcie nie żółci, brązów i bieli, a także piękne skrzydła, pokryte delikatny mi, długimi włoskami SKAN ER Entomolog Renato Machado z Texas A&M University i jego współpracownicy opisali nowego wojsiłka, bladego, złocistego owada, w lutym w czas�piśmie ZooKeys. Zespół badaczy nazwał go Austromerope brasiliensis, od miejsca, w którym występuje - w pobli żu Atlantic Forest w południowo-wschodniej Brazylii. Niemal nic nie wiadomo o biologii tego nocnego i skrytego stworzenia. Naukowcy nie znająjego trybu życia, nie wiedzą, czym się odżywia, jak odbywa gody, a nawet jak wygląda jego larwa. Większość badaczy uważa, że samce 'N)'korzystują swoje niesamowite kleszcze do przytrzymywa nia partnerki podczas kopulacji lub do walk z rywalami. nazywanymi macrochaeta, w kwiet- niu na łamach Journal of Hymenoptera Research. Zespół naukowców sugeruje, że tego typu skrzydła poma gają błonkówce ograniczać przeciążenia i turbulencje w trakcie lotu - błonkoskrzydłe trzepocą swoimi drobnymi skrzydełkami setki razy na sekundę, by utrzymać się w powietrzu. John Huber z Natura! Resources Canada oraz John S. Noyes z NaturaI History Museum w Londynie nazwali no'N)' gatunek błon kówki Tinkerbella nana, na cześć wróżki i psa z Piotrusia Pana. Szczę śliwie, nana pochodzi od nanos, greckiego słowa oznaczającego karła. Huber i Noyes opisali delikatne ubarwienie odwłoka owada, Choć odróżnia się 'N)'starczająco, by umieścić ją w no'N)'m ro dzaju, T. nana jest blisko spokrewniona . z najmniejszym znanym uskrzydlonym owadem, Kikiki huna, który ma 158 µm długości - nie mal tak małym, jak tylko skrzydlate owady być mogą. Huber zazna cza, ,,Jeśli już nie znaleźliśmy właśnie tych najmniejszych, to z pew nością musimy być blisko ich odkrycia:• BeckY C�w Adaptowane z bloga Running Ponies blogs.ScientificAmerican. com/ronning-ponies - - -- PSYCHOLOGIA-- - Strumienie św.iadomości Badacze dokumentują nasze wewnętrzne monologi Każdego dnia w Nowym Jorku roz brzmiewają miliony rozmów. Wszyst kim tym konwersacjom dorównują pod względem liczebności i złożoności o wiele bardziej ulotne dyskursy. Gdy jesteśmy sami, a nawet rozmawiając z innymi osobami, bezustannie mówimy do siebie w myślach. Psycholodzy próbowali uchwycić ten nasz wewnętrzny monolog (self-talk), prosząc ludzi w losowo wybranym momencie, by przerwali wykonywaną akurat czynność i spisali swoje myśli. Inni analizowali ankiety bądź pamiętniki. Niedawno zaś Andrew Irving, antropo log z U niversity of Manchester w Wiel kiej Brytanii, nagrał wewnętrzne mono- logi ludzi spacerujących po Nowym Jorku. Podchodził do nieznajomych osób, wręczał im zestaw słuchawkowy z dyktafonem i prosił, by werbalizowały własne myśli, podczas gdy on podążał za nimi z kamerą. „Byłem zdziwiony, że tak wiele osób zgodziło się wziąć udział w ekspery mencie" - mówi Irving. W sumie było około 100 chętnych. Oczywiście, ludzie czasami mow1ą do mikrofonu tak, jak gdyby chcieli zapewnić komuś rozrywkę. A rejestro wanie dźwięku oddaje jedynie ling wistyczne formy myśli, zaniedbując obrazy i sceny. Niemniej jednak nagra nia wideo Irvinga stanowią trwały zapis ulotnych myśli, dynamicznych procesów umysłowych zachodzących w czasie rzeczywistym. Na jednym z nagrań młoda kobieta o imieniu Meredith idzie ulicą w centrum Manhattanu. Przez krótką chwilę zasta- nawia się, c::zy jest gdzieś w pobliżu sklep Staples, a następnie wspomina ostatnią wizytę u swojej