Πρωινός ή νυχτερινός τύπος; Τα γονίδια σου ξέρουν… Can Your DNA Determine If You’re a Morning Person or Night Owl?

Jean Cocteau, Femme endormie, 1951. Τα γονίδια καθορίζουν το πότε βρίσκεται κάποιος σε εγρήγορση και το πότε κοιμάται και ξυπνάει. Are you the type of person that jumps out of bed bright-eyed and ready to take on the world? If so, your early morning cheeriness (besides annoying everyone around you) might be hard-coded in your genome. A new genome-wide association study (GWAS) published by the personal genetics company 23andMe identifies an array of genetic variants associated with being a morning person.

Άλλοι άνθρωποι έχουν προτίμηση στο πρωί και άλλοι στο βράδυ. Μια νέα επιστημονική μελέτη υποστηρίζει ότι ανακάλυψε πως υπάρχει διαφορετική γενετική βάση, που καθορίζει αν κάποιος θα είναι πρωινός  τύπος (δηλαδή ξυπνά και κοιμάται νωρίς) ή, αντίστροφα, νυχτερινός τύπος (ξυπνά και κοιμάται αργότερα).

Οι αναλύσεις

Οι ερευνητές της αμερικανικής εταιρείας γενετικών αναλύσεων 23andMe, με επικεφαλής τον Ντέηβιντ Χιντς, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Nature Communications», μελέτησαν το γονιδίωμα 89.283 ατόμων. Η γενετική ανάλυση συσχετίσθηκε με απαντήσεις σχετικά με τις προτιμήσεις καθενός για το πρωί ή το βράδυ.

Όλα τα φυτά και τα ζώα έχουν βιολογικά ρολόγια. Το βιολογικό (κιρκαδικό) ρολόι ενός ανθρώπου, που λειτουργεί σε 24ωρο κύκλο, επηρεάζει πολλές βιολογικές διεργασίες του οργανισμού, μεταξύ των οποίων κατά πόσο κάποιος έχει προτίμηση στη μέρα ή στη νύχτα.

This map shows the proportion of morning people by state based on data from the published study. [23andMe]

Μέχρι σήμερα είχαν εντοπισθεί αρκετά γονίδια που ρυθμίζουν το βιολογικό ρολόι, αλλά ήταν άγνωστο κατά πόσο αυτά παίζουν ρόλο και στη διάκριση μεταξύ πρωινού/νυχτερινού τύπου. Η νέα μεγάλη γενετική ανάλυση για πρώτη φορά εντόπισε στους ανθρώπους τέτοιες γενετικές παραλλαγές, που φαίνεται να επηρεάζουν τις ενστικτώδεις προτιμήσεις καθενός για το πρωί ή το βράδυ. Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι πρωινοί τύποι τείνουν να είναι σωματικά και ψυχικά πιο υγιείς. Κοιμούνται καλύτερα, έχουν πιο φυσιολογικό βάρος και εμφανίζουν κατάθλιψη πιο σπάνια.

Μαύρη τρύπα εκτοξεύει ύλη στα πέρατα του Σύμπαντος. Blast from black hole in distant Pictor A galaxy

Στην εικόνα του Chandra μια δέσμη ύλης ξεκινά από την μελανή οπή και με ταχύτητες κοντινές σε αυτές του φωτός διατρέχει το Διάστημα σε απόσταση εκατοντάδων χιλιάδων ετών φωτός. Στην πορεία αυτής της πορείας μέρος της ύλης επιβραδύνεται και διασκορπίζεται σχηματίζοντας κοσμικές δομές που μοιάζουν με νέφη και έχουν λάβει τον χαρακτηρισμό «λοβοί». Δύο τέτοιοι λοβοί διακρίνονται στην εικόνα. The Pictor A galaxy has a supermassive black hole at its center, and material falling onto the black hole is driving an enormous beam, or jet, of particles at nearly the speed of light into intergalactic space. These images show X-ray data obtained by Chandra at various times over 15 years and radio data from the Australia Telescope Compact Array. By studying the details of the structure seen in both X-rays and radio waves, scientists seek to gain a deeper understanding of these huge collimated blasts. (Credit: X-ray: NASA/CXC/Univ of Hertfordshire/M.Hardcastle et al., Radio: CSIRO/ATNF/ATCA)

