niedziela, 31 maja 2015

Co czyni białka niezwykłymi?

Białka, proteiny- nie ważne jak nazwiemy te wielkocząsteczkowe biopolimery. Są to majstersztyki natury. I to nie jest przenośnia- to dosłownie mikromonumenty, które zachwycają pod każdym względem w jaki możemy na nie patrzeć. Były na Ziemi na długo przed nami i zapewne będę na długo i po Nas. Właściwie bez nic życie w formie jaką znamy nie byłoby możliwe.

Z technicznego punktu widzenia białka, to wielkie (z kilkoma wyjątkami) struktury chemiczne, które zbudowane są z zestawu dwudziestu aminokwasów. Aminokwasy te tworzą białko, ponieważ połączone są ze sobą wiązaniami peptydowymi. Zawiało chemią?- może trochę. Wyjaśnijmy to sobie teraz na „chłopski rozum”, aby lepiej zrozumieć to o czym chciałbym pomówić w tym artykule.

Co to aminokwas? Są to pewne związki chemiczne o specyficznej, stosunkowo prostej budowie. Każdy szanujący się aminokwas musi posiadać- grupę aminową (czyli atom azotu, który połączony jest z dwoma atomami wodoru); grupa aminowa musi być połączona z atomem węgla, zwanym węglem „alfa” do którego z drugiej strony przyczepiona jest grupa karboksylowa (czyli atom węgla połączony z jednym atomem tlenu wiązaniem podwójnym, a z drugim atomem tlenu wiązaniem pojedynczym, gdzie tlen ten przyłączony ma jeszcze wodór). Do węgla „alfa” przyłączony jest jeszcze atom wodoru i na schemacie ugrupowanie „R”. Ugrupowanie „R” nie jest jakimś egzotycznym ugrupowaniem- to ogólne oznaczenie na wszystkie struktury jakie mogą być w tym miejscu przyłączone. Może tam znaleźć się inny atom wodoru, może znaleźć się atom węgla grupy metylowej, może znaleźć się atom węgla połączony dalej z grupą hydroksylową. Obojętnie co tam jest przyłączone, aminokwas jako „podstawową strukturę” ma grupę aminową i grupę karboksylową przyłączoną do węgla alfa- wyjątkiem jest prolina, ale darujmy sobie omawianie wyjątków.

Budowa aminokwasów jest przedziwna. Z jednej strony posiada on grupę, która posiada w normalnych warunkach w wodzie ładunek dodatni (grupa aminowa), a z drugiej strony posiada on grupę, która w normalnych warunkach w wodzie posiada ładunek ujemny (grupa karboksylowa). Dodatkowe ładunki może posiadać łańcuch boczny (nasze „R”). Dzięki temu, w roztworze wodnym aminokwasy występują jako zwitterjony- czyli jony obojnacze- mimo że posiadają dwa ładunki w swojej cząsteczce (na grupie aminowej jest ładunek dodatni, a na karboksylowej ujemy), aminokwas jako taki jest cząsteczką obojętną, bo jedna grupa „znosi” sumaryczny ładunek drugiej.

W cząsteczce białka, aminokwasy łączą się ze sobą w długi łańcuch. Od tego jakie grupy boczne występują w takim łańcuchu, zależą właściwości i kształt białka. Zależy to tylko od grup bocznych (nasze „R”), ponieważ „trzon”, czy „podstawa” jest taka sama- są to wiązania peptydowe.

Wiązanie peptydowe jest równie przedziwnym wiązaniem chemicznym, o fantastycznych właściwościach. Z punktu widzenia chemii, jest to wiązanie amidowe. Powstaje ono pomiędzy dwoma aminokwasami- a dokładniej między grupą karboksylową jednego, a grupą aminową drugiego aminokwasu. W kontekście biochemii i chemii białek o wiązaniu amidowym mówi się jako o wiązaniu peptydowym, ale to nazwa jednego i tego samego wiązania. Darujemy sobie omawianie mechanizmu powstania wiązania peptydowego- zostawmy to chemikom. Przyjrzyjmy się jego niezwykłe j strukturze.

Atom tlenu połączony wiązaniem podwójnym do atomu węgla „dawnej” grupy karboksylowej, a ten atom węgla połączony do atomu azoty „dawnej” grupy amidowej. Niesamowite możliwości! Z teoretycznego punktu widzenia atom węgla grupy karboksylowej połączony jest z atomem azotu wiązaniem pojedynczym. Gdyby tak było, możliwa byłaby rotacja dookoła tego wiązania. Molekuły rotują- kręcą się dookoła wiązań pojedynczych. Trochę to tak łopatki miksera- mikser to jedna część cząsteczki, a wirująca łopatka zanurzona w np. bitej śmietanie to druga część. Prosty, metalowy kawałek łączący łopatkę i mikser możemy wyobrazić sobie jako wiązanie, które umożliwia obracanie się łopatki w cieśnie. Tak samo powinno być w wypadku wiązania peptydowego- powinno się ono kręcić. Tak się jednak nie dzieje. Dzięki unikalnemu połączeniu i „usadowieniu” atomu tlenu grupy karbonylowej i atomu azotu dawnej grupy aminowej w tak bliskiej odległości, częściowo wiązanie pojedyncze między atomem węgla a azotu, staje się wiązaniem podwójnym. I rotacja w tym wypadku przestaje być możliwa. Wiązanie staje się płaskie jak stół. Nie jest już możliwa jego rotacja wokół własnej osi.

Białka zbudowane są właśnie z takich „elementów”, czyli aminokwasów, które połączone są płaskim i stosunkowo trwałym wiązaniem peptydowym. Jest ono dość sztywne co powoduje, że białka jako tako mogą utrzymać swój stały kształt. Zależy on oczywiście od obecności grup pobocznych aminokwasów.

W roztworze wodnym, zsyntezowane białko przypomina trochę unoszącą się nitkę z koralikami na niej, która może się zwijać, skręcać, rozkręcać, obracać i przyjąć prawie każdy kształt. Fachowo nazywa się to kłębkiem statycznym. Białko, aby mogło pełnić swoją funkcję nie może oczywiście „wyglądać” jak mu się podoba. Zwija się ono bardzo szybko w odpowiednią i ściśle zdefiniowaną strukturę. Każda cząsteczka pepsyny, czy hemoglobiny, czy albuminy wygląda zawsze tak samo (pod warunkiem, że jest prawidłowo zsyntezowana). Białko zwija się tak na skutek oddziaływania grup bocznych ze środowiskiem, z samymi sobą, dzięki obecności mostków disiarczkowych i wielu innych czynników. Jest to poważny problem, nad którym naukowcy cały czas pracują, aby móc w pełni go opisać.

Ponieważ naukowcy sami nie wiedzą jak to się do końca dzieje, że białko przyjmuje w końcowym efekcie zawsze taki sam kształt, my też nie będziemy się tym zajmowali. Przejdziemy do momentu, kiedy mamy już gotowe, w pełni ukształtowane białko. Zakładamy, że ma ono taki kształt jaki powinno posiadać, ewentualnie posiada on grupy prostetyczne (czyli takie które pierwotnie nie należały do białka, ale przyłączyły się do niego w określonym miejscu) i posiada zdolności katalityczne.

Nie każde białko oczywiście musi posiadać grupę prostetyczną. Nie każde białko musi też brać udział w reakcjach chemicznych w komórce. Niektóre białka odpowiadają tylko za transport substancji (np. hemoglobina transportuje tlen), inne odpowiadają za budowę struktur komórkowych (np. miozyna). Część białek bierze jednak udział w katalizowaniu reakcji chemicznych.

Co to oznacza? Niektóre reakcje chemiczne zachodzą bardzo szybko. Nie potrzebują one pomocy. Inne natomiast zachodzą bardzo wolno- na tyle wolno, że organizm bez „wspomagania” nie mógłby funkcjonować. Dzieje się tak dlatego, że w znakomitej większości przypadków do zajścia reakcji, substraty muszą ułożyć się względem siebie w odpowiedniej odległości. Muszą „obrócić” się do siebie jak najbardziej korzystnie. Ich zderzenie musi być wymierzone z taką energią by mogła zajść reakcja- musi być na tyle duża, że przy zderzeniu cząsteczki po prostu nie odskoczą od siebie. Energia nie może być też zbyt duża by cząsteczki porozpadały się podczas zderzenia.

