proteus september 2005

8/18/2019 Proteus September 2005

1/48


2/48

R E K L A M A


3/48

kazalo 1/68 september 2005Rak je bolezen, ki človeštvo pesti

skozi vso njegovo zgodovino. Za

rakom zbolimo, ko se celice v na-

šem organizmu nehajo odzivati nasignale, ki uravnavajo njihovo rast

in diferenciacijo, in se zato prično

nenadzorovano deliti. Posledica je

nastanek skupka celic - tumorja, ki

nima normalne fiziološke vloge.

PROTEUS 1/68

PROTEUS Okno v svet narave in znanosti

5 UVODNIK

6 NOVICE IZ SVETA

NARAVE, ZNANOSTI IN TEHNIKE

9 ŠUND ZNANOST

10 MODROSTI VELIKIH ZNANSTVENIKOV

DR. PROTEUS ZASTAVLJA NAGRADNO VPRAŠANJE

SVET V ŠTEVILKAH

Doktorati

11 SLIKA MESECA

Trk sonde s kometom

21 OBVESTILO

Strokovne ekskurzije prirodoslovnega društva v letu 2005/06

22 MEDICINA Vse, kar ste želeli

12 POGLED V

PRIHODNOST

Zdravljenje raka čez deset let Gregor Serša

15 FIZIKA

Teorija strun in antropično nacelo Jure Zupan

Napredek pri zdravljenjuraka z biološkimizdravili je posledica vseobširnejsega znanja omolekularnih mehanizmih

nastanka in razvoja raka.

Prizor je bolj spominjalna sceno iz norišnice kotpa na srečanje teoretičnih

fizikov. Poletnega večera1984 so udeležencisrečanja v Centru za

teoretično fiziko v Aspnu vameriški državi Koloradouživali v kabareju. Sredipredstave je nato tedaj šemalo znani teoretični fizik

John Schwarz skočil naoder, in začel blebetati otem, kako je odkril teorijo,ki bi lahko pojasnila vse.Po poprej pripravljenemscenariju so se iz ozadjapojavili možje v belem in

Johna med vsesplošnimsmehom fizikalnegaobčinstva odvlekli z odra.Vendar pa njegove trditveniso bile šala.

3

12


4/48

37 ZNANOST V KUHINJI

Vitaminsko pivo Samo Kreft

38 POGLED SKOZISPLETNO OKNO

Onesnaženje:svetlobno,

zvočno, elektromagnetno Luka Vidic

39 NARAVOSLOVNI FOTOGRAF

Makrofotografijažuželk

Robert Krajnc

42 KOLUMNI

Ob mednarodnem letu fizike 2005

Janez Strnad

Poljudnoznanstvena fantastika Luka Omladič

44 E - POŠTNA RAZPRAVA ČLANOV UREDNIŠTVA

Znanost in etika

28 IZ ZGODOVINEZNANOSTI

“Knjiga, s katero je Galilejo ukinil nebo “

Galileo Galilei: SideriusNuncius

Sašo Dolenc

31 ZNANSTVENIK PRI ZDRAVNIKU

Slikanje z magnetnoresonanco

Jure Derganc

35 PREDSTAVITEV KNJIG

Anton Zeilinger: Einsteinova tančica: novi svet kvantne

fizike

Janez Strnad: Einstein -Zakaj me

nihče ne razume inme imajo vsi radi

PROTEUS 1/68

27 VPRAŠAJTE DR. PROTEUSA

Kaj je cunami ? Daniel Svenšek

Cunami predstavlja zelo

“Veličastne so stvari, ki jih opisujem v tej kratkirazpravi […]. Veličastne

pravim zaradi odličnostisamega predmeta, zaradipovsem nepričakovanihin nenavadnih lastnostiteh stvari in končno tudizaradi inštrumenta, spomočjo katerega so bilerazkrite našim čutom.”

Stlačili so me v majhnovaljasto komoro krembarve, v kateri sem moralpol ure negibno ležati,naprava pa je počasislikala in pri tem spuščala

čudne glasne zvoke.

Vsak mesec bomoopisali en recept, ki bohkrati tudi znanstvenieksperiment.

Namen izmenjave argu-mentov ni iskanje “pravih”odgovorov ali skupnihstališč, ampak odpiranjevprašanj o vsebinah, zakatere se morda zdi, daso na prvi pogled povsem

jasne in neproblematične,a se že po krajši razpravikmalu pokaže, da si še

glede formulacije vprašanjnismo enotni, kaj šele gledeodgovorov.

izvedeti o holesterolu, pa raje niste vprašali... Petra Malovrh

Ko sem zadnjič obiskalamamo, mi je vsa zmedenapod nos pomolilalaboratorijski izvid svojekrvi: “Hčerka moja,zdravnik pravi, da imampovišan holesterol, a sev vseh teh številkah pravnič ne znajdem.” Sevedasem se začudila, sajvem, da je že pred leti izsvojega jedilnika črtalavečino maščob in začelaintenzivno telovaditi. “Ah,saj ni tako hudo,” sem

jo potolažila, “vrednostskupnega holesterola je 5,kar je ravno na meji, polegtega pa imaš več dobregaholesterola kot slabega.”A moje besede so jo samoše bolj zmedle: “Dobriholesterol? Kaj je zdaj to?Ali ni ves slab? Je res, da gatelo tudi samo proizvaja?

Če neham jesti jajca, bopotem vse v redu?” se jeusula ploha vprašanj...

učinkovit mehanizem, kizmore energijo, ki jo vodnival dobi ob potresu, skorajnezmanjšano prenesti čezcel ocean.

4


5/48

Novi Proteus

Pred leti, ko smo bili še študenti fizike, nam je prof.Blinc na seminarju večkrat zaupal tudi kakšnozanimivo življenjsko modrost. Najbolj se mi je vtisnila

v spomin naslednja misel (povzemam po spominu):“Dober znanstvenik mora znati svoje raziskovalno delo predstaviti v nekaj stavkih na način, da dobi sogovornikobčutek, da ga razume. Pravi raziskovalec mora imetivedno pripravljeno prispodobo za opis svojih raziskav,ki je sogovorniku domača, pa naj bo to osemletni vnuk,radovedna babica, minister za znanost ali stara teta skmetov.”

Nova ekipa, ki prevzema urejanje Proteusa, trdno

verjame, da sodobna znanost ni nerazumljiva veščina,ki jo lahko dojamejo samo posebej posvečeni, potem koso dolga leta prebili v predavalnicah, med knjigami inv laboratorijih. Prepričani smo, da lahko tudi najboljnenavadne sodobne teorije vsaj v osnovi razume vsakdo,če ima le dovolj radovednosti in so mu dognanjaznanosti predstavljena s pomočjo dobrih prispodob,analogij in zanimivih zgodb.

Uredništvo Proteusa si je zadalo odgovorno nalogo,

da ponudi bralcem prijazno, zanimivo in zaupanjavredno okno v svet narave in znanosti. Poročali bomoo najnovejših dogajanjih v domači in svetovni znanosti,sledili bomo odkritjem, raziskavam in projektom ter

poskušali predstaviti vse vidike sodobnega naravoslovjain znanosti nasploh.

Da Proteus ustvarjamo pisci in uredniki, ki smo tudisami aktivni znanstveniki, se nam zdi pomembna

prednost , saj je znanost živ proces, ki ga poganja

neizčrpna radovednost, zastavljanje vedno novihvprašanj in prava mera dvoma. Poskrbeti želimo, da bonavdušenje za raziskovanje izžarevala tudi revija in ga

prenašala na vas bralce.

Pri uredniških odločitvah se bomo držali Einsteinovegaslavnega nasveta: “Naredi vse najbolj preprosto, kot je lemogoče, vendar ne bolj preprosto.”

Sašo Dolenc, urednik

[email protected]

Izdajatelj in založnik: Prirodoslovno društvo Slovenije

Odgovorni urednik in predsednik društva: Radovan Komel

Glavni urednik: Sašo Dolenc

Člani uredništva: Tomaž Accetto, Gregor Anderluh, JureDerganc, Jana Kolar, Tadej Kotnik, Samo Kreft, Luka Omladič,Matjaž Mastnak, Daniel Svenšek, Gregor Zupančič, Jure Zupan

Lektor: Tomaž Sajovic

Oblikovanje: Larisa Kotnik

Priprava fotografij: Marjan Richter

Direktorica uprave PDS: Janja Benedik

Trženje oglasnega prostora: Nina Maksimovič (031/843-099,[email protected])

http://www.proteus.si

[email protected]

© Prirodoslovno društvo Slovenije, 2005.

Vse pravice pridržane. Razmnoževanje al i reproduciranje celoteali posameznih delov brez poprejšnjega dovoljenja izdajatelja nidovoljeno.

Proteus izdaja Prirodoslovno društvo Slovenije. Na leto izide 10 številk. Naklada :4000 iz vodov. Tisk: Trajanus d.o.o. Naslov izdajatelja in uredništva: Prirodoslovnodruštvo Slovenije, Salendrova 4, p.p. 1573, 1001 Ljubljana, telefon (01) 252-19-14, faks (01) 421-21-21. Cena posamezne številke v prosti prodaji je 695 SIT, zanaročnike 595 SIT. Celoletna naročnina je 5950 SIT, za študente 5600 SIT; zatujino: 30 EUR. 8,5% DDV je vključen v ceno. Poslovni ra čun: 02010-0015830269,davčna številka: 18379222. Proteus sofinancirajo: Ministrstvo za vi soko šolstvo,

znanost in tehnologijo, Ministrstvo za šolst vo in šport in Ministrstvo za okolje inprostor.

Naslovnica: Robert Krajnc

PROTEUSUvodnik

od leta 1933

PROTEUS 1/68

5


6/48

ZELENI ŠKRAT

Pojavilo se je novo pravljično bitje, ki pa je malce nenavadnoin drugačno od ostalih. Zeleni škrat namreč ve vse o ra-stlinah. Kako so zgrajene, kako delujejo, kakšna je njihovavloga v naravi. Bi torej radi izvedeli kaj več o rastlinah? Sezabavali, ko zunaj dežuje? Naredili z zelenim škratom ka-

kšen eksperiment? Obiščite škratovo spletno stran in se muprepustite. (G.A.)[Vir: http://botanika.biologija.org/zeleni-skrat/]

POIŠČITE SVOJ PRILJUBLJENI GEN

Ameriški Nacionalni center za biotehnološko informacijo(NCBI) je od svojega nastanka leta 1988 zbral in uredilvelikansko število bioloških podatkov in je tako verjetnonajvečji strežnik z biološko vsebino. Vsebuje več kot 20podatkovnih zbirk. Na strani (http://www.ncbi.nlm.nih.

gov/gquery/gquery.fcgi) lahko poiščete svoj priljubljenigen in ga primerjate z istim genom v drugih organizmih, sesprehodite po človeškem genomu, pogledate, kako je videtistruktura vaših proteinov, preverite taksonomsko informa-cijo o vaših najbolj priljubljenih organizmih ali pa poiščeteznanstvene članke o tematiki, ki vas zanima. Iskanje vamolajšajo obsežna pomoč, slovarčki in ostala programskaorodja. (G.A.)[Vir: http://www.ncbi.nlm.nih.gov]

APOD IMA DESET LET

Astronomska slika dneva(Astronomy Picture Of the Day) je arhiv astronomskih fotografij inslik. Marsikateri bralec teh vrsticgotovo pozna sedaj že znameni-to spletno stran, ki jo urejata Robert Nemiroff in JerryBonnell. Vsak dan nas pričaka nova slika s kratkim opisomin razlago. Slike so ponavadi zelo aktualne, npr. fotografije,

ki jih posnamejo sonde kot Cassini-Huygens in robotskavozila na Marsu, ali pa Hubblove fotografije galaksij, me-glic, kvazarjev in drugih čudovitih struktur v vesolju. Naspletnih straneh astronomskega observatorija Golovec paso se lotili slovenjenja projekta APOD, tako da lahko sedajberemo opise astronomskih slik tudi v slovenskem jeziku <http://astro.ago.uni-lj.si/apod/astropix.html >. (M.G.)[Vir: APOD, 16. junij 2005.]

FOTOSINTEZA NA DNU OCEANA

V globini dveh in pol kilometrov v Tihem oceanu so v ne-posredni bližini hidrotermalnega izvira našli bakterije, kikot vir energije uporabljajo zelo šibko »geotermalno« in in-

frardečo svetlobo. Izvor prve še ni povsem jasen, je pa po-vezan z burnim dogajanjem okoli izvirov, kjer temperaturedosegajo 350 °C in je voda bogata z vodikom, vodikovimsulfidom in drugimi neoksidiranimi snovmi. Odkritje je šeposebej zanimivo z vidika razprave o razvoju fotosinteze izprvobitnih načinov pridobivanja energije z uporabo vodika,žvepla in podobnih snovi. (T.A.)