Ο γαλαξίας Pictory A βρίσκεται σε απόσταση 500 εκ. ετών φωτός από εμάς. Η NASA έδωσε στη δημοσιότητα μια εικόνα από τις παρατηρήσεις που κάνει σε αυτόν τον γαλαξία ομάδα αστρονόμων χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra. Η εικόνα καταγράφει την δράση της μελανής οπής που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία. Η μελανή οπή όπως συμβαίνει πολλές φορές σε ενεργές μελανές οπές θερμαίνει την ύλη που απορροφά από το περιβάλλον του και την επιταχύνει σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός, εκτοξεύοντας την στο Διάστημα.

Αυτό που κάνει ενδιαφέρον το φαινόμενο σε αυτή την περίπτωση είναι ότι η μελανή οπή εκτοξεύει την ύλη σε τρομερές αποστάσεις. Οι ερευνητές εντόπισαν δέσμες ύλης (αέρια) να εκτοξεύονται από την μελανή οπή σε αποστάσεις 300 χιλιάδων ετών φωτός. Η διάμετρος του γαλαξία μας είναι περίπου 100 χιλιάδες έτη φωτός. Με απλά λόγια μέσα σε μια από αυτές τις δέσμες ύλης που εκτοξεύει η μαύρη τρύπα θα μπορούσαν να χωρέσουν άνετα τρεις γαλαξίες σαν τον δικό μας. Η ανακάλυψη αναμένεται να προσφέρει νέα στοιχεία τόσο για αυτό το φαινόμενο όσο και γενικότερα για την λειτουργία των μελανών οπών. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society».

Αφαίρεσαν γηρασμένα κύτταρα από ποντίκια. In New Anti-Aging Strategy, Clearing Out Old Cells Increases Life Span of Mice by 25 Percent

Παρέτειναν τη διάρκεια της ζωής τους κατά 20-30%. Researchers extended the lifespan of mice by up to 35%. They are optimistic about the potential implications of the study for humans. Credit: © missty / Fotolia

Επιστήμονες της Κλινικής Mayo  των ΗΠΑ ανακοίνωσαν ότι κατόρθωσαν να παρατείνουν κατά 20%-30% τη ζωή ποντικών, χoρηγώντας τους μια ουσία που εξαφάνισε σε μεγάλο βαθμό τα γηρασμένα κύτταρα από τον οργανισμό τους.

Το επίτευγμα δημιουργεί ελπίδες ότι κάποια μέρα κάτι ανάλογο θα μπορούσε να δοκιμασθεί με επιτυχία και στους ανθρώπους, καθυστερώντας έτσι τη γήρανση και τις σχετιζόμενες με αυτήν ασθένειες (π.χ. καταρράκτη στα μάτια) και αυξάνοντας τη διάρκεια της υγιούς ζωής. Όμως για να είναι αποτελεσματική η «αυτοκτονία» των γερασμένων κυττάρων, χρειάσθηκε πρώτα οι επιστήμονες να κάνουν την κατάλληλη γενετική τροποποίηση στα πειραματόζωα - κάτι που προφανώς δεν είναι δυνατό να γίνει και στους ανθρώπους.

Το επίτευγμα

Δύο από τα ποντίκια που έλαβαν μέρος στα πειράματα. Το ποντίκι δεξιά στην εικόνα είναι από αυτά που αναμένεται να ζήσει πολύ περισσότερο από το κανονικό αφού αφαίρεσαν από αυτό τα γηρασμένα του κύτταρα. Researchers have shown that senescent cells -- cells that no longer divide and accumulate with age -- negatively impact health and shorten lifespan by as much as 35 percent in normal mice. The results demonstrate that clearance of senescent cells delays tumor formation, preserves tissue and organ function, and extends lifespan without observed adverse effects. These mice are siblings born in the same litter. Both are two years old, or about 65 in human years. The mouse on the right appears younger after receiving a new anti-aging treatment. Credit: (Jan Van Deursen)

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Γιαν βαν Ντόϊρσεν, επικεφαλής του τμήματος βιοχημείας και μοριακής βιολογίας της Κλινικής Mayo, χορήγησαν σε μεσήλικα πειραματόζωα την ουσία ΑΡ20187, η οποία απομάκρυνε τα γηρασμένα κύτταρά τους.

