სიახლე 
იმის გამო რომ ჩვენს ბლოგს შეემატა ახალი ავტორი (mi007), ასევე იმის გამო რომ უკვე საკმაოდ დაგროვდა სტატიებიც და იმის გამო რომ თბილისში მეცნიერების თვალსაზრისით სასიამოვნო სიახლეებია (რაც აუცილებლად დაიდება ბლოგზე), გადავწყვიტეთ ბლოგის პატარა რეკონსტრუქცია, რათა სტატიები და სხვა სახის რესურსები თუ სიახლეები უფრო ოპტიმიზირებული სახით წრმოგიდგინოთ.
E=mc² 
ეს პოსტი რეკონსტრუქციის დამთავრებისთანავე წაიშლება. გვეწვიეთ მალე…
Posted in მთავარი | 5 Comments »
მოგესალმებით.
ეს ჩემი პირველი პოსტია, იმედი მაქვს მოგეწონებათ. ჩემი სტატიების ძირითადი თემა იქნება ბიოტექნოლოგიები, მაგრამ ვინაიდან მე უფრო მეტად მედიცინის მიმართულება მაინტერესებს პირველი პოსტში გადავწყვიტე მესაუბრა ნანოტექნოლოგიების გამოყენებაზე მედიცინაში.
ნანოკრისტალები
ყველაფერი დაიწყო 80-იან წლებში, ლუის ბრუსისა (BELL Laboratories) და ალექსანდრე ეფროსის მიერ (Yoffe Institute in St. Petersburg) . ისინი ატარებდნენ ექსპერიმენტს ნანოკრისტალებზე, იკვლევდნენ თუ როგორ შეიძლებოდა ერთსადაიმავე მატერიალს აბსოლიტურად განსხვავებული ფერი მიეღო. ეს დაკვირვება მიზნად ისახავდა გაერკვიათ კავშირს ნანოკრისტალების ზომასა და ფერს შორის. ამრიგად ეს მეცნიერები აპირებდნენ გაეგოთ “კვანტური წერტილის” თვისებებზე რაც შეიძლება მეტი რამ. მათ მიაგნეს გზას რისი მეშვეობითაც “კვანტური წერტილები” გახადეს წყალში ხსნადი. ასევე აღმოაჩინეს, რომ ნანოკრისტალების გარშემო არაორგანული გარსის დამატება , და მათზე ლურჯი ფერის სინათლის მინათება, კრისტალის ფერს უფრო კაშკაშას ხდიდა.
ზოგადად, ნანოკრისტალები არის ფლუოროფორები – სუბსტანციები, რომლებიც ახდენენ სინათლის ფოტონების აბსორბციას და შემდეგ მათ რე-ემისიას განსხვავებული სიგრძს ტალღებში. ასეთი სახის ნანოკრისტალები განსხვავდებიან ტრადიციული ფლუოროფორებისაგან, ისეთებისაგან როგორებიცაა ორგანული ფლუოროსცენტიური საღებავები ან ბუნებრივი ფლუოროსცენტიური ცილები. ამ სახის ნანოკრისტალი წარმოადგენს ცილის ზომის (ნანომეტრულ-მილიმიკრონულ) ატომების კლასტერს, რომელიც შედგება რამოდენიმე ასეული ან ათასეული ნახევარგამტარის ატომისაგან (კადმიუმი შერეული სელენიუმთან ან ტელურიუმთან) და მთლიანი მატერიალის ოპტიკური თვისებების გასაუმჯობესებლად გარედან დაფარულია ნახევარგამტარული (თუთიის სულფიდის) გარსით. ამიტომ ასეთი ნაწილაკების მოქმედების მექანიზმი განსხვავებულია ტრადიციული ფლუროფორებისაგან, ის მოქმედებს ელექტრონული გადაცემების მონაწილეობის გარეშე.
სურათზე ნაჩვენებია ნანოკრისტალის კონიუგატის სტრუქტურული ელემენტების სქემა. სხვადასხვა ნაწილაკები ერთმანეთთან დაახლოებულია ზომის ჩვენების მიზნით.
ფლუოროსცენტული ნანოკრისტალის “გულში” განთავსებულია ეგრეთწოდებული ექსიტონი (An exciton is a bound state of an electron and an imaginary particle called an electron hole in an insulator or semiconductor, and such is a Coulomb-correlated electron-hole pair). ექსიტონი არის ტრადიციული ფლუოროფორების ანალოგიური, სტიმულირებული სტრუქტურა, რომლის უპირატესობაა დიდი მუშაობის ხანგრძლივობა ე.წ. ლაიფთაიმი. (რასაკვირველია მიკროწამებში). ეს უპირატესობა გამოიყენება ისეთ სამედიცინო კვლევებში, სადაც პრიორიტეტულია “განსაზღვრულ დროში-შებოჭვის” რეაქციები.
ნანოკრისტალის მიახლოებითი ზომა.
კიდევ ერთი თავისებურება რაც ახასიათებს ნანოკრისტალებს არის პირდაპირი და წინასწარ განსაზღვრადი კავშირი კვანტური წერტილის ფიზიკურ ზომასა და ექსიტონის ენერგიას შორის (შესაბამისად ექსიტონის ენერგიიდან გამომდინარეობს გამოსხვივებადი ფოტონის ტალღის სიგრძე). ეს თვისება განისაზღვრა როგორც – “წინასწარი დაყენების შესაძლებლობა” (tunability ) და ფართოდ გამოიყენება ისეთი ცდების დროს, როდესაც საჭიროა მრავალი ფერის ერთდროული არსებობა.
სურათზე ნაჩვენები ერთნაირი ტალღის სიგრძის ულტრაიისფერი ნათურის ზემოქმედებით ცვალებადი ფერის ნანოკრისტალები. კრისტალის ზომა განაპირობებს ფერს.
რაც შეეხება ამ ბიოტექნოლოგიის გამოყენებას მედიცინაში. ნანოკრისტალების ბიოკონიუგატები პროტეინებთან, ოლიგონუკლეოტიდებთან, პატარა მოლეკულებთან და სხვ. გამოიყენება მათი ზუსტი მიმართვისათვის დაკვირვებადი ობიექტისაკენ და უზუსტესი თვალყურის სადევნელად. უმეტესწილად გამოიყენება ბიოკონიუგატები რომლებშიც, ერთი ფლუოროფორა – ერთ მოლეკულასთანაა დაკავშრებული, მაგრამ ტექნოლოგია იძლევა საშულაებას მრავალი მოლეკულა (დიდ არეალზე ზემოქედებისათვის) მიებას ერთ ფლუოროფორას ანუ ნანოკრისტალს. მაგალითად გამოიყენება სტრეპტავიდინის (A პროტეინის) შემცველი ნანოკრისტალები, რომლებიც შესაბამის ანტისხეულთან ურთიერთქმედების შემთხვევაში სტანდარტულ ფლუოროსცენციულ მიკროსკოპზე იძლევიან მოქმედების არეალის ზუსტ და მრავალფეროვან (როგორც პირდაპირი ისევე ირიბი გაგებით) სურათს.
ამრიგად მედიცინაში შეიძლება გამოყენებულ იქნას 3-4 და მეტ სუბსტრატიანი ბიოკონიუგატი-ნანოკრისტალი, რომელიც განსხვავებული ზომის გამო სხვადასხვა შეფერილობას მიიღებს კვლევის დროს. ეს ყველაფერი აადვილებს და თვალსაჩინოს ხდის კვლევის მიმდინარეობას.
და ბოლოს ყველაზე ლამაზი და თვალსაჩინო მაგალითი ნანოკრისტალის მედიცინაში და კერძოდ ანტიგენ-ანტისხეულის ურთიერთქმედებით მიმდინარე პროცესებში, მონაწილეობისა.
მრავალფერიანი იმუნოფლუორესცენტული გამოსახულება ნანოკრისტალის კონიუგატის და ანტისხეულის მოქმედებისა.
სურათზეა: თაგვის თირკმლის ნაწილში ცილა ლამინინი აღნიშვნისათვის გამოყენებულია ანტი-ლამინინური ანტისხეული IgG შეკავშირებული ნანოკრისტალთან (მწვანე ფერის ფლუოროსცენცია). PECAM (platelet/endothelial cell adhesion molecule; CD31) აღნიშნულია ანტი-PECAM ანტისხეულის კონიუგატით (წითელი ფერის ფლუოროსცენცია). ბირთვის არნიშვნის მიზნით გამოყენებულია ლურჯი ფერის გამომასხივებელი ნანოკრისტალი.