przyjaciółki Joan, któ ra, jak się dowiadujemy, ma raka. Przez następne dwie minuty Meredith rozmy śla nad położeniem swojej koleżanki, rozpaczając na myśl, że wkrótce może jej zabraknąć. Nagle zauważa kafejkę, gdzie niegdyś przesiadywała i obserwo wała ludzi. Ubolewa, jak to miejsce bar dzo się zmieniło, i powraca w myślach do szukania Staples. Sposób, w jaki Meredith błądzi myśla mi, przypomina strumień świadomości Clarissy Dalloway, bohaterki „Pani Dallo way'� powieści Virginii Woolf. Z pewno ścią pisarka przyklasnęłaby pomysłowi I rvinga. Przecież chciała pisać o „Z'N)' czajnym umyśle w zwyczajnym dniu': Ferris Jabr Adaptowane z bloga Brainwaves na blogsScientificAmerican.com/brainwaves sierpień 2013, Świat Nauki 19
Więcej na: www.ebookgigs.eu Forum Philippe Kahn Komentarze ekspertów Zapomnij,• • • zeJ·e nosisz Płodny wynalazca twierdzi, że już wkrótce nastąpi eksplozja popularności „ubieralnej" elektroniki Jeśli monitor snu jest niewygodny w noszeniu i przeszkadza, możesz nie chcieć go używać, a nawet jeśli już się na to zdecy dujesz, może on zmienić Twoją. senną aktywność. To trochę tak, jak z zasadą nieoznaczoności Heisenberga: obserwator wpływa na wynik eksperymentu. Jeżeli monitor ma elektrody i przewo dy i wygląda, jakby powstał w laboratorium Frankensteina, bę dziesz go zdejmować i obraz, jaki wyłoni się ze zgromadzonych danych będzie fałszywy. W ostatnich latach w dziedzinie ubie ralnej elektroniki dokonał się ogromny postęp. Udoskonalone czujniki pozwalają projektować urządzenia, które są zupełnie nieinwazyjne i pozwalają zapomnieć, że mamy je na sobie. Wy nalazcy - wśród nich ja - stale pracują, aby czujniki były jak najdokładniejsze, jak najmniejsze, a baterie starczały na długo. Bo odczucia użytkownika są niezwykle istotne. W technikach pomiarowych odnotowuje się ostatnio ogrom ny postęp. Inżynierowie starają się, aby każdy czujnik dawał jak najwięcej możliwości. Łączymy akcelerometry z żyroskopami, redukujemy rozmiary i zużycie energii. Za pomocą algorytmów staramy się wycisnąć z uzyskiwanych danych jak najwięcej in formacji. 20 Świat Nauki, sierpień 2013 Philippe Kahn jestwspólzalożydelem i dyrektorem v-.ykonawc:zym FullpowerTechnologies, firmy, która opracowala technikę MotionX stosowaną w produktach firm Nike i Jawbone. W1997 roku Kahn skonstruował telefon z aparatem fotograficznym, integrując czujnik obrazu z telefonem komórkowym za pomocą oprogramowania. ·�·· Na przykład, opaska na nadgarstek Jawbone UP, 24-godzin ny monitor aktywności (mój zespól brał udział w jego projek towaniu), analizuje wzorce snu i czuwania. To krok w kierunku mierzalnego „ja", koncepcji, która może się przyczynić do ogól nej poprawy zdrowia. Urządzenie zostało pomyślane tak, aby miało szansę stać się modne; ponadto musi być wystarczająco wytrzymałe i odporne, żeby nie trzeb.a go było zdejmować, idąc np. pod prysznic. Kiedy sprawdzasz za jego pomocą, jak śpisz, widzisz naprawdę swoją normalną senną aktywność, a nie skut ki zakłócenia snu przez dziwny gadżet. Dzisiejsze smartfony zawierają czujniki, które rejestrują ob raz, ruch, pole magnetyczne, położenie geograficzne i odległość, ale te wszystkie funkcje występują osobno. Dzięki technice sensorjusion, mój telefon wyczuwałby, że, powiedzmy, jestem w samochodzie, co znacznie poprawiałoby komfort jego użyt kowania, ponieważ automatycznie włączałby te funkcje, które byłyby w tej sytuacji najdogodniejsze. Kiedy wysiadłbym z sa mochodu, żeby pobiegać, poszedłym spać lub zrobił cokolwiek innego, telefon automatycznie by się adaptował. Byłby jak „sy tuacyjny kameleon". Urządzenia takie jak iPhone, SmartWatch czy Google Glass mogłyby się stać osobistymi komunikatorami, zintegrowanymi z ubieralną elektroniką. Technika, która to umożliwia, już jest od jakiegoś czasu do stępna. 