[Vir: Science, Vol. 308, 24. junij 2005, str. 1855.]

Z GOBAMI NAD KOMARJE

Po poročanju Svetovne zdravstvene organizacije vsako letozboli za malarijo vsaj 300 milijonov ljudi, umre pa jih večkot milijon. Številke so zaskrbljujoče visoke in proti temuse človeštvo bojuje z raznimi sredstvi, predvsem kemični-mi. Problem je v tem, da so komarji izjemno odporni inhitro prilagodljivi. Zelo znana je uporaba kemičnega sred-stva DDT po drugi svetovni vojni. Sprva se je zdelo, da bo

malarija dokončno izkoreninjena, a se je pokazalo, da sokomarji evolucijsko razvili odpornost proti DDT-ju, polegtega pa še proti kopici drugih modernih insekticidov. Sedajraziskovalci preučujejo, kakšen vpliv bi na komarje, okuže-ne z malarijo, imeli insekticidi gobjih spor.V najbolj prizadetih območjih Afrike so spore gliv dokajtuje in komarji niso mogli razviti naravne odpornosti pro-ti njim. Tako so na univerzi v Londonu razvili sprej, ki jemešanica spor gliv in olja. Rezultati na testnih primerih sopresenetljivo dobri, saj dosedanji poskusi kažejo, da večinakomarjev pogine, tisti, ki pa ne, pa težje prenesejo malari-

jo na človeka in imajo veliko krajšo življenjsko dobo. Polegenostavne uporabe je dobra stran tudi nizka cena, saj oce-njujejo, da bi dezinfekcija ene hiše stala le okoli 20 ame-riških centov. Treba pa bo še preučiti dolgoživost takšneobrambe, saj je znano, da so spore gliv manj dolgožive kottrdovratna kemična sredstva. (M.G.)[Vir: Nature, 9. junij 2005.]

TYRANNOSAURUS REX

Nedavno izkopani fosil dinozavra Tyrannosaurus rex je

znova presenetil raziskovalce. Najprej so znanstvenikimed kamnitimi fosili v Montani v ZDA našli mehko tkivo,med drugim tudi krvne žile, kar je povsem neverjetno od-kritje po 70 mil ijonih let. Vendar pa je najnovejše odkritješe bolj presenetljivo. Isti paleontologi so nedavno odkrilinenavadno kostno tkivo, ki naj bi bilo dokaz, da je bila živalsamica, ki je ovulirala. Odkritje je pomembno zato, ker jebilo vse doslej nemogoče določiti spol dinozavra, če medizkopaninami ni bilo dobro ohranjenih medeničnih kosti.Tkivo, ki so ga našli, je močno podobno snovi, ki jo jedanes mogoče najti v telesu ptic v času, ko te valijo jajca.

Mozgovno tkivo, ki ga najdemo v samicah ptic, namrečnastane pod vplivom povečane količine estrogena, in si-cer med valjenjem jajc. Tkivo se nalaga v notranjih stenah

PROTEUS 1/68

6 Novice iz sveta narave, znanosti in tehnike


7/48

nog ptice in služi kot vir kalcija pri tvorbi jajčnih lupin. Pokoncu valjenja se popolnoma reabsorbira v telo ptice. Vodjaizkopavanj v Montani, Dr. Mary H. Schweitzer z Univerzev Severni Karolini, meni, da prisotnost tega tkiva v nekate-rih dinozavrih kaže na podobnost v razmnoževanju z danesživečimi pticami, posebej tistimi, ki ne letijo, npr. noji inemuji. Skupina prav tako meni, da odkritje tkiva postavlja

teorijo o razvoju ptic iz dinozavrov na trdna tla in da bo od-slej s pomočjo ostankov takih tkiv mogoče določevati spoldinozavrov. Vendar se vsi paleontologi, ornitologi in ostaliznanstveniki ne strinjajo z njegovimi trditvami. Predvsem

jih moti ponovljivost, saj so mozgovno tkivo doslej našli lepri enem dinozavru. Prav tako tega tkiva doslej niso našlipri drugih živalih, ki ležejo jajca, npr. pri krokodilih, ki sodaljni sorodniki dinozavrov. (A.M.Z.)[Vir: New York Times, 3. junij 2005.]

SIMULACIJA ČLOVEŠKIH MOŽGANOV

V podjetju IBM so izdelali superračunalnik Blue Gene, skaterim želijo simulirati delovanje človeških možganov.Švicarska univerza, ki je superračunalnik kupila, si je za-dala nalogo, da bo v dvoletnem projektu izvedla tridimen-zionalno simulacijo delovanja določenih delov človeškihmožganov. Najprej so se odločili za simulacijo delovanjaneokorteksa, kasneje tudi drugih predelov, čez približnodesetletje pa še celotne možganske strukture na moleku-larni ravni. Projekt je osupljiv, saj računajo, da bodo lahkoob vnosu vhodnih podatkov v vizualni korteks opazovali

odziv možganov v realnem času. Raziskovalci upajo, dabodo s tem projektom bolje razumeli procese v možganih,kot so misli, spomin, morda celo zavest. Preučevali bodotudi možganske bolezni, kot so avtizem, shizofrenija in de-presija. Računalniški sistem Blue Gene uporabljajo tudi zasimuliranje drugih fizikalnih in kemijskih problemov, npr.pri zgibanju proteinov in prevajanju polprevodniških ele-mentov. (M.G.)[Vir: New Scientist, 6. junij 2005.]

ANDROMEDA JEVEČJA

Naši najbližja galaksijaAndromeda naj bi bila pozadnjih meritvah kar tri-

krat večja, kot smo misli li do sedaj. S Keckovim teleskopomna Havajih so astronomi opazovali gibanje obrobnih zvezdv Andromedi in tako prišli do ugotovitve, da se v resnicigibajo skupaj z Andromedo in so njen sestavni del. Premer

galaksije je bil do sedaj ocenjen na 70 do 80 tisoč svetlob-nih let, nova natančnejša meritev pa določa, da je premerAndromede kar 220 tisoč svetlobnih let. Andromeda je

nekakšna dvojčica naši galaksiji, saj sta si obe po strukturizelo podobni, druga od druge sta oddaljeni 2,9 milijonovsvetlobnih let in se medsebojno celo približujeta. (M.G.)[Vir: New Scientist, 31. maj 2005.]

SAMICE PAJKOV JEDO SVOJE SAMCE

To, da samice nekaterih vrst pajkov po oploditvi pojedosamca, je že dolgo znano. Samec s svojim žrtvovanjem na-mreč zagotovi večjo možnost za preživetje svojih potomcev.Raziskovalci z univerze v Torontu pa ugotavljajo, da se po-gosto zgodi, da pajčje samice pojedo samce še pred oplodi-tvijo, kar je vsekakor nekoliko nenavadno. Razlagajo, da jev genskem zapisu pajčje samice določena njena napadalnostin se zato ne bo obotavljala, če bo obrok v bližini. Opazili soše, da samice, ki napadejo samce pred oploditvijo, tudi sicerzelo dobro lovijo in so uspešnejše v boju s plenilci. (M.G.)

[Vir: New Scientist, 21. maj 2005.]

PREBIRANJE ARHIMEDOVEGA ROKOPISASA

Srednjeveški prepis Arhimedovega rokopisa, ki naj bi iz-vorno nastal približno 300 let pred našim štetjem, je nekimenih v 12. stoletju predelal v molitveno knjižico in takose je pergament z vsebino Arhimedovih zapisov ohranil dodanašnjih dni. Znanstveniki s Stanfordske univerze bodona linearnem pospeševalniku s fokusiranimi rentgenskimižarki razbrali ohranjeno, a zelo zbledelo in večkrat prepi-

sano pisavo. Črnilo, ki ga je uporabljal srednjeveški pisar,vsebuje železov pigment, ta pa ob pravi energiji rentgenskihžarkov oddaja fluorescenčno svetlobo. To zazna detektor intako lahko računalnik podrobneje določi položaje železo-vega pigmenta na pergamentu, s tem pa tudi Arhimedovrokopis. (M.G.)[Vir: Stanford.edu, 19. maj 2005.]

SAMOREPLIKACIJSKI ROBOT

Strokovnjaki z ameriške univerze Cornell so razvili robota,ki je zmožen iz rezervnih delov ustvariti sebi enak mehani-zem. V osnovi je robot sestavljen iz štirih diagonalnosučnihkock, ki se med seboj povezujejo z elektromagneti. Vsakakocka predstavlja osnovni modul, sestavljen iz mikropro-cesorja, senzorjev, elektromotorja in elektromagnetov,katerih magnetna sila se lahko spreminja in tako zagrabiali spusti sebi enak modul, s čimer sestavlja poljubno tvor-bo. Dolgo so mislili, da je prav zmožnost samoreplikacijefunkcija, ki loči živo od neživega, pravzaprav je (bila) to enaizmed definicij življenja. Pri takšnih podvigih se praviloma

pokaže, da so naše dosedanje definicije le stvar dogovora,na katerega se narava ne ozira. (M.G.)[Vir: Cornell University, 11. maj 2005.]

PROTEUS 1/68

7


8/48

lune. Možno pa je tudi, da gre za atmosferski pojav. Če greza oblak v ozračju, potem nam njegova dolgoživost in ob-stojnost priča o tem, da ga spodbuja neko dogajanje na po-vršju Titana, na primer geološka aktivnost. Znanstvenikinadalje ugibajo, da gre morda za odsev s Titanovih tal, ki biga naj povzročal led z različnimi primesmi. Odkritje pa jesprožilo tudi vprašanja o morebitnih gorah na Titanu. Lisa

je najsvetlejše območje, ki so ga do zdaj opazi li na Titanu.Znanstveniki pri projektu Cassini menijo, da gre za razme-roma mlad pojav. Sicer pa so na Titanu opazili že kar nekajpodobnih atmosferskih pojavov, toda ne tako trajnih. Julijaleta 2006 bo sonda Cassini podrobneje slikala skrivnostnoliso in obetamo si lahko novih ugotovitev. (M.G.)[Vir: JPL, NASA, 25. maj 2005.

ENOMOLEKULSKI TRANZISTOR

Na inštitutu za nanotehnologijo v Kanadi je znanstveni-

kom uspelo izdelati tranzistor iz ene same molekule. Leen nabit atom na silicijevi podlagi zmore s svojim električ-nim poljem uravnavati prevodnost molekule - tranzistorja.Presenetljivo je, da le en elektron določi stanje prevodnosti(1) ali neprevodnosti (0). Korak je pomemben za nadaljnjirazvoj mikroprocesorjev in sledenje Moorovemu zakonu,kar omogoča prav miniaturizacija osnovnih sestavin vezja.Tako se odpirajo vrata nanometrski tehnologiji - nanoteh-nologiji ali molekularni elektroniki. Takšna tehnologijazahteva manj energije za svoje delovanje, manj se segreva in

je veliko hitrejša od tehnologije večjih dimenzij. (M.G.)[Vir: PhysOrg, 1. junij 2005.]

SIMULACIJA EVOLUCIJE VESOLJA

Astrofiziki so pod vodstvom raziskovalcev z inštituta MaxaPlancka izdelali doslej največjo in najnatančnejšo simulacijo razvoja vesolja. Superračunalnik je izračunal filamentnestrukture galaksij v velikosti nekaj milijard svetlobnih let.Simulirali so razvoj 20 milijonov galaksij, za kar je bilotreba več kot mesec dni računanja na superračunalniku.

Izhodnih podatkov je za 25 Tbytov. Tovrstne simulacijeso dragocene, saj prikazujejo najobsežnejšo sliko vesoljain hkrati primerjajo teoretične napovedi opazovanji. Naspletu si lahko ogledate tudi video simulacije, ki prikazu-

jejo potovanje skozi tridimenzionalno strukturo vesolja.(M.G.)[Vir: PhysOrg, 1. junij 2005.]

Novice so pripravili: Marjan Grilj, Andreja MošetZupan, Gregor Anderluh in omaž Accetto.

