Οι περισσότερες μορφές καρκίνου «θέμα κακοτυχίας. Most types of cancer largely down to bad luck rather than lifestyle or genes

Στη φάση της διαίρεσης, τα βλαστικά κύτταρα μπορεί να εμφανίσουν τυχαίες μεταλλάξεις. Pancreatic cancer cells dividing. Random mutations in DNA are behind two thirds of adult cancers, a study says. Photograph: Visuals Unlimited, Inc./Dr. Stan/Getty Images/Visuals Unlimited

Ο καρκίνος του πνεύμονα σίγουρα δεν είναι μόνο θέμα κακοτυχίας, αφού όλοι γνωρίζουν ότι το κάπνισμα αυξάνει δραματικά τον κίνδυνο. Δεν ισχύει όμως το ίδιο για όλους τους καρκινους. Νέα μελέτη στο Science δείχνει ότι τα τρία τέταρτα των διαφορετικών μορφών της νόσου δεν οφείλονται στην κληρονομικότητα και στον τρόπο ζωής, αλλά είναι αποτέλεσμα «βιολογικής κακοτυχίας».

Λάθη στην πληροφορία του DNA

Researchers found random DNA mutations accumulating in the body were to blame for most cancers. iStockphoto/Eraxion

Το στατιστικό μοντέλο που παρουσιάζουν μαθηματικοί και ογκολόγοι του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς στις ΗΠΑ δείχνει ότι οι 22 από τις 31 μορφές καρκίνου που εξετάστηκαν οφείλονται κυρίως σε τυχαίες μεταλλάξεις (λάθη στην πληροφορία του DNA), οι οποίες εμφανίζονται κατά τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων.

Οι υπόλοιπες εννέα, όπως οι καρκίνοι του πνεύμονα και του δέρματος, οφείλονται σε έναν συνδυασμό κακοτυχίας και κληρονομικών και περιβαλλοντικών παραγόντων, όπως το κάπνισμα και η υπεριώδης ακτινοβολία αντίστοιχα.

Η μελέτη δείχνει ότι η πιθανότητα εκδήλωσης καρκίνου σε έναν συγκεκριμένο ιστό του σώματος εξαρτάται από τη συμπεριφορά των βλαστοκυττάρων, από την οποία προκύπτουν τα διαφοροποιημένα κύτταρα κάθε ιστού.

«Κλειδί» οι διαιρέσεις των βλαστοκυττάρων

'Most cancers happen or don’t according to their own laws and there is nothing that medicine or good resolutions can do to affect them.' Above, breast cancer cell. Photograph: Rex Features

Όσο περισσότερες είναι οι διαιρέσεις των βλαστοκυττάρων σε έναν ιστό, τόσο μεγαλύτερος ο κίνδυνος καρκίνου. Και αυτό σημαίνει ότι οι ιστοί που ανανεώνονται γρήγορα, όπως τα κύτταρα του στομάχου και του εντέρου, είναι πιο ευπαθείς στον καρκίνο από ό,τι ιστοί που ανανεώνονται αργά, όπως ο εγκέφαλος.

«Όταν κάποιος παθαίνει καρκίνο, αμέσως οι άνθρωποι ρωτούν το γιατί» λέει ο καθηγητής Ογκολογίας Μπερτ Βόγκελσταϊν, επικεφαλής της μελέτης.

«Έχουν την τάση να πιστεύουν ότι υπήρχε κάποιος λόγος. Ο πραγματικός λόγος σε πολλές περιπτώσεις δεν είναι ο ανθυγιεινός τρόπος ζωής ή οι κακές περιβαλλοντικές επιδράσεις. Είναι απλώς ότι ο ασθενής ήταν άτυχος. Σαν να έχασε στη λοταρία» εξηγεί ο καθηγητής.

Ο Βόγκελσταϊν είχε περάσει μεγάλο μέρος της καριέρας του προσπαθώντας να απαντήσει στο ερώτημα γιατί κάποιοι άνθρωποι εκδηλώνουν καρκίνο και άλλοι όχι. Είναι βέβαια γνωστό ότι το ρίσκο εξαρτάται από κληρονομικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες, σίγουρα όμως παίζει ρόλο και η τύχη.