10 lat temu zaczęliśmy opracoWYWać komponenty typu end-to-end, systemy zarządzania energią, generatory i inne ele menty opaski Jawbone UP. Nasz pierwszy produkt z 2005 roku umożliwiał bezprzewodową synchronizację z telefonem i korzy stał z jego wyświetlacza w czasie rzeczywistym. Jednak energo oszczędna technika Bluetooth, konieczna, aby bateria starczała na długo, dojrzewa dopiero teraz. Upowszechnienie się telefonu z aparatem fotograficznym nastąpiło po 15 latach od chwili jego wynalezienia. Podobnie teraz nadeszła już pora na spopulary zowanie się ubieralnych urządzep elektronicznych, które będą spełniać najrozmaitsze funkcje. Niektóre z najbardziej obiecujących zastosowań to monito ring, profilaktyka, a nawet leczenie. Osobom cierpiącym na cho roby przewlekłe, takie jak otyłość, bezdech senny, cukrzyca, choroby serca i alzheimer, poręczne urządzenia medyczne mogą istotnie poprawić jakość życia. Mogą również pozwolić na wcze sne wykrywanie epidemii. Stwarzają też wyjątkową szansę opracowania z ich wykorzystaniem terapii nowej generacji, optymalnie dopasowanych do indywidualnych potrzeb pacjen ta. Na przykład w przypadku diabetyków do sterowania dozow nikiem insuliny można by wykorzystywać informacje uzyskiwa ne z opaski monitoruj ącej aktywność chorego. Byłby to znaczny postęp w stosunku do pompy insulinowej. Dzięki nowym skalo walnym wynalazkom zyskujemy więc sposobność pomocy wielu chorym i rozwiązania dręczących ludzkość problemów. • Ilustracja Viktor Kaen
6 Więcej na: www.ebookgigs.eu David Poguepiszefelietony na temat najnow- 1 „ sz.Ymtechnologii dla NewYork Timesa; otrzymaI 1nagrodę Emmyza reportaże dla CBS News. W poszukiwaniu maszyny czytającej w myślach O zawiedzionych nadziejach na naprawdę kompetentny komputer Blogerzy piszący o elektronicznych gadżetach mogą rozpływać się nad megapikselami ekranów i szybkością procesorów. Ale przeciętny Kowalski marzy tak naprawdę o czymś, co rzadko się artykułuje - o maszynowym rozpoznawaniu obrazów i dźwię ków z otaczającego nas świata. Za sukcesami w tej dziedzinie kryją się osiągnięcia technik obliczeniowych i elektroniki. Transkrypcja mowy na laptopach i komputerach osobistych jest zadziwiająco dokładna. Inter pretacja gestów przez ekrany dotykowe też w zasadzie działa bez zarzutu (wprawdzie nie za dużo tych gestów jest do roz poznawania). Xbox Kinect i niektóre telewizory Samsunga rozpoznają ruchy ciała. Rozpoznawanie pisma odręcznego w Windows 7 i 8 to prawdziwy skarb. Aplikacje na telefon ta kie jak Shazam i SoundHound pozwalają rozpoznawać muzy kę. Google Goggles, jedna z aplikacji na telefony z Androidem i iPhone'y, próbują rozpoznawania obrazów - zrób zdjęcie okładki książki, pudełka płyty DVD, etykiety na butelce wina lub grafiki i program natychmiast pokaże Ci wyniki wyszu kiwania z Google. Oprogramowanie może nawet rozpoznać twarze na filmie wideo, a algorytmy YouTube strzegą praw au torskich, porównując Twój film ze znanymi nagraniami, aby upewnić się, że nie przesyłasz wideo