SUPERSTRUNE NA PREIZKUŠNJI

Fiziki z Univerze v Utrechtu na Nizozemskem so predla-gali način izdelave superstrun v laboratoriju (arxiv.org/abs/cond-mat/0505055). Če bo idejo možno uresničiti, bo toprvi praktični preizkus teorije superstrun. Pristop temeljina lastnostih izjemno mrzlih plinov. Znotraj hitro vrtečega

se Bose-Einsteinovega kondenzata naj bi ujeli majhno šte-vilo fermionskih atomov. Ti imajo polovični spin in se zarazliko od bozonov (delci s celoštevilskim spinom) vedejov skladu s Paulijevim izključitvenim načelom. V takšnemposkusu naj bi bilo mogoče opazovati supersimetrijo medfermioni in bozoni. (M.G.)[Vir: PhysicsWeb, 11. maj 2005]

BATERIJA, KI ZDRŽI 12 LET

Znanstveniki z Univerze Rochester v New Yorku razvijajo

novo vrsto baterije, osnovano na radioaktivnem razpadu.Prvi poskusi so zelo obetavni, saj kažejo, da bi baterija lah-ko zdržala brez polnjenja tudi do 12 let. Mehanizem de-lovanja je podoben kot pri sončnih celicah, ki spreminjajoenergijo sončnih žarkov v električno energijo. Pri nuklearnibateriji pa ploščica iz sil icija ujame elektrone, ki se izsevajoiz radioaktivnega plina, na primer iz tritija (radioaktivnaoblika vodika). Poleg dolgotrajnega delovanja je tehnolo-gija varna, saj tritij oddaja le nizkoenergijske delce, ki jihzaustavi že zelo tanka plast materiala, kot je na primer listpapirja. (M.G.)

[Vir: LiveScience.com, 13. maj 2005.]

NAJMANJŠI GIGABITNI ČIP NA SVETU

V podjetju Matrix Semiconductor Inc. iz Kalifornije sorazvili najmanjši spominski čip z zmogljivostjo 1Gbit.Čip je velik komaj 31 kvadratnih milimetrov. Pri podjetjupravijo, da jim je s 130- do 150-nanometrsko tehnologijouspelo podvojiti bitno zmogljivost na enaki površini silicija.Dosežek pomeni pomemben korak pri miniaturizaciji so-dobnih digitalnih naprav. (M.G.)

[Vir: eetimes.com, 10. maj 2005.]

SVETLA LISA NA TITANU

Vesoljska sonda Cassini je naSaturnovi luni Titan odkrila ne-navadno svetlo liso. Približno 500km veliko območje bi bilo lahkoposledica trka asteroida ali meša-nica ledu in amoniaka, bruhajoče-ga kot vulkan iz tople notranjosti(na površju pa zelo mrzle, pribli-žno -180°C) največje Saturnove

PROTEUS 1/68

8


9/48

KOŠER VIAGRA

Vsako pomlad Židje praznujejo pesah, praznik, ko se spo-

minjajo osvoboditve Židov iz Egipta, opisane v Stari zavezi.

Med teden dni trajajočim praznikom veljajo stroge zapovedi

glede prehrane. Po tradiciji recimo v času pesaha lahko jedo

le nevzhajani kruh, kar naj bi opozarjalo na težke čase med

begom iz Egipta, ko ni bilo na voljo vzhajanega kruha. Pravzabavno je, da vse od leta 1998, ko se je pojavila na tržišču, v

času pesaha tudi viagre niso smeli uporabljati. In to ne zara-

di posteljnih radosti. Zunanja plast tabletke namreč vsebuje

kalcijev hidrogen fosfat, ki ga uporabljajo pri vzhajanju testa.

Na srečo prikrajšanih moških pa je sefardični rabin Mordechai

Eliahu še pred začetkom letošnjega židovskega praznika na-šel rešitev. Moški z erekcijskimi težavami si lahko pomagajo

tako, da še pred praznikom kupijo posebne kapsule, nareje-

ne iz košer želatine (to je take, ki jo dovoljuje židovska vera),in vanje vložijo tabletko. Čeprav je bilo za to rešitev potrebno

precej domišljije, se samo od sebe zastavlja vprašanje, kaj

košer kapsule sploh spremenijo? V telo bo namreč še vedno

prišla zloglasna sestavina. Po poročanju Jerusalem Posta in

nato ostalih svetovnih medijev naj bi bil trik v tem, da zara-

di razgradljive kapsule kalcijevega hidrogen-fosfata tako ne

pride v neposredni stik s telesom. Hm, razgradljiva kapsula sev telesu najbrž že razgradi. Zakaj torej ni stika s telesom? In če

ni stika s telesom, zakaj potem modro tabletko sploh jemati?Smo morda kaj spregledali?

(V Sloveniji ima dovoljenje za promet 3185 zdravil, od tega jih

vsebuje pomožno snov kalcijev hidrogenfosfat kar 109, med

njimi vse tri jakosti viagre (25 mg, 50 mg in 100 mg). Drugo

sredstvo za vzhajanje je še natrijev hidrogenkarbonat, ki senahaja v 106 zdravilih, različnih sredstev za vzhajanje pa s

tem še ni konec. Podatki so iz baze www.zdravila.net.)

[Vir: BBC News, 14. april 2005]

PREVEČ ČISTA VODA?

Gotovo ste se že kdaj spraševali, kako čista voda teče iz do-

mače pipe. Morda ste celo v želji, da bi pili resnično zdravo

Proteus razkriva! Pišemo o

najneverjetnejših “znanstvenih”rezultatih, medijskihkvaziznanstvenih neslanostih ali

pa čisto navadnih spodrsljajih. Česte sami zasledili kakšen ocvirek,ki bi si zaslužil ovekovečenje vnašem šund arhivu, se seveda priporočamo.

vodo, začeli uživati ustekleničeno. Še najbolje takšno z lepo

zvenečim imenom. In ni ga bolj glamuroznega imena v svetuosvežilnih pijač, kot je kokakola. Že od leta 1999 na primer

Coca Cola prodaja v ZDA in Kanadi ustekleničeno vodo z res

lepo zvenečim imenom Dasani. Do tu vse lepo in prav, a stva-

ri so se zapletle, ko so tehnologijo lani izvozili v svojo podru-

žnico v Veliki Britaniji. Veličastno oglaševalsko kampanjo, ki

je spremljala vpeljavo novega izdelka, je kaj kmalu ustavila

prva neprijetnost. V javnost je namreč pricurljalo, da je “čista”

voda, ki so jo uporabljali za polnjenje, v resnici voda iz reke

Temze. Brr!

No, v načelu nič napačnega, saj naj bi vodo pred polnjenjem

temeljito očistili. To naj bi dosegli (vsaj tako so st var predsta-

vili v reklamah) z izredno naprednim tehnološkim postop-kom prečiščevanja vode, osnovanim na tehnologiji NASA. In

tu smo že pri naslednji neprijetnosti - izvedelo se je namreč,

da je visoka tehnologija pravzaprav navadna reverzna osmo-

za, ki ga kot preprost čistilni postopek uporabljajo v marsika-

teri domači kuhinji. A nismo še pri koncu. Škandal je dosegel

vrhunec, ko je inšpektorat za pitno vodo ugotovil, da vodaDasani vsebuje kancerogene bromate. Postopek, kako priti

do čiste voda à la Coca Cola, je namreč naslednji: najprej na-

črpaj vodo iz reke Temze v svoji tovarni Sidcap v Kentu, nato

jo pelji skozi prečiščevalni postopek in jo poimenuj zelo čista

voda. Med postopkom ji za boljši okus dodaj kalcijev klorid,

ki vsebuje tudi nekaj bromida. Da bo voda zares čista, jo še

dodatno prečisti z ozonom - po načelu dvakrat čisto morabiti bolje kot enkrat čisto. Ozon pri tem hitro oksidira bromid,

ki sam ni nevaren, v kancerogen bromat. Nato ustekleniči in

začni prodajati vodo, ki vsebuje dvakrat več bromatov, kot je

dovoljeno. Uspeh je zagotovljen! Ali pa tudi ne... KorporacijaCoca Cola je po škandalu vso ustekleničeno preveč “čisto”

vodo umaknila s prodajnih polic.

[Vir: Guardian, 20. april 2004]

HAWKINGOVA KRATKA ZGODOVINAŠKANDALA

Letos septembra bo Stephen Hawking objavil novejšo razli-

čico svoje svetovne uspešnice Kratka zgodovina časa s pre-novljenim naslovom Krajša zgodovina časa. A nerodnost ne-

rodna, knjiga z enakim naslovom že obstaja. Leta 1999 je na-

mreč astronom Eric Schulman kot odgovor na Hawkingovo

Kratko zgodovino časa objavil svojo Krajšo zgodovina časa.

Naslov verjetno opravičuje dejstvo, da je Schulmanova knji-ga krajša od Hawkingove za celih 5 strani (171 strani proti 176

stranem). Schulman pravzaprav tako slavi kar dvojno zmago,saj je bila njegova knjiga tudi objavljena več kot 200 milijo-nov sekund pred na novo naslovljeno verzijo Hawkingoveuspešnice. Ali bo Hawking omenil Schulmana? Pustimo sepresenetiti.

Pripravila Andreja Mošet Zupan

Šund znanost

PROTEUS 1/68

9


10/48

SVET V ŠTEVILKAH

Doktorati

• 1,6 milijona – številodoktorskih in magistrskih

del v bazi Digitaldissertations, večinomaiz Severne Amerike odleta1861 dalje.• 40,710 – številodoktoratov, podeljenih vZDA leta 2003.• 5407 – številodoktoratov, podeljenih v

Sloveniji od leta 1945 do2003.• 5011 – število prebivalcev z doktoratomznanosti, popis prebivalstva RS 2002.• 1038 – številoupokojencev z doktoratom,leta 2002.

• 56 – brezposelnih zdoktoratom, leta 2002.• 30,2 – odstotekdoktoratov v Sloveniji, podeljen ženskam od leta1945 do 2003.• 19 – število doktoratov izteologije, 1945-2003.• 3 – število doktoratov izmenedžmenta, 1945-2003.

Viri: • Statistični letopisRepublike Slovenije 2004.• • Popis prebivalstva RS2002 (komunikacija z g.

Danilom Dolencem).

Pripravil Jure Zupan

Modrosti velikih znanstvenikov

Kot otroka me je prijatelj vprašal: “Poglej tisto ptico. Veš kako se imenuje?” Odgovoril sem mu: “Sanja se mi ne.” Pa mi odvrne: “o je rjavo-grlidrozg. Kaj te oče ničesar ne nauči?” A resnica je bila ravna nasprotna: oče

me je veliko naučil. Ko sva z očetom zagledala ptico, mi je rekel: “Veškatera ptica je to? Je rjavo-grli drozg, ampak v portugalščini se imenuje

…, v italijanščini …” mi je razlagal, “v kitajščini je to …., v japonščini …”in tako naprej. “Zdaj,” pravi, “poznaš imena ptice v vseh jezikih, ki si jihlahko zamisliš, a ko bom končal z naštevanjem, ne boš o ptici sami vedelprav ničesar. Vedel boš le, kako ptico imenujejo ljudje na različnih koncih

sveta. Zdaj,” pravi, “pa si oglejva ptico.” (prevod S.D.)Richard P. Feynman: Te Pleasure of Finding Tings Out, Penguin Books

2001, str.4.

Tekmovanje iz znanja biologijeza Proteusovo priznanje

Prirodoslovno društvo Slovenije organizira tekmovanje iz znanja biologije zaProteusovo priznanje. Tekmovanje je organizirano na dveh nivojih – šolskem indržavnem. Na šolsko tekmovanje se lahko prijavijo učenci 8. in 9. razredov de-vetletke in 7. in 8. razredov osemletke. Vsaka šola, ki bo organizirala tekmovanjena šolski ravni, bo lahko poslala na državno tekmovanje od 3 (šole do 500 učenkin učencev) do 5 učencev (šole nad 500 učenk in učencev). Tema letošnjegatekmovanja je EKOLOŠKI POMEN GOZDA. Podrobnejše teme, ki naj jih poznajoučenci, pravilnik tekmovanja, prijavnico in literaturo boste našli na spletnih stra-neh društva ( www.proteus.si ). Izpolnjeno prijavnico pošljite z navadno poštov papirnati obliki najkasneje do 30. septembra 2005 na naslov Prirodoslovnegadruštva Slovenije, kasnejših prijav ne bomo upoštevali. Seznam prijavljenih šolbo objavljen na naših spletnih straneh po 10. oktobru. Šolsko tekmovanje bo včetrtek 20. oktobra 2005 ob 13.30, državno pa v torek 22. novembra ob 15.00.

Šolsko tekmovanje bo trajalo 45 minut, državno pa 90 minut. Rezultati držav-nega tekmovanja bodo objavljeni najkasneje v 15 dneh po izvedenem tekmo-vanju na spletnih straneh društva, imena učencev, ki bodo prejeli srebrna zlataProteusova priznanja, pa bodo objavljena tudi v reviji Proteus.

Dr. Proteus sprašuje

Zakaj je nočno nebo črnoV prihodnjih mesecih se bodo tule zvrstila vprašanja z raznih področijnaravoslovja, ki jim je skupno, da imajo zapletena ozadja. Vprašanja boizbiralo in zastavljalo uredništvo revije. Včasih na prvi pogled sploh nebo jasno, kaj je problem, na nekatera vprašanja pa morda sploh še ni do-končnih odgovorov. Da se bo dalo na problem odgovoriti, ga bo zato trebanajprej opredeliti.