ეს სტატია ზღვაში წვეთია იმასთან შედარებით რა შესაძლებლობებსაც იძლევა ბიოტექნოლოგიები მედიცინაში. ვედცდები შემდეგი სტატია უფრო საინტერესო და ინფორმატიული გამოვიდეს.
Posted in ბიოლოგია, განათლება, მეცნიერება, მთავარი, ფიზიკა | 14 Comments »
დღეს, ფორუმზე რომ შევიხედე, ირაკლის ძალიან სასიამოვნო პოსტი აღმოვაჩინე :) დიდი მადლობა ირაკლის ასეთი მშვენიერი ინფოს მოწოდებისათვის. ეს გახლავთ ქართველი მეცნიერის, გია დვალის 5 ლექცია, 2009 წლის საზაფხულო სტუდენტური ლექციების კურსიდან, რომელიც ჩატარდა ცერნში.
გია დვალი
მისი ლექციები შეეხება სტანდარტული მოდელის ფარგლებს გარეთ არსებულ მოვლენებს, რომელიც თანდათან აქტუალური ხდება მეცნიერებისათვის, იმ თვალსაზრისით რომ ფიზიკა წინ მიიწევს და ირკვევა რომ სტანდარტული მოდელი შეიძლება არცთუ ისე ყოვლისმომცველი აღმოჩნდეს და საჭიროებს შევებას.
ლექციები ინგლისურ ენაზეა, მაგრამ გია ძალიან გასაგებად საუბრობს, ასე რომ არამგონია რამე გაუგებარი დაგრჩეთ
ესეც ლექციები:
ლექცია I: http://cdsweb.cern.ch/record/1193112
ლექცია II: http://cdsweb.cern.ch/record/1194048
ლექცია III: http://cdsweb.cern.ch/record/1194476
ლექცია IV: http://cdsweb.cern.ch/record/1194477
ლექცია V: http://cdsweb.cern.ch/record/1194481
ეს კი გახლავთ მთლიანად Summer Student Lecture Programme Course 2009 კატალოგის ბმული, სადაც შეგიძლიათ თქვენთვის საინტერესო თემატიკა აირჩიოთ Summer Student Lecture Program Course 2009
აბა, მოკალათდით და ჩავუჯდეთ ლექციებს 
P.S. კიდევ ერთხელ დიდი მადლობა ირაკლის
Posted in ასტრონომია, მეცნიერება, მთავარი, ფიზიკა | 5 Comments »
მოგესალმებით ყველას! ძალიან დიდი დრო გავიდა მას შემდეგ რაც ბლოგზე სტატია აღარ დადებულა. ამას აქვს თავისი ობიექტური და სამწუხაროდ სუბიექტური მიზეზები. თუმცა ამჯერად ძალიან სასიამოვნო ამბავი უნდა გაუწყოთ
როგორც იცით დღეს ქართული პრესა და ტელევიზია მეცნიერებას ძალიან მცირე ყურადღებს უთმობს, რაც უდავოდ ნეგატიური მოვლენაა, რადგანაც ამის გამო შემეცნებითი სტატიების და გადაცემების ხვედრითი წილი მნიშვნელოვნად კლებულობს. თუმცა საბედნიეროდ არიან ისეთი გამონაკლისებიც, რომელთათვისაც მეცნიერება კვლავ პრიორიტეტია და ხელს უწყობენ მის პოპულარიზებას, რათა დაინტერესებულ მკითხველს მიაწოდონ საინტერესო და თანამედროვე შემეცნებითი მასალა ამა თუ იმ სახით.
სწორედ ასეთი გამონაკლისია სამეცნიერო ტექნოლოგიური გამოცემა ნავიგატორი (Navigator.ge).
ნავიგატორი პერიოდულად გთავაზობდათ შემეცნებით სტატიებს მეცნიერების სხვადასხვა დარგიდან. ასევე საინტერესო სტატიებს კომპიუტერულ და მობილურ ტექნიკაზე, სახადასხვა software-hardware-ზე, მულტიმედიურ გადაწყვეტილებებზე. ასევე ქრონოლოგიურად ხდებოდა როგორც ჩვენს ქვეყანაში ისე გლობალურად მიმდინარე ICT სიახლეების ანონსირება. მოკლედ ნავიგატორს ნამდვილად უჭირავს ქართულ ბეჭდვით გამოცემებში საკუთარი ადგილი და ათობით სხვადასხვა სახის ყვითელი პრესის ფონზე ცდილობს მოგაწოდოთ შემეცნებითი და სასარგებლო ინფორმაცია.
ამიერიდან კი ნავიგატორში ჩემი სტატიებიც დაიბეჭდება. ოქტომბერი საცდელი თვე იქნება, ვნახოთ როგორ ჩაჯდება გამოცემის ფორმატში. იმედი მაქვს მოგეწონებათ. თქვენი აქტივობა იქნება ინდიკატორი იმისა, რომ ამ ქვეყანაში მეცნიერებით კიდევ არიან დაინტერესებულნი. სტატიები იქნება პოპულარულ ენაზე დაწერილი და გათვლილია ფართო სპექტრის მკითხველისათვის. ნებისმიერი შენიშვნა თუ წინადადება ჩემთვის მისაღებია და შეგიძლიათ თამამად გამიზიაროთ თქვენი მოსაზრებები
წარმატება ვუსურვოთ ნავიგატორს და მის რედაქციას…. ასევე მეც
E=mc²
Posted in ასტრონომია, ბიოლოგია, განათლება, მათემატიკა, მეცნიერება, მთავარი, ფიზიკა | 7 Comments »
ზუსტად 20 წლის წინ, 1989 წლის 23 მარტს, Salt Lake City-ში, University of Utah-ში, გაიმართა ერთი ჩვეულებრივი ყოველწლიური ქიმიკოსთა კონფერენცია. რა თქმა უნდა ყველა კონფერენცია მნიშვნელოვანია სამეცნიერო სამყაროში, რადგანაც კონფერენციების დროს ხდება მნიშვნელოვანი ინფორმაციის მიმოცვლა მეცნიერთა შორის, მაგრამ ის რაც იმ დღეს მოხდა, რბილად რომ ვთქვათ სულ ცოტათი მაინც გასცდა რიგითი კონფერენციის ფარგლებს
ორმა ელექტროქიმიკოსმა, Martin Fleischmann-მა (Southampton University, UK) და Stanley Pons-მა (University of Utah, department of chamistry), გააკეთეს განცხადება, რომ მათ შესძლეს მიეღოთ ბირთვული რეაქცია დაბალ ტემპერატურაზე (შეიძლება ითქვას ოთახის თემპერატურაზე ). თქვენ შეიძლება გაგიკვირდეთ, ამაში მნიშვნელოვანი რა არისო, მაგრამ ფიზიკოსებისთვისა და ქიმიკოსებისათვის მაშინ ეს “შოკისმომგვრელი” განცხადება იყო
1989 წლის 23 მარტის ქიმიკოსთა კონფერენცია
Salt Lake City
როგორც იცით, რაც დრო გადის, მით უფრო მწვავედ დგება საკითხი იმის თაობაზე, რომ დედამიწას არცთუ ისე შორეულ მომავალში ენერგეტიკული შიმშილი ელოდება. ნავთობი, რომელიც დღესდღეისობით ენერგიის ძირითად წყაროს წარმოადგენს, თნადათანობით სულ უფრო და უფრო ცოტავდება (თუ რომელიმე ცუდ შეიხს არაბეთში გადამალული არ ააქვს ნავთობის დიდი მარაგი ). ალტერნატიული ენერგიის წყაროდ კი ბირთვული ენერგია სახელდება, თუმცა დღემდე ადამიანმა ვერ მოახერხა, მისგან ისე მიეღო დიდი რაოდენობის ენერგია, რომ თვითონ ამ საქმისთვის ცოტა ენერგია დაეხარჯა. ბირთვული რეაქტორები, რომელიც გამოიყენბა ბირთვული ელექტროსადგურების მუშაობაში, არ იძლევიან დიდ და ბევრ ენერგიას. ერთადერთი საშუალება, რომელიც კოლოსალურ ენერგიას მოგვცემს ესაა ბირთვული რეაქცია (აფეთქება-უხეშად რომ ვთქვათ), მაგრამ ჯაჭვური ბირთვული რეაქციის მართვა ძალიან ძნელია. ჯერ ერთი, რომ მივიღოთ ბირთვული რეაქცია, საჭიროა ძალიან დიდი რაოდენობის ენერგიის დახარჟვა ჟაჭვური რეაქციის ინიცირებისათვის (საჭიროა მილიონობით გრადუსი), რაც კომერციულად არახელსაყრელია, რადგანაც დიდ მატერიალურ დანახარჯებთანაა დაკავშირებული და მეორეც, კიდევაც რომ მივიღოთ ეს რეაქცია, გამოთავისუფლებული ენერგიის “მორჯულება” და მომხმარებელთათვის სახლამდე მიწოდება, საკმაოდ რთული ტექნოლოგიური პროცესია. საბოლოო ჯამში ამ სახის ენერგიის წყარო, დიდად ვერ ანაზღაურებს მისსავე მისაღებად გაწეულ ხარჯებს (თუმცა მიუხედავად ამისა, საფრანგეთში მაინც შენდება მსგავსი ტიპის რეაქტორი. ეს საერთაშორიო პროექტია და მას ITER ეწოდება. ზოგადად კი მუშაობის ზემოთაღწერილ მეთოდს იყენებენ tokamak-ები, ესაა ბირთვული რეაქტორების ერთგვარი კონცეპტი, რასაც იყენებს ITER-იც).