pochodzącego np. z pro gramu telewizyjnego. To wszystko jest naprawdę fantastyczne. Rozpoznawanie dźwięku, obrazu i ruchu, jeśli działa, wydaje się magią. Niestety, spece od marketingu doskonale o tym wiedzą i kuszą miriadami innych komputerowych zdolności rozpoznawania najrozmait szych rzeczy, które sprawdzają się mniej więcej tak samo jak zim na fuzja. Od dziesiątków lat staję się regularnie ofiarą czegoś, co nazwałbym syndromem zawodu niedziałającym systemem rozpoznawania - w skrócie SZNSR. Pamiętacie Clapper? Kupiłem go, gdy bylem jeszcze nasto- • latkiem. Dwa klaśnięcia włączały lampę, ale czasem klaskanie trzeba było powtarzać kilka razy. Nabyłem również Whistle Switch. Miał włączać urządzenia po rozpoznaniu dźwięku - wy sokiego, wydawanego przez ściskany gwizdek. O, tak - owszem, włączał światło - ale również włączał je czajnik, piszczący koło wrotek chomika i budzik. Jak się zapewne domyślacie, skusiłem się również na Newto na. 700 dolarów za rozpoznawanie pisma odręcznego - udawało się mniej więcej dwa razy na pięć. Ostatnio zaś Samsung obiecywał, że jego telefon Galaxy S4 tłumaczy mowę z jednego języka na inny, coś jak w Star Treku. W teorii ma działać to tak; że podtyka się smartfon Francuzowi IlustracjaJohn Herse:y pytającemu „Oil sont les toilettes?" i telefon głośno mówi „Gdzie jest toaleta?". W rzeczywistości do całej masy niedopracowanych aplikacji Samsung dołożył jeszcze jedną. S Translator nie rozpoznaje na wet krótkich wypowiedzi w obcym języku, a co tu dopiero mó wić o tłumaczeniu ich na angielski. (Myślę, że Samsung zdaje sobie z tego sprawę. Gdyby S Translator się sprawdzał, byłabyto główna informacja w reklamach, a takjest to tylko jedna z wy mienianych funkcji). Ile jeszcze razy damy .się nabrać, zanim porzucimy nadzieję? Ile jeszcze produktów zwrócimy producentom, zanim ci zaczną wreszcie dopracowywać oferowane funkcje przed ogłoszeniem ich „rewolucyjnym osiągnięciem"? Ale nie jestem wredny. Maszynowe rozpoznawanie nie jest łatwym zadaniem. Nie jest to przejrzyście sformułowany pro blem z jednym możliwym rozwiązaniem, jak w arkuszu kalku lacyjnym. Tu zadaniem oprogramowania ma być przetworzenie często niewyraźnych, niejasnych i zróżnicowanych sygnałów wejściowych: dźwięków, obrazów, ruchów, gryzmołów. Dlatego rozpoznawanie nie jest 100-procentowe i nie zawsze daje ten sam wynik. Nic dziwnego, że wciąż nas rozczarowuje. Być może gdy pojawią się jeszcze lepsze czujniki, szybsze pro cesory, zostanie zgromadzonych więcej danych i przeprowadzo nych więcej eksperymentów, przestaniemy w końcu cierpieć na SZNSR. 'fymczasem może producenci elektroniki i klienci powinni sami „rozpoznać" dość istotny fakt: że technika maszynowego rozpoznawania realnego świata jest fascynująca, lecz dopiero � ��a • sierpień 2013, Świat Nauki 21
Więcej na: www.ebookgigs.eu Zdrowie cańna Storrs Czy tomografia powoduje raka? Naukowcy weryfikują bezpieczeństwo promieniowania wykorzystywanego w obrazowaniu medycznym Odkąd tylko lekarze zaczęli regularnie zlecać badania tomo grafem komputerowym (TK), co stało się kilkadziesiąt lat te mu, naukowców niepokoiło, czy procedury obrazowania me dycznego nie zwiększają ryzyka zapadnięcia na raka. Skanery TK bombardują ciało człowieka promieniami rentgenowskimi, które mogą uszkadzać DNA i powodować mutacje pozwalające komórkom rozwijać się w guzy. Lekarze jednakże zawsze zakładali, że korzyści