Το αποτέλεσμα ήταν να μειωθεί η δυσλειτουργία των οργάνων των ζώων λόγω ηλικίας και να καθυστερήσει ο σχηματισμός των καρκινικών όγκων. Η μέση διάρκεια ζωής των ποντικιών παρατάθηκε κατά 25% περίπου σε σχέση με όσα πειραματόζωα δεν είχαν κάνει τη θεραπεία, ενώ επίσης τα πρώτα είχαν πιο υγιή εξωτερική εμφάνιση και μικρότερα επίπεδα εσωτερικών φλεγμονών. Δεν φάνηκε να υπάρχουν παρενέργειες από την εξαφάνιση των γερασμένων κυττάρων.

Τα γηρασμένα κύτταρα είναι κύτταρα που δεν διαιρούνται πια και συσσωρεύονται με το πέρασμα του χρόνου. Η κυτταρική γήρανση, σύμφωνα με τους επιστήμονες, είναι ένας βιολογικός μηχανισμός που «φρενάρει» τον πολλαπλασιασμό των γερασμένων και δυσλειτουργικών πια κυττάρων, έτσι ώστε να μειωθεί η πιθανότητα να γίνουν καρκινικά. Το ανοσοποιητικό σύστημα αφαιρεί αυτά τα κύτταρα σε τακτική βάση, αλλά όσο περνάνε τα χρόνια, ο μηχανισμός «καθαρισμού» γίνεται αναποτελεσματικός, με συνέπεια τα γηρασμένα κύτταρα να αυξάνονται και να δημιουργούν προβλήματα στα γειτονικά υγιή κύτταρα, προκαλώντας χρόνια φλεγμονή και διάφορες ασθένειες,

«Τα γηρασμένα κύτταρα που συσσωρεύονται με τα γηρατειά, κάνουν άσχημα πράγματα στα όργανα και στους ιστούς, συνεπώς συντομεύουν τη ζωή και την υγιή φάση της», δήλωσε ο βαν Ντόϊρσεν. «Αν όμως μπορέσουμε να εξαφανίσουμε αυτά τα κύτταρα χωρίς δυσάρεστες παρενέργειες, με θεραπείες -π.χ. με κατάλληλα φάρμακα- που θα μιμούνται τα ευρήματά μας στα πειραματόζωα, τότε θα έχουμε βρει ένα όπλο ενάντια στις ασθένειες της γήρανσης», πρόσθεσε. Ήδη ο βαν Ντόϊρσεν έχει ιδρύσει την εταιρεία βιοτεχνολογίας Unity Biotechnology και έχει κατοχυρώσει τις σχετικές πατέντες της μεθόδου του. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».

Πηγή: Darren J. Baker, Bennett G. Childs, Matej Durik, Melinde E. Wijers, Cynthia J. Sieben, Jian Zhong, Rachel A. Saltness, Karthik B. Jeganathan, Grace Casaclang Verzosa, Abdulmohammad Pezeshki, Khashayarsha Khazaie, Jordan D. Miller, Jan M. van Deursen. Naturally occurring p16Ink4a-positive cells shorten healthy lifespan. Nature, 2016; DOI: 10.1038/nature16932

Νέα θεωρία υποστηρίζει πως η Γη προήλθε από τη συγχώνευση δύο πλανητών. New research suggests Earth is made-up of two planets that collided

Τα αποτελέσματα ενισχύουν την υπόθεση μιας μετωπικής σύγκρουσης ανάμεσα στη Γη και τη Θεία, η οποία είχε ως αποτέλεσμα τη συγχώνευση των δύο σωμάτων. The moon is thought to have formed when a Mars-sized object smashed into the side of our planet with a glancing blow (illustrated), throwing out debris that eventually condensed together to form the moon. A new study has shown much of the water on Earth may have come from Theia.