დეიტერიუმისა და ტრითიუმის ატომების შეერთება - ბირთვული სინთეზი
მოკლედ, ზემოთაღნიშნულის ფონზე, ალბათ ხვდებით რა რაექციას გამოიწვევდა იმ კონფერენციის დამსწრე საზოგადოებაში განცხადება, რომ თურმე ბირთვული რაქციის მისაღებად და სამართავად სულაც არ ყოფილა საჭირო ამდენი დანახარჟი და თურმე მისი მიღება, ნებისმიერ წყლით სავსე მინის ჭურჭელში ყოფილა შესაძლებელი.
Martin Fleischmann-მა და Stanley Pons-მა, თავიანთი აღმოჩენის დამამტკიცებელი მასალებიც წარმოადგინეს, სადაც უმთავრესი ადგილი ეჭირა მაღალ ენერგეტიკული ნეიტრონების დაფიქსირებას ექსპერიმენტის დროს, რაც იმას ამტკიცებდა რომ ბირთვული რეაქცია ნამდვილად ხდებოდა.
Martin Fleischmann and Stanley Pons
University of Utah-ში გაკეთებული ამ განცხადების შემდეგ, მსოფლიიოს მასშტაბით, უამრავი ლაბორატორია და კვლევითი ცენტრი ჩაერთო ამ ექსპერიმენტებში. ყველას უნდოდა იაფი, სუფთა და ამავე დროს განუსაზღვრელი რაოდენობის ენერგიის მიღება, მაგრამ ვერც ერთმა ამ ლაბორატორიებიდან, ვერ შესძლო გაემეორებინათ Fleischmann-ისა და Pons-ის შედეგი! გამოტვლები აჩვენებდნენ, რომ მაღალენერგეტიკული ნეიტრონები ან საერთოდ არ წარმოიქმნებოდნენ, ან წარმოიქმნებოდნენ უმნიშვნელო რაოდენობით, რაც სრულებითაც არ იყო საკმარისი რომ ბირთვული რეაქციის არსებობა წყალში დადასტურებული ყოფილიყო.
მას შემდეგ 20 წელი გავიდა. ექსპერიმენტი ექსპერიმენტს მოსდევდა. უფრო მეტიც, 1992 წელს, Toyota-ს სპეციალურმა განყოფილებამ Technova-მ, საფრანგეთის სამხრეთ ნაწილში, დააარსა კომპანია სახელად IMRA, რომელიც სწორად ცივი სინთეზის კვლევებით იყო დაკავებული. მაგრამ რაც დრო გადიოდა, მით უფრო მეტი ლაბორატორია და სამეცნიერო-კვლევითი ცენტრი ანებებდა თავს ცივი სინთეზის მიღების მცდელობას. გაჩერდა მუშაობა University of Utah-შიც, საიდანაც ეს ყველაფერი დაიწყო, 1997 გააჩერა მუშაობა იაპონიის მთავრობამაც, რომელიც ერთერთი იმათთაგანი იყო, რამელთაც სწამდათ ცივი სინთეზის და არავითარ საშუალებას არ ზოგავდნენ მიზნის მისაღწევად… და ბოლოს…. 1998 წელს დაიშალა კომპანია IMRA-ც, მას შემდეგ რაც დაიხარჯა 12 მილიონი ფუნტი, ხოლო შედეგი კი არ იყო. მოკლედ უამრავი დახარჯული დროისა და ფინანსების მიუხედავად, დღემდე არ არის მიღწეული სერიოზული წარმატებები ცივი სინთეზის მიღებაში. ცივი სინთეზი, რამის ტაბუდადებულ თემად იქცა მეცნიერებს შორის. თითქოს ყველა შეთანხმდა იმაზე, რომ იაფ და ულევ ენერგიას ჯერ ვერ მიიღებენ, მაგრამ ამასობაში მუშაობა ამ სფეროში კვლავაც გრძელდება. სწორედ წელს, ისევ და ისევ ქიმიკოსთა ყოველწლიურ კონფერენციაზე Salt Lake City-ში, Pamela Mosier-Boss და კოლეგებმა Space and Naval Warfare Systems Command (SPAWAR)-დან (San Diego, California), წარმოადგინეს მასალები, სადაც აღნიშნული იყო, რომ მათ მიიღეს მაღალენერგეტიკული ნეიტრონები ცივი სინთეზის ექსპერიმენტში, რის დამადასტურებელ დოკუმენტად წარმოადგინეს CR-39, რომელზეც დაფიქსირებული იყო ნეიტრონების კვალი. საქმე იმაშია, რომ ამჯერად ექსპერიმენტი ჩატარდა ე.წ. მძიმე წყლის (D2O; D არის წყალბადის მძიმე იზოტოპი), პალადიუმისა და ლითიუმის ქლორიდების ნარევზე.
ასეა თუ ისე, მეცნიერები კვლავ განაგრძობენ მცდელობას, როგორმე კონტროლს დაუქვემდებარონ ბირთვული ენერგია და ჩააყენონ კაცობრიობის მაგალითში. მიუხედავად იმისა რომ ცნობილ სამეცნიერო გამოცემებსა და ჟურნალებში ცივი სინთეზის შესახებ ბევრ სტატიას ვერ იპოვით, სამუშაოები მაინც გრძელდება ლაბორატორიებში, ოღონდ ამჯერად ყოველგვარი ზედმეტი აურზაურისა და ხმაურის გარეშე. ვნახოთ რა იქნება, მომავალი გვიჩვენებს….
იმედია ასეთი რამ ცივი სინთეზის შემთხვევაში არ მოხდება
ამასობაში კი, უჰ! ბარელი ნავთობის ფასი ისევ გაიზარდა! გვეეშველება რამეეეე?!
Posted in მეცნიერება, მთავარი, ფიზიკა | 13 Comments »
როგორც ალბათ ყველამ იცით დღეს ჩვენ XXI საუკუნეში ვცხოვრობთ ( ) . სახლში, ოფისში, ქუჩაში, ტრანსპორტში უამრავი ელექტრო ტექნიკა გვახვევია თავს და ამას ისე მივეჩვიეთ, რომ უამათოდ ცხოვრება ბევრისთვის წარმოუდგენელია. მიუხედავად ამისა, ბევრს მხოლოდ ბუნდოვანი წარმოდგენა აქვს იმაზე, თუ კონკრეტულად როგორ მუშაობს ციფრული ტექნიკა. არა, მე არ ვგულისხმობ იმას რომ კომპიუტერს დენი ჭირდება, პრინტერი არ დაბეჭდავს თუ კარტრიჯი და ფურცელი არ აქვს და ა.შ. დღეს ორიოდე სიტყვით შევეხები ამ ყველაფრის “სულსა და გულს”, “ცენტრალურ კვანძს” და მოკლედ რა ვიცი, როგორც გინდათ ისე მოიხსენიეთ… მაშ ასე, თქვენს წინაშეა ყველა ციფრული ტექნიკის დედააზრი ანუ Binary Code – ორობითი კოდი. თემა საკმაოდ დიდია, ამიტომ ამჯერად ვეცდები მოკლედ და ლაკონურად ჩამოვაყალიბო ძირითადი დებულებელი, შემდეგ კი გადავიდეთ ბინარული კოდით ანგარიშზე და ასე შემდეგ… მაშ ასე :
101111101010010001101110
მოკლე ისტორიული ექსკურსი:
ბინარული კოდირების, ანუ რაოდენობის განმსაზღვრელი აღნიშვნების ჩაწერა ორობით სისტემაში (ანუ მხოლოდ ორი ციფრის 1 და 0 გამოყენებით) ჯერ კიდევ ძველი დროის ინდოელი მეცნიერის Pingala–ს მიერ იქნა შემოთავაზებული. იგი ასევე ცნობილი იყო უძველესი ჩინური წიგნიდან “I Ching”. ყოველ შემთხვევაში მისი საწყისები სწორედ ასეთი ძველი დროით თარიღდება. ამიშ შემდგომ ხდებოდა აღნიშნული სისტემის დახვეწა და მოდერნიზება. 1605 წელს Francis Bacon–მა დაამუშავა ანბანის ასოების ორობით სისტემაში კოდირება. “I Ching”–ზე დაყრდნობითა და სხვა მონაცემების დამუშავებით 17-ე საუკუნეში Gottfried Leibniz–მა იმ დონეზეე დაამუშავა ორობითი სისტემა, რომ მას თითქმის იმავე სახით ვიცნობთ დღეს, როგორც ეს Gottfried Leibniz–ის დროს იყო. მაგარმ ყველაზე უფრო შესამჩნევი შრომა, შეასრულა ბრიტანელმა მათემატიკოსმა George Boole–მა 1854 წელს. მის ნაშრომებს მომავალში ეწოდა “ბულის ალგებრა” და სწორედ ეს უდეს საფუძვლად დღევანდელ ციფრულ ელექტრონიკას. მართალია ბულის მერეც იხვეწებოდა ეს სისტემა, მაგრამ “ბულის ალგებრა” გახლავთ ის საძირკველი, რაზეც აღმოცენდა ის სისტემები, რომლებმაც თავისთავად საწყისი დაუდეს ჩვენს დღევანდელი “ციფრული” ყოფაცხოვრებას ( ).