Vabimo vas, da na tokratno vprašanje odgovorite in nam odgovor pošljetena naslov . Vse odgovore bomo pregledali, najpopolnejšega in najbolje napisanega oz. tistega, ki bo najbliž-

je celotni trenutno znani resnici, pa bomo tudi nagradili in objavili v na-slednji številki. V kolikor ne bo popolnega odgovora, bo odgovor poskušalonapisati uredništvo revije, nagrado pa bo še vedno dobil avtor odgovora, kibo pravilnemu najbližji.

Koordinator rubrike: Gregor Zupančič

PROTEUS 1/68

10


11/48

Slika meseca

PROTEUS 1/68

Trk sonde s kometom NASA/JPL-Caltech/UMD

Letošnjega 4. julija v jutranjih urah je Impactor, izstrelek Nasine sonde Deep Impact, trčil v kometTempel 1. To je bil prvi tovrstni projekt v zgodovini človeštva. Ob trku se je sprostila energija, enako-vredna 4,5 tonam eksploziva TNT. Blisk je bil močnejši od pričakovanega, krater pa naj bi bil po prvihocenah velik približno 100 m. 400-kilogramski Impactor, izdelan večinoma iz bakra, se je v trenutkutrka uparil. Orbita kometa, ki leži med Marsom in Jupitrom, se ne bo opazno spremenila, saj bi trklahko primerjali s trkom muhe v veliko letalo.Na spletu < deepimpact.jpl.nasa.gov > si lahko ogledate zaporedne slike približevanja kometu, trkain opazovanja nastalih posledic, ki jih je posnela sonda Deep Impact. V komet, ki ima premer okoli6 km, so bili usmerjeni tudi mnogi drugi teleskopi, tudi Hubblov, ki so spremljali dogajanje. Ena po-membnejših nalog sonde je bila, da je s spektrometrom analizirala sestavo prahu, ki ga je odnašalos kometa. S pomočjo meritev bomo prišli do pomembnih podatkov o sestavi prasnovi, ki kroži povesolju nedotaknjena že na milijarde let. S tem bomo bolje razumeli tudi nastanek Zemlje in drugihplanetov našega osončja.

Pripravila M.G. in S.D.

11


12/48

Rak je bolezen, ki človeštvopesti skozi vso njegovo zgo-dovino. Za rakom zbolimo, ko secelice v našem organizmu nehajoodzivati na signale, ki uravnavajonjihovo rast in diferenciacijo, in sezato prično nenadzorovano deliti.

Posledica je nastanek skupka celic- tumorja, ki nima normalne fizi-ološke vloge. Poleg lokalne rastiimajo rakave celice tudi sposob-nost vraščanja v sosednja zdravatkiva in zasevanja v oddaljene or-gane, kjer tvorijo metastaze.

Celice se transformirajo v rakavezaradi okolja, v katerem živimo,

zaradi naših življenjskih navad intudi zaradi naše genetske zasnove.Tako poznamo nekaj družinskihrakov, za katerimi posameznikizaradi genetske nagnjenosti zbo-levajo pogosteje kot drugi. Meddejavniki, ki od zunaj vplivajo namaligno transformacijo celic, sokemični (kancerogene snovi), fizi-kalni (ionizirajoče sevanje) in bio-loški (nekatere virusne infekcije).Vsi ti dejavniki v več stopnjah in vdaljšem času postopno vplivajo na

dedni zapis celic, kar lahko pov-zroči spremembo normalnih celicv tumorske. Proti raku se borimo z uspešnimzdravljenjem, preprečevanjem inzgodnjim odkrivanjem. Med tako

imenovane standardne načinezdravljenja raka sodijo kirurška,obsevalna in sistemska terapija.Kirurški poseg je najstarejši, a šedanes nepogrešljiv pristop, saj znjim hitro odstranimo tumor. Priobsevalni terapiji z ionizirajočimsevanjem lokalno toliko poško-dujemo tumorske celice, da seprenehajo deliti, s ponavljajočim

obsevanjem pa lahko tumor v ce-loti odstranimo. Ta dva načinalokalnega zdravljenja tumorjev sez razvojem novih tehnologij stalnoizboljšujeta. Napredek je še pose-bej viden pri obsevanju, kjer so serazvile zelo natančne tehnike, kitumor poškodujejo v največji mo-žni meri, tkiva okoli njega pa čimmanj.

Sistemsko zdravljenje je namenje-no tako primarnim tumorjem kot

ZDRAVLJENJE

ČEZ DESET LET

RAKA

Gregor Serša

Pogled v prihodnost

PROTEUS 1/68

12


13/48

tudi oddaljenim metastazam. V tanamen se uporabljajo različni ke-moterapevtiki, ki vplivajo na hitrodeleče se rakave celice. Običajnolokalno zdravljenje, torej kirurgijoin obsevalno terapijo, uporablja-mo skupaj s sistemskim zdravlje-njem, kar imenujemo kombinira-no zdravljenje raka.

V zadnjem času se pojavlja vednoveč bioloških zdravil, ki imajospecifično delovanje na določenovrsto celic, kar je pogojeno s spre-membami določenih molekul v tehcelicah. Na ta način je zdravljenje

raka postalo bolj usmerjeno v tu-morske celice in celo na posame-zne vrste teh celic. Trenutno pri-hajajo v klinično uporabo različnamonoklonska protitelesa, ki bloki-rajo specifične molekulske tarče natumorskih celicah, kot so CD20(zdravili rituximab in mabthera),receptorji epidermalnega rastnega

faktorja (cetuximab), vaskularniendotelijski rastni faktor (bevaci-zumab) in zaviralci ciklooksigena-ze-2 (celecoxib). Napredek pri zdravljenju raka z

biološkimi zdravili je posledicavse obširnejšega znanja o mole-kularnih mehanizmih nastankain razvoja raka. Prepoznavanje

genetskih in drugih molekular-nih sprememb, do katerih prihajapri maligni transformaciji celice,omogoča pripravo zdravil, ki vpli-vajo na specifične tarče v celicah.Nadaljnji razvoj bo omogočil tudiprehod iz izkustvenega zdravlje-

nja v načrtovano, individualizira-no zdravljenje bolnikov. To je žezelo davna želja onkologov, ki sebo, kot kaže, v bližnji prihodnostitudi pričela izpolnjevati.

Zato bosta po mojem prepriča-nju poznavanje in načrtovanjezdravljenja bolnikov z rakom vnaslednjih desetih letih temeljilapredvsem na hitrem tehnološkemrazvoju metod molekularne biolo-gije, s katerimi bomo lahko dose-gli izreden napredek pri prepreče-vanju in zdravljenju raka. Med po-dročja, ki se bodo še posebej hitrorazvijala, sodijo:

Molekularna epidemiologija, kibo prepoznala nagnjenost dolo-čene populacije ljudi k nastankuraka. S tem povezano je tudi ge-netsko svetovanje pri družinskihrakih. Z metodami molekularne

Mikromreža (angl. microarray), ki podaja razlike v izražanju genov pri različnih vrstah levkemije (ALL – akutnalimfoblastna levkemija; MLL – bilinearna levkemija; AML – akutna mieloična levkemija). Rdeča polja

prikazujejo povečano izražanje genov, modra pa zmanjšano. Na podlagi teh podatkov lahko diagnosticiramovrsto levkemije in s tem način zdravljenja. Povzeto iz Armstrong s sod., Nature Genetics 30: 41-47, 2002

“Napredek pri zdravljenjuraka z biološkimi zdravili je posledica vse obširnejšegaznanja o molekularnihmehanizmih nastanka in

razvoja raka.”

PROTEUS 1/68

13


14/48

biologije lahko ugotavljamo posa-mezne mutacije, značilne za dolo-čeno vrsto raka ali lastne določenipopulaciji na nekem zemljepisnemobmočju. Na ta način bi lahko po-vezovali določene spremembe vgenomu z nastankom določenihvrst raka.

Preprečevanje nastanka raka zukrepi proti možnim molekular-nim tarčam v celicah. Ker je pre-prečevanje najboljši način »zdra-vljenja«, se področje t.i. kemo-prevencije raka zelo hitro razvijain kmalu je pričakovati tudi prverezultate.

Molekularna diagnostika raka,ki bo omogočila natančno klasi-fikacijo različnih vrst rakov, karbo omogočilo boljše zdravljenjein tudi napovedovanje uspešnostizdravljenja. Z metodami mole-kularne biologije, kot so genskemikromreže (glej sliko na prejšnjistrani), lahko hkrati ugotavljamoizražanje velikega števila genovin proteinov v tumorskih celicah.

Na ta način se bo patohistološkadiagnostika raka razvila do temere, da bo mogoče zagotavljati

natančno razvrstitev tumorjev priposameznih bolnikih in s tem in-dividualizirano zdravljenje.

Novi in vedno bolj izpopolnjenislikovni diagnostični postopki, kibodo s prepoznavanjem moleku-larnih in fizioloških sprememb vtumorjih omogočili natančno insprotno spremljanje uspešnosti

zdravljenja. Sem sodijo ultrazvok,magnetna resonanca in pozitron-ska emisijska spektroskopija, kise že uporabljajo skupaj z raču-

nalniško tomografijo, kar je pose-bej primerna metoda za tumorje zaktivnim metabolizmom.

Nova zdravila z bolj specifičnimdelovanjem, katerih tarča bodoposamezne molekule v rakavihcelicah. Razvoj bo šel še naprej v

gensko terapijo raka, ki bo v pri-hodnosti doživela pravi razcvet.Z vnašanjem genov v tumorskeali zdrave celice bolnikov z rakombo mogoče vplivati neposrednona mutirane gene rakavih celic,na imunski odgovor organizma (scepivi) ali na oskrbo tumorjev skisikom in hranilnimi snovmi (spreprečevanjem nastanka novihkrvnih žil ali pa ciljanim delova-njem na že obstoječe krvne žile vtumorju).

Vsi ti novi načini zdravljenja rakabodo še nekaj časa v uporabi pred-vsem v kombinaciji z že uveljavlje-nimi terapijami. Ker je rak zaple-tena bolezen, je tudi razvoj novihnačinov zdravljenja dolgotrajen,napredek v uspešnosti zdravljenjapa postopen. Čeprav čudežnihzdravil za zdravljenje raka ni in jihtudi v prihodnje ne bo, bo posta- jalo zdravljenje uspešnejše tako zboljšim poznavanjem bolezni kotz načrtovanim učinkovanjem naveč različnih tarč v rakavi celici.

Urednik rubrike: adej Kotnik

O avtorju:

Prof. dr. Gregor Serša je raziskovalec na Onkološkem inštitutuže 25 let. Vodi Oddelek za eksperimentalno onkologijo, hkrati pa je pomočnik strokovnega direktorja Onkološkega inštituta zaraziskovanje in izobraževanje. Področje njegovega raziskovalnegadela je eksperimentalna onkologija, predvsem uporabaelektroporacije v različnih biomedicinskih postopkih.

“Čudežnih zdravil zazdravljenje raka ni in jih tudiv prihodnje ne bo.”

PROTEUS 1/68

14


15/48

PROTEUS 1/68

EORIJA SRUN

Jure Zupan

IN ANROPIČNO NAČELO

Teorija strun je do sedajedina konsistentna kvantnateorija, ki vključuje tako gravitacijo kot snovne delce.

So osnovni gradniki sveta mikroskopsko majhne strune?

Fizika

S tem dokazom se je začela prvarevolucija v teoriji strun.

Prva revolucija

Revolucija zato, ker je sama teorijastrun kar dodobra starejša. Njenizačetki segajo v 60. leta prejšnje-ga stoletja, ko je imela veliko bolj

ponižne ambicije. Začetni namen je bil namreč s teorijo strun poja-sniti močno jedrsko silo. (Močna

jedrska sila je ena od štirih sil, kitvorijo eksperimentalno preverjenstandardni model osnovnih del-cev in sil med njimi). Vendar se taideja v podrobnostih ni obnesla in je razvijanje teorije strun nekakozamrlo s pohodom prave teorije

močne interakcije – kvantne kro-modinamike. Eden od problemovteorije strun je bil, da je v teoriji

Prizor je bolj spominjal na sce-no iz norišnice kot pa na sreča-

nje teoretičnih fizikov. Poletnegavečera 1984 so udeleženci srečanjav Centru za teoretično fiziko vAspnu v ameriški državi Koloradouživali v kabareju. Sredi predstave

je nato tedaj še malo znani teo-retični fizik John Schwarz skočilna oder, in začel blebetati o tem,

kako je odkril teorijo, ki bi lahkopojasnila vse. Po poprej pripravlje-nem scenariju so se iz ozadja po- javili možje v belem in Johna medvsesplošnim smehom fizikalnegaobčinstva odvlekli z odra. Vendarpa njegove trditve niso bile šala.