Αναζητώντας τον τρόπο δημιουργίας της Σελήνης, αστρονόμοι βρήκαν ενδείξεις πως προήλθε από τη σύγκρουση ενός μικρού πλανήτη με τη Γη, πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η σύγκρουση ήταν τόσο βίαιη που αυτό το «πλανητικό έμβρυο», με όνομα «Θεία», κατέληξε να ενσωματωθεί στη Γη και το φεγγάρι.

Δεν είναι πρώτη φορά που επιστήμονες υποστηρίζουν πως η Σελήνη σχηματίσθηκε από μία σύγκρουση στο ηλιακό μας σύστημα. Μέχρι σήμερα, ωστόσο, οι θεωρίες που είχαν προταθεί πρότειναν ότι η Θεία απέσπασε ένα μικρό τμήμα της Γης, εκτινάσσοντάς το σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας, ενώ στη συνέχεια συνέχισε το «ταξίδι» της στο διάστημα.

Αντίθετα, η ομάδα από το πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια υποστηρίζει τώρα πως η Θεία συγχωνεύθηκε με τη Γη. Επομένως, η Σελήνη είναι ένα θραύσμα που αποτελείται από μάζες και των δύο ουράνιων σωμάτων.

The researchers analysed samples of moon rock brought back by astronauts in the Apollo 12, 15 and 17 lunar missions (pictured) and compared them to rocks found on Earth. They found they had identical levels of a particular oxygen isotope, suggested the two bodies formed out of the same mixture of material.

Για τη μελέτη της, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Science», η ομάδα ανέλυσε πετά σεληνιακά που μετέφεραν στη Γη οι αποστολές Apollo, όπως επίσης και έξι δείγμα ηφαιστειακών πετρωμάτων από τον γήινο μανδύα.

Αυτό που μέτρησαν ήταν η αναλογία ισοτόπων οξυγόνου στους βράχους, μετρώντας τον αριθμό των ατόμων οξυγόνου που έχουν διαφορετικό πλήθος πρωτονίων και νετρονίων στον πυρήνα τους.

Η συγκεκριμένη αναλογία είναι σημαντική, επειδή αποτελεί ένα είδος «αποτυπώματος» για κάθε πέτρωμα και υποδεικνύει από πού προήλθε. Στη Γη για παράδειγμα, πάνω από το 99,9% του οξυγόνου είναι Ο-16, δηλαδή ένα ισότοπο με 8 πρωτόνια και 8 νετρόνια στον πυρήνα του.

Παράλληλα, όμως, στον πλανήτη μας υπάρχουν μικρές ποσότητες Ο-17 και Ο-18. Έτσι, με την αναλογία του Ο-16 και του Ο-17 σε ένα πέτρωμα, όπως και σε οποιοδήποτε άλλο υλικό, οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν την προέλευσή του.

Αν η Θεία απλώς απέσπασε ένα τμήμα της Γης και στη συνέχεια συνέχισε το «ταξίδι» της, όπως υποστήριζαν οι έως σήμερα θεωρίες, τότε η Σελήνη θα έπρεπε να αποτελεί κυρίως από πετρώματα αυτού του πλανήτη. Συνεπώς, τα γήινα και τα σεληνιακά πετρώματα θα έπρεπε να παρουσιάζουν διαφορετική αναλογία ισοτόπων οξυγόνου.

Ωστόσο, η έρευνα των επιστημόνων καταρρίπτει αυτή την υπόθεση. «Δεν διαπιστώσαμε καμία διαφορά στις μετρήσεις των ισοτόπων. Ήταν πανομοιότυπες», αναφέρει στο σάιτ του πανεπιστημίου ο Έντουαρντ Γιανγκ, επικεφαλής της ομάδας.

Scientists had assumed the moon formed from the remains of the planet Theia, but the new research suggests it actually formed from debris from both planets. This suggests Theia and the Earth actually mixed and exchanged material thoroughly in the collision.

