ŠtudentEdini pravi spletni portal za mlade

Cel svet se trenutno vrti okoli koronavirusa in njegove nenadne širitve. A Zemljanom nam karantene, epidemije in pandemije niso neznane. Skozi tisočletja obstoja družbe smo dokaj uspešno prebolevali različne bakterije, viruse in zajedavce, ki so skušali živeti na naš račun. Pa si poglejmo nekaj najbolj pretresljivih bolezni, ki so pustošile na Zemlji.

Gobavost

Gobavost je grozljiva bolezen. Njena inkubacijska doba je skorajda leto dni in je tako zelo nepredvidljiva. Prizadene živčne celice in te začnejo odmirati. Tako bolnik izgubi določene čute. Bolezen se naznani z rdečimi ali svetlimi (odvisno od polti) madeži.

Nato se lahko gobavost razvije v tuberkuloidno gobavost ali bunčičasto gobavost. Pojavijo se lepromi, ki kazijo obraz obolelega, prihaja pa tudi do okvare mišic, kosti in notranjih organov. Nekateri opisujejo bolezen, kot da pri živem telesu gniješ. Gobavost že nekaj časa uspešno zdravimo in je zelo redka. Včasih pa je bila ta bolezen obsodba na izolacijo, izgon iz družbe in trpečo smrt.

Črne koze

Črne koze so ena najstarejših bolezni, ki jih pozna človeštvo. V 18. stoletju je letno zaradi črnih koz umrlo 400 000 Evropejcev. Bolezen je takrat tudi povzročila tretjino vseh slepot v Evropi. Proti črnim kozam so se Slovenci začeli cepiti že leta 1801. Zadnji večji izbruh črnih koz je bil v Jugoslaviji leta 1972.

Bolezen se začne z slabim počutjem, bruhanjem, vročino in bolečino v križu. Nato se nadaljuje s pojavom izpuščajev v obliki mehurčkov po telesu. Izpuščaji se kasneje prelevijo v papule. Iz njih se razvijejo pogreznjeni mehurji.

Ti so najprej napolnjeni z vodeno tekočino, potem pa se začnejo gnojiti. Na koncu se spremenijo v kraste in odpadejo ter za sabo pustijo brazgotine. V hujših zapletih črne koze povzročajo slepoto. Kaj je točen vzrok smrti obolelih s črnimi kozami še ni popolnoma znano.

Na našo srečo smo črne koze iztrebili leta 1980. Človeštvu se tako ni potrebno bojevati z boleznijo, ki je za sabo puščala smrt, iznakaženost in slepoto. Virus je bil uničen tudi v vseh laboratorijih po svetu, razen dveh, enem v Rusiji, drugem v ZDA, kar nekatere navdaja s skrbjo.

Kuga

Kuga je bilo včasih poimenovanje za vse hudo nalezljive bolezni. A danes za kugo označujemo bolezni, ki jih zakrivi bakterija Yersinia pestis. Okužba z bakterijo se lahko pojavi kot bubonska kuga, pljučna kuga, septična kuga ali kožna kuga.

Napoved prihajajoče kuge je epidemija te bolezni pri podganah. Bolezen se namreč prenaša preko bolh, ki pijejo kri okuženih podgan. Ko bolham zaradi bolezni zmanjka gostiteljev, preidejo na ljudi. Simptomi so različni in odvisni od vrste kuge, ki se je pri bolniku razvila.

Na začetku pride do vnetja bezgavk in bul v dimljah. Za septično kugo so značilne črne lise in od tu tudi ime črna smrt. Pljučna kuga se prenaša kapljično in je zato močno nalezljiva. Ta kuga velikokrat vodi v pljučnico. Kuga ima zelo visoko smrtnost, a se jo da omiliti in pozdraviti z antibiotiki.

Zanimivost je, da smatramo kugo za zgodovinsko bolezen, čeprav WHO letno javi tudi do 3000 primerov kuge. Druga zanimivost pa je diskusija med znanstveniki, da slavna črna smrt mogoče sploh ni bila kuga, ampak kakšna druga neznana bolezen.

Španska gripa

Španska gripa je postala zaradi bolezni covid–19 spet vroča tema pogovora. Gripa se je pojavila leta 1918 ob boku prve svetovne vojne. Terjala je več smrtnih žrtev kakor vojna in bila dokaz, da ljudje nismo najhujši ubijalci na tem planetu.

Simptomi so vključevali glavobole, suh kašelj, vročino, utrujenost in prebavne motnje. Za špansko gripo je bilo tudi značilno hudo potenje. Kasneje se je velikokrat razvila pljučnica, ki je bila pri večini umrlih razlog smrti.

Španska gripa naj bi pomorila od 17 pa do 50 milijonov ljudi, točno številko je težko določiti, saj je možno, da je gripa lahko samo omogočila razvoj drugih bolezni. Okužila pa je tretjino takratne populacije. Mnogi sicer povezujejo podobnosti španske gripe z covid–19, a tu gre velikokrat za generalizacijo.