Nie jest o to tak łatwo w gąszczu wielu setek, a nawet tysięcy najróżniejszych cząsteczek. Białka, a dokładniej enzymy- są to białka biorące udział w reakcjach- mają za zadanie „łapać” cząsteczki, odpowiednio je względem siebie ustawiać, pomóc im w zderzeniu i zajściu reakcji chemicznej, która normalnie zachodziłaby np. 1 raz na sekundę, a w obecności białek zachodzi np. 10 tysięcy razy na sekundę.

Wiele osób twierdzi, że najwspanialsza funkcją białka jest to, że ma możliwość „sterowania” reakcją chemiczną. Bez wątpienia tak jest. Moim zdaniem jednak, tą „fajniejszą” cechą białek jest fakt, że potrafią one „złapać” cząsteczki.

Zróbmy eksperyment. Połóż przed sobą na stole długopis. Teraz za pomocą tylko jednego palca podnieś go i napisz na kartce swoje imię. Możesz w tym celu użyć tylko i wyłącznie jednego palca- aby złapać długopis i napisać swoje imię. Trudne? Chyba niemożliwe. Teraz zaangażujemy w ten proces dwa palce. Pamiętaj, by nie opierać długopisu w „zgłębieniu” między kciukiem, a palcem wskazującym. Spróbuj teraz napisać swoje imię. Da się? Da, ale nie wygląda to najładniej. Teraz zrób to samo  tak, jak robisz to zawsze- złap długopis tak jak jest ci wygodnie.

Ilu palców i elementów ręki użyłeś? Ja potrzebuję do tego kciuka, palca wskazującego i środkowego, oraz wgłębienia między kciukiem i palcem wskazującym.

Enzymy działają tak samo. Muszą one pochwycić cząsteczkę, która ma ulec reakcji w co najmniej trzech miejscach. Zapewnia to stabilność w „trzymaniu” jej oraz możliwością jej dowolnego obracania w przestrzeni. Oczywiście można zaangażować więcej niż 3 punktu podparcia, ale 3 to minimum, by cząsteczka była pochwycona pewnie i na tyle stabilnie, by przypadkiem nie wyślizgnąć się z objęć enzymu.

Czy jest to takie niesamowite? Przecież co to za problem by chwycić cząsteczkę nawet w 3 miejscach. Wystarczy, by element enzymu, który odpowiedzialny jest za złapanie cząsteczki miał odpowiedni kształt i właściwości. My też przecież nie mamy problemu z pochwyceniem długopisu, który leży sobie na biurku. Co w tym niesamowitego?

Wyobraź sobie teraz basen z wodą. Wchodzisz do tego basenu i pływa w nim bardzo wiele ryb. Jedne mniejsze, drugie większe, ale jest ich wiele i są z różnych gatunków (mają różny kształt, pływają z różną szybkością, są spokojniejsze, lub bardziej wystraszone). Masz za zadanie teraz pochwycić za pomocą jedynie 3 palców rybę w takim zbiorniku. Oczywiście wszystkie pływają. Obijają się o ciebie. Jeśli byłaby tam duża ryba np. rekin (oczywiście jeśli by cię nie zjadł) po uderzeniu w ciebie, zmieniłby twoją trajektorię. Ty również w celu złapania tej jednej, konkretnej ryby musisz machać rękami, nogami i wyginać się tak by po pierwsze zbliżyć się do niej, a następnie złapać ją za pomocą trzech palców i najlepiej przysunąć jak najbliżej ciała by nie uciekła.

Te porównanie jest bliższe prawdy tego jak wygląda praca enzymu.

W roztworze wodnym w komórce mamy setki substancji. Cząsteczka enzymu na ślepo przemierza wnętrze komórki i „szuka swoim” cząsteczek. Cały czas jest bombardowana z różnych stron- odpychana i przesuwana. A do tego, za pomocą małego swojego fragmentu musi pochwycić inną cząsteczkę. Cząsteczka ta też się porusza, jej struktura wiruje (tak jak już wcześniej mówiliśmy). Cząsteczka ta przepycha się między innymi, zderza i „kręci się” jak niespokojne dziecko.

W momencie pochwycenia ją przez enzym ten szybko zmienia swój kształt tak, by jak najmocniej pochwycić cząsteczkę (czyli tak, by oddziaływania enzym- cząsteczka były jak najsilniejsze) i stara się ją odizolować od środowiska na czas reakcji, aby przypadkiem inna rozpędzona cząsteczka nie wybiła ją z uścisku. Enzym tak dopasowuje się do kształtu cząsteczki, aby jak najsilniej ją złapać, ale również tak, by móc nią manipulować w przestrzeni. Wszystko w nieustającym ruchu wszystkich elementów, drganiu wszystkiego dookoła, ciągłych zderzeniach i pląsaniach.

Trochę to tak, jakby próbować utrzymać przerażoną żabę w rękach, siedząc podczas sztormu na bujającej się tratwie na środku oceanu. A pamiętajmy, że enzymy robią to co ułamek sekundy, zamieniając miliardy cząsteczek różnego rodzaju w inne cząsteczki w każdej sekundzie naszego życia. Dla nas jest to abstrakcja, której nie możemy sobie nawet wyobrazić- no bo jak coś takiego jak struktura białkowa w ciągu sekundy potrafi np. tysiąc razy przyłączyć się do tysiąca różnych cząsteczek, jedna po drugiej, dopasować się do tych cząsteczek, przeprowadzić na nich odpowiednią reakcję, wypuścić je, związać się z kolejną i tak od setek to setek tysięcy razy w ciągu sekundy. Dla nas jest to magia. Dla enzymów- chleb powszedni.


Zapraszam do odwiedzenia strony na Facebook! 

sobota, 30 maja 2015

Paradoks wody

Woda jest substancją niezwykłą. Chyba każdy o tym wie. Nie wchodząc w chemiczne/ fizyczne dyskusje, to właśnie głównie dzięki niej, życie jest możliwe i na niej się opiera. To już wystarczający fakt, dla którego możemy mówić o jej niezwykłości. Dziś nie będziemy zajmowali się jednak jej niezwykłością, ale skupimy się na jednym ciekawym fakcie. Pojęcie go, a raczej zrozumienie zajęło mi sporo czasu, stąd chciałbym go przybliżyć, bo być może są tutaj inne osoby, które mają podobny problem jak ja miałem.

Woda dysocjuje, a właściwie autodysocjuje. Co to oznacza? Dysocjacja jest procesem rozpadu cząsteczek określonego związku chemicznego na jony, pod wpływem jakiegoś czynnika np. rozpuszczalnika, ale może to być też wysoka temperatura. Przykładowo- chlorek sodu, czyli NaCl, po umieszczeniu w wodzie dysocjuje na kationy sodowe, oraz aniony chlorkowe- my obserwujemy to jako rozpuszczanie chlorku sodu. Dla sprostowania- cukier rozpuszcza się w wodzie, ale nie dysocjuje- rozpadają się jego kryształy, ale sama cząsteczka sacharozy nie rozpada się na drobniejsze (jest to podstawowy błąd, który wiele osób powtarza, a jakoś nauczycielom nie pali się go prostować).

Woda ma zdolność do autodysocjacji- oznacza to, że też może rozpadać się na jony, pod wpływem innych cząsteczek wody. Podobne zdolności ma siarkowodór, amoniak i kilka innych. W reakcji autodysocjacji (bo jest to reakcja chemiczna, a nie proces fizyczny!), dwie cząsteczki wody zderzają się, dzięki czemu jedna cząsteczka oddaje proton i staje się anionem hydroksylowym, a druga cząsteczka kradnie proton, tworząc kation hydroniowy.

