Δευτέρα, 9 Μαΐου 2016

Ο «πατέρας» της Αστρονομίας. The "father" of Astronomy

Ο Ίππαρχος δημιούργησε τον πρώτο κατάλογο των 48 γνωστών στην αρχαιότητα αστερισμών με την ακριβή θέση 1.022 άστρων. Hipparchus of Nicaea 190-125 BC greek astronomer, in the alexandrian observatory. Chromolithography after La Ciencia y sus Hombres by Louis Figuier, 1881, Barcelona Spain.

Είναι ενδιαφέρον να παρατηρήσει κανείς ότι ο μήνας Μάιος συνδέεται με διάφορους τρόπους με τον Μέγα Κωνσταντίνο. Πρώτα απ’ όλα, η μνήμη του γιορτάζεται στις 21 του μήνα· δέκα ημέρες νωρίτερα εορτάζονται τα εγκαίνια της πόλης που φέρει το όνομά του («Γενέθλιον της Κωνσταντινουπόλεως», 330 μ.Χ.), ενώ στις 29 του μήνα δεν μπορούμε να ξεχάσουμε ποτέ την Άλωσή της (1453). Όταν ο Κωνσταντίνος, το 324, αποφάσισε να μεταφέρει την πρωτεύουσα της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας στη θέση του αρχαίου Βυζαντίου, ήταν και πάλι ο ίδιος ο οποίος, σύμφωνα με την παράδοση, κρατώντας ένα ακόντιο χάραξε τα σύνορα της πόλης, που όμως φάνηκαν πολύ μεγάλα στους συμβούλους του. Γι’ αυτό τον ρώτησαν πόσο θα προχωρήσει ακόμη, και εκείνος τους απάντησε: «Θα προχωρήσω μέχρις ότου σταματήσει αυτός που προχωρεί μπροστά μου». Τον Μάιο της επόμενης χρονιάς ο Μέγας Κωνσταντίνος συγκάλεσε στη Νίκαια της Βιθυνίας την Α΄ Οικουμενική Σύνοδο της χριστιανοσύνης για να διευθετήσει, μεταξύ των άλλων, και τον τρόπο προσδιορισμού του χριστιανικού Πάσχα με βάση την πρώτη Εαρινή Πανσέληνο. Δύο δηλαδή θέματα (Σελήνη και ισημερίες) για τα οποία προσέφεραν τα μέγιστα οι κατοπινές μελέτες του Ίππαρχου, ο οποίος 515 έτη νωρίτερα είχε γεννηθεί στην ίδια εκείνη πόλη της Μικράς Ασίας.

An image of Hipparchus from the title page of William Cunningham's Cosmographicall Glasse (1559).

Από τη γενέθλια πόλη του έλαβε το όνομα Ίππαρχος ο Νικαεύς, αν και είναι περισσότερο γνωστός ως Ίππαρχος ο Ρόδιος, αφού, σύμφωνα με πολλούς ερευνητές, έζησε το μεγαλύτερο μέρος της ζωής του στη Ρόδο, όπου έκανε και τις περισσότερες παρατηρήσεις του. Παρ’ όλα αυτά, μερικά από τα πιο παραγωγικά του χρόνια τα πέρασε ως διευθυντής του αστεροσκοπείου του Μουσείου της Αλεξάνδρειας. Στην περίφημη εκείνη πόλη του Αλεξάνδρου, ο Ίππαρχος δημιούργησε τον πρώτο κατάλογο των 48 γνωστών στην αρχαιότητα αστερισμών με την ακριβή θέση 1.022 άστρων που διασώζεται στο βιβλίο του Πτολεμαίου «Μαθηματική Σύνταξις» (Αλμαγέστη). Για τη δημιουργία του καταλόγου του ο Ίππαρχος «…εφηύρε τα κατάλληλα όργανα για τον ορισμό της θέσης του κάθε άστρου έτσι ώστε από τη θέση και από το μέγεθός τους να αναγνωρίζονται εύκολα και, εάν κάποιο απ’ αυτά εξαφανιζόταν ή κάποιο νέο εμφανιζόταν ή ορισμένα απ’ αυτά μετακινούνταν ή εάν η λάμψη μερικών άλλαζε, να γίνεται άμεσα αντιληπτό, μ’ αυτόν τον τρόπο άφησε στην ανθρωπότητα τον ουρανό ολόκληρο ως κληρονομιά», όπως μας αναφέρει ο Πλίνιος.

Η αρχαία Βιβλιοθήκη της Αλεξάνδρειας. Artistic Rendering of the Library of Alexandria, based on some archaeological evidence.