przeważaj ą nad ryzykiem. Obracające się wokół głowy, tułowia czy innej części ciała źródło promieni X pozwala uzyskiwać obrazy 3D znacznie dokladniejsze niż klasyczne, standardowe radiogramy. Ale jeden skan TK eksponuje ciało człowieka na dawkę promie niowania 150-1000 razy większą, niż tradycyjne zdjęcia rent genowskie. Innmi słowy, jest ona równoważna łącznej rocznej dawce promieniowania z naturalnych i sztucznych źródeł w śro dowisku człowieka. Kilkapublikacji z ostatnich lat podsyciło niepokój. Specjaliści z National Cancer Institute oszacowali, że w Stanach Zjednoczo- .22 ŚwiatNauki, sierpień. 2013 Carina Storrs jestniezależnym dziennikarzem zajmującym się sprawami nauki i zdrowia. Publikuje m.in. w PopularScience, TheScientist oraz na Health.com. nych 29 tys. przyszłych nowotworów można powiązać z 72 mln badań TK przeprowadzonych w 2007 roku. Te 29 tys. to około 2% wszystkich nowotworów rozpoznawanych rokrocznie w USA (którychjest łącznie 1,7 mln). Wzrost ryzyka nowotworzenia wy kazało także badanie w ośrodkach medycznych w rejonie zatoki San Francisco. Stwierdzono w nich, że każde 400-2000 rutyno wych TK klatki piersiowej to jedno dodatkowe zachorowanie na raka. Wiarygodność takich prognoz oczywiście zależy od sposo bu ustalania związku między nowotworzeniem a napromie nieniem. 'fym.czasem większość oszacowań ryzyka z ostatnich dziesięcioleci bazuje na współczynnikach zapadalności na no wotwory wśród osób, które przeżyły wybuchy bomb jądrowych podczas II wojny światowej. To może być źródłem błędu. David Richardson, profesor epidemiologii w Gillings School of Global Public Health na University of North Carolina, który sam pro wadził badania nad ocalałymi z ataków na Hiroshimę i Nagasa ki, ostrzega, że próby wykorzystania danych o ich zdrowiu dla oceny ryzyka nowotworzenia związanego z badaniami tomogra fem komputerowym budzą poważne wątpliwości. Spośród osób ocalałych z amerykańskich ataków jądrowych około 25 tys. zostało napromienionych nieznacznie, w stopniu odpowiadającym dawce pochłanianej w trakcie od jednego do trzech dzisiejszych badań TK. Liczba nowotworów, jakie roz winęły się u nich przez resztę życia, jest zbyt mała, by na tej podstawie móc z odpowiednią mocą statystyczną przewidywać ryzyko raka wskutek współczesnego narażenia na TK w ogólnej populacji. ·ze względu na te trudności, jak też odrodzone oba wy przed promieniowaniem i brak standardów bezpiecznego napromieniania podczas tomografii komputerowej (w odróż nieniu na przykład od mammografii), kilkanaście zespołów ba dawczych na świecie zdecydowało się podjąć weryfikację oce ny radiologicznego ryzyka tego badania na podstawie bardziej kompletnych danych. Coraz więcej klinicystów, a nawet towarzystw naukowych) nie czeka jednak na ostateczne wyniki i już dziś poszukuje me tod ograniczenia poziomu napro{Ilienienia. Na przykład dwóch radiologów z Massachusetts General Hospital uważa, że bez istotnej szkody dla jakości obrazu można o prawie 75% obni żyć dawkę w jednym z typowych badań TK. Stowarzyszenia me dyczne zaś próbują zmniejszyć liczbę badań wykonywanych nie potrzebnie oraz powstrzymać badających przed stosowaniem wiązki o nadmiernej mocy. STARE DANE z OC.ZYWIS1YCH POWODÓW etycznych naukowcy nie mogą na promieniać ludzi tylko po to, by mierzyć ryzyko nowotworze nia. Sięgnęli więc po dane dotyczące ocalonych z wybuchów bomb zrzuconych na Hiroszimę i Nagasaki w sierpniu 1945 roku. W czasie samej eksplozji i kolejnych kilku miesięcy oko ło 150 tys.-200 tys. osób straciło życie. Ci, którzy znajdowali się w promieniu do kilometra od epicentrum, w większości zginę li od razu wskutek urazów mechanicznych lub pożarów, które Ilustracja Shannon Freshwater