Reakcja autodysocjacji ma przeogromne znaczenie- na jej podstawie opiera się cała skala pH. Każda reakcja chemiczna, pozostaje w pewnej równowadze. Określona ilość cząsteczek w każdej chwili rozpada się, a w tej samej chwili tyle samo cząsteczek łączy się. Przykładowo Jeśli na 100 cząsteczek wody, 20 ulegnie autodysocjacji (powstanie 10 jonów hydroniowych i 10 anionów hydroksylowych), to w tym roztworze, już obecne kationy i aniony (po 10 każdego rodzaju) ulegnie przekształceniu w obojętne cząsteczki wody. Równowaga oznacza nie to, że nie występują żadne reakcje- one występują, ale sumarycznie ilość dysocjujących cząsteczek odpowiada ilości cząsteczek które 'poszły' w drugą stronę. W każdej sekundzie w szklance czystej wody zachodzi bardzo wiele reakcji autodysocjacji i tyle samo reakcji przeciwnych, które ze zderzenia jonów dają cząsteczki obojętne.

Jest to istotny fakt, ponieważ na nim opiera się skala pH. Na podstawie reakcji autodysocjacji wody, można zapisać wyrażenie na stałą dysocjacji.  Stała dysocjacji w warunkach standardowych, dla idealnie czystej wody wynosi 3,23·10-18. Chemik wie co to oznacza, a dla nas wystarczy wiedzieć, że taka mała wartość tej stałej, mówi o tym, że woda niechętnie dysocjuje- cząsteczka wody woli pozostać jako zwykła woda, niż zderzyć się z inną tworząc jony. Ale mimo tego, że stała jest tak mała i woda nie jest chętna do autodysocjacji, oto jednak na zachodzi. 

Na podstawie odpowiednich obliczeń, wiemy, że w idealnie czystej wodzie (w 1l), znajduje się po 10-7 mola kationów hydroniowych i tyle samo anionów hydroksylowych. Dzięki temu, woda jako całość jest elektrycznie obojętna, bo tyle samo każdego z jonów daje sumarycznie ładunek obojętny. Mimo tego, że woda jako całość jest obojętna, przeglądając ją molekuła, po molekule, znaleźlibyśmy w litrze wody taką samą ilość kationów jak i anionów.

Wymyślono kolejne pojęcie- iloczyn jonowy wody. Nie wnikajmy co to takiego jest- ale zaznaczam, że nie wymyślono go z nudów! Po prostu przyjmijmy, że to określona wartość, która jest iloczynem (wynikiem mnożenia) stężenia kationów hydroniowych i anionów hydroksylowych w czystej wodzie (10-7 razy 10-7) i wynosi on 10-14. Jest to wielkość mała i nie jest wygodna w użyciu. Wymyślono (z określonych powodów), że będziemy oznaczali iloczyn jonowy wody, jako ujemny logarytm dziesiętny z naszej wartości, czyli –log1010-14. Dzięki temu, 10-14, przybrało bardziej ludzką formę po prostu 14. Wartość 14 jest określona dla danej temperatury! I to będzie bardzo ważne stwierdzenie dla naszych rozważań.

Co nam to dało? Po co się tak trudzić, żeby wyznaczyć liczbę 14?

Na tej podstawie stworzono skalę pH. Jest to skala mówiąca o kwasowości danego roztworu. Można mówić też o skali zasadowości roztworu- wtedy mamy do czynienia z pOH. Są to skale ściśle ze sobą korelujące. Skalę pH oznacza się jako ujemny logarytm ze stężenia kationów hydroniowych w wodzie, a skalę pOH jako ujemny logarytm ze stężenia anionów hydroksylowych w wodzie. Dzięki temu, można wyznaczyć jaka wartość odpowiada chemicznie czystej wodzie. Brzmi strasznie, ale w rzeczywistości są to proste rzeczy, a jeśli kilka razy użyje się tych wielkości, albo przerobi kilka zadań, wszystko staje się dziecinnie proste i ciekawe!

W czystej wodzie, jak wcześniej mówiliśmy, jest 10-7 mola kationów hydroniowych (na 1dm3) i tyle samo anionów hydroksylowych. Policzmy, co na to skale pH i pOH:

Dzięki temu widzimy, że pH + pOH= 14. Czyli znowu pojawia się nam nasza 14! Dzięki temu wiemy, że gdy pH-metr pokaże nam wartość 7, mamy do czynienia z roztworem o obojętnym pH. Gdy pH-metr pokaże nam wartość mniejszą od 7, mamy do czynienia z roztworem kwaśnym (ma on więcej kationów hydroniowych), a gdy pH jest większe od 7 roztwór jest zasadowy (ma więcej anionów hydroksylowych). Stąd skala pH rozciąga się od 0, aż do 14.

I teraz bardzo ważna rzecz- nasza wartość 14 zależy od temperatury! Mało się ten fakt akcentuje, albo po prostu się o nim wspomni raz i tyle. A właśnie od tego zależy „paradoks”, że w wyższej temperaturze woda jest kwaśniejsza. I to jest właściwy temat tego artykułu.

Powszechnie wiadomo, że w wyższej temperaturze woda jest bardziej kwaśna. Tu pojawił się mój pierwszy problem- w jaki sposób woda może być bardziej kwaśna od samej siebie? Podczas autodysocjacji z 2 cząsteczek wody powstają jeden kation hydroniowy i jeden anion hydroksylowy. Więc ładunek dalej taki sam- nie ma ani więcej jednych kationów, ani więcej anionów. Więc w jaki przedziwny sposób woda nagle miałaby produkować więcej kationów hydroniowych? Nie umiałem tego zrozumieć, stąd przyjąłem za fakt, że wyższa temperatura= niższe pH= woda jest kwaśniejsza. Przykładowo powszechnie mówi się, że w 100 stopniach Celsjusza, pH wody spada do około 5,56.

Takie rozważania wprowadzały mnie w zakłopotanie, dopóki bardzo dobitnie nie przeczytałem zdania- iloczyn jonowy wody (nasze 14) zależy od temperatury! W wyższej temperaturze iloczyn jonowy jest odpowiednio mniejszy, i dla temperatury wrzenia, iloczyn jonowy wody wynosi 11,13, czyli po podzieleniu na 2, środek skali (czyli pH obojętne) wypada w okolicach właśnie 5,56. Woda pozostała obojętna, bo zmienił się iloczyn jonowy wody!

Niedoświadczony chemik, wkładając pH-metr do gorącej wody,  faktycznie odczyta na skali, że jest ona kwaśniejsza. Chemik z doświadczeniem, posłuży się kompensacją temperatury (czyli termometrem, który koryguje wyniki) i dzięki temu woda pozostanie obojętna, bo taka jest w rzeczywistości.

Mówienie, że woda jest kwaśniejsza w wyższej temperaturze jest prawdziwe, jeśli mówi się o tym w kontekście warunków standardowych! W rzeczywistości nie jest kwaśniejsza, bo iloczyn jonowy wody, a tym samym środek skali przesuwa się co daje pozorny efekt kwasowości. Z tego punktu widzenia, patrząc na wrzącą wodę, przez pryzmat pomiaru jej pH względem warunków standardowych, urządzenie faktycznie pokaże, że jest ona kwaśna, ale biorąc urządzenie, które uwzględni podwyższoną temperaturę, okaże się (co prawda), że jest ona obojętna. Tak oto w jednej zlewce, ta sama woda w tym samym czasie może być kwaśna i obojętna.

Mam nadzieję, że załapaliście to chociaż w minimalnym stopniu. Mnie to trochę zajęło, mam nadzieję, że wam pójdzie łatwiej!


środa, 11 lutego 2015

Eksperyment Calhouna- czy to się już dzieje?

Eksperyment Calhouna nie jest zbyt popularnym eksperymentem o którym mówi się w szkołach, czy na wykładach. Szkoda, bo jest to eksperyment o bardzo ciekawej konstrukcji i założeniach. Przeglądałem kilka stron i filmików poświęconych temu eksperymentowi i postanowiłem to wszystko podsumować i opisać.

Zacznę trochę od końca, bo od wniosku- nieograniczony dostęp do pokarmu i  brak zagrożeń powodował wymarcie populacji. Wniosek może nie wydaje się z początku szokujący, ale po przeanalizowaniu szczegółów i odniesieniu ich np. do populacji ludzi daje do myślenia. Oryginalny tekst autorstwa Cahouna znajdziecie tutaj: LINK.