Αντίθετα, τα αποτελέσματα ενισχύουν την υπόθεση μιας μετωπικής σύγκρουσης ανάμεσα στη Γη και τη Θεία, η οποία είχε ως αποτέλεσμα τη συγχώνευση των δύο σωμάτων. Επομένως, η μάζα του πλανήτη αναμίχθηκε με αυτής της Γης, με συνέπεια και η Σελήνη να προκύψει από υλικά και των δύο σωμάτων.

Οι επιστήμονες δεν έχουν πολλά στοιχεία για τη Θεία – ο Γιανγκ και οι συνάδελφοί του πιστεύουν πως αυτό το «πλανητικό έμβρυο» είχε παρόμοιο μέγεθος με τη Γη, ενώ άλλοι αστρονόμοι θεωρούν πως ήταν παραπλήσιο με τον Άρη.

Παρ’ όλα αυτά, σύμφωνα με τον Γιανγκ, υπάρχουν ενδείξεις που φανερώνουν πως η μάζα αυτού του πλανήτη αυξανόταν. Κατά συνέπεια, αν είχε «επιβιώσει» από τη σύγκρουση, πιθανότατα θα είχε γίνει ένας ακόμη πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος.

Αν επιβεβαιωθεί από ανεξάρτητες μελέτες, η έρευνα των επιστημόνων θα αλλάξει την «επίσημη ιστορία» γέννησης και εξέλιξης του πλανήτη μας. Θα μπορούσε επίσης να αναθεωρήσει τον λόγο ύπαρξης νερού στη Γη.

Ο λόγος είναι πως μία τόσο σφοδρή σύγκρουση θα είχε εξαφανίσει οποιοδήποτε υγρό στοιχείο από τον πλανήτη μας. Επομένως, το νερό θα πρέπει να επανεμφανίσθηκε από κάποιον μετεωρίτη, ο οποίος μας «επισκέφθηκε» μερικές δεκάδες εκατομμύρια αργότερα.

Είναι η δυνατή η μικροβιακή ζωή στον Άρη σύμφωνα με τα αποτελέσματα πειράματος στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Antarctic fungi survive Martian conditions on the International Space Station

Πείραμα στον Διαστημικό Σταθμό δείχνει πως ο Άρης δεν είναι «αφιλόξενος» στη μικροβιακή ζωή. Scientists have gathered tiny fungi that take shelter in Antarctic rocks and sent them to the International Space Station. After 18 months on board in conditions similar to those on Mars, more than 60 percent of their cells remained intact, with stable DNA. The results provide new information for the search for life on the red planet. Lichens from the Sierra de Gredos (Spain) and the Alps (Austria) also traveled into space for the same experiment. An astronaut fixes the EXPOSE-E platform onto the International Space Station. Credit: ESA

Όπως στη Γη υπάρχουν μικροοργανισμοί που έχουν προσαρμοστεί σε εξαιρετικά ακραία περιβάλλοντα, έτσι θα μπορούσαν να έχουν αναπτυχθεί και στον Άρη είδη μικροβιακής ζωής, τα οποία θα κατάφερναν να επιβιώσουν στις αντίξοες συνθήκες που επικρατούν στον Κόκκινο Πλανήτη.

Αυτό αποδεικνύει πείραμα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, στο πλαίσιο του οποίου μια ομάδα Ευρωπαίων επιστημόνων έστειλε μύκητες από την Ανταρκτική, για να ζήσουν σε συνθήκες που προσομοίωναν το αρειανό περιβάλλον. Μια δοκιμή μου έδειξε πως, ακόμη και μετά από 18 μήνες παραμονής στον Σταθμό, το 60% των μικροοργανισμών είχαν επιβιώσει, χωρίς αλλοιώσεις στο γενετικό τους υλικό.

Οι μύκητες προήλθαν από τη περιοχή Βικτόρια στην Ανταρκτική, η οποία θεωρείται πως παραπέμπει όσο καμία άλλη στον Άρη, αφού χαρακτηρίζεται από εξαιρετικά χαμηλή θερμοκρασία και υγρασία, όπως και ισχυρούς ανέμους. Επομένως, οι μόνοι κάτοικοί της είναι ορισμένοι «σκληροτράχηλοι» μύκητες και λειχήνες.