Miselni eksperiment, znan kot Schrödingerjeva mačka, je eden najbolj znanih in tudi najbolj nerazumljenih konceptov v kvantni mehaniki. Z globokim razmišljanjem o problemu, so raziskovalci prišli do spektakularnih spoznanj o fizični resničnosti.

Kdo si je omislil Schrödingerjevo mačko?

Avstrijski fizik Erwin Schrödinger, eden ustanoviteljev discipline kvantne mehanike, si je svojo mačjo zmedo prvič zamislil leta 1935. Nastala je kot komentar na probleme, ki jih je zastavljal Albert Einstein.

Ko so razvijali svoje novo razumevanje subatomskega sveta, je večina Einsteinovih in Schrödingerjevih sodelavcev spoznala, da kvantne entitete kažejo zelo nenavadna vedenja. Danski fizik Niels Bohr se je zavzemal za razumevanje, da delci kot so elektroni, nimajo natančno opredeljenih lastnosti, dokler niso izmerjeni. Pred tem delci obstajajo v tako imenovani superpoziciji, na primer s 50 % možnostjo, da se usmerjeni »navzgor« in 50 % možnost, da so usmerjeni »navzdol«.

Einsteinu ta neodločna razlaga ni bila všeč. Želel je vedeti, kako natanko vesolje ve, kdaj nekdo nekaj meri. Schrödinger je to nesmiselnost izpostavil s svojo zloglasno konceptualno mačko.

Schrödinger je v prispevku iz leta 1935 napisal »Trenutno stanje v kvantni mehaniki«. Naprava je sestavljena iz škatle z zaprto epruveto s cianidom, nad katero je obešeno kladivo, pritrjeno na Geigerjev števec. Ta je usmerjen na majhen del blago radioaktivnega urana. Znotraj škatle pa je zaprta mačka. In kar brez strahu za mačko, to je miselni eksperiment, ki ni bil nikoli izpeljan.

Škatla je zapečatena, poizkus pa naj bi se izvajal določen čas, morda kako uro. V tisti uri bo uran, katerega delci upoštevajo zakone kvantne mehanike, oddajal sevanje, ki ga bo zaznal Geigerjev števec. Ta bo nato sprožil kladivo, ki bo razbilo epruveto s cianidom, ki nato ubije mačko.

Po mnenju znanstvenikov, kot je bil Bohr, dokler škatle ne odpremo in statusa mačke ne »izmerimo«, bo ta ostala v superpoziciji: se pravi bo hkrati živa in mrtva. Ljudje, kot sta Einstein in Schrödinger, so se upirali takemu razmišljanju, ki se ne sklada s praktičnimi izkušnjami. Mačka je živa, ali pa ne. Ne more biti oboje hkrati.

Je Schrödingerjeva mačka resnična?

Schrödingerjeva mačka točno zadane, kar je v Bohrovi razlagi resničnosti najbolj bizarno: pomanjkanje jasne ločnice med kvantno in vsakdanjo realnostjo. Čeprav večina stroke misli, da daje primer podporo delcem, ki nimajo jasno opredeljenih lastnosti, dokler jih ne izmerimo, je bil Schrödingerjev prvotni namen ravno obratno. Pokazati, da je takšna ideja nesmiselna. Vendar pa so fiziki več desetletij v veliki meri prezrli to težavo in prešli na druge probleme.

Toda v 70. letih prejšnjega stoletja so raziskovalci pokazali, da bi lahko kvantni delci nastali v stanjih, ki bi vedno ustrezali drug drugemu. Torej, če bi eden pokazal usmeritev »navzgor«, bi bil drugi »navzdol« – pojav, ki ga je Schrödinger poimenoval zaplet. To je bilo uporabljeno za podporo nastajajočega področja kvantnega računanja, ki spodbuja proizvodnjo računskih strojev, ki so veliko zmogljivejši od trenutnih tehnologij.

Leta 2010 je fizikom uspelo ustvariti tudi resnično različico Schrödingerjeve mačke, čeprav na način, ki ne vključuje uboja živali. Znanstveniki iz kalifornijske univerze Santa Barbara so zgradili resonator, drobne glasbene vilice, velikosti slikovne pike na računalniškem zaslonu. Postavili so jih v superpozicijo, v kateri je hkrati nihala in ni nihala, pri čemer so pokazali, da lahko razmeroma veliki predmeti zasedajo bizarna kvantna stanja.

Novejši poskusi so postavili skupine do 2000 atomov na dve različni mesti hkrati, kar še dodatno zamegli ločnico med mikroskopskim in makroskopskim. Leta 2019 so raziskovalci z univerze v Glasgowu celo uspeli posneti fotografijo zapletenih fotonov s posebno kamero, ki je posnela sliko vedno, ko se je pokazal foton s svojim zapletenim partnerjem.

Medtem ko se fiziki in filozofi še niso dogovorili o tem, kako razmišljati o kvantnem svetu, so Schrödingerjeva spoznanja doprinesla veliko plodnih raziskovalnih poti, ki se bodo verjetno nadaljevala tudi v prihodnosti.