W lipcu 1968 roku, Calhoun przygotował zamkniętą, kwadratową zagrodę o wymiarach około 2,7 metra i wysokości około 1,4 metra. Na każdej ze ścian przygotowanej zagrody umieszczono cztery poczwórne tunele, które wykonano z drucianej siatki. Tunele te prowadziły z dolnej części wybiegu do klatek lęgowych, karmników oraz poidełek z wodą. Przez cały czas trwania doświadczenia (4 lata) dostęp do wody, jedzenia oraz materiału budulcowego na gniazda był nieograniczony. W zagrodzie nieobecne były drapieżniki.

Po wybudowaniu zagrody, wpuszczono do niej cztery pary myszy. Mogły robić wszystko co robią myszy, miały nieograniczone zapasy i nic im nie zagrażało. Jedynym ograniczeniem była możliwość opuszczenia zagrody.

Od dnia 1 w którym w zagrodzie znalazły się cztery samice i cztery samce, aż do dnia 104 populacja nie rosła- była to faza społecznego dostosowania się. Oznacza to, że w tym czasie myszy te przyzwyczajały się do siebie jak i do nowego otoczenia w którym się znalazły. Przez ten okres myszy stworzyły swojego rodzaju podział terytorialny i zaczęły budować gniazda. W 104 dniu pojawił się pierwszy miot.

Od dnia 105 do 314 wystąpiła faza najszybszego wzrostu (okres wykorzystania). W tym czasie średnio okres podwojenia populacji (np. z 16 osobników do 32, następnie do 64 itd.) następował co około 55 dni. Mioty pojawiały się jednak proporcjonalnie do stopnia społecznej dominacji- oznacza to, ze wykształciła się swego rodzaju struktura socjalna. Można to porównać do posiadania uprzywilejowanej pozycji, przez niektóre osobniki. Samce dominujące zajmowały boksy w których koncentrowało się rodzenie nowych osobników. Samce mniej dominujące nie posiadały potomstwa, albo posiadały go w nieporównywalnie mniejszej ilości niż samce dominujące.

Zauważono, że pomimo identyczności każdego z boksów, w niektórych myszy pobierały więcej pokarmu. W trakcie trwania doświadczenia, w miarę wzrostu populacji dochodziło do przeludniania boksów, oraz zauważono, że po przyzwyczajeniu się myszy do stałego dostępu do pokarmu i picia, przestała przeszkadzać obecność innych osobników. Innych znaczących zmian w zachowaniu się myszy nie zauważono, oprócz faktu, że pod koniec trwania fazy, w całej populacji znajdowało się około trzykrotnie więcej osobników niedojrzałych.

W dniu 315 zaczęła się faza stagnacji. Trwała ona do dnia 559. Był to okres równowagi w populacji. Wydłużył się czas podwajania liczebności populacji- z 55 dni do 145. Zaobserwowano stagnację u samców, nawet tych dominujących. Rolę obronną gniazd przejęły samice, które stały się agresywne wobec innym myszom jak i wobec własnego potomstwa. Samice często odstawiały swoje potomstwo od piersi i zmuszały je do opuszczenia gniazda. Przemoc w zachowaniach samic stałą się powszechna- samce niedominujące atakowały się nawzajem. Zaobserwowano agresje wymierzoną wobec określonych osobników.

Zaobserwowano występowanie zachowań homoseksualnych- starsze samce zalecały się do młodszych, przyjmując pozycję uleglejszą. U samic zaobserwowano proces wchłaniania płodów (organizm myszy może wewnątrzmacicznie wchłonąć płód w momencie występowania niekorzystnych warunków zewnętrznych). Pojawiają się pierwsze bezdzietne samice.

W połowie fazy praktycznie wszystkie młode były odrzucane od samic, przez co nie wykształciły się w nich zachowania emocjonalne (tak, myszy też je posiadają).

Zaobserwowano również nadmierne tłoczenie się myszy w boksach. W założeniach doświadczenia, spodziewano się, że brak miejsca w zagrodzie (przewidziano ją na 3840 myszy) będzie głównym czynnikiem limitującym wzrost populacji. Przez nadmierne tłoczenie się w boksach, część z nich pozostawała całkowicie pusta, stąd samice jeśli tylko by chciały, miałyby dogodne warunki do rodzenia potomstwa w niezatłoczonych boksach- mimo wszystko tak się jednak nie stało.

Ostatnia faza- faza wymierania- trwała od 560 dnia do końca eksperymentu, czyli do dnia 1588. W 560 dniu odnotowano koniec wzrostu populacji. Zachodzenie w ciąże samic jest bardzo rzadkie, a nieliczne przypadki porodu kończą się z reguły śmiercią nowonarodzonych osobników. Ostatnie poczęcie odnotowano w 920 dniu.

Zaobserwowano pojawienie się tzw. „samców pięknisiów”- ich jedynym zajęciem było jedzenie, picie, spanie i czyszczenie futerka. Nie przejawiały one zainteresowania innymi samicami albo samcami.

W trakcie trwania ostatniej fazy populacja praktycznie utraciła zdolność do reprodukcji. W momencie, gdy populacja składała się z ostatniego tysiąca myszy, nie przejawiała ona żadnych społecznych zachowań- obca im była agresja, nie znały zachowań prowadzących do reprodukcji. Nie czuły one potrzeby ochrony gniazda i ostatnie osobniki były całkowicie pochłonięte pielęgnowaniem siebie. Stwierdzono, że wszystkie osobniki nadmiernie dbające o siebie, były doskonale zachowanymi przedstawicielami populacji- miały one zdrowe i zadbane ciała, nie chorowały. Nie przejawiały też zachowań seksualnych.

Wnioski płynące z doświadczenia są bardzo istotne i niepokojące. Głównym jaki zauważono był fakt, że w dużej populacji matka mniej dba o swoje gniazdo i młode. Nie wykształcane zostały społeczne zachowania w kolejnych pokoleniach, ponieważ wraz ze wzrostem populacji zaniknęły czynniki edukacyjne i społeczne u młodych. Z powodu nieograniczonej dostępności do pokarmu oraz braku zagrożenia, osobniki nie czuły potrzeby do podejmowania jakichkolwiek zachowań mających na celu pozyskanie zasobów- młode osobniki nie obserwowały u starszych zachowań i nie mogły się ich uczyć, stąd po czasie zachowania te bezpowrotnie ginęły. Najbardziej niepokojącym (moim zdaniem) wnioskiem jest fakt,  że brak wyzwań stopniowo pogarsza zachowanie kolejnych pokoleń i prowadzi to do wymarcia (samozagłady) populacji.

Poniżej przedstawiony jest oryginalny wykres stworzony przez Calhouna, przedstawiający liczebność populacji myszy w czasie trwania doświadczenia. 



Eksperyment kilkukrotnie ponawiano używając innych gatunków tj. szczury. Co do eksperymentu na ludziach nikt go nigdy nie prowadził. Ale czy tylko ja mam wrażenie, że wiele z zachowań można zaobserwować również u ludzi... czy oznacza to, że eksperyment Calhouna na ludziach właśnie trwa? 


poniedziałek, 9 lutego 2015

DrDino.pl - o sztuce manipulacji w wykonaniu kreacjonistów.

Temat Hovinda cały czas odbija mi się echem w głowie. Tym razem wszedłem na jedną ze stron internetowych mniej lub bardziej powiązanych z osobą Hovinda i tematyką kreacjonizmu. Nie będę pisał kolejnego artykułu na ten temat. Chciałem zwrócić uwagę na manipulacje jakimi posługują się kreacjoniści. Już na samym wstępnie  po wejściu na stronę DrDino.pl widać piękny przykład manipulacji- w ramce z lewej strony witryny podany został cytat Dawkinsa. Zdziwiło mnie dlaczego osoba taka jak Dawkins cytowana jest na stronie kreacjonistycznej, ale po chwili stało się jasne. Zdanie, które całkowicie zostało wyrwane z kontekstu brzmi: „Im bardziej nieprawdopodobne statystycznie zdarzenie, tym mniej wiarygodne jest, że zaistniało przypadkiem. Oczywistą alternatywą dla zachodzących zmian jest inteligentny Projektant”. Gdybym nie znał dzieł Dawkinsa, stwierdziłbym, że to kolejny głupkowaty kreacjonista. Przeczytałem kilka jego dzieł, posłuchałem jego wywiadów i jestem bardziej niż pewny kim jest Dawkins i jaki prezentuje światopogląd. Wyrywanie zdań  jest żenującą próbą manipulacji. Poniżej daje screen ekranu ze strony DrDino.pl dnia 9 lutego 2015 roku z zaznaczonym w ramce cytatem. 