31 διαφορετικοί τύποι καρκίνου

Diagram showing the location of cancers due to bad luck, and environmental and inherited factors. Johns Hopkins University: Elizabeth Cook, C. Tomasetti, B. Vogelstein

Για να απαντήσουν στο μεγάλο ερώτημα, ο Βόγκελσταϊν και ο μαθηματικός Κρίστιαν Τομασέτι άντλησαν από τη βιβλιογραφία δεδομένα για τον συνολικό αριθμό διαιρέσεων των βλαστικών κυττάρων, σε όλη τη διάρκεια ζωής του μέσου ανθρώπου, σε 31 διαφορετικούς τύπους ιστών. Στη συνέχεια, συνέκριναν τον αριθμό αυτόν με τον κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου σε κάθε επιμέρους ιστό.

Η ανάλυση αποκάλυψε ότι στα δύο τρίτα των καρκίνων (21 στους 31) το ρίσκο εμφάνισης καρκίνου συνδέεται στενά με τον συνολικό αριθμό βλαστοκυτταρικών διαιρέσεων. Συγκεκριμένα, ο αριθμός των διαιρέσεων εξηγεί το 65% της ποικιλότητας του κινδύνου εκδήλωσης καρκίνου συνολικά.

Υπήρχαν όμως και 9 μορφές καρκίνου των οποίων η συχνότητα στο γενικό πληθυσμό ήταν μεγαλύτερη από ό,τι θα υπολόγιζε κανείς μόνο με βάση τις κυτταρικές διαιρέσεις.

Πρόκειται προφανώς για καρκίνους που οφείλονται σε έναν συνδυασμό κακοτυχίας, ελαττωματικών γονιδίων και περιβαλλοντικών παραγόντων. Εκτός από τον καρκίνο του πνεύμονα και του δέρματος, άλλοι τέτοιοι καρκίνοι είναι ο καρκίνος των όρχεων και του λεπτού εντέρου καθώς και το γλοιοβλάστωμα, μια μορφή καρκίνου του εγκεφάλου.

Άνθρωποι και ποντίκια

Σημαντική ένδειξη υπέρ του μαθηματικού μοντέλου της έρευνας είναι μια ενδιαφέρουσα διαφορά ανάμεσα στον άνθρωπο και τα ποντίκια. Στον άνθρωπο, οι κυτταρικές διαιρέσεις στο παχύ έντερο είναι τετραπλάσιες σε σχέση με το λεπτό έντερο, και ο καρκίνος του παχέος εντέρου είναι πολύ συχνότερος από τον καρκίνο του λεπτού εντέρου. Στο ποντίκι, αντίθετα, το λεπτό έντερο ανανεώνεται πιο γρήγορα από το παχύ και ο κίνδυνος καρκίνου είναι μεγαλύτερος στο λεπτό έντερο.

Οι ερευνητές διευκρινίζουν ωστόσο ότι ο καρκίνος μπορεί να εμφανιστεί και εξαιτίας μεταλλάξεων που δεν αφορούν βλαστικά κύτταρα αλλά ώριμα. Θεωρούν όμως ότι αυτό δεν επηρεάζει το μοντέλο τους, καθώς τα βλαστικά κύτταρα ζουν περισσότερο και έχουν πολύ μεγαλύτερο ρόλο στον καρκίνο.

Τονίζουν επίσης ότι ορισμένοι καρκίνοι, όπως του μαστού και του προστάτη, δεν συμπεριλήφθηκαν στη μελέτη λόγω έλλειψης στοιχείων για τον συνολικό αριθμό κυτταρικών διαιρέσεων.

Μια άλλη επισήμανση, τέλος, είναι ότι η τύχη παίζει κρίσιμο ρόλο όχι μόνο στην εμφάνιση του καρκίνου αλλά και στη μη εμφάνισή του. Όπως λέει ο δρ Τομασέτι, ο κύριος κύριος λόγος που ορισμένοι καπνιστές δεν εκδηλώνουν καρκίνο του πνεύμονα φαίνεται πως δεν είναι τα καλά γονίδια αλλά απλά η καλή τύχη.