a\ Więcej na: www.ebookgigs.eu Zdrowie ----·-·-�--·--'------- ------ ogarnęly ok01ice, lub też zmarli wskutek U OSÓB, które przeżyły wybuch ostrych reakcji popromiennych. Niektórzy bombyjądroweJj .otreymawszy dawkę będą wyniki ponad 10 badań tego typu z różnych krajów. ludzie ze strefy między 1 a 2,5 km od epi centrum przeżyli jednak wiele lat. Pochło nęli oni rozmaite dawki promieniowania gamma - od przekraczających 3 Sv (które powodują oparzenia skóry i utratę włosów) do zaledwie 5 mSv, co mieści się w zakresie typowym dla współczesnego badania TK (2-10 mSv). Sv (siewert) to miara dawki promieniowania uwzględniająca jej efekt biologiczny, tak więc 1 Sv promieniowania gamma powoduje takie same szkody, jak 1 Sv promieni rentgenowskich. promieniowania � Sv, ryzyko zgonu z powodu choroby nowotworowejjest niewątpliwie większe. .Ale wśród tych eksponowanych na dawkę 2-10 ro.Sv, czyli w zakresie stosowanym podczas typowego badania TK, nowotworów było na tyle mało, że nie pozwala to na pewne wnioskowanie o istotności ryzyka. 'fymczasem niektórzy specjaliści za częli sprawdzać, czy można uzyskiwać dobrej jakości obrazy TK za pomocą niż szych niż dotychczas stosowane dawek promieniowania. Sarabjeet Singh, radio log z Massachusetts General Hospital, oraz jego współpracownik Mannudeep Kalra podeszli do tego problemu w nie oczekiwany sposób. Zamiast rekrutować ochotników spośród zdrowych ludzi bądź pacjentów szpitala, do badań wy korzystali zwłoki. Można je poddawać skanowaniu wiele razy bez obawy o wy rządzenie komukolwiek krzywdy, a tak że poddawać autopsji, by weryfikować rozpoznania patologii zidentyfikowane na obrazach tomograficznych. Kilka lat po ataku naukowcy zaczęli sys tematycznie śledzić losy ponad 120 tys. osób ocalałych z wybuchów. Wyniki tych obser wacji dowiodły po raz pierwszy, że ryzyko nowotworzenia jest zależne od pochłoniętej dawki promieniowania i zwiększa je nawet mała jego il-0ść. Posłużyły też do oszacowa nia skutków pochłonięcia 10 mSv - dawki typowej dla przeciętnej TK jamy brzusznej. o -,llE:.--..-�-��--....__,. Dotąd dwaj radiolodzy ustalili, że ru- .ó�óniSv ·1 2 3 tynowe badania klatki piersiowej oraz Dawkapror:nieniowal'lia fSvJ diagnostykę niektórych guzów płuca za National Research Council w raporcie ż 2006 roku wyliczył, że zwiększa ona życiowe ryzyko zachorowania na nowotwór o 0,1%, zaś Food and Drug Administration oszacowała, że ry zyko zgonu z powodu nowotworu rośnie wtedy o 0,05%. Licz by te nie wydają się alarmujące w zestawieniu ze statystykami onkologicznymi. Dla przeciętnego Amerykanina ryzyko zgonu z powodu choroby nowotworowej wynosi 20%, zatem jedna TK zwiększa je do 20,05%. Te kalkulacje nie są jednak pewne. Wśród osób eksponowa nych na dawki do 100 mSv (0,1 Sv) - czyli także takie, jak w ba daniach TK � liczba zachorowań i zgonów na nowotwozy jest tak niska, że nie można wiarygodnie stwierdzić, czyjest wyższa niż w populacji w ogóle nienarażonej . Dlatego w wyliczeniach National Research Council (i innych podobnych) przyjmowano za podstawę dane dla osób eksponowanych na dawki 0,1-2,0 Sv i