Section of rock coloniszed by cryptoendolithic microorganisms and the Cryomyces fungi in quartz crystals under an electron microscope. Credit: S. Onofri et al.

Από αυτούς τους μικροοργανισμούς, οι ερευνητές επέλεξαν να στείλουν στον Διαστημικό Σταθμό δύο είδη από μύκητες, τους Cryomyces antarcticus και Cryomyces minteri. Τα δείγματα στάλθηκαν ταξίδεψαν με το διαστημικό λεωφορείο Atlantis και τοποθετήθηκαν στο εξωτερικό του τμήματος Columbus του Σταθμού.

Εκεί, τα μισά μικρόβια εκτέθηκαν σε συνθήκες που παραπέμπουν στον Άρη, δηλαδή σε πίεση 0,01 ατμόσφαιρες και σε «ατμόσφαιρα» με περιεκτικότητα 95% σε διοξείδιο του άνθρακα. Επίσης, μέσω οπτικών ινών «βομβαρδίζονταν» με υπεριώδη ακτινοβολία, όπως θα συνέβαινε αν βρίσκονταν στον Κόκκινο Πλανήτη.

«Το πιο σημαντικό συμπέρασμα είναι πως επιβίωσε το 60%, κάτι που μας βοηθά να εκτιμήσουμε την πιθανότητα μικροοργανισμοί να επιβιώσουν και να παραμείνουν σταθεροί για μεγάλο χρονικό διάστημα στον Άρη», σημειώνει η Ρόζα ντε λα Τόρε Νέτζελ, από το Εθνικό Ινστιτούτο Αεροδιαστημικών Τεχνολογιών (ΙΝΤΑ) στην Ισπανία και μέλος της επιστημονικής ομάδας επιβίωσης και μακροχρόνιας σταθερότητας.

The EXPOSE-E platform, where Antarctic fungi and lichens are placed, and members of the team before sending it to the International Space Station. Credit: S. Onofri et al.

Το πείραμα αποτέλεσε μέρος της μελέτης LIFE (Lichens and Fungi Experiments), η οποία έχει σκοπό την εξέταση των συνεπειών που έχει σε μικροοργανισμούς η μακροχρόνια παραμονή στο διάστημα. Στο πλαίσιο της LIFE, επιστήμονες με επικεφαλής το πανεπιστήμιο της Τοσκάνης στην Ιταλία μελέτησαν δύο είδη λειχήνων, τα οποία και πάλι προήλθαν από ακραία ορεινά περιβάλλοντα στη Γη.

Τα είδη στάλθηκαν στον Σταθμό μαζί με τους μύκητες, ενώ το 50% των δειγμάτων εκτέθηκαν απλώς στις συνθήκες που επικρατούν στο διάστημα και τα υπόλοιπα υποβλήθηκαν σε συνθήκες που προσομοίαζαν αυτές στον Άρη. Έπειτα από 18 μήνες, οι ερευνητές διαπίστωσαν πως τα συγκεκριμένα δείγματα είχε αναπτύξει διπλάσιο ρυθμό μεταβολισμού συγκριτικά με τις υπόλοιπες λειχήνες.

Πηγή: naftemporiki.gr – sciencedaily.com

Μαθηματικές δομές στην κλασική λογοτεχνία. Scientists find evidence of mathematical structures in classic books

Φράκταλ στο μυαλό του Τζέιμς Τζόις. Researchers at Poland’s Institute of Nuclear Physics found complex ‘fractal’ patterning of sentences in literature, particularly in James Joyce’s Finnegans Wake, which resemble ‘ideal’ maths seen in nature. Capturing scientists’ imaginations ... James Joyce in Paris in 1937. Photograph: Josef Breitenbach/PA