Τι θα κυριαρχήσει στον κόσμο της επιστήμης το 2015. What to expect in 2015

Στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος θα βρεθεί ο επιταχυντής σωματιδίων του CERN, η μάχη κατά του Έμπολα, η συμφωνία κατά της κλιματική αλλαγής και δύο διαστημικά «ραντεβού», εκτιμά το περιοδικό Nature. The souped-up Large Hadron Collider will resume its search for exotic particles. Mark Thiessen/National Geographic

Το βρετανικό επιστημονικό περιοδικό Nature επιχειρεί να προβλέψει τα ζητήματα που θα κυριαρχήσουν στον κόσμο της επιστήμης το 2015. Όπως σημειώνει, στα τέλη του προσεχούς Μαρτίου αναμένεται μετά από δύο χρόνια ανυπομονησίας η έναρξη της λειτουργίας του ισχυρότερου επιταχυντή σωματιδίων (LHC) στον κόσμο στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών CERN της Γενεύης. Μετά τις εργασίες ανακατασκευής οι επιστήμονες θα εξετάσουν με νέα δυναμική το Καθιερωμένο Μοντέλο (ή Πρότυπο) της Φυσικής των Στοιχειωδών Σωματιδίων.

New climate commitments by China could help to reduce Beijing’s signature smog. Kevin Frayer/Getty

Το περιοδικό Nature εκφράζει αυξημένες προσδοκίες από την επόμενη Σύνοδο Κορυφής του ΟΗΕ για την κλιματική αλλαγή τον Δεκέμβριο του 2015 στο Παρίσι. ΗΠΑ και Κίνα, οι δύο χώρες που κατέχουν τα θλιβερά πρωτεία στο πεδίο των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, συμφώνησαν τη χρονιά που πέρασε να προβούν σε δραστική μείωση των εκπομπών τους. Η εξέλιξη αυτή καθιστά πολύ πιθανότερη την τελική σύγκλιση για την υπογραφή μίας Διεθνούς Συνθήκης για το Κλίμα που να προβλέπει δεσμευτικούς όρους για το διάστημα μετά το 2020. Δυστυχώς, παράλληλα η μέση συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα της Γης αναμένεται να ξεπεράσει το 2015 κάθε προηγούμενο, επισημαίνει το βρετανικό επιστημονικό περιοδικό.

Ελπίδες για οριστική καταπολέμηση του Έμπολα

Additional doctors and better healthcare infrastructure will help with more than just Ebola. (Reuters/Tommy Trenchard)

Σαφώς πιο αισιόδοξες είναι εκτιμήσεις του Nature για την εξέλιξη στη μάχη κατά του ιού Έμπολα, που έχει προκαλέσει το θάνατο χιλιάδων ανθρώπων στις χώρες της δυτικής Αφρικής. Η νέα χρονιά μπορεί να σηματοδοτήσει την καταπολέμηση του μικροβίου, με την προϋπόθεση οι φορείς του να εντοπιστούν έγκαιρα και να ληφθούν όλα τα απαραίτητα μέτρα καραντίνας. Ήδη από την αρχή του 2015 αναμένεται να δοκιμαστούν νέα εμβόλια κατά του ιού, με τα πρώτα αποτελέσματα της δράσης τους να αναμένονται μέχρι τον Ιούνιο.

Το σκάφος Dawn θα φθάσει στον «ανεξερεύνητο» ως τώρα πλανήτη-νάνο τον Μάρτιο του 2015. The largest dwarf planet in the Asteroid Belt, Ceres, is going to be charted soon by NASA’s Dawn, as the spacecraft has started its final approach to the asteroid.  NASA’s solar-charged probe is scheduled to touch base in March, when Ceres will catch the spacecraft in orbit. With the assistance of its electrically-controlled particle propulsion engine, the space shuttle will achieve an 8,400 miles circular orbit from Ceres by the end of April.

Το 2015 αναμένονται ενδιαφέρουσες εξελίξεις και στο χώρο του διαστήματος. Στο επίκεντρο θα βρεθούν οι λεγόμενοι πλανήτες νάνοι. Το μη επανδρωμένο διαστημικό όχημα της NASA Dawn, που ξεκίνησε από τη Γη το 2007, αναμένεται να φτάσει το Μάρτιο στον πρωτοπλανήτη Ceres, το μεγαλύτερο διαστημικό σώμα της ζώνης αστεροειδών μεταξύ Άρη και Δία. 