Είχαν ήδη περάσει 180 έτη από τον θάνατο του ιδρυτή της μεγάλης πόλης και ο Ίππαρχος θα περνούσε 20 συνολικά χρόνια στην ίδια θέση που του έδινε την ευκαιρία να μελετήσει με προσοχή όλες τις πληροφορίες που ήσαν συγκεντρωμένες στη Μεγάλη Αλεξανδρινή Βιβλιοθήκη από προηγούμενους ερευνητές. Παρατηρήσεις και έρευνες από τους Βαβυλωνίους έως τον Μέτωνα, και από τον Αρίσταρχο έως τον Αρίστυλλο και τον Τιμόχαρη. Με βάση τις δικές του παρατηρήσεις και τις μετρήσεις που βρήκε στο αρχείο του αστεροσκοπείου, ανακάλυψε ότι τα άστρα μετακινούνται από τη θέση τους κατά 1/72 της μοίρας κάθε χρόνο! Με τις συγκριτικές του, δηλαδή, παρατηρήσεις o Ιππαρχος (αστρονόμος, μαθηματικός και γεωγράφος) είχε ανακαλύψει τη «μετάπτωση των ισημεριών»!

Η ευρωπαϊκή διαστημοσυσκευή «Ίππαρχος», ESTEC, Φεβρουάριος 1988. Hipparcos satellite: testing in the Large Solar Simulator, ESTEC.

Για να γίνει κατανοητό το μέγεθος της ανακάλυψης αυτής, αρκεί να επισημάνουμε ότι το φαινόμενο αυτό οφείλεται σε μια απειροελάχιστη κυκλική κίνηση του άξονα της Γης (που περιστρέφεται σαν μια σβούρα η οποία είναι έτοιμη να πέσει), η οποία χρειάζεται 25.770 χρόνια περίπου για να ολοκληρωθεί! Πράγμα που σημαίνει ότι, με την πάροδο των αιώνων, αλλάζει σιγά σιγά και το άστρο που σημαδεύει τον Βόρειο Ουράνιο Πόλο. Γιατί άλλος είναι σήμερα ο «Πολικός Αστέρας» που βλέπουμε στον ουρανό (άλφα Μικρής Άρκτου), άλλος ήταν ο Πολικός πριν από 5.000 χρόνια (άλφα Δράκοντα) και άλλος θα είναι ο Πολικός σε 12.000 χρόνια (άλφα Λύρας). Και όμως η ανακάλυψη αυτή δεν ήταν παρά ένα μόνο από τα δεκάδες παρόμοια επιτεύγματα που δικαίως έδωσαν στον Ίππαρχο τις προσωνυμίες του «πρίγκιπα της παρατήρησης» και του «θεμελιωτή της τριγωνομετρίας» και αναμφιβόλως επάξια τον τίτλο του «πατέρα της αστρονομίας».

Γεωμετρικός υπολογισμός της απόστασης Σελήνης και Ήλιου από τον Ίππαρχο. Geometric construction used by Hipparchus in his determination of the distances to the sun and moon.

Χάρη στην υπομονή και την οξυδέρκειά του, ο Ίππαρχος υπολόγισε επακριβώς τη διάμετρο της Σελήνης και την κυμαινόμενη απόστασή της από τη Γη, προσδιόρισε τη θέση του περίγειου και του απόγειου του Ήλιου, υπολόγισε επακριβώς τη διάρκεια του ηλιακού και αστρικού έτους (επιτρέποντας έτσι στον Σωσιγένη να δημιουργήσει 100 χρόνια αργότερα το Ιουλιανό Ημερολόγιο), υπολόγισε επακριβώς τη λόξωση της εκλειπτικής (κλίση του γήινου άξονα), ενώ απέδειξε επίσης και την ανισότητα της διάρκειας των εποχών. Επιπλέον αυτών, βελτίωσε τα ήδη υπάρχοντα όργανα των αστρονομικών παρατηρήσεων και επινόησε πολλά νέα, μεταξύ των οποίων τη στερεά σφαίρα, τη διόπτρα (ένα όργανο μέτρησης μικρών γωνιών) και τον αστρολάβο, επίπεδο και σφαιρικό, που αποτέλεσε το σημαντικότερο όργανο ουρανίων παρατηρήσεων μέχρι την εφεύρεση του τηλεσκοπίου, 1.800 χρόνια αργότερα, αν και χρησιμοποιούνταν ευρέως μέχρι και τον 19ο αιώνα. Τελικά το 120 π.Χ., ο Ίππαρχος, ο γιος του Διονυσίου, πέρασε στην αθανασία εκεί απ’ όπου φαίνεται ότι έκανε και τις περισσότερες αστρικές του παρατηρήσεις: την παραλία της αγαπημένης του Ρόδου.