John Shwarz in njegov sodelavecMichael Green sta namreč ravnodokončala matematični dokaz, s

katerim sta pokazala, da je teorija,ki sta jo razvijala zadnjih nekaj let,kvantnomehansko konsistentna.

15


16/48

Slika 1: ako odprte kot zaprte strune pri gibanju zarišejo dvodimenzionalno ploskev v prostoru-času.

nastopal brezmasni delec z veliko-stjo spina 2, medtem ko ima kvantmočne sile dvakrat manjši spin. Ana to hibo teorije strun lahko po-gledamo tudi z drugega zornega

kota. Graviton, to je kvant gravi-tacijskega polja, ima namreč veli-kost spina ravno 2. Teorija struntako lahko predstavlja sprejemlji-vega kandidata za teorijo kvantnegravitacije. To pa je naravnostimenitno, saj problem, kako spoji-ti gravitacijo in kvantno mehaniko,predstavlja sveti gral teoretične fi-zike 20. stoletja. Na to, da lahkoteorija strun ponudi odgovor naveliko vprašanje kvantne gravita-cije, sta že leta 1974 opozorila JoelScherk in John Schwarz (ja, tistiz začetka zgodbe), vendar pa jeminilo še nadaljnje desetletje doračunskega dokaza o konsisten-tnosti teorije. Po tem dosežku jefizikalna javnost sprejela teorijostrun kot resnega kandidata zapravo teorijo kvantne gravitaci-

je (ki je do sedaj še vedno tudiedini konsistentni kandidat). Po

Aspenskem srečanju je sledila ek-splozivna rast zanimanja za teori-

jo strun. Teorija strun je kasnejedoživela še nekaj revolucionarnihpretresov, a o tem več v nadaljeva-

nju. Sedaj se posvetimo sliki sveta,kot jo ponuja teorija strun.Po njej osnovni gradniki svetaniso delci, temveč mikroskopskomajhne strune. Te so lahko odpr-te, s prostimi konci, ali pa zaprte,mali krožci, ki frčijo po prostoru.V eksperimentalno potrjeni po-dobi sveta, standardnem modeluosnovnih delcev in sil med njimi,so osnovni gradniki nasprotnotočkasti delci. Vendar standardnimodel v svojem okviru ne vsebuje gravitacije in je tako že v osnovinepopoln. Standardni model inteorija strun ne izključujeta drugdrugega, kot se morda zdi na prvipogled. S sedanjimi poskusi na-mreč ne moremo razločiti strunod točkastih delcev, ker so njiho-ve dimenzije premajhne. Tipičnavelikost strun naj bi bila okoli10-35 m, kar je tako imenovana

Planckova dolžinska enota, pri ka-teri postane pomembna kvantnanarava gravitacije. Poleg tega najbi teorija strun vsebovala standar-dni model kot del celote. Vendartu že stopamo na področje priča-kovanj. Namreč, kljub temu dav okviru teorije strun obstajajomodeli, ki preidejo v standardnimodel osnovnih delcev pri raz-daljah veliko večjih od Planckovedolžinske enote, pa le ti niso po-polni. Niti eden recimo ne poja-snjuje velike hierarhije mas osnov-nih delcev v standardnem modelu.Pravzaprav je zanimivo, kako v

teoriji strun sploh dosežejo stik sstandardnim modelom osnovnihdelcev in sil med njimi. Osnovnigradniki materije, ki nastopajo vstandardnem modelu, so namrečdelci s polcelim spinom - enotno

jih imenujemo fermioni (primerfermiona je recimo elektron). Čenaj ima teorija strun kakšno po-vezavo z naravo, je torej bolje, da

lahko na strune postavimo tudifermionska polja, kar ni povsempreprosto. Običajni postopek je ta,da obravnavajo tako imenovanesupersimetrične strune, kjer ve-lja posebna (super)simetrija medfermioni in delci s celim spinom.Supersimetrična teorija strun jenato konsistenta tudi kvantno-mehansko, če jo postavimo v 10-

dimenzionalni prostor. Dokazkvantnomehanske konsistentnosti10-razsežne supersimetrične teo-rije strun je pravzaprav ravno tistislavni dokaz Greena in Schwarzaizpred 20 let, ki smo ga omenili nazačetku sestavka.

Dodatne dimenzije

Ko nanese beseda na obstoj desetihdimenzij, se verjetno marsikomukar malce zavrti. Le kako si lahko

PROTEUS 1/68

odprta struna zaključena struna

16


17/48

Slika 2: Diagram, ki prikazuje različne limite M-teorije. Konice diagrama predstavljajo različne tipe perturbativnih teorij strun, medtem ko te posebne točkev parameterskem prostoru M-teorije povezujejo dualnosti. Natančna narava M-teorije ni povsem znana.

kaj takega sploh predstavljam in lekako lahko ima to sploh kakšnozvezo z resničnim svetom (ki jetakole mimogrede štiridimenzio-nalen, tri dimenzije so prostorske,četrto pa predstavlja čas)? Le kako

naredimo dodatnih šest dimenzijnevidnih našim čutilom? Odgovorniti ni tako zahteven, še posebej,če si ogledamo poenostavljeni pri-mer. Pomislimo na mravljo, ki sesprehaja po cevi za zalivanje vrta.Za mravljo je cev dvodimenzio-nalni objekt, saj se lahko sprehajavzdolž cevi, lahko pa hodi tudi vpravokotni smeri in naredi krog

naokoli po obodu cevi. Sprehajase torej lahko v dveh neodvisnihsmereh. Povsem drugače pa bi senekomu visoko v krošnji bližnjegadrevesa cev za zalivanje vrta zdelale kot tanka nit. Ne bi videl prečnedimenzije, pač pa le vzdolžno di-menzijo cevi. Zanj bi bila cev dejansko torej le enodimenzionalniobjekt. Povsem podobno bodo do-

datne dimenzije skrite našim čuti-lom, če imajo končno razsežnost(strokovno – so kompaktificirane)in je poleg tega njihova velikostmajhna. Predstavljajmo si npr., da je v vsako točko v prostoru doda-na še izredno majhna 6-dimenzi-onalna sfera. Celotni prostor imapotem 10 dimenzij, od katerih je 6premajhnih, da bi jih lahko razlo-

čili s sedaj mogočimi poskusi.Vendar ta rešitev povzroči tudienega večjih problemov teorijestrun. Namreč, kako to, da so obi-čajne štiri dimenzije toliko večje- ter kakšno obliko sploh imajo tedodatne dimenzije? So to sfere alimorda torusi ali kaj povsem tretje-ga? Strokovno pravimo izbiri ob-stojnih oblik dodatnih dimenzijin sil, ki se pojavljajo v njih, izbiravakuuma. Trenutno se zdi, da ještevilo obstojnih vakuumov izre-

dno veliko, morda kar okoli 10500 ali celo več (10500 je gromozanskoveliko število, v desetiškem sesta-

vu je to enica, ki ji sledi petsto ni-čel). To je problem ali pa prednostteorije strun, odvisno od okusaposameznega raziskovalca, sebomo pa k temu vprašanju še vrni-li proti koncu sestavka. Veliko šte-vilo mogočih vakuumov namreč niedina kontroverznost, ki spremljateorijo strun. Pravzaprav je teorijastrun razdelila raziskovalce na ti-

ste, ki se ji vestno posvečajo z vsoenergijo, in tiste, ki mislijo, da jevse skupaj le velika izguba časa. Zbesedami Nobelovega nagrajen-ca prof. Laughlina, ki je znan posvojem delu v fiziki trdne snovi:“Oddelek za fiziko na Stanfordskiuniverzi je dejansko razcepljen gle-de teorije strun. Po mojem mnenju

je teorija strun šolski primer ‘post-modernizma’, ki ga poganja neod-govorno zapravljanje denarja.”Eden glavnih problemov, ki ga

navajajo nasprotniki teorije strun, je pomanjkanje eksperimentalnepreverljivosti. V običajni sliki, po

kateri so dodatne dimenzije pri-bližno tako velike kot Planckovadolžina, bi potrebovali energije, kiso petnajst velikostnih redov (oz.1015 krat) višje od energij, ki jih tre-nutno dosegamo pri poskusih naZemlji. Za doseganje tako visokihenergij v trkalnikih bi ti moralibiti ogromnih dimenzij, morebiticelo tako veliki kot osončje (do se-

daj največji trkalnik je bil trkalnikLEP z obsegom 27 km v CERN-uv Ženevi).Vendar je ta argumentizgubil nekaj ostrine, odkar soArkani-Hamed, Dimopolous inDvali opozorili na možnost, daso lahko dodatne dimenzije tudiveliko večje. To je mogoče, če sev dodatne dimenzije širi le gravi-tacijsko polje, medtem ko so vsisnovni delci omejeni na štiridi-menzionalni podprostor. V temprimeru so lahko vsaj nekatere od

PROTEUS 1/68

Fizika

M TEORIJA

11-D supergravitacija

E8 x E8 heterotična

SO(32) heterotična

tip IIA

tip IIB tip I

17


18/48

Slika3: Pri sipanju dveh zaprtih strun nastane nova zaprta struna.

dodatnih dimenzij mikrometrskihdimenzij in bi lahko njihove odtiseopazili tudi na prihajajočem veli-kem hadronskem trkalniku (LHC- Large Hadron Collider), ki ga

gradijo v CERN-u v Ženevi in bopredvidoma dal prve rezultate leta2007 (LHC bo stal v istem tuneluz obsegom 27 km, kot ga je upo-rabljal LEP, vendar bo deloval privišjih energijah).

Druga revolucija

Po prvi revoluciji v teoriji strunleta 1984 je raziskovalno za-nimanje za teorijo strun skorajpreko noči skokovito naraslo. Vnaslednjih dveh letih se je pojavilože več kot tisoč člankov na to temo,ki so prinesli kar nekaj vpogledovv strukturo teorije. Do konca leta1985, ko se je nekoliko polegelprah okoli odkritja, se je že vzpo-

stavila slika, po kateri obstaja petrazličnih teorij superstrun. Vsakaod različic živi v desetih dimenzi-

jah in nosi sebi lastno eksotičnoime, po vrsti so to teorija struntipa I, tipa IIA, tipa IIB, E8xE8heterotična in SO(32) heterotič-na teorija strun. Teoretični opis

teh različnih tipov teorije strun je bil zastavljen v obliki razvoja po majhnem parametru, tako

imenovani sklopitveni konstanti,ki se pojavlja v posamezni teoriji.Običajno za takšen razvoj upo-rabimo ime perturbativni razvoj,saj gre za opis, ki je veljaven le pri

majhnih odmikih od ravnovesnelege (perturbacija=motnja), ki jotu predstavlja ničelna sklopitvena

konstanta. Pri velikih vrednostihsklopitvene konstante takšen ra-zvoj seveda odpove, tako da lahkona ta način raziščemo le del la-stnosti teorije. Perturbativni po-gled na teorijo strun je spremenil

Edward Witten s svojim govoromna konferenci o strunah Strings‘95 (Strune ‘95) na University ofSouthern California. S tem go-vorom je Witten sprožil drugorevolucijo v teoriji strun. Z njo se je neperturbativna teorija strunpribližala na doseg roke. Ključnoodkritje so bile tako imenovanedualnosti. Z njihovo pomočjo lah-

ko uvidimo, da je pet različnih te-orij strun, ki smo jih poznali v pri-meru majhnih sklopitvenih kon-stant, pravzaprav le pet različnihobrazov enotne teorije. Witten

je tej teoriji nadel enigmatičnoime M-teorija, pri čemer ni jasno,kaj pomeni tisti M (različno odpogleda posameznika je to lahkoMistery, Magnificent, Mother ali

kaj tretjega). Pokazal je tudi, daenotna M-teorija vsebuje še do-datno šesto perturbativno teorijo,supergravitacijo v enajstih dimen-zijah. Strukturo M-teorije lahkopredstavimo z diagramom (glejspodaj). V kotih nastopajo različ-ni tipi perturbativnih teorij strun,ki predstavljajo M-teorijo v poseb-nih primerih (recimo v primeru

majhnih sklopitvenih konstant alivelikih dodatnih dimenzij).Druga revolucija v teoriji strun je vpeljala tudi nove objekte.Medtem ko so se v prvotni teoriji strun iz leta 1985 pojavljali leenodimenzionalni objekti – stru-ne, se je sedaj teorija razširila tudina večdimenzionalne objekte– tako imenovane brane (oziromap-brane, kjer p zaznamuje dimen-zionalnost brane, 2-brana je takoisto kot membrana, dvodimenzio-

PROTEUS 1/68

Teorija superstrun jekonsistentna v prostoruz desetimi dimenzijami,od katerih jih je šestmikroskopsko majhnih.Oblika dodatnih

dimenzij je lahkozelo zapletena in ni

jasno, katera oblika jenajugodnejša.