და მაინც რა არის ეს ორობითი სისტემა?
ორობითი, იგივე ბინარული სისტემა არის რიცხვების, სიმბოლოებისა და ანბანის ასოების ჩაწერა მხოლოდ ორი ციფრის გამოყენებით 0 და 1. ანუ ამ სისტემაში 0 და 1 გარდა, ვერანაირ აღმნიშვნელ სიმბოლოს ვერ შეხვდებით. განვიხილოთ მაგალითი: ავიღოთ ციფრი 1, მისი ორობითი მნიშვნელობა იქნება 1, ახლა ავიღოთ ციფრი 2, მისი ორობითი მნიშვნელობა იქნება 10, ანუ არა ათი არამედ 1 და ნული, 3 –> 11, 4 –>100, 5 –>101, 6 –>110, 7 –> 111, 8 –> 1000, 9 –> 1001, 10–>1010, 11–>1011, 12–>1100 და. ა.შ. ანუ 1–ს ემატება ნული, ყოველი მომდევნო თანრიგით გაზრდისას, ხოლო როცა ადგილი შეივსება ერთიანებით, თანრიგის შემდგომი მომატებისას, ხდება ამ ერთიანების გერთიანება და ბოლოში მიეწერება ორი ნული, ანუ რამდენი ერთიანიც იყო, თუ იყო ვთქვათ 15 ერთიანი, მაშინ შემდგომი ბინარული კოდი იქნება ერთი “გაერთიანებული” ერთიანი და 15 ნულიანი. შემდგომი ზრდისას ეს ნულიანებიც ჩანაცვლდება ისევ ერთით, ისევ და ისევ თანრიგის შემდგომი ერთით მომატებისას და ა.შ. ანუ თუ ციფრი 2 ბინარულ კოდში აღინიშნება 10, ე.ი 3 იქნება 11, ანუ ის ნულიანი ჩანაცვლდა ერთიანით. მაშინ 4 როგორღა ჩაიწერება? 3–ში ხომ შეივსო ყველა ადგილი ერთიანით? უბრალოდ, მოხდება ამ ერთიანების “გაერთიანება”, დაიწერება ერთი ერთიანი და ორი ნულიანი, ანუ იმდენი რამდენიც გაერთიანებამდე იყო ერთიანი, მივიღებთ 100–ს. უფ… ძნელია ასე, მარტო სიტყვებით ახსნა კაცო
ვთქვათ გვაქვს რიცხვი 44; ორობით კოდში ეს რიცხვი გამოისეხება ასე 101100. ვნახოთ როგორ ხდება ჩაწერა ანუ კონვერტირება ათობითი სისტემიდან (44) ორობით სისტემაში (101100); ამისათვის გამოიყენება შემდეგი ფორმულა: x-ით აღვნიშნოთ 0, ხოლო y-ით 1, * აღნიშნავს გამრავლებას, ხოლო ^ ხარისხში აყვანას, ციფრების დანომვრა ხდება მარჯვნიდან მარცხნივ, ხოლო ფორმულაში ჯერ იწერება ყველაზე მარცხენა ციფრი, შემდგომ კი მის გვერდით მდგარი ციფრები მარცხნიდან მარჯვნივ. ფორმულა იქნება:
[y ან x*2^y-ის ან x-ის რიგითი ნომერი მარჯვნიდან მარცხნივ–1]+[შემდგომი x ან y*2^x-ის ან y-ის რიგითი ნომერი მარჯვნიდან მარცხნივ-1 (როგორც ხვდებით ის ერთ თანრიგით პატარა იქნება ვიდრე წინა ხარისხი)]+[ ... და ა.შ. ანუ ეხლა დავწეროთ კონკრეტული, ზედა მაგალითის მიხედვით, ე.ი. გვაქვს ორობით კოდში ჩაწერილი ათობითი სისტემის რიცხვი 44, რომელიც ასე გამოიყურება 101100, მაშინ ზემოთქმულიდან გამომდინარე ფორმულა იქნება:
[1*2^5]+[0*2^4]+[1*2^3]+[1*2^2]+[0*2^1]+[0*2^0]=
[1*32]+[0*16]+[1* 8]+[1*4]+[0*2]+[0*1]=
32+0+8+4+0+0= 44
ესეც ასე სულაც არაა ძნელი ასევე ხდება ალფაბიტის კოდირება, ოღონდ მათ წინ ყოველთვის ნულიანი უძღვით:
ვთქვათ როგორ იქნება CERN-ი ბინარულად: აი, ასე 01000011010001010101001001001110, ანუ C-01000011 E-01000101 R-01010010 N-01001110.
მგონი ავად თუ კარგად, სულ ცოტათი მაინც აგიხსენით საბაზისო დებულებები ორობითი კოდის. მართალია ახსნა ისეთი ვერაა, თქვენ რომ გაგიხარდებათ ( ) მაგრამ მეტი რა ვქნა სტატია უფრო მათთვისაა, ვინც ორობით კოდში დიდად ვერ ერკვევა და ვცადე მათთვის სულ ცოთა მაინც ამეხსანა, ასე რომ მათემატიკოსები მომიტევებთ ზოგიერთ ლაფსუსუს, რომელიც ალბათ გაიპარა სტატიაში… დღეს ამით დავამტავროთ, შემდგომში კი განვიხილოთ ორობითი კოდით სხვადასხვა მანიპულაციები…
Posted in მათემატიკა, მეცნიერება, მთავარი | Tagged კოდირება, მათემატიკა, ორობითი კოდი, Binary Code | 23 Comments »
ალბათ ყველას გაგიგონიათ რა არის NASA, რა დანიშნულების და მიზნების ორგანიზაციაა. (ერთი მანდ ჩამსვა რა ) ზუსტად 50 წელი გავიდა მას შემდეგ რაც სააგენტო NASA–მ პირვალად დაიწყო მუშაობა (NASA-National Aeronautics and Space Administration).
იგი 1958 წელს შეიქმნა აშშ–ს კონგრესის გადაწყვეტილებით. ამ 50 წლის მანძილზე, NASA–ს ბევრი დამარცხება და ბევრად უფრო მეტი გამარჯვება ხვდა წილად. ის იყო ამერიკის შეერთებული შტატების მთავარი იარაღი დაა ფლაგმანი კოსმოსურ რბოლაში (Space Race) საბჭოთა კავშირთან. კოსმოსის კვლევისა და ათვისების საკითხებში საბჭოეთის პიონერობა და წარმატებები აღმოჩნდა ის კატალიზატორი ამერიკისთვის, რომელმაც სათავე დაუდო დღეისათვის ისეთ ძლიერ სამეცნიერო–კვლევით ცენტრს როგორიცაა NASA, რომელსაც თავისი მაშტაბურობითა და პროექტების გრანდიოზულობით ვერ შეედრება ვერც ერთი ევრაზიული კოსმოსური ცენტრი.