Πηγή: Διονύσης Π. Σιμόπουλος – επίτιμος διευθυντής του Ευγενιδείου Πλανηταρίου

Είδαν πώς γεννιούνται οι πρωτεΐνες. In scientific first, researchers visualize proteins being born

Τη διαδικασία μετατροπής του DNA σε RNA και μετά σε πρωτεΐνη είδαν για πρώτη φορά οι επιστήμονες. For the first time, scientists at Albert Einstein College of Medicine have developed a technology allowing them to "see" single molecules of messenger RNA as they are translated into proteins in living mammalian cells. Initial findings using this technology that may shed light on neurological diseases as well as cancer were published online in Science.

Οι μαθητές μαθαίνουν ότι το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας είναι πως το DNA γίνεται RNA και αυτό με τη σειρά του μετατρέπεται σε πρωτεΐνες. Όμως μέχρι τώρα οι επιστήμονες είχαν δει μόνο το πρώτο στάδιο: την «μεταγραφή» του DNA σε RNA. Τώρα, για πρώτη φορά, είδαν και το δεύτερο στάδιο της ζωτικής διαδικασίας της έκφρασης των γονιδίων: την «μετάφραση» του γενετικού κώδικα του RNA σε πρωτεϊνες, γυρίζοντας και το σχετικό φιλμ σε ζωντανά κύτταρα. Έτσι, οι επιστήμονες, έχοντας δει και το αρχικό στάδιο στη ζωή μιας πρωτεΐνης, δεν θα είναι πια «χαμένοι στην μετάφραση»!

Τι είδαν

A new technology has been developed that allows them to 'see' single molecules of messenger RNA as they are translated into proteins into living cells. The "life cycle" of an mRNA in a eukaryotic cell. RNA is transcribed in the nucleus; processing, it is transported to the cytoplasm and translated by the ribosome. Finally, the mRNA is degraded. Credit: Public Domain

Την έρευνα πραγματοποίησαν ερευνητές του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Κολοράντο, με επικεφαλής τον επίκουρο καθηγητή Τιμ Στάσεβιτς του Τμήματος Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας και έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Science».

Εξήντα περίπου χρόνια μετά την περιγραφή της διαδικασίας δημιουργίας των πρωτεϊνών από τον βρετανό νομπελίστα βιολόγο Φράνσις Κρικ, οι επιστήμονες κατάφεραν πια να δουν με τα μάτια τους, χάρη σε ένα ειδικό μικροσκόπιο με δύο υπερευαίσθητες κάμερες και με ακρίβεια σε επίπεδο νανοκλίμακας, τη στιγμή που γεννιέται μια πρωτεΐνη στο ριβόσωμα του κυττάρου. Στο ίδιο τεύχος του «Science» μια δεύτερη επιστημονική ομάδα, με επικεφαλής τον Ρόμπερτ Σίνγκερ του Κολλεγίου Ιατρικής Άλμπερτ Αϊνστάιν, παρουσίασε ένα ανάλογο επίτευγμα, αλλά με διαφορετική τεχνική.

«Κανείς έως τώρα δεν είχε μπορέσει να παρατηρήσει τη γέννηση μιας πρωτεΐνης. Πρόκειται για ένα κρίσιμο βήμα στην έκφραση των γονιδίων, που σχετίζεται με πολλές ασθένειες. Επειδή δεν ήμασταν σε θέση να δούμε αυτή τη διαδικασία, δεν μπορούσαμε και να κατανοήσουμε τι πήγαινε στραβά. Στο παρελθόν, οι επιστήμονες είχαν δει τη διαδικασία αυτή in vitro, αλλά όχι σε ζωντανά κύτταρα», δήλωσε ο Στάσεβιτς. Οι πρωτεΐνες -μεγάλα βιομόρια από αμινοξέα- επιτελούν τις περισσότερες κυτταρικές λειτουργίες και είναι ο λόγος που είμαστε ζωντανοί. Μεταξύ άλλων, διαπιστώθηκε ότι η δημιουργία πρωτεϊνών γίνεται με ρυθμό δέκα αμινοξέων ανά δευτερόλεπτο.

Πηγή: B. Wu, C. Eliscovich, Y. J. Yoon, R. H. Singer. Translation dynamics of single mRNAs in live cells and neuronsScience, 2016; DOI:10.1126/science.aaf1084