Image credit: NASA

Μετά από εννιαετές ταξίδι και έχοντας διασχίσει δισεκατομμύρια χιλιόμετρα εκτιμάται ότι θα προσεγγίσει το καλοκαίρι το μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο της NASA New Horizons τον Πλούτωνα. Στις 14 Ιουλίου αναμένεται ότι θα έχει φτάσει σε απόσταση αναπνοής προκειμένου να συλλέξει στοιχεία από την επιφάνεια και την ατμόσφαιρά του.

Πηγή: nature.com

Αλλεπάλληλα ρεβεγιόν έκανε το πλήρωμα του ISS. Happy New Year 16 Times on Space Station

Δεκαέξι φορές Πρωτοχρονιά γιόρτασαν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. The ISS travels around the globe at 17,500 miles-per-hour and orbits the world 16 times every day.

Ταξιδεύοντας το γύρο της Γης με ταχύτητα άνω των 28.000 χιλιομέτρων την ώρα, το πλήρωμα του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού πρόλαβε να γιορτάσει τον ερχομό της Πρωτοχρονιάς 16 φορές. Το πολυεθνικό τροχιακό συγκρότημα συμπληρώνει μια πλήρη περιφορά της Γης κάθε 90 λεπτά και βλέπει την ανατολή και το ηλιοβασίλεμα 16 φορές την ημέρα.

The crew of the International Space Station have decided to celebrate the beginning of 2015 once for every time they fly over a timezone at the stroke of midnight.

Επισήμως, το έτος 2015 άρχισε για τον ISS στις 02.00 ώρα Ελλάδας την 1η Ιανουαρίου, μεσάνυχτα ώρα Γκρίνουιτς. Εκείνη την ώρα το πλήρωμα υποτίθεται ότι θα έπρεπε να κοιμάται, είχε όμως τη δυνατότητα να μείνει ξύπνιο αφού η μέρα της Πρωτοχρονιάς ήταν ελεύθερη. Οι προπόσεις για το νέο έτος έγιναν με φρουτοχυμό, διευκρίνισε η NASA.

Terry Virts (@AstroTerry) tweets: Unwrapping an early Christmas gift last week. @AstroRobonaut is my favorite action figure. #SpaceVine

H επόμενη σημαντική μέρα για τον σταθμό θα είναι η 6 Ιανουαρίου, γιορτή των Θεοφανίων στην Ελλάδα, οπότε προγραμματίζεται να εκτοξευτεί το σκάφος Dragon που μεταφέρει εφόδια. Στον ISS ζουν αυτό το διάστημα δύο αμερικανοί αστροναύτες, μια Ιταλίδα και τρεις ρώσοι κοσμοναύτες.

Ένας «γυμνός» γαλαξίας. Hubble Sees the Beautiful Side of Galaxy IC 335

Ο IC 335 είναι ένας γαλαξίας που δεν διαθέτει σπείρες. This new NASA/ESA Hubble Space Telescope image shows the galaxy IC 335 in front of a backdrop of distant galaxies. IC 335 is part of a galaxy group containing three other galaxies, and located in the Fornax Galaxy Cluster 60 million light-years away. As seen in this image, the disk of IC 335 appears edge-on from the vantage point of Earth. This makes it harder for astronomers to classify it, as most of the characteristics of a galaxy’s morphology — the arms of a spiral or the bar across the center — are only visible on its face. Still, the 45 000 light-year-long galaxy could be classified as an S0 type. Credit: ESA/Hubble and NASA

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble προσέθεσε άλλη μια επιτυχία στην τεράστια λίστα των ανακαλύψεων που έχει κάνει στο Σύμπαν από τη στιγμή που τέθηκε σε λειτουργία το 1990. Το Hubble εντόπισε ένα μυστηριώδη γαλαξία σε απόσταση 60 εκ. ετών φωτός από τη Γη. Ο γαλαξίας που έλαβε την κωδική ονομασία IC 335 δεν διαθέτει σπείρες και σύμφωνα με τους ειδικούς η μελέτη του μπορεί να προσφέρει νέα στοιχεία όχι μόνο για τη δημιουργία γαλαξιών αλλά και για τον σχηματισμό του Σύμπαντος. Οι πρώτες παρατηρήσεις στον γαλαξία δείχνουν ότι ανήκει σε σπάνιο τύπο γαλαξιών, τους SO, που είναι ευρύτερα γνωστοί με τον όρο φακοειδείς γαλαξίες. Ένας φακοειδής γαλαξίας είναι η ενδιάμεση μορφή εμφάνισης μεταξύ ελλειπτικού και σπειροειδή γαλαξία.