მაშ ასე, თქვენს წინაშეა NASA–ს 10 ყველაზე დასამახსოვრებელი კოსმოსური მისია:
10. პირველი ნაბიჯები: Explorer 1
50 წელი გავიდა ამ მისიის შემდეგ… 1958 წლის 31 იანვარს კოსმოსში გაშვებულ იქნა პირველი ამერიკული ხელოვნური თანამგზავრი Explorer 1. ის კოსმოსში გაიყვანა რაკეტამ Juno I. თანამგზავრმა კოსმოსში დაახლოებით 100 დღე დაჰყო და გამოიკვლია დედამიწის მიმდებარე რადიაციული სარტყელი, რომელსაც მოგვიანებით Van Allen–ის რადიაციული სარტყელი ეწოდა.
Explorer 1, მარჯვნიდან პირველი Wernher von Braun (თანამედროვე რაკეტების პიონერი)
9. პირველი ამერიკელი კოსმოსში: Freedom 7
როგორც იცით, კოსმოსში ადამიანის გაგზვნაში პიონერობა ისევ საბჭოთა კავშირს ერგო (იური გაგარინი – 12 აპრილი1961, ხომალდი Восток) რასაც არ შეეგუა ამერიკა და თითქმის ერთ თვეში, 1961 წლის 5 მაისს, NASA-მ კოსმოსში გაგზავნა კოსმონავტი Alan Shepard. შეფარდმა სულ 15 წუთი იფრინა, განსხვავებით გაგარინისგან, რომელმაც კოსმოსში 1 საათი და 48 წუთი დაჰყო.
Freedom 7
8. Voyagers’ Grand Tour
“Grand Tour” – სწორედ ასე შეფასდა NASA–ს მიერ Voyager–ების მისია კოსმოსში. ამ პროექტში შევიდა ორი ავტომატური კოსმოსური სადგური Voyager 1 და Voyager 2. მისიაში, რომელმაც 1977 წელს აიღო სტარტი, გათვალისწინებული იყო 12 წლიანი ფრენა კოსმოსში პლენეტებისკენ: იუპიტერი, სატურნი, ურანი და ნეპტუნი. ვოიაჟერებმა შესანიშნავი სურათები გამოგზავნეს კოსმოსიდან აღნიშნული პლანეტების შესახებ. მისია იმითაც იყო განსაკუთრებული, რომ Voyager–ებს ბორტზე ჰქონდათ ფოტოსურთები და ხმოვანი ჩანაწერები დედამიწიდან, განკუთვნილი უცხოპლანეტელებისათვის…
Voyager
7. Apollo 8, Apollo 13
მისიამ სტარტი აიღო 1968 წლის 21 დეკემბერს. Apollo 8–მ, რომლის ეკიპაჟი 3 კაცისგან შედგებოდა, პირველად კოსმოსურ ერაში შემოუარა მთვარეს და მეტად მნიშვნელოვანი ფოტოსურათებით დაბრუნდა დედამიწაზე. Apollo 8–ს პილოტი Jim Lovell, შემდგომში, 1970 წლის აპრილში მეთაურობდა ხომალდს Apollo 13. მისიის მიზანი იყო ადამიანების მესამედ გასხდომა მთვარის ზედაპირზე, თუმცა მცირე აფეთქებამ იძულებული გახადა ისინი, უარი ეთქვათ მისიაზე და მთვარის მოდული გამოეყენებინათ “მაშველ რგოლად” და ისე დაბრუნებულიყვნენ დედამიწაზე.
Apollo Mission
6. მარსის მკვლევარები: Spirit და Opportunity
წინა მსგავსი, წარმატებული მისიისგან (Viking 1 და 2) გათამამებულმა მეცნიერებმა ნასადან, გადაწყვიტეს მარსისკენ გაეშვათ ანალოგიური ხომალდები, გაზრდილი ტექნიკითა და შესაძლებლობებით… და მართლაც, Spirit და Opportunity გახდნენ ის რობოტები, რომლებმაც დაადასტურეს რომ წარსულში მარსზე წყალი არსებობდა. გარდა ამისა, მათ სეისწავლეს და გამოიკვლიეს მარსის კრატერები და პლანეტაზე ჩამოვარდნილი მეტეორიტები.
Spirit & Opportunity
5. Challenger–ის ტრაგედია
1981 წელს ექსპლუატაციაში შევიდა იმ დროისთვის ტექნიკის უმაღლესი მიღწევა: მრავალჯერადი გამოყენების კოსმოსური ხომალდი Shuttle. მისი გამოყენებით დაიწყო ახალი ერა კოსმოსის კვლევაში, რადგან ეს ხომალდი მრავალჯერადი გამოყენების იყო, კონსტრუქტორებს აღარ უხდებოდათ ყოველი ახალი მისსისთვის ახალი ხომალდის აგება. თუმცა 1986 წელს, ხომალდ Challenger–ის აფრენიდან რამდენიმე წუთში, მოხდა აფეთქება, რომელმაც ტრაგიკულად იმსხვერპლა ხომალდის ეკიპაჟი, მათ შორის New Hampshire–ის სკოლის მასწავლებელი Christa McAuliffe, რომელსაც ორბიტიდან უნდა ჩაეტარებინა ღია გაკვეთილი. აღნიშნული გახდა მიზეზი შატლის პროექტის 2 წლით დახურვისა. უნდა აღინიშნოს, რომ Challenger არ იყო პირველი აფეთქებული NASA–ს ხომალდი. 19 წლით ადრე, 1967 წელს, სასტარტო ტესტის დროს აფეთქდა ხომალდი Apollo 1, რომელმაც სამწუხაროდ სამი კოსმონავტის სიცოცხლე შეიწირა.
ხომალდ Challenger–ის ეკიპაჟი
4. დიდი კოსმოსური ობსერვატორია: The Hubble Space Telescope
1990 წლის აპრილი… ყველამ იცით რა არის Hubble არა? სამყაროზე თუ რამე წარმოდგენა გვაქვს და თუ ცოტა კოსმოსის სიღრმეებში შეგვიჭყეტია, ამ საქმეში Hubble–ს უდიდესი დამსახურება მიუძღვის! მაგრამ რაც არ უნდა კურიოზულდ ჟღერდეს, თავის დროზე Hubble ითვლებოდა დიდ წარუმატებლობად და წყალში გადაყრილ ფულად. ეს კი იმიტომ, რომ როცა Hubble ორბიტაზე გაიყვანეს, მას მთავარი სარკე დაუზიანდა, რაც კატასტროფულად ამახინჯებდა მიღებულ გამოსახულებას, მაგრამ ნასამ გააგზავნა ასტრონავტების ჯგუფი, რომლებმაც ღია კოსმოსში შეარემონტეს Hubble და აგერ უკვე 18 წელია რაც ეს კოსმოსური ობსერვატორია კაცობრიობის სამსახურში დაუღალავად დგას (რა მაღალფარდოვანი სიტყვები გამომივიდა )
Hubble
3. Columbia–ს ტრაგედია
ეს ტრაგედია 2003 წლის 1 თებერვალს მოხდა. დაიღუპა ეკიპაჟის შვიდივე წევრი. ტრაგედიის მიზეზი გახდა შატლის აფრენისას მიღებული დაზიანება, რომელიც ფატალური აღმოჩნდა ხომალდის დაშვებისას ატმოსფეროს მკვრივ ფენებში ფრენის დროს. ძლიერმა ტემპერატურამ შეაღწია დაზიანებული ფრთის მონაკვეთიდან, რამაც გამოიწვია აფეთქება. აღნიშნული ტრაგედიის შემდეგ, კი NASA–მ შეიმუშავა უშუალოდ ფრენის დროს, შატლის შესაკეთებელი მეთოდები და იარაღები. საერთოდ კი მიღებულ იქნა გადაწყვეტილება, 2010 წლისთვის დარჩენილი 3 შატლის ექსპლუატაციიდან მოხსნაზე.
ხომალდ Columbia-ს ეკიპაჟი
2. ქალაქი კოსმოსში: საერთაშორისო კოსმოსური სადგური (The International Space Station)
The International Space Station, შემოკლებით ISS – $100 მილიარდის (!) ღირებულების საერტაშორისო პროექტი. პროექტის მონაწილეებია არიან NASA, რუსეთი, კანადა, იაპონია და ევროპის ქვეყნები. სადგურის მშენებლობა დაიწყო 1998 წელს. მისი დამთავრება ნავარაუდებია 2010 წლისთვის და სავარაუდოდ ის 6 ადგილიანი იქნება (ამჟამად 3 ადგილიანია), ისე კი არ დაგავიწყდეთ, ამ საქმეშიც რუსებმა დაასწრეს აშშ–ს, გაგიგიათ ალბათ რუსული საერთაშორისო კოსმოსური სადგური Мир-ი.