Οι δεσμοί των μαθηματικών με τη λογοτεχνία δεν περιορίζονται μόνο στη θεματολογία αρκετών λογοτεχνικών έργων, αλλά μοιάζουν να είναι αρκετά βαθύτεροι. Σύμφωνα με τη μελέτη που ολοκλήρωσαν πρόσφατα ερευνητές στο Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής της Πολωνίας, οι φράσεις ορισμένων σημαντικών λογοτεχνικών έργων συνθέτουν περίπλοκους μορφοκλασματικούς σχηματισμούς (fractal). Το έργο που ξεχωρίζει σε αυτή τη στατιστική ανάλυση, δεν είναι άλλο από το Finnegans Wake («Η αγρύπνια των Φίννεγκαν») του Τζέιμς Τζόις. Στο περιεχόμενό του, στον τρόπο ανάπτυξης των προτάσεων του κειμένου, οι ερευνητές αναγνωρίζουν σχηματισμούς που μοιάζουν με τα ιδεατά μαθηματικά που μπορεί να εντοπίσει κάποιος σε σχηματισμούς της φύσης. Γεγονός για το οποίο δεν είναι ακόμα βέβαιοι ότι αποκαλύπτει κάποιες βαθύτερες ποιότητες της συνείδησης, η απλώς τη φαντασία των συγγραφέων.

Ο Τζέιμς Τζόις με την εκδότρια του «Οδυσσέα» Σίλβια Μπιτς, ιδιοκτήτρια του θρυλικού βιβλιοπωλείου του Παρισιού «Shakespeare and Company».

Το βιβλίο του Τζόις, ένα υβριδικό, παιγνιώδες, αινιγματικό, αταξινόμητο έργο, έχει δεχτεί ποικίλους χαρακτηρισμούς. Το έχουν αποκαλέσει μελέτημα θεολογίας και φιλοσοφίας, κοινωνιολογικό δοκίμιο, ανθρωπολογική πραγματεία και πολλά άλλα. Κανένας, όμως, χαρακτηρισμός δεν μπορεί να το περιγράψει. Η πολυσημία του ενισχύεται από τη δομή και το ύφος του, που ισορροπεί στο μεταίχμιο πραγματικότητας και ονείρου, παραληρήματος και γόνιμων ιδεών. Η σύνθετη δομή και, κυρίως, η γλώσσα του (περίπλοκες, πολυσύνθετες λέξεις και έννοιες), δυσκολεύουν περισσότερο την κατανόησή του. Βασικό πρόσωπο της ιστορίας είναι ο Τομ Φίννεγκαν, ήρωας ενός ιρλανδέζικου τραγουδιού, ο οποίος στην προσπάθειά του να ανέβει μεθυσμένος μια σκάλα κατακρημνίζεται και πεθαίνει. Οι συγγενείς και οι φίλοι του, για να τον τιμήσουν, τον ξαγρυπνούν βάζοντας στο νεκροκρέβατό του μπουκάλια ουίσκι.

Η μαθηματική διάσταση δεν εντοπίστηκε μόνο το βιβλίο του Τζόις. Στην ίδια έρευνα εξετάστηκαν περισσότερα από 100 λογοτεχνικά έργα, ανάμεσα στα οποία και εκείνα των: Σαίξπηρ, Ντίκενς, Αλέξανδρου Δουμά, Τόμας Μαν, Ουμπέρτο Έκο, Σάμιουελ Μπέκετ κ.α.

Multifractal analysis of Finnegans Wake by James Joyce: the graph shape is virtually indistinguishable from the results for purely mathematical multifractals. The horizontal axis represents the degree of singularity, while the vertical axis shows the spectrum of singularity. Photograph: IFJ PAN