Η αυθόρμητη δημιουργία του σύμπαντος από το τίποτε. A Mathematical Proof That The Universe Could Have Formed Spontaneously From Nothing

Cosmologists assume that natural quantum fluctuations allowed the Big Bang to happen spontaneously. Now they have a mathematical proof. Image Credit: National Geographic

Μια από τις σημαντικότερες θεωρίες της σύγχρονης κοσμολογίας είναι η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης. Πρόκειται για μια επιστημονική θεωρία που διαθέτει πολλά «αποδεικτικά στοιχεία»:

A map of cosmic microwave background radiation. (Source: European Space Agency)

Πρώτον, η κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου, που είναι ένα είδος «ηχούς» της Μεγάλης Έκρηξης, δεύτερον, η συνεχής διαστολή του σύμπαντος, που αν την φανταστούμε χρονικά προς τα πίσω, οδηγούμαστε σε μια αρχή – τύπου Μεγάλης Έκρηξης, τρίτον, η αφθονία των αρχέγονων στοιχείων που παρατηρείται στο σύμπαν, όπως το 4He, 3He, 2H και άλλων, υπολογίζεται θεωρητικά χρησιμοποιώντας βασικές αρχές της πυρηνικής φυσικής στα πρώτα λεπτά της Μεγάλης Έκρηξης.

Image Credit: Chaoss/Shutterstock

Όμως υπάρχει ακόμα ένα μεγάλο ερωτηματικό. Τι προκάλεσε την Μεγάλη Έκρηξη; Για πολλά χρόνια, οι κοσμολόγοι θεωρούσαν ότι το σύμπαν δημιουργήθηκε αυθόρμητα, ότι η Μεγάλη Έκρηξη ήταν το αποτέλεσμα των κβαντικών διακυμάνσεων απ’ όπου το σύμπαν δημιουργήθηκε από το τίποτα.

Αυτό είναι ευλογοφανές, αν πάρουμε υπόψη μας αυτά που γνωρίζουμε από την κβαντική μηχανική. Αλλά οι φυσικοί στην πραγματικότητα χρειάζονται περισσότερα – μια μαθηματική απόδειξη που θα δίνει σάρκα και οστά σ’ αυτή την ιδέα.

The expansion of the universe. (Source: NASA)

Στην εργασία τους με τίτλο «Spontaneous creation of the universe from nothing», οι φυσικοί Dongshan He et al από την Κίνα, επιχειρούν να δώσουν την πρώτη αυστηρή μαθηματική απόδειξη, για το ότι η Μεγάλη Έκρηξη θα μπορούσε να συμβεί αυθόρμητα εξαιτίας των κβαντικών διακυμάνσεων.

Η νέα απόδειξη βασίζεται σε ένα ειδικό σύνολο λύσεων της εξίσωσης Wheeler-DeWitt. Όμως τι είναι η εξίσωση Wheeler-DeWitt;

Στο πρώτο μισό του 20ου αιώνα οι κοσμολόγοι προσπαθούσαν να συνδυάσουν του δυο πυλώνες της σύγχρονης φυσικής – την κβαντική μηχανική και την γενική σχετικότητα – με έναν τέτοιο τρόπο ώστε το σύμπαν να περιγράφεται ικανοποιητικά. Φαινόταν όμως πως οι δύο αυτές θεωρίας βρίσκονταν σε απόλυτη αντίθεση μεταξύ τους.

John Wheeler (third from left) walks through the woods at the Institute for Advanced Study with, from left, fellow physicists Albert Einstein of the institute, Hideki Yukawa of Kyoto University in Japan and Homi Bhabha of the Tata Institute of Fundamental Research in India. Photo: Courtesy of the Wheeler family.