Bez wgłębiania się w to kim jest Hovind, oprócz tego że jest skazanym na więzienie za niepłacenie podatków kreacjonistą, przejrzałem stronę DrDino . Jest to mniej lub bardziej propagandowa strona, na której oprócz sklepów z indoktrynującymi książkami i filmami, które można kupić za niezbyt wygórowane kwoty, można znaleźć pytania do Ewolucjonistów.


Zainteresowało mnie to i postanowiłem sprawdzić, czym te pytania są. Okazało się, że to lista 23 pytań, z których bardzo wiele pokrywa się ze sobą. Nie będę odpowiadał na te pytania, bo są one wyjątkowo stronnicze i większość z nich już w samym pytaniu zmusza do przyjęcia, że projektant musi istnieć. Na pytania sformułowane w taki sposób jak na podanej stronie nie da się naukowo odpowiedzieć. 

Może i powinienem, ale nie umiem obok takich manipulacji przejść po prostu obojętnie. 





niedziela, 8 lutego 2015

Kent Hovind, kreacjonizm i inne pokemony.

Nie tak dawno trafiłem na Youtube.com na wykłady niejakiego dr Kenta Hovinda (mam nadzieję że tak się odmienia jego imię i nazwisko). Co mogę powiedzieć o tym wykładach? Jestem przerażony, zszokowany, zasmucony i rozdrażniony. W tym przydługawym artykule „siądę” na jednym z wykładów jakie Hovind zaprezentował. Wykład trwa dwie i pół godziny- zatrważająco długo jak na ilość manipulacji jakie zostały podane. Obejrzałem cały ten wykład (jest to DVD np. 1 pod tytułem „Wiek Ziemi” i całość możecie znaleźć pod linkiem: https://www.youtube.com/watch?v=_lKrE-L0G-8) i stwierdziłem, że nie mogę przejść obok tego obojętnie. Co prawda podjąłem się obejrzenia pozostałych wykładów z tej serii, ale w artykule skupie się głównie na pierwszym wykładzie- a dokładnie na jego małej części! Z czasem być może napiszę artykuły na temat kolejnych wykładów Hovinda. Wybaczcie, że poniżej omówię jedynie około 30 minut wykładu. Ale widząc ile stron zajęło mi opisanie tylko tych 30 minut, po dokładnej analizie ponad dwóch godzin materiału, artykuł byłby zbyt wielki i mało kto dotrwałby do końca.

Jeśli nie macie czasu poświęcić dwóch i pół godziny na wysłuchanie wykładu Hovinda bardzo się cieszę- nie warto. W artykule będę przytaczał konkretne wypowiedzi Hovinda i starał się je wyprostować. Kiedyś pewien czytelnik bloga napisał mi wiadomość, abym nie walczył z kreacjonizmem, ani z ludźmi którzy na siłę podkopują (nieudolnie) wartość i znaczenie nauki bo i tak nie wygram. Faktycznie- może i nie wygram z głupotą ogarniającą ten świat, ale zawsze można starać się wyjaśniać to co kreacjoniści przekręcają po swojemu i na siłę prezentują poglądy przeinaczone, przerobione, albo powołują się na fakty, które od dawna są odrzucone przez naukę. Nie będę rozpisywał się jak głupi jest kreacjonizm bo filmy Hovinda pokazują to lepiej. Ja chciałbym przeprowadzić polemikę z tym co pseudo doktor usilnie wpajał publiczności.

Zacznijmy od przedstawienia postaci Hovinda. Kent E. Hovind nie jest doktorem. Jest to tytuł który on używa, ale nie jest to prawdziwy tytuł naukowy. Nie jest też naukowcem za jakiego się podaje. Ukończył on jedynie nieakredytowany Midwestern Baptist College- czyli tak zwaną fabrykę dyplomów- każdy może tam pójść i po krótkim czasie dostać tytuł doktora edukacji chrześcijańskiej. Nie ma to nic wspólnego z tytułami doktora w zakresie biologii, chemii, biologii ewolucyjnej, czy jakiejkolwiek NAUKI. Mimo wszystko Hovind wygłasza poglądy, które jak sam przekonuje są poglądami naukowymi i stawia siebie jako autorytet naukowy (którym nie jest) w kwestiach ewolucji- mimo że nie jest tajemnicą, że żadnego przygotowania, ani nawet kursu z zakresu podstaw ewolucji nie przeszedł. W skrócie- jest on kreacjonistą, który wiedze na temat ewolucji zaczerpnął może z podręczników dla gimnazjalistów, ale przywłaszczył sobie prawo do krytykowania całej teorii ewolucji nie znając nawet jej szczegółów.

Cechą charakterystyczną Hovinda jest brak wiedzy- „fakty” jakie podaje są wyssane z palca i przeinaczone w sposób by brzmiały tak jak on chce. Faktycznie- jeśli ktoś nie zna teorii ewolucji z bardziej poważniejszych podręczników niż „Biologia dla pierwszej klasy gimnazjum” będzie miał wrażenie, że wszystko co Hovind mówi jest całkowitą prawdą. Niestety nie jest i postaram się to udowodnić na przykładzie tylko wstępu do jego wykładu.

Co bardzo mnie cieszy do 2017 roku Hovind będzie siedział w więzieniu za oszustwa podatkowe.
Ale przejdźmy do konkretnego filmu.

Głównym punktem filmu „wiek Ziemi” Hovinda są zagadnienia związane z ewolucją. Jak podaje osoba wprowadzająca do seminarium, „doktor” Hovind przedstawi dowody na to, że Ziemia nie powstała kilka miliardów lat temu (a jako poparcie będą dowody z Księgi Rodzaju). Robi się poważnie.

Wykład miał miejsce w 2003 roku, ale domyślam się, że od tamtego czasu niewiele zmieniło się w kwestii myślenia Hovinda i głoszonym przez niego poglądów co można potwierdzić wchodząc na strony które są jemu poświęcone. Wystarczy posłuchać też kreacjonistów, którzy jak mantrę powtarzają pierdoły opowiadane przez osoby takie jak Hovind. Co najśmieszniejsze, mało który kreacjonista jest w stanie podać chociaż podstawowe założenia ewolucji, ale nie przeszkadza to w jej krytyce.

Z początku Hovind przedstawia się- mówi już na wstępie, że wierzy w to, że Pismo Święte jest nieomylnym, natchnionym słowem Boga. Na prezentowanym slajdzie można znaleźć informacje, jakoby Całe Pismo przez Boga jest natchnione i pożyteczne do nauki, do wykrywania błędów, do poprawy, do wychowywania w sprawiedliwości. Już z pierwszym slajdem z wykładu można polemizować- Pismo święte nie jest książką naukową. Zawsze dziwi mnie dlaczego ludzie traktują te książkę jako coś nadzwyczajnego. Nie chodzi mi o krytykę religii, ale historie zawarte w Biblii są lekko mówiąc fantastyką niskich lotów. Jest to zbiór opowiadań, przypowieści, które zostały spisane przez setki osób na przestrzeni kilkuset lat. Nie jest tajemnicą że Biblię w dzisiejszej postaci kościół jako taki redagował kilkunastokrotnie wprowadzając poprawki mające na celu lepszą manipulacje ludźmi. Na slajdzie pisze wyraźnie, że Biblia jest pożyteczna do nauki- niestety nie ma w niej informacji na temat mitozy, prawach Keplera, strukturze DNA czy funkcji falowej- czytałem i nie znalazłem. Biblia jest też wykrywaczem błędów- nie rozumiem tego fragmentu… zaczyna świecić na czerwono jak znajdzie błąd? Biblia ma być też pożyteczna w wychowaniu w sprawiedliwości- pomijając fakt nawoływania do wszechobecnej nienawiści dla inności.