zakładano, że zależność zapadalności od dawkijest taka sama w całym zakresie dawek. To założenie nie było weryfikowane i może nie być prawdziwe. Drugim ograniczeniem wiarygodności tych wyliczeń jest fakt, że podczas wybuchu jądrowego dawka promieniowania rozkła da się na cale ciało. Natomiast podczas powtarzanych badań TK dawka skupia się w wybranych jego częściach, co utrudnia dokładne porównanie skutków. Na dodatek stan odżywienia i dostępność opieki medycznej (tudzież jej standard) były nie porównanie gorsze w Japonii pod koniec wojny niż są obecnie w USA. Nie można_wykluczyć, że taka sama dawka promienio wania miała poważniejszy wpływ na ocalałych z ataków na Hi roshimę i Nagasaki niż ma współcześnie na relatywnie zdrowe osoby poddawane badaniom diagnostycznym.. ZMNIE.JSZANJE. DAWKI ABY JEDNOZNACZNIE ustalić ryzyko, jakie niosą niskie dawki promieniowania, a także ustanowić standardy bezpieczeństwa radiacyjnego dla TK, naukowcy odstępują od analiz przeżywal ności ofiar ataków jądrowych i zabierają się do bezpośrednich obserwacji częstości rozmaitych nowotworów wśród osób pod dawanych TK. W ciągu najbliższych kilim lat opublikowane pomocą TK można prowadzić z wykorzy staniem dawek o 75% niższych niż klasyczne. W Massachusetts General Hospital wnioski te już stały się standardem codziennej praktyki. Singh i Kalra dzielą się teraz swoim odkryciem z ra diologami i technikami ze szpitali i ośrodków diagnostycznych reszty Ameryki i całego świata. Do akcji włączają siętakże stowarzyszenia profesjonalne. FDA nie reguluje sposobu użytkowania tomografów komputerowych ani nie ustala limitów dawek, stąd w poszczególnych ośrodkach różnią się one znacznie, niekiedy będąc ewidentnie za wysokie. W ubiegłym rokuAmericanAssociation ofPhysicists in Medicine opracowało standardy proceduralne dla TK dorosłych. Singh li czy, że położy to kres niektórym skrajnym praktykom. Ponadto coraz więcej ośrodków TK występuje o akredytację do American College of Radiology, który ustanowił limity dawek i weryfikuje jakość obrazowania. W 2012 roku ta akredytacja stała się obo wiązkowa dla poradni, które chcą otrzymywać refundację zaba daniaw ramach progamu ubezpieczeniowego Med.kare Part B. Niezależnie od tego, jak bardzo uda się obniżyć dawkę pochła nianą podczas pojedynczej tomografii komputerowej, problem nie zniknie. Wiele osób wciąż jest poddawanych badaniom TK zupełnie niepotrzebnie, za czym idzie zbędne napromienienie. Bruce'a Hillmana z University of Virginia, a także innych spe cjalistów szczególnie martwi szafowanie badaniami TK w od działach ratunkowych, w których trzeba podejmować szybkie decyzje, działając pod dużą presją. W ankiecie z 2004 roku 91% lekarzy z tych oddziałów uznało, że wykonanie TK nie zwiększa ryzyka nowotworzenia. Ale być może świadomość zagrożenia zaczęła się upowszechniać, bowiem analiza danych z Medicare za rok 2012 wykazuje, że gwałtowny wcześniej wzrost liczby zle- canych TK osłabł, a nawet się załamał. „Kwestia, czy istnieje niewielkie ryzyko n.owotworzenia, po zostaje nierozstrzygnięta - uważa Donald Frush, szef zakładu radiologii pediatcycznej w Duke University Medical Center. � Najbezpieczniej jest więc na razie założyć, że niebe.zpieczna jest każda dawka. A jeśli nawet za 20 lat okaże się, że odrobina promieniowania nie jest grozna, nic przecież nie stracimy, mini malizując dzis narażenie". • sierpień 2013, $wiatNa:uki 23