Σημαντική πρόοδος επετεύχθη στο 1960, όταν οι φυσικοί John Wheeler και Bryce DeWitt κατάφεραν να συνδυάσουν αυτές τις ασύμβατες ιδέες σε ένα μαθηματικό πλαίσιο που τώρα είναι γνωστό ως εξίσωση Wheeler-DeWitt. Η εργασία των Dongshan He και των συνεργατών του διερευνά κάποιες νέες λύσεις αυτής της εξίσωσης.

An illustration of the 6d smooth Euclidean instanton glued onto the Lorentzian bubble from nothing. The core is shown in black surrounded by a white region indicating unbroken SU (2). The S² compactification manifold is represented by S⁰ (two points), which degenerates at the core.

Κεντρικό σημείο αυτών των ιδεών είναι η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg. Αυτή είναι που επιτρέπει την πιθανοκρατική δημιουργία ενός μικρού κενού χώρου εξαιτίας των διακυμάνσεων, σ’ αυτό που οι φυσικοί ονομάζουν μετασταθές ψευδο-κενό. Όταν συμβαίνει αυτό υπάρχουν δύο δυνατότητες. Αν αυτή η φυσαλίδα κενού δεν διαστέλλεται γρήγορα, τότε εξαφανίζεται σχεδόν αμέσως. Αν όμως μπορεί να διασταλεί σε ένα αρκετά μεγάλο μέγεθος, τότε ένα σύμπαν δημιουργείται κατά έναν μη αντιστρεπτό τρόπο.

Έτσι, τίθεται το ερώτημα: μπορεί η εξίσωση Wheeler-DeWitt να επιτρέψει κάτι τέτοιο;

Σύμφωνα με τους Dongshan et al: «έχουμε αποδείξει ότι όταν δημιουργείται μια μικρή φυσαλίδα πραγματικού κενού, έχει την δυνατότητα να επεκταθεί εκθετικά». Στην προσέγγισή τους θεωρούν μια σφαιρική φυσαλίδα που περιγράφεται πλήρως από την ακτίνα της. Μετά καταλήγουν στην εξίσωση που περιγράφει το ρυθμό με τον οποίο αυτή η ακτίνα μπορεί να αυξηθεί. Και στη συνέχεια εξετάζουν τρία σενάρια για τη γεωμετρία της φυσαλίδας – κλειστή, ανοιχτή ή επίπεδη.

Σε κάθε μια από αυτές τις περιπτώσεις, βρίσκουν μια λύση κατά την οποία η φυσαλίδα μπορεί να διαστέλλεται εκθετικά και να φτάσει έτσι σε ένα μέγεθος ενός σύμπαντος που προέκυψε από μια Μεγάλη Έκρηξη.

Αυτό είναι ένα αποτέλεσμα που οι κοσμολόγοι θα μπορούσαν να αξιοποιήσουν. Έχει επίσης και μια ενδιαφέρουσα συνέπεια.

Einstein proposed the existence of the Cosmological Constant in 1917 (or so) but quickly took it back in the 1920's when Hubble announced that the Universe was expanding. Today, we believe that there could be a nonzero Cosmological Constant which might be the Dark Energy of the Universe.

Ένας σημαντικός παράγοντας στα σημερινά πρότυπα του σύμπαντος είναι η αποκαλούμενη κοσμολογική σταθερά. Πρόκειται για τον παράγοντα που περιγράφει την ενεργειακή πυκνότητα του κενού χώρου. Εισήχθη αρχικά από τον Einstein το 1917 στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας και εγκαταλείφθηκε στη συνέχεια από τον ίδιο, μετά την ανακάλυψη του Hubble ότι το σύμπαν διαστέλλεται. Μέχρι τη δεκαετία του 1990, οι περισσότεροι κοσμολόγοι υπέθεταν ότι η κοσμολογική σταθερά ισούται με μηδέν. Όταν όμως βρέθηκαν οι πρώτες ενδείξεις ότι το σύμπαν διαστέλλεται επιταχυνόμενα, για να εξηγήσουν την επιταχυνόμενη διαστολή αρκούσε να θεωρήσουν την κοσμολογική σταθερά διάφορη του μηδενός. Έτσι, κάθε νέα θεωρία για το σύμπαν πρέπει να επιτρέπει μια μη-μηδενική τιμή της κοσμολογικής σταθεράς.