The International Space Station – ISS
და ბოლოს… კაცობრიობის უდიდესი და უგრანდიოზულესი ( ) პროექტი და მისია, დამსახურებული პირველადგილოსანი:
1. Apollo 11: ადამიანი მთვარეზე!
მართალია თითქმის 40 წელი გავიდა მას შემდეგ, მაგრამ ამ მოვლენას არ დაუკარგავს თავისი ისტორიული მნიშვნელობა და არც მომავალში არ დაკარგავს. 1969 წლის 20 ივლისი… ასტრონავტები Neil Armstrong და Buzz Aldrin გახდნენ ამ უდიდესი მისიის შემსრულებლები. მესამე ასტრონავტი Michael Collins დარჩა მთვარის ორბიტაზე, რათა იქიდან კოორდინაცია გაეწია მეგობრებისთვის. Neil Armstrong: “”That’s one small step for (a) man, one giant leap for mankind”… ვერაფერს იტყვი, მართლაც რომ ასეა
Neil Armstrong, Michael Collins, Edwin (Buzz) Aldrin Jr.
NASA მთვარეზე კოსმონავტების გაგზავნას გეგმავს 2020 წლისთვის, მანამდე კი დასრულდება საერთაშორისო კოსმოსური სადგური და წარმოებაში შევა ახალი ტიპის რაკეტები Ares I და Ares V, Orion–ეკიპაჟის კაფსულა და Altair lander–ი.
ესეც ასე!
Posted in ასტრონომია, მეცნიერება, მთავარი | Tagged კოსმოსი, მისია, შატლი, ხელოვნური თანამგზავრი, NASA | 9 Comments »
3 წლის წინ, შვეიცარიაში, საფუძველი ჩაეყარა IBM-ისა და EPFL (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) ერთობლივ პროექტს სახელწოდებით “Blue Brain”. პროექტის დამფუძნებელია Henry Markram, Brain and Mind Institute–დან, რომელიც ლოკალიზებულია EPFL–ში. პროექტის მიზანია შეიქმნას ადამიანის თავის ტვინის ციფრული, კომპიუტერული 3D მოდელი, რაც საშუალებას მისცემს მეცნიერებს თვალნათლივ შეისწავლონ თავის ტვინის ციტოარქიტექტონიკა, მასში მიმდინარე ფიზიოლოგიური პროცესები და ის დისფუნქციური ცვლილებები, რომლებიც ვითარდებიან სხვადასხვა პათოლოგიური პროცესის დროს. კერძოდ კი, მთავარი დაინტერესების საგანი თავის ტვინის რუხი ნივთიერებაა, ანუ ქერქი (cortex), სადაც ლოკალიზებულია ტვინის ყველა მაღალდიფერენცირებული სტრუქტურა: მეტყველების, აზროვნების, მეხსიერების და ა.შ. როგორც ცნობილია, თავის ტვინის ფუნქციები, რეალიზდება არა ერთი ნეირონის, არამედ ნეირონთა ქსელის საშუალებით. ამ ქსელს ეწოდება neocortical column (NCC), იგი არის საბაზისო ფუნქციურ ერთეული და წარმოადგენს 60,000 ნეირონისგან შემდგარ, 0,5 მმ სიგანის და 2 მმ სიმაღლის სტრუქტურას.
თავის ტვინის ციტოარქიტექტონიკა
თავის ტვინის ციფრული სამგანზომილებიანი მოდელი, მეცნიერებს სშუალებას მისცემს შეისწავლონ თუ როგორ ხდება თავის ტვინში მონაცემთა დამუშავება და ინფორმაციის გაანალიზება, ასევე გამოიყენონ ეს მოდელი, როგორც პლათფორმა ახალი ნეირო–მედიკამენტების შესაქმნელად და ბოლოს, ამ კვლევაში მიღებული სასარგებლო ინფორმაცია, საფუძვლად დაუდონ მომავლის კვლევებს.
Blue Brain Project–ს საფუძვლად უდევს ბოლო 100 წლის დანმავლობაში დაგროვილი ინფორმაცია თავის ტვინის შესწავლის საკითხში, განსაკუთრებით კი ბოლო 10 წლის ექსპერიმენტების მონაცემები და შედეგები.
ვინც ცოტათი მაინც ერკვევით კომპიუტერებში, ალბათ იცით თუ რამხელა კომპიუტერულ რესურსს მოითხოვს ერთი 3D კადრის შექმნა და რენდერინგი. აქ კი საქმე გვაქვს თავის ტვინთან, თავისი ურთულესი სამგანზომილებიანი ციტოარქიტექტონიკით, მილიარდობით ნეირონით და კიდევ უფრო მეტი სინაფსით (სინაფსი–ნეირონების აქსონების, ან დენდრიტების შეერთების ადგილი). ამ ყველაფრის ციფრული მოდელირება ვერ მოხდება უბრალო პერსონალური კომპიუტერებით ან სერვერებით, აქ საჭიროა ზემძლვრი გამოთვლითი სისტემები; სწორედ ასეთს წარმოადგენს IBM-ის სუპერკომპიურერი “Blue Gene”, რომლის ტექნიკური მახასიათებლები ასე გამოიყურება:
“Blue Gene”-ის ასაგები პროექტი, ასევე მის მსგავს სხვა სუპერკომპიუტერთან ერთად $290 მილიონი დაჯდა. საკმაოდ შთამბეჭდავია არა?
Blue Gene, IBM
პროექტის ავტორთა განცხადებით მათი მიზანი არაა ხელოვნური ტვინის, ან ხელოვნური ინტელექტის შექმნა. მათი მიზანია რაც სეიძლება კარგად და ახლოს გაეცნონ თავის ტვინის ფუნქციებს და Blue Brain Project–ი გამოიყენონ როგორც იარაღისამეცნიერო კვლევებისათვის.
Links: Blue Brain Project–ის ოფიციალური ვებგვერდი
IBM–ის – კვლევების განყოფილება
Posted in ბიოლოგია, მეცნიერება, მთავარი | Tagged კიბერნეტიკა, ტვინი, IBM | 14 Comments »
რადგან ჩვენი ბლოგი ზოგადსამეცნიეროა და რადგან ირაკლიმ გადაწყვიტა რომ “მაღალი მატერიების” გარდა საჭიროა სხვა “მატერიებიც”, გადავწყვიტე თქვენი ცოდნა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებიდანაც ცოტათი შემევსო. დღეს მინდა მოგითხროთ ერთ საინტერესო მოვლენაზე ბიოლოგიიდან, ესაა უჯრედის დაპროგრამირებული სიკვდილი ანუ აპოპტოზი.
აპოპტოზი ფაქტიურად ესაა დნმ-ში კოდირებული ბრძანება და სამოქმედო ინსტრუქციები უჯრედის თვითლიკვიდაციისათვის; აუცილებელი არაა ეს უჯრედი იყოს დაბერებული, ან ქიმიური თუ ფიზიკური ფაქტორებით დაზიანებული; ის შეიძლება სრულიად ჯანმრთელიც კი იყოს, მაგრამ მან ორგანიზმის მარეგულირებელი სისტემებისგან მიიღოს ბრძანება თვითგანადგურებისათვის. როდესაც უჯრედი გარედან მიიღებს სიგნალს აპოპტოზის აქტივაციისათვის, ის ამ ინფორმაციას სპეციალური მესენჯერის საშუალებით აგზავნის თავის ბირთვში დნმ-თან და ატყობინებს მას რომ უჯრედს მიღებული აქვს ლიკვიდაციის ბრძანება. თავის მხრივ, დნმ-ი სადაც ჩაწერილია აპოპტოზის რეალიზაციის მექანიზმები, ყველა სუბუჯრედულ სისტემას უგზავნის სიგნალს რომ…. “სიკვდილის დრო დადგა” (!) და მას შემდეგ, რაც ეს ბრძანება გადაეცემა აღნიშნულ სისტემებს, როგორც თქვენს საყვარელ შავ ხვრელს ვერ გადაურჩება ვერაფერი ფორუმელებო , ისე უჯრედიც განწირულია გარდაუვალი სიკვდილისათვის. აპოპტოზი შეუქცევადია და ნებისმირი დანიშნულებისა თუ მდგომარეობის უჯრედშია კოდირებული. ურთულესი სუბუჯრედული მექანიზმები კი უზრუნველყოფენ განაჩენის მათემატიკუტი სიზუსტით შესრულებას.