18


19/48

Slika 4: Mravlja občuti cev kot dvodimenzionalni predmet, medtem ko jo mividimo le kot nit.

nalna plahta, ki se giblje po večdi-menzionalnem prostoru). Še nekajbesed o dualnostih. To so presli-kave iz perturbativne teorije strunenega tipa v drugega. Teorijo ene-ga tipa v teorijo drugega tipa lah-ko preslikamo tako, da povečamosklopitveno konstanto, ali pa tako,da povečamo velikost dodatnihdimenzij, oziroma tako, da opra-vimo obe spremembi hkrati.Ko so raziskovalci začeli snovatiteorijo strun, so negovali upanje,da bo teorija omogočila enoznač-no izpeljavo standardnega mo-dela osnovnih delcev in sil med

njimi. Tako bi teorija vsega poja-snila tudi samo strukturo stan-dardnega modela s štirimi silami:elektromagnetno, šibko, močnoin gravitacijsko silo. Vendar sozadnja spoznanja o strukturiteorije strun to upanje v dobršnimeri pokopala. Pred nekaj leti sonamreč raziskovalci spoznali, damogoče kompaktifikacije omogo-

čajo ogromno število različnih ob-stojnih konfiguracij (vakuumov).Vsak od teh vakuumov opisuje svets povsem različno sestavo osnov-nih sil, močjo teh sil in različnovsebnostjo vrst osnovnih delcev.Kako sedaj pojasniti strukturosveta okoli nas? Zakaj se nahaja-mo ravno v vakuumu, ki opisujenaš svet, in ne v kateri od ostalih

mogočih konfiguracij? Morebitnorazlago ponuja antropično načelo,ki se ga je oprijel del raziskovalcevteorije strun.

Antropično načelo

Antropično načelo govori o tem, danekatera vprašanja, ki si jih zasta-vljamo, pravzaprav niti niso pravavprašanja. Oglejmo si vprašanje, kibi si ga lahko zastavljali pred sto-letji, ko je celotno nam poznano

vesolje predstavljal Sončni sistem.Namreč, kako to, da je Zemljaravno toliko oddaljena od Sonca,da na njej obstaja tekoča voda?

Kaj ni to neverjetno naključje? Čebi bila Zemlja le nekoliko dlje odSonca, recimo v bližini Marsoveorbite, bi vsa voda na Zemlji za-

mrznila. Če bi bila nekoliko bližjeSoncu, recimo toliko kot Venera,bi vsa voda izparela. Če ne bi bilotekoče vode, seveda na Zemlji nebi bilo življenja. Torej, kako to, da

je Zemlja ravno na pravi razdalji,da omogoča življenje? Kot da bi

neka višja sila posredovala z na-menom, da omogoči življenje... Avprašanje postane povsem nepo-membno, če nanj pogledamo z da-

našnjim vedenjem. Vemo namreč,da je v vesolju ogromno številozvezd - sonc, okoli katerih kroži-

jo planeti. Del teh planetov je odsvojih sonc oddaljen ravno dovolj,da lahko na njem obstaja voda ins tem možnost nastanka življenja.Življenje na Zemlji se je tako raz-vilo zato, ker je pač ravno na pravioddaljenosti. Ni več velike skriv-

nosti o nevidni roki, ki bi moralaprav ta planet nastaviti na pravorazdaljo. Če ta planet, ki gosti ži-vljenje, ne bi bil na pravi razdalji,življenje pač tu ne bi nastalo. Zdrugimi besedami, življenje bo zdoločeno verjetnostjo nastalo nakateremkoli planetu, ki je na pravirazdalji. Ali: tukaj na Zemlji smo,ker je ravno na pravi razdalji od

Sonca.Sedaj uporabimo antropično na-čelo na primeru teorije strun in ve-

PROTEUS 1/68

Fizika

Dimenzije strun solahko tudi do 15 redovvelikosti manjše od dosedaj eksperimentalnorazločljivih razdalj,

tako da večinaraziskovalnega delana tem področju ni preprosto preverljiva s poskusi .

19


20/48

Slika 5: Shematični prikaz dodatnih dveh kompaktnih dimenzij, ki imata oblikosfere. Dve običajni dimenziji predstavlja mreža, kjer smo izbrali le nekatere točkena ravnini. V vsaki točki ravnine je nato dodana še dvodimenzionalna sfera (tuzaradi preglednosti narisana le v izbranih točkah).

likega števila vakuumov ter kaj topove o velikosti kozmološke kon-stante. Kozmološko konstanto jeprvi vpeljal Einstein, ko je razvil

splošno teorijo relativnosti. Vsedo nekako sredine devetdesetihlet prejšnjega stoletja je nato koz-mološka konstanta zasedala obro-bje zanimanja fizikov. Jasno je bilonamreč, da kozmološka konstan-ta ne more imeti takšne velikosti,kot bi jo naivno pričakovali. Kerobliko kompaktifikacije uravnavakvantna gravitacija, lahko priča-

kujemo, da je velikost kozmološkekonstante v tipičnem vakuumupodana z velikostjo energije, prikateri gravitacija pokaže svojokvantno naravo. To pa je kar 120redov velikosti večje od vrednostikozmološke konstante, ki so jo pr-vič izmerili pred približno desetle-tjem. Rečeno drugače, verjetnost,da bi se znašli v vakuumu, kjer jekozmološka konstanta tako majh-na, kot jo izmerimo, je le približno10-120, torej kar neprijetno majhna.

Vendar pa ima kozmološka kon-stanta naslednjo pomembno la-stnost. Kozmološka konstanta na-mreč prispeva k energijski gostotivesolja. Velika vrednost kozmolo-ške konstante tako pomeni veliko

gostoto vesolja. Vendar pa velikagostota vesolja tudi pomeni, da sevesolje zelo na hitro razširi. Takoni dovolj časa, da bi nastale gala-ksije in zvezde, kar tudi pomeni,da v večini takih vesolj ni življenja.Dejstvo, da smo tukaj, torej pome-ni, da mora biti kozmološka kon-stanta skrajno majhna. Vendar neenaka nič. Če je v tem argumentu

kaj soli, potem pričakujemo, da bokozmološka konstanta približnotako velika, da bo še omogočilanastanek galaksij. Ne bo pa reci-mo mnogo redov velikosti manjša,saj je to statistično veliko manjverjetno. Tovrstni argument je vosemdesetih letih uporabil nobe-lovec prof. Weinberg v preglednemčlanku o kozmološki konstanti

in napovedal, da je kozmološkakonstanta ali natanko enaka ničzaradi kakšnih skritih razlogov,ki jih še ne razumemo, ali pa jenjena vrednost blizu tisti mejnivrednosti, ki še omogoča nastanekgalaksij. In res so v drugi polovicidevetdesetih let izmerili kozmo-loško konstanto ravno v tem na-povedanem območju. Vprašanje

seveda je, ali je to napoved vredno-sti kozmološke konstante ali le žeizmerjeno dejstvo. Saj vendar ženaš obstoj govori o tem, da koz-mološka konstanta ne more bitiprevelika. In ravno na tem vpra-šanju se lomijo kopja zagovorni-kov in nasprotnikov antropičneganačela. Sedaj zagovorniki skušajonajti kakšne druge opazljivke, ka-terih vrednost bi lahko pojasnili(napovedali) z uporabo antropič-nega načela. Vendar je vprašljivo,

PROTEUS 1/68

Ključno odkritje so biletako imenovane dualno-sti. Z njihovo pomočjo

lahko uvidimo, da je petrazličnih teorij strun[…] pravzaprav le petrazličnih obrazov enotneteorije. Witten je tej te-oriji nadel enigmatičnoime M-teorija, pri čemerni jasno, kaj pomeni tisti

M (različno od pogleda

posameznika je to lahko Mistery, Magnificent, Mother ali kaj tretjega).Strokovno pravimo izbiriobstojnih oblik dodatnihdimenzij in sil, ki se

pojavljajo v njih, izbiravakuuma. Trenutno sezdi, da je število obstoj-

nih vakuumov izrednoveliko, morda kar okoli

10 500 ali celo več.

20


21/48

Dodatno branje:

Raphael Bousso, Joseph Polchinski, Te string theory landscape,Scientific American, september 2004, str. 79.

Peter Woit, skeptični blog o teoriji strun:

Stephen Hawking o antropičnem načelu:

Slika 6: Edward Witten, vodilniraziskovalec teorije strun. Vir: < www.sns.ias.edu/~witten/ >

Jure Zupan (rojen l. 1975) se razi-skovalno ukvarja s teoretično fizikodelcev. Je podoktorski sodelavec naInstitutu Jožef Stefan, kjer je opra-

vil tudi doktorat, ter na CarnegieMellon University, Pittsburgh,ZDA. S poljudnoznanstvenim pisanjem se ukvarja že od študent-skih let in nastankov spletne revijeKvarkadabra, plod katere je tudiknjiga Zakaj je nebo modro.

ali ima še katera druga konstantanarave podobno drastične posledi-ce za strukturo vesolja, kot ga imakozmološka konstanta.Kljub zgoraj predstavljenim argu-mentom o tem, da teorija strunnima tolikšne napovedne moči, kot je bilo sprva pričakovati, pa je to ševedno edina konsistentna teorijakvantne gravitacije. In to je, po be-sedah prof. Weinberga, kar preve-liko naključje, da bi v tem ne bilonekaj resnice. Imeti konsistentnoteorijo kvantne gravitacije je pre-velik dragulj, da bi ga lahko pustilivnemar. Zaradi tega raziskovanje

teorije strun privlači pozornostnestrokovne javnosti in navdušujevedno večje množice raziskovalcev.Zaradi svoje matematično zahtev-ne strukture je teorija strun tudi

poživila del matematike. Guru te-orije strun in najbolj citirani avtormed fiziki, Edward Witten, je takotudi prejemnik Fieldsove medalje(Fieldsova medalja je matematičniekvivalent Nobelovi nagradi, le da

jo podeljujejo samo vsaka štiri leta,in to le dobitnikom, ki so mlajši od40 let). Po njegovih besedah je te-orija strun znanost 21. stoletja, ki

je po naključju padla v 20. stoletje,potrebovali pa bomo matematiko22. stoletja, da jo rešimo.

STROKOVNE EKSKURZIJE PRIRODOSLOVNEGA DRUŠTVA V LETU 2005/2006

• Okolica Bleda: jama pod Babjim zobom, Pokljuška soteska, dolina Radovne. Vodstvo: JD Bled, Bogoljub Aničić.(17.9.2005)• Avstrijska Koroška: grad Ostrovica, Magdalenska gora, Gosposvetsko polje – arheološka ekskurzija. Vodstvo:dr. Marko Frelih. (15.10.2005)• Kras: Osapska jama, Kastelski kras, naravne znamenitosti ob Ocizli, zaključek na osmici – geološka ekskurzija.Vodstvo: Franc Malečkar. (12.11.2005)• Trst z okolico – pešpot Riselce (2 uri hoje) / Zgonik, Rilkejeva pešpot od Sesljana do Devina (1 ura hoje) -naravoslovna ekskurzija. Vodstvo: Marinka Pertot. (25.3.2005)• Kolpa (Bela krajina): razgledna pešpot nad kanjonom reke, 4 ure hoje po ravnem terenu, naravne in kulturneposebnosti – naravovarstvena ekskurzija. Vodstvo: Mira Ivanovič. (15.4.2005)• Suhi travniki pod Kumom – botanična ekskurzija. Vodstvo: Dušan Klenovšek. (20.5.2005)

• Velebit. Geološko-botanična in naravovarstvena ekskurzija. Hoja: 4 ure vsak dan po ravnem terenu. Vodstvo:dr. Tomaž Planina, prof. dr. Tone Wraber in dr. Tomaž Surina. (2.-4.6.2005)• Zg. Savinjska dolina: Matkov škaf, muzej Potočke zijalke. Hoja: 4 ure strmega vzpona in spusta. Vodstvo: JanjaBenedik. (17.6.2005)

PROTEUS 1/68

Fizika 21


22/48

O HOLESEROLU,PA RAJE NISTE VPRAŠALI...

ŽELELI IZVEDETI

KAR STE

Petra Malovrh

Struktura holesterola. Sestavljajo gaštirje 5- do 6-členski obroči, na katereso pripete razne kemijske skupine.Z odcepljanjem, dodajanjem in premeščanjem že obstoječih kemijskihskupin iz holesterola nastajata dve

skupini hormonov: prvi uravnavajočlovekov spolni razvoj, drugi pa presnovo ogljikovih hidratov.