Εξετάζοντας το μήκος των προτάσεων και τον τρόπο που αυτές μεταβάλλονται στα λογοτεχνικά κείμενα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι στη συντριπτική πλειοψηφία των κειμένων που μελέτησαν, οι συσχετισμοί στις παραλλαγές του μήκους των προτάσεων διέπονται από τη δυναμική μιας αλληλουχίας – πράγμα που σημαίνει ότι η δομή τους είναι ένα φράκταλ: το μαθηματικό αντικείμενο, δηλαδή, του οποίου κάθε μέρος όταν μεγεθυνθεί αποκτά δομή με μερική ή ολική επανάληψη του αρχικού αντικειμένου. Χαρακτηριστικό των φράκταλ είναι η λεγόμενη αυτό-ομοιότητα (self-similarity) σε κάποια μέρη τους, η οποία εμφανίζεται σε διαφορετικά επίπεδα μεγέθυνσης. Τα φράκταλ χρησιμοποιούνται στην επιστήμη για τη μοντελοποίηση των δομών που περιέχουν επαναλαμβανόμενα μοτίβα, όπως είναι νιφάδες του χιονιού και οι γαλαξίες.

Sequences of sentence lengths (as measured by number of words) in four books, representative of various degrees of cascading character. Photograph: IFJ PAN

Το φαινόμενο της αυτό-ομοιότητας εντοπίστηκε, σε διαφορετική συχνότητα, στην οργάνωση όλων των κειμένων που εξετάστηκαν. Ορισμένα έργα, όμως, ήταν περισσότερο σύνθετα από μαθηματικής άποψης, και το περιεχόμενό τους είναι συγκρίσιμο με δομές πολυμορφοκλασματικές ή με τα φράκταλ των φράκταλ. Το έργο του Τζόις ανήκει σε αυτά. Δεν είναι τυχαίο που ο Ιρλανδός συγγραφέας αποκαλούσε τον εαυτό του υπέρτατο μηχανικό και έλεγε ότι έγραψε την Αγρύπνια των Φίννεγκαν για να κρατήσει τους κριτικούς απασχολημένους για 300 χρόνια. Σε μία από τις συζητήσεις του για το βιβλίο, έλεγε: «Είμαι πραγματικά ένας από τους σπουδαιότερους μηχανικούς, αν όχι ο σπουδαιότερος στον κόσμο, εκτός από μουσικός, φιλόσοφος κι ένα σωρό άλλα πράγματα. Όλες οι μηχανές που γνωρίζω είναι λάθος. Απλότητα. Φτιάχνω μια μηχανή με έναν μόνο τροχό…»

Η μηχανή που επινόησε ο Τζόις με την Αγρύπνια των Φίννεγκαν είναι θαυμαστή, πρωτόγνωρη και επιτελεί πολλούς φιλόδοξους στόχους. Αν και από μαθηματικής άποψης είναι, μάλλον, ελαττωματική. Σύμφωνα με τη μελέτη, η μορφοκλασματικότητα ενός λογοτεχνικού κειμένου, από πρακτικής άποψης, δεν θα είναι ποτέ τόσο τέλεια όσο είναι στον κόσμο των μαθηματικών, αφού ένα μαθηματικό φράκταλ μπορεί να μεγεθυνθεί στο άπειρο, ενώ ο αριθμός των προτάσεων ενός βιβλίου είναι πεπερασμένος.

Πηγή: thalesandfriends.org – theguardian.com

Τι είναι τα βαρυτικά κύματα; The Simplest Explanation of Gravitational Waves You'll See

There’s been a lot of chatter recently suggesting that physicists may have finally found gravitational waves. It would prove to be an incredibly important discovery—but if you’re still not quite sure why, this explanation is probably the most straightforward one you’ll find. Jorge Cham of PhD Comics decided to take a stab at explaining what gravitational waves are and why finding them in the wild would be so important. He’s done a great job. If video doesn’t do it for you, you can also read a comic strip version over on PhD Comics.

Πριν από 20 μέρες κυκλοφόρησαν φήμες ότι το LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) ανίχνευσε βαρυτικά κύματα. Αν οι φήμες επαληθευτούν, τότε όλος ο κόσμος θα θέλει να μάθει τι είναι τα βαρυτικά κύματα.

Έτσι, το phdcomics.com μας παρουσιάζει τα βαρυτικά κύματα με τον απλούστερο δυνατό τρόπο:

Have Gravitational Waves finally been detected by LIGO? Physicists Umberto Cannella and Daniel Whiteson explain what they are and why they'll cause a big ripple in our understanding of the Universe.