Τι είναι αυτό που παίζει το ρόλο της κοσμολογικής σταθεράς στην θεωρία του Dongshan και των συνεργατών του; Το ρόλο αυτό παίρνει μια ποσότητα γνωστή ως κβαντικό δυναμικό που εμφανίζεται στις νέες λύσεις.

The Bohmian trajectories for an electron going through the two-slit experiment. A similar pattern was also extrapolated from weak measurements of single photons.

Αυτό το δυναμικό προέρχεται από την θεωρία de Broglie-Bohm που αναπτύχθηκε στα μέσα του 20ου αιώνα. Αυτή η θεωρία αναπαράγει όλες τις γνωστές προβλέψεις της κβαντομηχανικής αλλά το τίμημα της αποδοχής της είναι ένας επιπρόσθετος όρος, γνωστός ως κβαντικό δυναμικό. Η θεωρία έχει ως αποτέλεσμα να κάνει την κβαντική μηχανική εντελώς ντετερμινιστική, δεδομένου ότι το κβαντικό δυναμικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί έτσι ώστε να επεξεργαστεί έννοιες όπως η πραγματική θέση ενός σωματιδίου.

Ωστόσο, η κυρίαρχη τάση της φυσικής ποτέ δεν υιοθέτησε την ιδέα του Bohm. Και τούτο διότι ναι μεν οι προβλέψεις της είναι ταυτόσημες με την καθιερωμένη εκδοχή της θεωρίας, όμως εισάγει τον περίπλοκο φορμαλισμό με το κβαντικό δυναμικό, τα στοιχεία του οποίου δεν υπάρχει τρόπος να ελεγχθούν πειραματικά. Από την άλλη, η ιδέα του Bohm οδηγεί τους φυσικούς να δεχθούν μια πιθανοκρατική ερμηνεία για την φύση της πραγματικότητας, κάτι που γενικά αποδέχονται ευχάριστα.

Το γεγονός ότι το κβαντικό δυναμικό είναι απαραίτητο στη νέα αυτή μαθηματική απόδειξη της δημιουργίας του σύμπαντος είναι συναρπαστικό. Αρκεί όμως αυτό για να ξαναφέρει τις ιδέες του Bohm στο προσκήνιο;

Πηγή: medium.com

Kαλλιόπη Εξάρχου, «Πρώτη του έτους»

Frederick Childe Hassam, A New Year's Nocturne, New York, 1892

Πρώτη του έτους

και με βρήκε

βαθύ δάκρυ στο στήθος

Εκεί ψηλά

απ' όπου

διαχέεται ανενόχλητη

η κραυγή

Την είδα να σκίζει σαν αστραπή

το σύμπαν

κι ευθύς με πήρε πόνος μεγάλος

Για τα χαρισάμενα λόγια

που λησμονήσαμε

τις αγαθές προθέσεις

που απωλέσαμε

την περιούσια ουσία

που μας ξέφυγε

Και μετά

το ένα έφερε το άλλο

Ακατάβλητα πάθη

περιττές φωνές

"άνευ θρήνου Ερινύος"

Πού να ξέραμε

ότι στα άλεκτα

υποφώσκουν

αιτίες αθάνατης ζωής

Pierre Bonnard, Recueillement, 1925

Kαλλιόπη Εξάρχου, "Μάχιμα χείλη", Σοκόλη, 2014

Η ζωή σε μεγέθυνση. Life up close: Stunning Images from the 2014 Olympus BioScapes International Digital Imaging Competition

Στην πρώτη θέση βρέθηκε το βίντεο των αμερικανών ερευνητών που παραπέμπει σε μια «χνουδωτή» μάζα και αποκαλύπτει τη μαγική διαδικασία της εμβρυϊκής ανάπτυξης μιας δροσόφιλας. First Prize went to an extraordinary movie of a fruit fly developing, captured by a team including William Lemon, Fernando Amat and Philipp Keller of the Howard Hughes Medical Institute (HHMI) Janelia Research Campus in Ashburn

Aπό τα μυστήρια της ζωής μέχρι τη μαγεία των οργανισμών σε νανοκλίμακα, η φωτογραφία σε συνδυασμό με τη μικροσκοπία έχουν ανοίξει ένα νέο κεφάλαιο στην έρευνα ακριβείας. Πριν από λίγες ημέρες, ο διαγωνισμός ψηφιακής φωτογραφίας της εταιρείας Olympus, BioScapes 2014, βράβευσε φωτογράφους που τόλμησαν να «βουτήξουν» στον μικρόκοσμο αποκαλύπτοντας το μεγαλείο της ζωής.