PROTEUS 1/68

K o sem zadnjič obiskala mamo,mi je vsa zmedena pod nos

pomolila laboratorijski izvid svojekrvi: “Hčerka moja, zdravnik pra-vi, da imam povišan holesterol, ase v vseh teh številkah prav nič neznajdem.” Seveda sem se začudila,saj vem, da je že pred leti iz svojega

jedilnika črtala večino maščob inzačela intenzivno telovaditi. “Ah,

saj ni tako hudo,” sem jo potolaži-la, “vrednost skupnega holesterola

je 5, kar je ravno na meji, poleg tegapa imaš več dobrega holesterolakot slabega.” A moje besede so josamo še bolj zmedle: “Dobri ho-lesterol? Kaj je zdaj to? Ali ni vesslab? Je res, da ga telo tudi samoproizvaja? Če neham jesti jajca, bopotem vse v redu?” se je usula plo-ha vprašanj..

Vloga holesterola v našemtelesu

Holesterol najdemo v membranahživalskih celic (torej tudi v člove-ških), kjer podobno kot kovinskemreže v betonu povečuje njihovotrdnost. Shematski zapis struk-ture holesterola (slika 1) ni za okolaika nič kaj zanimiv. A vseeno

lahko vsakdo na njej razloči, daholesterol sestavljajo štirje 5- do6-členski obroči, na katere so pri-pete razne kemijske skupine.Holesterol vnašamo v telo s hranoživalskega izvora. Ker pa pri veči-ni ljudi (danes predvsem v nera-zvitem svetu) meso, jajca in mlečniizdelki niso pogosto na jedilniku,se telo ne more zanašati samo nazunanje vire, zato holesterol izde-luje tudi samo. Sinteza lahko po-teka v skoraj vseh celicah, največ

pa ga proizvedejo jetra, prebavila,nadledvična žleza (tu nastajajohormoni, ki uravnavajo metaboli-zem) in spolne žleze (vir spolnihhormonov).Holesterol se do celic, ki ga potre-bujejo, prenaša po krvi. V vodi, to-rej tudi v krvi, je slabo topen, zatopo njej potuje povezan s posebni-mi beljakovinami, ki jim pravimo

lipoproteini. Glavni lipoprotein,ki celicam prinaša holesterol, jeLDL (low density lipoprotein),pogosto imenovan tudi slabi ho-lesterol. HDL (high density lipo-protein) ali po domače tudi dobriholesterol pa je lipoprotein, ki izcelic odnaša holesterol ter ga pokrvi prenese do jeter. Jetra so na-mreč edini organ, ki lahko odvečni

holesterol deloma razgradi in od-strani. Jetrne celice ga razgradijodo žolčnih kislin, ki se nato izlo-čijo v prebavila, kjer delujejo kotemulgatorji maščob in tako poma-gajo pri njihovi prebavi. Žolčne ki-sline se sicer reciklirajo, a določendelež temu krogu uide in se izločiiz telesa.

Holesterol v slabi luči

Holesterol se začne v obliki plakov

Medicina

VSE,

22


23/48

rigliceridi je drugo ime za maščobe. Sestavljajo jih tri molekule maščobnih kislin(nasičene ali nenasičene), povezane z eno molekulo glicerola. Med trigliceridesodijo tako masti (vse tri maščobne kisline so nasičene) kot olja (vsaj ena maščobna

kislina je nenasičena).

PROTEUS 1/68

nalagati v stenah žil že kmalu ponašem rojstvu. Ko dopolnimo 30let, so nekateri plaki lahko že takoveliki, da počijo. Snovi, ki se obtem sprostijo, sprožijo strjevanjekrvi na mestu poškodbe, nastane-

jo krvni strdki, nekaj podobnegakot kraste na kolenu, ki smo siga poškodovali recimo ob neu-spelem poskusu vožnje z “rolerji”.Krvni strdki lahko zamašijo žiloter tako preprečijo rdečim krvnič-kam, da bi do celic srca, možganovin drugih organov prenesle kisik.Posledice zmanjšanega dotoka ki-sika v srce so razlog za pekočo bo-

lečino v prsih, značilno za anginopectoris in njeno hujšo različicoinfarkt. Zamašitev katere izmedžil, ki napajajo možgane, največjeporabnike kisika, pa povzroči kap.S tem kratkim uvodom smo pote-šili prvo radovednost tistih najboljneučakanih, sedaj pa si bomo celo-tni proces od odlaganja holestero-la, tvorbe plakov preko razvoja bo-

lezni krvnih žil (ateroskleroza) donajhujšega izida, kapi in infarkta,skušali še podrobneje razjasniti.Z aterosklerozo (grško athero - le-pilo in sclerosis - trdnost) ozna-čujemo bolezen arterij, to je žil, kipo telesu prenašajo kri, bogato skisikom. Ateroskleroza je posle-dica vnetnega procesa, ki ga spro-ži odlaganje delcev LDL-a v žilni

steni. Da lahko nemoteno opravljasvojo vlogo, mora biti arterija pro-žna, saj se le tako lahko mišice vnjeni steni krčijo in pomagajo srcupoganjati kri po telesu, in sevedaprehodna, da kisik in vsa hranilaprispejo tja, kjer jih potrebujemo.Holesterol se v obliki delcev LDL-a odlaga v arterijski žilni steni.Okoliške celice, to so predvsem ce-

lic gladkih mišic in celice endotela(najbolj notranje plasti ži lne stene),z izločanjem posebnih signalnih

molekul - citokinov - sporočajodrugim celicam, da je z njimi ozi-roma v njihovi okolici nekaj naro-be. Na signale odgovorijo mono-citi (ena od treh podskupin belihkrvničk), ki imajo v našem telesuvlogo smetarjev. Monociti se pre-

rinejo skozi žilno steno do mestaodlaganja holesterola in tam zač-nejo “požirati” (fagocitoza) delceLDL-a. Ker so precej požrešni in

nimajo prave mere, se lahko takonajedo, da počijo. Ob tem spro-stijo celotno celično vsebino, meddrugim tudi nove citokine, ki šepospešijo vnetni proces, in dejav-nike, ki omogočajo strjevanje krvi

(prokoagulacijski dejavnik).Nastanejo plaki, to so z lipidi ob-dani monociti, ki so potem, ko so

pojedli svoj prvi obrok, dozoreliin jih zato pravilneje imenujemomakrofagi. Vse skupaj pa obdajaovoj iz nitaste beljakovine fibrina.Če aterosklerotični plak poči, sev krvotok sprostijo koagulacijskidejavniki, ki povzročijo strjeva-nje krvi. Nastanejo krvni strdki(trombusi), ki se spočetka držijožilne stene. Če se tak strdek odlo-mi, lahko zamaši žilo, kar povzro-či kap ali infarkt.

Kaj nam povedo analize ho-lesterola v krvi?

Ko dobimo v roke listek z analizo

svoje krvi, smo ponavadi vsi zme-deni, saj ne vemo prav dobro, kaj teštevilke sploh pomenijo. Kakšneso torej priporočene vrednosti ho-lesterola in maščob v krvi?V tabeli 1 so podane meje oziromaintervali, ki veljajo pri nas, sicer pavrednosti od države do države ra-hlo nihajo. Nekako se vsi strinjajo,da so vrednosti skupnega hole-sterola pod 5 mmol/l normalne,nad to številko pa je že potrebnadoločena previdnost. Poleg tega je

23


24/48

zaželeno, da je v krvi čim več do-brega in čim manj slabega holeste-rola, nizka pa naj bo tudi vsebnostmaščob (trigliceridov).Izredno strog pri stopnjah hole-sterola je znani športni dietologdr. Haas, ki je med drugim urejal

jedilnike tudi Martini Navratilovi.Po njegovih standardih vrednostiskupnega holesterola v krvi ne bismele presegati 3,9 mmol/l, vre-dnosti trigliceridov pa naj ne bibile višje od 0,8 mmol/l. Takšnasestava krvi naj bi po njegovemmnenju športnikom omogočalaohranjanje visoke zmogljivosti in

doseganje vrhunskih rezultatov. Bolje preventiva kot kurativa

Na vrednosti holesterola v krvivplivajo vsaj štirje dejavniki vprehrani: holesterol, nenasičenemaščobe, nasičene maščobe invlaknine-balast. Vse te stvari mo-ramo upoštevati, če želimo izboje-

vati svojo bitko s holesterolom.Morda se vam bo zdelo smešno,da je vnos holesterola samega privsem še najmanj pomemben. Če shrano vnašamo dovolj holestero-la, ga jetrne celice ne proizvajajoin ravnotežje se hitro vzpostavi.Veliko bolj nevarno je uživanje“slabih” maščob. Proizvajalci raz-lične hrane kupca pogosto zava-

jajo z napisi, da izdelek ne vsebujeholesterola, nihče pa vam ne pove,da ni zato nič bolj zdrav, saj je naj-brž poln “slabih” maščob, kar pase proizvajalcu očitno ni zdelo po-trebno obešati na velik zvon.Prvo pravilo, ki se ga moramo na-učiti, je, da vse maščobe niso slabe.Prav nasprotno, nekatere so celodobre in pomagajo zniževati hole-sterol v krvi, poleg tega pa so nujnopotrebne za normalno delovanjeorganizma, saj sestavljajo celične

Odlaganje holesterola, migracija monocitov in začetek nastanka plakov. Rdečeokrogle ploščate celice - rdeče krvničke; rumeno - delci LDL-a (slabi holesterol);vijolične celice - monociti. (Vir: www.cardio.bayer.com)

Sestava arterijske stene. (1) Elastično vezivno tkivo; (2) gladke mišice; (3) celiceendotela, najbolj notranji žilni sloj. (Vir: www.cardio.bayer.com)

PROTEUS 1/68

1

3

2

24


25/48

marni uslužbenci javnega prometapa ga ne odstranijo, zato ostanevečno parkiran na robu prometneceste, kjer začne kmalu povzročatizastoje in škodo

Ko preventiva ne pomagaveč …

Kako delujejo zdravila, ki vam jih je predpisal zdravnik, in zakaj jenjihova uspešnost omejena?

Odvečnega holesterola se lahkoznebimo na dva načina: tako, dapovečamo njegovo izločanje iztelesa, ali pa tako, da preprečimonastajanje novega, torej sintezov celicah. Dejali smo, da se hole-sterol iz telesa odstranjuje v obli-

Po drugi strani pa namholesterol lahko tudiškoduje, saj je eden od pomembnih dejavnikov, ki povzročajo nastanek boleznižil, aterosklerozo, kap ininfarkt.

Aterosklerotični plak. Črna barva predstavlja fibrin. (Vir: www.cardio.bayer.com)

Pri uravnavanju količineholesterola v krvi je zelo pomembno upoštevanjedoločenih elementov prehrane, v prispevku pa je predstavljena tudinova možnost zdravljenja povišanega holesterola.

PROTEUS 1/68

membrane, so predhodniki mno-gih signalnih molekul in bogat virv maščobah topnih vitaminov A,D in E.

Kaj sploh so maščobe?

Tri molekule maščobnih kislinse preko estrskih vezi povežejo zglicerolom (predstavnikom alko-holov) v maščobe, pri čemer so prinasičenih oziroma slabih maščo-bah vse tri maščobne kisline nasi-čene, pri nenasičenih pa je vsaj enamed njimi nenasičena.Slabe maščobe najdemo v hrani

živalskega izvora in se običajnonahajajo v trdni obliki kot masloali mast. Dobre maščobe, ki so en-krat ali večkrat nenasičene, pa naj-demo predvsem v rastlinski hraniin v nekaterih mastnih ribah, kotso losos in skuša. Nenasičene ma-ščobe srečamo največkrat v oblikiolj. Žal pa tudi vsa olja niso zdra-va. V postopku hidrogeniranja, s

katerim povečajo njihovo obstoj-nost ali pa jih predelajo v trdnoobliko (margarina), se maščobebodisi spremenijo v nasičeno obli-ko ali pa se preoblikujejo v takoimenovano trans obliko nenasiče-nih maščob, ki so prav tako ško-dljive kot nasičene. Najbolj zdravo

je olivno olje, še posebej tisto, ki ga

pridobivajo s hladnim stiskanjem

in ga poznamo po oznaki devi-ško oziroma ekstra deviško. Ribesevernih morij vsebujejo zelo kori-

stne, večkrat nenasičene maščob-ne kisline, imenovane omega-3 inomega-6.Nasičene maščobe preprečujejocelicam, da bi sprejemale delce

LDL-a, zato ti v večjem številukrožijo po naših žilah in se slejko prej odlagajo v njihovih stenah.Nenasičene maščobe znižajo vseb-nost delcev LDL-a in nasičenihmaščob v krvi, maščobne kislineomega-3 pa poleg tega tudi pre-prečujejo strjevanje krvi in nasta-

janje krvnih strdkov. Nedavno so

ugotovili, da holesterol in nasičenemaščobne kisline (ne pa tudi ne-nasičene) aktivirajo gen za protein,imenovan CETP (cholesteryl estertransfer protein), ki v celici prena-ša holesterol iz delcev HDL-a vdelce LDL-a. Tako se holesterolusede namesto na “HDL-avtobus”,ki pelje v jetra in nato ven iz telesa,raje na “LDL-avtobus”, ki ponuja

krožne oglede po znamenitostihnašega telesa. Vsake toliko časa sekak avtobus tudi pokvari, malo-

Medicina 25


26/48

Hrana Holesterol (mg) Nasičene maščobe(g)

možgani (100 g) 2000 2 jajce (1) 400 4

jetra (100 g ) 300 3

maslo (100 g) 250 50

svinjina (100 g) 90 13

govedina (100 g) 70 8

piščanec (100 g) 60 1

riba (100 g) 45 0-2

sir (100 g) 100 15

smetana (100 g) 40 8mleko (100 g) 14 2

Petra Malovrh (rojena l. 1973) je raziskovalka vlaboratoriju Razvojne analitike biofarmacevtikov

v Leku. Doktorirala je na Medicinski fakultetiv Ljubljani s področja biokemije in molekularnebiologije.