აქ ალბათ გაგიჩნდებათ ლოგიკური კითხვა: რა საჭიროა უჯრედის პროგრამირებული სიკვდილი, ადრე თუ გვიან სიკვდილი ხომ უჯრედს მაინც არ აცდება? პასუხი შემდეგია: აპოპტოზი ესაა ორგანიზმის თავდაცვის ერთ-ერთი ურთულესი და სრულყოფილი საშუალება და აი რატომ: ზოგიერთ ბაქტერია და ვირუსი უჯრედებს გარეგნული ზემოქმედებით ანადგურებს, ზოგიერთი კი თვითონ უჯრედში აღწევს და იქ “იბუდებს”. უჯრედში მოკალათებულ ბაქტერიას კი ასე ვთქვათ ხუთვარსკვლავიანი სატუმროს პირობები აქვს , ის ემალება ორგანიზმის იმუნურ, მკვლელ უჯრედებს და თანაც მშვენივრად ასრულებს მის ძირითად ფუნქციას: მრავლდება და ახდენს თავისი დნმ-ის რეალიზებას, რისთვისაც მშვენივრად იყენებს უჯრედის რესურსებს. მაგრამ ადრე თუ გვიან “მასპინძელი” უჯრედი მოახერხებს და თავის ზედაპირზე გამოიტანს შეტყობინებას (მოლეკულების სახით), რომ ის დაინფიცირებულია და მასში “დამნაშავე” აფარებს თავს. ამ შეტყობინების გამოტანა და იმუნური, “სამართალდამცავი” უჯრედების გააქტიურება მყისიერია; მყისიერი და რადიკალურად სასტიკია მათი მოქმედებაც: რახან ვირუსი უჯრედშია შეყუჟული და მას პირდაპირ ვერაფერს დააკლებენ, იმუნური უჯრედები უგზავნიან აპოპტოზის ბრძანებას უჯრედს. პრინციპი ასეთია: არაა უჯრედი, არაა ვირუსი; არაა ვირუსი, მაშასადამე აღარაა პრობლემაც! აპოპტოზის სიგნალის შემდეგ, დნმ-ი რთავს თვითლიკვიდაციის ალგორითმს და იღუპება… მასთან ერთად იღუპება ვირუსიც… გარდა ვირუსებისა და ბაქტერიებისა, ორგანიზმი აპოპტოზს იყენებს სიმსივნური უჯრედების გასანადგურებლადაც; სამწუხაროდ ეს უკანასკნელნი მაქციმალურად “ცდილობენ” რომ არ იყვნენ ამოცნობილნი იმუნური სისტემის მიერ, ან ქმნიან ისეთ პირობებს, რომელშიც იმუნური უჯრედები ინაქტივირდებიან, მაგრამ თუ მუტაგენურ უჯრედებს ეს არ გამოუვათ, მაშინ მათაუცილებლად ჩაერთვებათ აპოპტოზი, რომელიც, თუ მისი სარეგულაციო მექანიზმები მოშლილი არაა, გარდაუვალი და საბოლოოა!
მაგრამ როგორც მაკროსამყაროში, ისეა მიკროსმყაროსიც: დაიხვეწა თავდაცვის საშუალებები? აუცილებლად დაიხვეწება თავდასხმის საშუალებებიც. ამას მაგალითია ადამიანის შეძენილი იმუნოდეფიციტის ვირუსი (AIDშ, იგივე HIV). მათი მოქმედება მსგავსია ორგანიზმის დამცველი უჯრედებისა, ვირუსები აპოპტოზს იყენებენ თავის სასარგებლოდ! როგორ? ჩვეულებრივად… ისინი აპოპტოზს ააქტივებენ დამცავ უჯრედებში და ეს უჯრედებიც იღუპებიან. პრინციპი აქაც მარტივია: არ არის დამცავი უჯრედი? მაშასადამე ჩვენ საფრთხე არ გვემუქრება…. სხვა ვირუსები და ბაქტერიები კი ზემოქმედებას ახდენენ აპოპტოზში მონაწილე ინფორმაციის გადამტან მესენჯერებზე, შედეგად კი დნმ-მდე აღარ მიდის ლიკვიდაციის ბრძანება, ეს კი მთლიანად აგრესორების წისქვილზე ასხამს წყალს. გამარჯვებული ასეთ შემთხვევაში იქნება ის, ვინც უფრ მარალორგანიზებული, სწრაფად მორეაგირე და რეაქციისუნარიანი იქნება.
რახან ჩვენი ბლოგი პოპულისტურ ენაზ ეწერს და სტატიებიც ფართო მასებისთვისაა განკუთვნილი, მე შეგნებულად გამოვტოვე სტატიაში ის ურთულესი ბიოქიმიური რეაქციები, რომელთა საშუალებითაც ხდება ამ პროცესების რეალიზება. თუ მაინც დაგაინტერესებთ, მაშინ დასვით შეკითხვები და ვეცდები შეძლებისდაგვარდ გიპასუხოთ .
Posted in ბიოლოგია, მეცნიერება | Tagged აპოპტოზი, დაპროგრამებული სიკვდილი, უჯრედი | 14 Comments »
Large Hadron Collider
სანამ კომპეტენტურმა “სწავლულებმა” ადრონული ამაჩქარებელი გაუშვეს 10 სექტმებერს შვეიცარია–საფრანგეთის საზღვარზე, მათ გამოუშვეს არაერთი უსაფრთხოების რეპორტი, რითაც ცდილობდნენ საბოლოოდ დაერწმუნებინათ კაცობრიობა 27 კილომეტრიანი გიგანტის უვნებლობაში. მართალია მეცნიერები ვარაუდობენ “ჰიგსის ბოზონის”, ფარული ენერგიის და სხვა მსგავსი ეგზოტიკური თეორიიდან ნაწინასწარმეტყველები მოვლენების დანახვას, რაც თანამედროვე მეცნიერების აზრით წარმოადგენს ჩვენი სამყაროს საშენ მასალას.
მართალია ეს “საშენი მასალა” არც თუ ისე სახიფათოდ ჩანს ამ გადმოსახედიდან, თუმცა ბევრს ეშინია და ეშინია იმ მოსაზრების გამო, რომ ფიზიკამ “ზუსტად” არ იცის თუ რა ხდება იმ ზღურბლის იქით, რასაც ცერნის სინქროფაზატრონმა უნდა გადააბიჯოს. მათ განსაკუთერებით ეშინიათ სამყაროში ყველაზე უფრო “საზარელი” ობიექტების – შავი ხვრელები, რომელბიც ყველაფერს ისრუტავს გარშემო – მასა იქნება ეს თუ სინათლის სხივი. ამიტომაცაა რომ მათ “შავ ხვრელებს” ეძახიან – მათგან ჩვენთვის “ხილული” არაფერი აღწევს და ერთადერთი რითიც შეგვიძლია ისინი დავასხასიათოთ არის მასა, რომელსაც ისევ და ისევ ფიზიკის კანონებიდან გამომდიანარე მის გარშემო მოძრავი სხვა სხეულებიდან ვარკვევთ და ვაზუსტებთ.
თავად შავი ხვრელები აწ უკვე “მკვდარი” მასიური ვარსკვლავებია, რომეთა წიაღშიც მიმდინარე ბირთვული რეაქციები ჩაქრა. შეგახსნებთ, რომ ეს ბირთვული რეაციებია რაც სამყაროში მილიარდობით ვარსკვლავს ანათებს და უზრუნველყოფს დედამიწას იმ სითბოთი, რის გამოც ჩვენ პლანეტაზე სისცოცხლე ჩამოყალიბდა. რეაქციების “ჩაქრობის” შემდეგ გრავიტაცია სძლევს ვარსკვლავს და ხდება მისი “კოლაფსი” – შემჭიდროვება. შავ ხვრელებს ხშირად ახასიათებენ შვარცილდის რადიუსით, რომელიც არის მანძილი შავი ხვლეის ცენტრიდან, რომლის იქით მოახლოებისას საჭიროა რომ სინათლის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად მოძრაობდე თავი რომ დააღწიო ამ მონსტრს.
ახლა ბევრს დაინტერესებს თუ რა კავშირია ამ ყველფერს შორის – სად მასიური ვარსკვლავები, მათი კოლაპსი, შავი ხვრელები და სად ეს “ჩვენი” ამაჩქარებელი, რომლისაც ასე გვეშინია. თუმცა ზოგ–ზოგიერთებს მიაჩნიათ რომ იმ ენერგიებზე რაზეც LHC–ს მოუწევს ოპერირება საკმაოდ “ალბათურია” მიკროსკოპული შავი ხვრელის შექმნა, რომელიც ჯერ ამაჩქარებლიდან დაიწყებს ყველაფრის შთანთქმას, ხოლო შემდეგ მისი მადა მთლიან დედამიწასაც გადასწვდება. ზოგი ფანტასტები განადგურებას არამარტო დედამიწას, ასევე მზის პლანეტასაც კი მიაწერდნენ, თუმცა როგორც “ჯერჯერობით” სჩანს ამაოდ.