Mniejsza co Hovind myśli o Biblii, ale wiemy już, że cały wykład i jego przekonania są na niej oparte. Później Hovind mówi o celach wykładu: zwiększenie wiary w słowo boże, nawrócenie osób które nie są jeszcze zbawione, zmotywowanie osób wierzących do podejmowania działań dla boga. Uroczo.

Później są żarty prowadzącego- pominiemy. Następnie Hovind przedstawia siebie, swoją żonę, dzieci oraz to, co zrobiła jego mama po jego urodzeniu i inne rzewne opowiastki. Nuda. Warto wspomnieć że jak sam Hovind mówi- cała jego rodzina- żona, dwaj synowie, córka oraz żony synów i mąż córki pracują dla niego- w dziale księgowości, tworzenia wykładów, sklejania taśm filmowych itp. Niezła szajba. Nie mogę powstrzymać się też od skomentowania sposobu pozyskiwania pieniędzy przez szajkę Hovinda. Jak sam przyznał, zanim zaczął swoją działalność „edukacyjną” powiedział bogu, że przestanie jeśli ten nie zapewni mu pieniędzy. Dowiadujemy się też, że bóg natchnął darczyńców, dzięki którym Hovind miał jak funkcjonować. I teraz albo jego córka, albo bóg władowali go za kratki- siedzi 10 lat za oszustwa podatkowe… córka w księgowości zapomniała zrobić przelew? A może to bóg. Pominę wstępy i przejdę do części wykładu poświęconemu wieku Ziemi.

Po 20 minutach gadania o niczym, Hovind atakuje podręcznik do pierwszej klasy (bo tylko taki przeczytał?) w którym jest napisane: Od czasu powstania, przed 4,5 miliardami lat, Ziemia bardzo się zmieniła. Ja nie widzę w tym zdaniu nic sprzecznego, ani nic niepoprawnego. Oczywiście w ciągu 10 sekund zostałem wyprowadzony z mojej błogiej nieświadomości- Ziemia przecież nie ma 4,5 miliarda lat. Hovind obiecuje, że zaraz przekona mnie jako widza tego smutnego spektaklu, że Ziemia nie może mieć 4,5 miliarda lat.

Dowiadujemy się, że słowo „wyewoluowało” (w kontekście: „życie wyewoluowało”) jest bardzo podchwytliwe. Hovind deklaruje, że odbył 77 debat na uniwersytetach (kto do cholery tam go wpuścił!?) i nauczył się je wygrywać w 5 minut. Przechodzimy teraz płynnie do części „naukowej”.

Hovind podaje, że ewolucja ma wiele znaczeń. Tylko 1 znaczenie według niego ma naukowe wytłumaczenie w które podobno on sam wierzy, a pozostałe 5 znaczeń nie jest naukowych.

Dodaj napis
Pierwsze znaczenie według Hovinda, to „Ewolucja Kosmologiczna”, która mówi o pochodzeniu czasu, przestrzeni i materii, tzw. Wielki Wybuch. Oczywiście hipoteza Wielkiego Wybuchu jest błędna BO Bilbia mówi, że na początku Bóg stworzył niebo i ziemię. To jest jego krytyka hipotezy Wielkiego Wybuchu. Następnie jest wymijająco- przestrzeń ma trzy wymiary (nie prawda- czwarty wymiar jest czasowy), trójca święta ma trzy osoby, materia ma trzy stany skupienia (nie prawda- znamy 4 stany skupienia), a zawarte jest to rzekomo w słowach na początku, które obalają Wielki Wybuch, bo jak Hovind mówi, nie mógł mieć on miejsca bo i materia i czas musiałyby powstać w jednym czasie z niczego. Koniec jego naukowego wyjaśniania o tym jak błędny jest Wielki Wybuch. W skrócie- słowa w Biblii na początku obalają CAŁĄ teorią Wielkiego Wybuchu. Żart?

Dalej wyróżniony jest kolejny typ ewolucji- Ewolucja Chemiczna. Na slajdzie widzimy podpis- Jeśli przy Wielkim Wybuchu powstał wodór i hel, jak wyewoluowało 105 pozostałych pierwiastków? Najwidoczniej nie doczytał (on i pozostali kreacjoniści) drugiej strony podręcznika do fizyki. Hovind mówi, że wyjaśnienie naukowe mówi o syntezie jądrowej która produkuje pierwiastki do żelaza, a nie dalej, a w końcu znane są ciężkie pierwiastki. Niestety nie doczytał on o wybuchach supernowych. No trudno- wystarczy podręcznik do liceum z fizyki, aby dowiedzieć się co to jest nukleosynteza i poznać szczegóły powstania cięższych od żelaza pierwiastków.

Następnie Hovind mówi o Ewolucji Gwiezdnej. W skrócie o tym jak powstają gwiazdy i planety i jak sam on mówi- nikt nigdy nie widział powstającej gwiazdy. Nie wiem czy już się śmiać czy płakać. Hovind mówi, że obserwujemy wybuchy gwiazd- on sam mówi o supernowej, ale nie doczytał, że to one produkują ciężkie pierwiastki! Mniejsza z tym. Mówi on o obserwowaniu wybuchów, ale nigdy nikt nie widział powstającej gwiazdy. Jakim nieukiem trzeba być, by zakładać, że formowanie gwiazdy- czegoś co waży miliardy miliardy miliardów ton ma trwać ułamek sekundy- tyle co wybuch supernowej. Zostajemy poinformowani, że nikt nie udokumentował powstania gwiazdy. Raczej nie jest to dziwne, jeśli przeczyta się cokolwiek na temat gwiazd- ich masa, wielkość i czas jaki potrzebują do powstania. Nikt nie żył dostatecznie długo by móc zaobserwować narodziny czegoś takiego jak gwiazda!

Czwarte znaczenie to Ewolucja Organiczna- czyli pochodzenie życia. Hovind próbuje kolokwialnie wcisnąć publiczności, że człowiek pochodzi od kamienia. W takie coś chyba nikt nie uwierzy, a żaden naukowiec się z tym nie zgodzi. Nie zostaje ten wątek jednak rozwinięty dalej.

Piąte znaczenie to Makro- Ewolucja- czyli „przemiana jednego rodzaju zwierzęcia w inny”. Hovind podaje ulubiony przez kreacjonistów przykład- czy widzieliście kiedyś psa, który powiłby nie-psa? Dlaczego kreacjoniści chcą w tak tandetny sposób przedstawić ewolucję? Nikt związany z nauką, nigdy! Nie mówił o tym, że z jednego zwierzęcia może wyjść drugie- inaczej- nikt nigdy nie twierdził, że pewnego ciepłego południa małpa powiła człowieka. To kreacjoniści tak przedstawiają całą praktycznie ewolucje gatunków, ale jest to nie prawda i żaden naukowiec się z takim przedstawieniem sprawy nie zgodzi! Mimo wszystko kreacjoniści dalej uważają że jest to ich koronny argument, że teoria ewolucji jest w błędzie… mimo, że teoria ewolucji nawet nie dopuszcza takiej możliwości.

Następnie Hovind urządza quiz- mamy psa, wilka, kojota i banana- które z nich nie pasuje do reszty? Oczywiście odpowiedź banan jest poprawna. Następnie dowiadujemy się, że profesorowie uważają że wszystko „jest tego samego rodzaju”. Nie do końca wiem co autor miał na myśli, ale wydaje mi się, że chodzi o zagadnienie wspólnego przodka. Oczywiście- wilk, pies i kojot do banana raczej nie mają nic wspólnego. Ale schodząc odpowiednio nisko- do genów można znaleźć brzydko mówiąc zajebiście dużo podobieństw. Schodząc po drzewie filogenetycznym w bardzo odległej przeszłości dojdziemy do momentu wspólnego przodka banana z podanymi zwierzętami. Pokrewieństwo zatrważająco dalekie, a wspólny przodek bardzo odległy, ale jednak istnieć musiał na co wskazuje wiele rzeczy- zaczynając od budowy komórkowej organizmu, przez geny (różne dla tych organizmów, ale biochemicznie identyczne), czy chociażby same procesy komórkowe- oddychanie komórkowe, cykl Krebsa, przemiany biochemiczne. Przypadek, że wilk, kojot i banan mają takie same te procesy? Nie- po prostu mają wspólnego przodka, nawet jeśli jest on bardzo daleki.