PROTEUS 1/68

ki žolčnih kislin, žal pa se večinav prebavila izločenega žolča po-novno absorbira. Z zdravili, ki vprebavilu vežejo žolčne kisline ins tem preprečijo absorpcijo, lahkoznižamo vrednosti holesterola le

za 15-20 %, saj se, če je v krvi pre-malo holesterola, v celicah povečanjegova sinteza. Zdravilo lovasta-tin preprečuje sintezo holesterola,krvne vrednosti pa lahko zniža ledo 30 %. Ob skupni uporabi obehvrst zdravil se lahko vsebnost ho-lesterola zniža do 50 oz. 60%.

Bomo kmalu dobili cepivo

proti povišanemu holestero-lu?

Saj ni res, ali pa mogoče tudi je?Novo zdravilo je zasnovano kotcepivo na osnovi prej omenjenegaproteina CETP.Idejo, da bi lahko raven holestero-la uravnavali proteinom CETP, so

dobili na podlagi raziskave, opra-vljene na Japonskem, ki je pokaza-la, da imajo družine z zelo visokovsebnostjo dobrega in razmeroma

nizko vsebnostjo slabega holeste-rola v krvi spremenjen gen za taprotein.Pri pripravi cepiva na osnovi prote-ina CETP so raziskovalci skleniliizkoristiti avtoimunsko lastnostnašega imunskega sistema, ki nor-malno ni zaželena. Limfociti T sovrsta belih krvničk, ki v našem te-lesu prepoznajo zelo specifične an-tigene, to je odseke molekul, protikaterim imunski sistem, kateregadel so tudi sami, sproži odgovor.V normalnem stanju organizemonemogoči delovanje limfocitovT, ki prepoznajo in odgovarjajo na

telesu lastne molekule. Pri avtoi-munskih boleznih določeni lim-fociti T uidejo nadzoru in spro-žajo odziv na telesu lastne snovi.Cepivo bi moralo biti sestavljenotako, da bi v telesu izzvalo avtoi-munski odgovor na CETP. Polegtega bi moral biti odgovor usmer- jen samo proti proteinu CETP inne tudi proti kakemu drugemu, ki

mu je podoben. Identificirali so 16aminokislin dolg košček protei-na, ki je značilen samo za CETP,in ga zlili s 14 aminokislinami

toksina tetanusa, za katerega jepri človeku značilen zelo burenimunski odziv, ter tako zagotoviliučinkovito reakcijo tudi na CETP.Pri zajcih in miših, ki so jih cepilis tako pripravljenim antigenom,so se vrednosti HDL-a dvignile,LDL-a znižale, občutno pa se jezmanjšal tudi obseg aterosklero-tičnih poškodb.Ocenjujejo, da bi za učinkovitodelovanje zadoščali že dve ceplje-nji na leto, kar je precejšen napre-dek glede na vsakodnevno jemanjetablet. Delovanje tega zdravila najbi bilo tudi dosti bolj specifično ins tem manj škodljivo kot običajne,uveljavljene metode zdravljenja.

Parameter Koncentracija krvi (mmol/l)

skupni holesterol 4,0 - 5,7

LDL - slabi holesterol 2,0 - 3,9HDL - dobri holesterol ženske več kot 1,4; moški več kot

1,6

trigliceridi (maščobe) 0,6 - 1,7

abela 2: Priporočene krvne vrednosti holesterola in maščob, ki

so navedene tudi na vsakem laboratorijskem izvidu.abela 1: Vsebnost holesterola in nasičenih maščob v različnihvrstah hrane.

26


27/48

z valovno dolžino. Zato cunami skoraj vso energijo, ki mu jopodeli potres, ponese prek velikih razdalj. Cunami pravtako

nima znatne disperzije, kot imenujemo odvisnost hitrosti šir- jenja valovanja od valovne dolžine, ki bi raztegnila in zgladilaob nenadnem potresu nastali valovni sunek in tako zmanj-šala njegovo energijsko gostoto in z njo rušilnost. Zanimiva je tale primerjava. Če pride do močnega potresa na kopnem,ga v razdalji 100 km komaj še čutimo. Pri podmorskih po-tresih pa cunamiji uničujejo obale, ki so nekaj 1000 km od-daljene od epicentra. Znan je pacifiški cunami po potresupred obalo Čila leta 1960, ki je vzel več kot sto življenj celona Japonskem! Razloga za to nenavadno razliko med kopen-skimi in podmorskimi potresi sta dva: pri potresnih valovih jedisipacija večja, pomembno pa je še, da se ti širijo v prostor,

torej tudi v notranjost Zemlje, medtem ko se cunami širi le popovršini. Že brez upoštevanja disipacije tako energijska go-stota potresnih valov pada obratno sorazmerno s kvadratomoddaljenosti od središča potresa (v resnici je stvar mnogobolj zapletena), energijska gostota cunamija pa le obratnosorazmerno z oddaljenostjo,kar je velika razlika.Ko se val približuje obali, kjer se globina zmanjšuje, njegovaamplituda narašča. Energijska gostota cunamija se namrečpribližno ohranja, masa vode, ki se giblje, pa je zaradi plitvej-šega morja vse manjša. Presežna energija se naloži v dvigo-vanje gladine in v hitrejše gibanje vode proti obali (spomni-mo se, da je hitrost vode na odprtem morju le nekaj cm/s).

Hkrati se hitrost valovanja na vse plitvejši vodi zmanjšuje, stem pa se v smeri proti obali zmanjšuje tudi energijski tok, kiga nosi valovanje – produkt gostote energije in hitrosti valo-vanja. Z drugimi besedami, več energije priteče, kot je uspeodteči proti obali. Zaradi tega se še dodatno poveča gostotaenergije, kar spet pomeni večanje amplitude vala in hitrejšegibanje vode proti obali. Pojav je povsem enak kot pri običaj-nih valovih, na katerih deskajo, le da je energija neprimernovečja in da cunami zaradi večje valovne dolžine obalo začutimnogo prej. Navadni valovi, četudi so lahko po višini povsemprimerljivi s cunamiji, zaradi valovne dolžine le nekaj desetali morda sto metrov niso preveč nevarni, saj pridejo in grejo

in ne sežejo daleč v notranjost. Cunami pa kopno dobesednopoplavi – spomnimo se, da je njegova valovna dolžina 100km ali več.Kakršnokoli je že precej zapleteno dogajanje ob obali, ključ-no je, da se ob obalah sprosti velik del energije, ki jo je valdobil ob potresu. Cunami pač predstavlja žal zelo učinkovitmehanizem, ki zmore to energijo skoraj nezmanjšano pre-nesti celo čez cel ocean. Še to: najbolj ranljive so obale, prikaterih se dno postopoma dviga. Angleške pečine, recimo,so bistveno bolj varne – na njih bi se cunami preprosto od-bil. Pravtako se nič hudega ne zgodi otočkom, ki so majhni vprimerjavi z valovno dolžino cunamija – teh cunami sploh ne

opazi. Kopalec ob obali takšnega otočka bi cunami zaznal lekot majhno, a začuda hitro izmenjujočo se bibavico.

Daniel Svenšek

Cunami je navaden gravitacijski vodni val, kot ga poznamoz obale, le da ima zelo veliko valovno dolžino, ki lahko zna-

ša vse do 500 km. Na odprtem morju je njegova amplitudamajhna, nazadnje, decembra lani, je bila približno 0,5 m, karso izmerili s sateliti, ki so bili v času potresa nad Indijskimoceanom. Če smo na ladji, daleč od obale, cunamija splohne opazimo, saj je videti kot hitrejša bibavica. Pri valovni dol-žini 200 km je njegova časovna perioda približno 15 minut.Podobnost z bibavico pa je le navidezna, saj plima očitno nepovzroči razdejanja. V čem je razlika? Ker je motnja, ki pov-zroča bibavico, postopna in počasna v primerjavi s hitrostjoširjenja valovanja, je pri bibavici morska gladina ves čas sko-raj v ravnovesju – ni valovanja, le ravnovesno stanje (višinavode) se počasi spreminja. Pri podmorskem potresu pa gre zanenadno, skokovito motnjo, ki vzbudi valovanje. Ključno je

torej, da je perioda motnje, ki povzroča bibavico, približno 12ur, medtem ko potresna motnja traja le nekaj minut (8 minutpri potresu decembra lani). Koristna je prispodoba z vedromvode in manjšim kamnom, ki ga spustimo vanj, tako da je nakoncu gladina vode višje. Če kamen spuščamo zelo počasi,ni nobenega valovanja, le gladina se enakomerno dviga dokončne višine, pri čemer se stena vedra nad njo ne zmoči.Drugače je, če kamen kar spustimo in s tem sprožimo valova-nje – pri tem zmočimo tudi steno nad končno vodno gladino.Na srečo vsak podmorski potres ne povzroči cunamija, am-pak le takšen, pri katerem se oceansko dno znatno premaknev navpični smeri.

Pri gravitacijskem vodnem valu na globoki vodi, to je taki, ki je mnogo globlja od valovne dolžine valovanja, površinskideli vode krožijo v navpični ravnini, ki vsebuje smer potova-nja valovanja. Ko gremo v globino, to gibanje zamira, in sicerimajo krožnice, po katerih se gibljejo deli vode, z naraščajočooddaljenostjo od gladine vse manjše polmere. Gibanje seženekako do globine, ki je primerljiva z valovno dolžino valo-vanja, pod njo pa voda miruje. Valovna dolžina cunamija jemnogo večja od globine oceana, zato gre pri cunamiju zagravitacijsko valovanje na plitvi vodi. Zanj je značilno, da odzgoraj omenjenega kroženja delov vode ostane le vodorav-na komponenta hitrosti (močno sploščena elipsa), ki je povsej globini enaka, pri čemer lahko zanemarimo tanko mej-no plast ob dnu, v kateri voda zaradi viskoznosti obmiruje.Opraviti imamo torej z obilico kinetične energije, saj se vodagiblje po vsej globini oceana, povsem drugače kot pri valovihs kratko valovno dolžino, kakršnih smo vajeni s poletnih po-čitnic in ki segajo le nekaj metrov v globino. Hitrost širjenjavalovanja v plitvi vodi je koren iz produkta gravitacijskegapospeška in globine, kar v 4 km globokem oceanu pomenipribližno 700 km/h! Opozoriti velja, da je to hitrost širjenjavalovanja in ne hitrost gibanja vode. Hitrost vode pri amplitu-di 0,5 m v 4 km globokem oceanu znaša le približno 2,5 cm/s!To je malo tudi v primerjavi s plimskimi tokovi, katerih hitrostiso že v Jadranu več kot 10 cm/s.

Ker je valovna dolžina cunamija tako velika, valovanje skorajne izgublja energije. Disipacija zaradi viskoznosti, ki je tukajglavni vir izgubljanja mehanske energije, se namreč veča skrajevnimi odvodi hitrosti vode, ti pa so obratno sorazmerni

Vodni val, to vem, a kakšen, glede na

to, da je tako zelo hiter

Vprašajte dr. Proteusa

KAJ JE CUNAMI?

PROTEUS 1/68

27


28/48

Iz zgodovine znanosti

Sašo Dolenc

Galilejeva knjiga Siderius Nuncius je verjetno najbolj

dramatična znanstvena knjiga, ki so jo kdajkolinatisnili. V njej je Galileo Galilei leta 1610 predstavilnenavadne nove pojave na nebu, ki jih je odkril s pomočjoskrivnostnega nove

proteus september 2005

Documents