Εφέτος, το πρώτο βραβείο απέσπασε ένα εντυπωσιακό βίντεο γύρω από την εμβρυϊκή ανάπτυξη μιας δροσόφιλας (Drosophila, που αποκαλείται επίσης μύγα του ξιδιού) από τους ερευνητές Γουίλιαμ Λέμον, Φερνάντο Αμάτ και Φίλιπ Κέλερ του Ιατρικού Ινστιτούτου Χάουαρντ Χιουζ (HHMI), στη Βιρτζίνια των ΗΠΑ.

Το υλικό (που οι ενδιαφερόμενοι μπορούν να βρουν εδώ: (http://www.olympusbioscapes.com/gallery/year/2014) ξεχώρισε ανάμεσα σε 2.500 συμμετοχές και πέρα από την πρώτη θέση χάρισε στους νικητές φωτογραφικό εξοπλισμό της Olympus αξίας 5.000 δολαρίων - δηλαδή περίπου 4.100 ευρώ.

Η τρίτη σε κατάταξη φωτογραφία του θαλάσσιου τσιμπουριού με... περιβολή ουράνιου τόξου του δρος Ιγκόρ Σιβάνοβιτς, από τις ΗΠΑ, το οποίο με τα μακριά του «άκρα» μαζεύει το πλαγκτόν. Barnacle appendages that sweep plankton and other food into the barnacle's shell for consumption. Confocal microscopy, 100x.

Το βίντεο υψηλής ταχύτητας, σύμφωνα με τον ιαπωνικό κολοσσό, προσφέρει για πρώτη φορά στους επιστήμονες τη δυνατότητα να παρακολουθούν τη «μοίρα» των μεμονωμένων εμβρυϊκών κυττάρων λίγο μετά τη γονιμοποίηση μέχρι την εκκόλαψη της προνύμφης. Το υλικό παρουσιάζει τη διαδικασία της διαίρεσης και της μετανάστευσης των κυττάρων, του σχηματισμού των εσωτερικών οργάνων και της δομής του οργανισμού της δροσόφιλας.

A Butter daisy (Melampodium divaricatum) flower at 2xmagnification. Fluorescence. Oleksandr Holovachov, Ekuddsvagen, Sweden.

Phyllobius roboretanus weevils up close, captured using Stereo microscopy.

Proboscis (mouthparts) of a vampire moth (Calyptra thalictri). Themoth was captured by Jennifer Zaspel in Russia. The probosciswas imaged at 10x and shows the dorsal legulae, tearing hooks,and erectile barbs that facilitate the acquisition of fruit juices andmammalian blood when feeding. Confocal microscopy. Matthew S.Lehnert and Ashley L. Lash, Kent State University.

Η καλύτερη κατανόηση των διαδικασιών που οδηγούν στον ολοκληρωμένο σχηματισμό ενός οργανισμού θα μπορούσε να βοηθήσει τους ειδικούς να διερευνήσουν σε βάθος τους μηχανισμούς που κρύβονται πίσω από την εκδήλωση σοβαρών νόσων.

Με φυτεμένο κήπο μοιάζει η παρεγκεφαλίδα αρουραίου του Τόμας Ντίρινκ από τις ΗΠΑ, που κατέκτησε τη δεύτερη θέση. Second Prize was a brilliant photo of a rat cerebellum, part of the brain, captured by Thomas Deerinck of the University of California San Diego's National Center for Microscopy and Imaging Research.The image, captured using multiphoton imaging, was captured at 300x.

Στη δεύτερη θέση βρέθηκε η φωτογραφία της παρεγκεφαλίδας αρουραίου που ανήκει στον δρα Τόμας Ντρίρινκ από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο και συγκεκριμένα από το Εθνικό Κέντρο για την Έρευνα στη Μικροσκοπία και στην Απεικόνιση.