Ostatnim określeniem podanym przez Hovinda jest mikroewolucja- wariacje w ramach jednego rodzaju. Z tego co zrozumiałem chodzi o to, że w obrębie jednego rodzaju np. psów mogą wystąpić i duże i małe psy. Co w tym dziwnego? Nie wiem. Hovind mówi, że to nie jest ewolucja. Nie jest to zaskakujące, bo faktycznie fakt istnienia i dużych i małych psów w obrębie jednego rodzaju nie jest związane w żaden sposób z ewolucją! Jest to myśl rzucona od tak, która w kontekście starania się o pogrążenie ewolucji idealnie pasuje by wprowadzić więcej zamętu.

Przechodzimy teraz do wieku Wszechświata i Ziemi.

Hovind w charakterystyczny, kpiący sposób mówi, że prawdopodobnie 18-20 miliardów lat temu cała materia została ściśnięta do punktu mniejszego od kropki na końcu tego zdania. Następuje wymowne milczenie, głupia mina i rechot publiczności. Pada jeszcze pytanie „czy wiecie, że ścięli drzewa aby to wydrukować” (o podręczniku naukowym). Kolejny głupawy rechot kreacjonistów. Pomijam fakt, że drzewa ścinali też do drukowania Biblii.

Hovindowi po prostu nie podoba się idea, że Wszechświat powstał z nicości na skutek wybuchu. Hovind pokazuje swoją pełną ignorancję mówiąc „pewnego dnia wybuchłą nicość i o to tu jesteśmy”. Mam nadzieję, że Wy- czytelnicy mojego bloga, znacie fachowe podejście do tematu. Podsyłam link do mojego artykułu w pełni naukowego o tym jak wyglądał Wielki Wybuch i dlaczego nie był wybuchem, co próbuje wcisnąć nam Hovind.

Może już zauważyliście- strategią kreacjonistów jest nadmierne upraszczanie wszystkiego. Przedstawiając Wielki Wybuch jako „wybuch nicości” faktycznie sprawia to wrażenie czegoś śmiesznego. Dopiero studiowanie literatury, poszukiwania odpowiedzi, czy spotkanie z prawami fizyki i równaniami matematycznymi, po długim czasie, dokładnym przestudiowaniu, dają mglisty obraz jak to wygląda, ale wyraźnie pokazują, że nadmierne upraszczanie tak ukochane przez kreacjonistów jest dziecinadą. Brak im argumentów naukowych- jedyne co robią to uproszczenie i wyśmianie, tak by wyglądało to zabawnie. Wystarczy chociaż minimalnie poszperać w podręcznikach, aby przekonać się, że tylko kreacjoniści mówią „wybuch nicości”. Żaden szanujący się naukowiec nie wypowie takiego zdania obarczonego wieloma błędami.

Na tym skończę analizę obiecanego fragmentu wykładu. Jest to zatrważające. Około 20 minut i tyle przekłamań, niedomówień czy po prostu zmyślonych rzeczy. Jeszcze gorzej, że wykładów takich jest więcej i każdy naszpikowany jest podobnymi kretynizmami.

Nie mam nic przeciwko polemice kreacjonizm- nauka jeśli dyskusja odbywa się na poziomie na którym jedna i druga strona ma batalie dowodów naukowych za i przeciw każdej z teorii. Na szczęście dla świata i nieszczęście dla samego siebie, kreacjonizm propagowany jest przez idiotów. Tak- trzeba to nazywać po imieniu. Osoby które propagują kreacjonizm nie mają żadnych podstaw naukowych do jakiejkolwiek dyskusji. Wszystko opierają na dogmatach sprzed kilkuset lat, przekłamanych faktach, albo na nadmiernym uproszczaniu wszystkiego. Jest to przerażające. Śmieszne w gruncie rzeczy, ale straszne jak można dać się zmanipulować. Wiem, że mogą posypać się gromy, że naukowcy manipulują wciskając wszędzie Wielki Wybuch oraz to że ewolucja jest faktem. Przynajmniej naukowcy podają dowody… a nie Biblię jako jedyne źródło prawdy.

Tekst miał za zadanie jedynie przytoczyć to, że istnieją na świecie osoby jak Hovind- i jest ich bardzo dużo. Miał pokazać myślenie kreacjonistów oraz jak łatwo można niewyedukowanym tłumem manipulować. Nie miałem na myśli obrażania uczuć religijnych (i tak mam je w poważaniu), ale o pokazanie, że obok poglądów kreacjonistycznych oraz retoryce stosowanej przez osoby takie jak Hovind nie można przejść obojętnie.


Przypominam o ankiecie na logo strony ;) ==> prawa strona ;)

Czy Kent by się z tym zgodził? 

piątek, 6 lutego 2015

Czas

Dawno nie pojawił się żaden nowy artykuł. Nie będę się tłumaczył- brak czasu i brak weny, po prostu. Obydwa pojęcia- czas oraz wena są efemeryczne i ciężkie do zdefiniowania. A ponieważ obracamy się w tematyce mniej lub bardziej naukowej zatrzymamy się przy pierwszym pojęciu- czas.

Czym jest czas? Nie mam bladego pojęcia. Myślę, że nikt tego nie wie. Wszyscy intuicyjnie możemy powiedzieć czym jest czas, ale definicji, zadowalającej i prawidłowej nikt jeszcze nie wymyślił. Dla fizyki klasycznej czas to pewna wielkość, niezależna od niczego innego- tak jakby „ponad” wszystkimi innymi wielkościami. Czas w fizyce klasycznej płynie- co to znaczy? Nie wiem. Wiem, że w pewnym odcinku czasu (jeśli można tak mówić o czymś czego nie rozumiemy) dzieją się wydarzenia w określonej sekwencji. Ale dalej nie wiemy czym jest czas.

Dla mechaniki relatywistycznej czas to kolejna współrzędna czasoprzestrzeni. Jest to czwarty wymiar. Przeciwnie jak w fizyce klasycznej czas dla fizyki relatywistycznej zachowuje się różnie, a zależy to od układu odniesienia w jakim go rozpatrujemy. Mierząc czas (co mierzymy?- nie wiem) na Ziemi płynie on w pewien sposób, a mierząc go np. na powierzchni Słońca, czy w hipotetycznej rakiecie poruszającej się z prędkością światła, czas płynie inaczej.

Ostatnio coraz głośniej mówi się, że czas to tylko złudzenie, które wynika ze splątania kwantowego. Tu pojawia się nam trzecia wielka teoria- teoria kwantowa. Z grubsza można ująć to tak, że obiekty kwantowe są splątane ze sobą na poziomie kwantowym. Wymusza to fakt, że można dokonać pomiaru na już zdeterminowanym układzie, a to pociąga w konsekwencji fakt, że zegar jako taki nie działa, bo zegar ten „włącza się” dopiero w momencie splątania obiektu z Wszechświatem. Zawiłe? Dla mnie też, dlatego nie będę wchodził w te pokręcone teorię. Inną koncepcją czasu według fizyki kwantowej jest to, że jak pozostałe wielkości tj. energia, czas jest kwantowany- czyli istnieje pewna najmniejsza jednostka w jakiej może coś zajść. Czas w tym znaczeniu nie jest czymś ciągłym, ale jest poszatkowany. Jest to również pokręcona teoria która nie ma dla nas znaczenia w tym momencie.

Obojętnie czy czas to faktyczny stan fizyczny, czy tylko nasze urojenie powstałe na poziomie kwantowym- nie ma to znaczenia- czujemy, że upływa. Nie chcę skupiać się nad czasem samym w sobie, ale nad tym jak bardzo jest on dla nas zwodniczy i jak bardzo nie potrafimy sobie z nim poradzić.