შავი ხვრელის აორთქლება
სულ ახლახანს განახლებულ LHC–ს უსაფრთხოების შემფასებელი დამოუკიდებელი საბჭოს გამოცემაში ვკითხულობთ (http://www.iop.org/EJ/article/0954-3899/35/11/115004/g8_11_115004.pdf?request-id=4a164aed-6359-4517-b204-1dd7b4a14940):
ნებისმიერი მიკროსკოპული შავი ხვრელი რომელიც შესაძლოა წარმოიქმნას ცერნის ამაჩქარებელში მოსალოდნელია დაიშალოს ჰოუკინგის გამოსხივების გამო, სანამ იგი მიაღწევს დეტექტორის კედლებს. თუ იარსებებდა სტაბილური მიკროსკოპული შავი ხვრლები, მაშინ ისინი უკვე წარმოქმნილი უნდა იყვნენ დედამიწის ან სხვა კოსმოსური სხეულების მოცულობაში კოსმოსური სხივების საშუალებით. კოსმოსურ სხეულებზე არსებული დაკვირვებები და მათი სტაბილურობა მიგვანიშნებს მსგავსი მიკროსკოპული შავი ხვრელების აკრეციის (აორთქლების) სისწრაფეზე და ამგვარად ისინი არ წარმოადგენენ ანგარიშგასაწევ საფრთხეს.
აქ იგივე არგუმენტია მოყვანილი იმის შესახებ, რასაც არაერთხელ ვამბობდი – კოსმოსური სხივები, რომელიც დამზერილია მეცნიერების მიერ და მათი ენერგია ისევ და ისევ აღემეტება იმას რისი მიღებაც ჩვენ შეგვიძლაი თანამედროვე დანადგარებზე. ასეთი საფრთხის არსებობის შემთხვევაში დედამიწა უკვე კაი ხანი იქნებოდა “განადგურებული” მათ მიერ და თუ დედამიწას შევეშვებით, გარშემო დაკვირვების არეალში უამრავი სტაბილური ციური სხეული გვყავს, რომლებიც ასევე უსაფრთხოდ გრძნობენ თავს. თითქოსდა ჩანს, რომ ამაჩქარებლის გაშვება ამ მხრივ სრულიად უსაფრთხოა და მისი გამოყენება ყოყმანის გარეშე შეგვიძლია.
სხვა საფრთხეებს უკავშირებენ ისეთი ეგზოტიკური სტრუქტურების წარმოქმანას, როგორიცაა “სტრეინჯლეტები” – სტრეინჯ კვარკის შემცველი თეორიული სტრუქტურები, რომლებიც ჩვეულებრივ ბირთვებზე უფრო მტკიცეა. მათი წარმოქმნა ინიცირებას გაუკეთებდა გარკვეული ტიპის სინთეზის რეაქციებს, რის შედეგადაც დედამიწა “სთრეინჯ” ვარსკვლავის ტიპის ციურ სხეულად გადაიქცეოდა. თუმცა ისევ და ისევ დამოუკიდებელ ექსპერტთა საბჭო ამის შესაძელბლობასაც უარყობს RHIC–ის (ბატავია, აშშ) ამაჩქარებლის მონაცემებზე დაყრდნობით – სხვათაშორის ეს ის ამაჩქარებელია, რაზეც მუშაობდა და ახლაც მუშაობს ჩენი ჯგუფის დიდი ნაწილი.
სტრეინჯლეტების საფრთხის განხილვისას, ამაჩქარებელ RHIC–ზე გაზომილი ნაწილაკთა წარმოქმნის პარამეტრებისა და თეორიული მოდელების კარგი შეთანხმება და ასევე მარტივი თერმოდინამიკული მოდელების ანალიზი გვაფიქრიბენიბს, რომ ცერნის ამაჩქარბელზე სტრეინჯლეტების წარმოქმნის ალბათობა მძიმე რელატივისტური იონბის დაჯახებისას საკმოად შეზღუდულია და ასევე არ წარმოადგენს საფრთხეს.
მართალია სტრეინჯლეტებზე ამ ორაზროვანმა პასუხმა ცოტა არ იყოს გამაწბილა, მაგრამ LHC–ს უსაფრთხოების გვერზე ნაპოვნმა აბზაცმა კვლავ გამახალისა (http://public.web.cern.ch/Public/en/LHC/Safety-en.html): “უფრო რთულია სტრეინჯ კვაკრეკიბ მიწებება ერმანეთზე ასეთ მაღალ ენერგიებსა და ტემპერატურებზე, რაც ამაჩქარებელში დაჯახებისას წარმოიქმნება, ვიდრე წყალში, რომელიც დუღს ყინულის წარმოქმნა”.
იქაური მეცნიერები ასევე ამბობენ, რომ ამ ყველაფრის გარდა მათ რაღაც მისტიური “ვაკუუმური ბუშტის” ცნებით აწუხებენ ხშირად. ეს ცნება მე კიდევ უფრო ოდიუზურად მეჩვენება, ვიდრე დანარჩენი ორი, თუმცა აქაც წავიკითხოთ აბა რას წერენ წონიანი მეცნიერები:
ზოგიერთი სპეკულირებს იმ თემით, რომ სამყარო არ იმყოფება თავის სტაბილურ მდგომარეობაში და ის შეშფოთებები, რაც შეიძლება LHC–მ გამოიწვიოს გადაისვრის მას უფრო “სტაბილურ” მდგომარეობაში, სრასაც ხშირად “ვაკუუმურ ბუშტს” უწოდებენ და რომელშიც ჩვენ არსებობა არ შეგვიძლია…რამდენადაც ამგავარი სტრუქტურები არსად არ წარქმნილა თანამედროვე სამყაროში, ისინი არ წამოიქმნება ცერნის სინქროფაზატრონშიც.
შესაბამისად აქ ისევ ჩნდება კოსმოსური სხივების თემა – მათ სომ გაცილებით დიდი ენერგია გააჩნიათ, ვიდრე ნებისმიერ ამაჩქარებლზე მივიღებთ? თუნდაც აქტიური გალაკტიკის ცენტრებიც ხომ უზარმაზარ ამაჩქარებლებს წარმოადგენენ, რატომ იქ არ ჩნდება მსგავსი სტრუქტურები? – საბოლოოდ ამ ყველაფერს ნეგატიურ პასუხამდე მივყავართ ამ საფრთხისთვისაც.
საბოლოოდ კი ასეთი პანიკის ატეხვას ისევ და ისევ წყარომდე მივყავართ, ვინაა მისი ავტორი? მისი ავტორები კი როგორც სჩანს ის ადამიანები არიან, ვისაც არ გააჩნიათ რელაური ცოდნა სფეროში და მეცნიერების მიღწევისაგან თვითნაც უნდათ პოპულარობისა და ფულის მოხვეჭა. მარტო ის ფაქტი რად ღირს, რომ ისინი ადრეც “წინ აღუდგნენ” ერთ–ერთი ამაჩქარებლის პროექტს, რომელიც 2000 წელს შევიდა ექსპლოატაციაში და აგერ 8 წელია გვემსახურება – RHIC – რომელიც წინაზეც კი ვახსენე. მიზეზი კი იგივე იყო – “დედამიწის გადარჩენა”. იმასაც დავატებ, რომ ამ ყველაფერს ძალინ შეუწყო ხელი ამ თემის სამწუხარო პოპულარიზაციამ (ნიუ იორკ თაიმზის სტატია რად ღირს მარტო) და ფართო მასების უცოდინრობამ ამ საკითხზე.
ექსპერიმენტი Phenix, RHIC - "კვარკ–გლუონური პლაზმა"
მე, კი იმედი მაქვს, რომ ჩაგისახეთ იმის რწმენა, რომ დედამიწა არ დაიღუპება და ახალი ამაჩქარებელი კარგის მეტს არ მოუტანს კაცობრიობას. ცერნის პირმშო, ინტერნეტიც ხომ ახლა ჩვენს სამსახურში დღესაც და მილიარდობით ადამიანს აკავშირებს დედამიწის სხვადასხვა კუთხეში; ხოლო ახალი ექსპერიემნტი კი რას მოგვიტანს ღმერთმა იცის, იქნებ იმას, რასაც მხოლოდ ფანტასტიკის სფეროთი გატაცებულები წარმოდიგენდნენ ხოლმე?! ვნახოთ, მომავალი წინაა. თუმცა ჩემი გზავნილი თქვენდამი ისევ და ისევ ერთია:
Posted in მეცნიერება, მთავარი, ფიზიკა | Tagged ამაჩქარებელი, მაღალი ენერგიები, მეცნიერება, CERN, LHC | 7 Comments »