Bez problemu wyobrażamy sobie małe odcinki czasu (czymkolwiek on jest)- 10 sekund, 5 minut, dwie godziny. Nawet dzień, tydzień, miesiąc, rok, może kilka lat. Uogólniając- potrafimy sobie wyobrazić odcinki czasu mniej więcej długości około ludzkiego życia. Raczej nie potrafimy sobie uzmysłowić czasu na dłuższym dystansie. Potrzeba nam do tego pewnych porównań.

Czas życia ludzkiego (przyjmijmy 80 lat) jest dla nas czymś bardzo, bardzo długim. Porównajmy go sobie w odniesieniu do innych czasów. Np. jętki- często ich postacie dorosłe żyją jedynie 1 dzień. Dla nich 80 lat jest czymś niewyobrażalnie wielkim. Hipotetycznie, gdyby codziennie jedna jętka wydała na świat jedną jętkę i zdechła, a ta nowonarodzona jętka żyłaby do następnego dnia wydając kolejną jętkę i następnie zdychając w ciągu roku  z jętki numer 1 pojawiłyby się 365 pokolenia jętek. Nie robi to na nas wrażenia, ale patrząc na życie ludzkie, gdybyśmy założyli, że raz na 80 lat kobieta powija kobietę, która po 80 latach powija kolejną i umiera, to 365 pokoleń (zakładając, że każde pokolenie żyje 80 lat) zajęłoby 29200 lat. Sumerowie- z tego co ja wiem, obecnie uznawany za najstarszy, cywilizowany lud jaki pojawił się na Ziemi pojawił się 2000 lat przed naszą erą- czyli około 4000 lat temu. Kobiety z naszego przykład, które żyją 80 lat i powijają raz na 80 lat 1 potomkinie która żyje 80 lat, musiałyby pojawić się jakieś 3000 lat przed Sumerami, żeby ilość pokoleń można było porównać do ilości pokoleń jętek w ciągu roku. Gdyby równocześnie z naszymi hipotetycznymi kobietami mieli jednodniowe jętki, w ciągu tego czasu, gdy kobiety osiągnęłyby 365 pokoleń, jętki sięgnęłyby 10658000 pokoleń, a na to ludzie potrzebowaliby 852640000 lat! Jest to prawie jedna czternasta wieku Wszechświata, a już na pewno jedna czwarta wieku Ziemi.

A no właśnie- kiedym mówimy o wieku Ziemi, zatrzymajmy się przy nim. Koronnym argumentem (zaborczych (durnych)) kreacjonistów jest twierdzenie, że Ewolucja nie mogła się wydarzyć tak jak myślimy, że się wydarzyła bo nie było na to czasu. Uprościmy nasze liczenie i załóżmy, że Ewolucja miała „jedynie” 4 miliardy lat.

Faktycznie- „4 miliardy lat” szału nie robią. Zapiszmy to jako 4 000 000 000 lat. Dalej- wydaje się niewiele. Gdzieś na jakimś forum, na którym toczyła się debata na temat Ewolucji przeczytałem, że przykładowo jeśli jakiś gatunek ewoluował w ciągu 2 milionów lat (z jednej postaci do drugiej), to 4 miliardy lat to jest za mało by wszystkie organizmy mogły w takiej obfitości w jakiej je znamy ewoluować. Są tutaj 2 zasadzki- po pierwsze organizmy ewoluują razem w tym samym czasie. Często kreacjoniści chcą przedstawić Ewolucję jako łańcuszek- jeden gatunek ewoluował, skończył i następny zaczął. To nie prawda- gatunki nie mogą przestać ewoluować i co najważniejsze, gatunki ewoluują równolegle!

Wracając do twierdzenia że 4 miliardy to za mało jeśli przykładowy gatunek X potrzebował 2 miliony lat. Policzmy- 4 miliardy podzielimy na 2 miliony. Daje nam to 2000. Co to oznacza? Oznacza to nie mniej ni więcej jak to, że w ciągu 4 miliardów lat, gatunek który potrzebował na ewolucję np. jakiejś cechy 2 miliony lat, miałby czas aby zrobić to 2000 razy- oczywiście tak się nie da, ale to tylko przykład.

Może brzmi to zawile, ale zróbmy to na przykładzie nas ludzi- tak po prostu łatwiej jest nam to sobie wyobrazić. Nie będziemy wychodzili zbyt daleko, bo można się pogubić. Cofnijmy się jedynie 200 000 lat temu- gdy według Teorii Wyjścia z Afryki, Homo erectus dał początek współczesnym ludziom. Ok.-stało się to 200 000 lat temu. Załóżmy, że przez 200 000 lat z osobnika Homo erectus wykształcił się współczesny człowiek z iPad’em w lewej i iPhone’em w drugiej ręce. Potrzebowaliśmy aż (tylko) 200 000 lat. Ile razy w ciągu 4 miliardów lat moglibyśmy wyewoluować? 20000 razy. Słownie- dwadzieścia tysięcy razy. Wyobrażasz sobie to? Ja nie. Z istot które bardziej przypominają małpy w ciągu 200 000 lat powstał współczesny człowiek jakiego każdy zna bo sam nim jest. W ciągu istnienia Ziemi mogło się to wydarzyć dwadzieścia tysięcy razy! Jeśli Ewolucja potrzebowała tylko 200 000 lat by z prymitywnego człowieka wyewoluować istotę zdolną do lotów w kosmos, podglądającą atomy, która może władać środowiskiem to w ciągu 4 miliardów lat Ewolucja miała wystarczająco dużo czasu by powołać do życia miliony (może miliardy) innych gatunków, które ewoluowały, powstawały i wymierały.


Czas jest pojęciem bardzo subiektywnym- co raczej widać. Zależnie od tego z jakiej perspektywy na niego patrzymy może on być zbyt mały dla naszego postrzegania, albo zbyt długi byśmy mogli o nim swobodnie myśleć. Pozostaje jeszcze problem, czym on jest? 

Post ten był zlepkiem raczej luźnych myśli i tak należy go traktować ;) 

niedziela, 31 sierpnia 2014

Kto ma najdłuższego penisa na świecie?

Wiem, że poważnego tekstu, na poważnym blogu nie powinno rozpoczynać się od przeprosin i przyznania się, że od dawna nic nowego nie zostało napisane. Na szczęście z powagą poniższego tekstu będzie różnie, dlatego spokojnie mogę przeprosić wszystkich, że od dawna na blogu była cisza i posucha. Nie będę na siłę obiecywał, ze od dzisiaj teksty będą pojawiały się co dwa dni, ale postaram się o częstsze publikacje.
Poniższy tekst odkryciem roku nie będzie. Podobne teksty pojawiły się w wielu różnych miejscach, ale jak na ponowny rozruch świeżo naoliwionej maszyny, trzeba pamiętać, że nie wolno zaczynać zbyt gwałtowanie, żeby wszystkie trybiki i dźwignie mogły mieć czas na dopasowanie się na nowo do siebie. Obok tekstu (z prawej) znajduje się ankieta którą proszę Was, abyście wypełnili. Dotyczy ona tematu przyszłego artykułu, który będzie zdecydowanie poważniejszy niż dzisiejszy, dlatego dziś pozwoliłem sobie na trochę luzu.
A w dzisiejszym tekście będzie trochę swawoli- kto ma najdłuższego penisa na świecie?  

Pytanie o to kto ma najdłuższego penisa na świecie jest dość kłopotliwe i domyślam się, że w znacznej części czytelników temat ten może wzbudzić niechęć, oraz niesmak- jak można porównywać się do innych mężczyzn, a jeszcze gorzej- do zwierząt? Niestety panowie, jeśli chodzi właśnie o świat zwierząt, wypadamy bardzo mizernie. Oczywiście, aby porównywać coś do czegoś, trzeba mieć odpowiednią skalę. Sama „długość” nie świadczy o niczym- w takim wypadku zdecydowanie przegrywamy ze słoniem, ale spokojnie wygrywamy z psem. W miarę wiarygodną skalą będzie stosunek długości penisa do wysokości ciała. Oczywiście ta miara również nie jest idealna, ale można dzięki niej pokazać jak długi jest penis w porównaniu do reszty ciała, a dzięki uzyskanemu stosunkowi można porównywać wyniki z przedstawicielami różnych gatunków.

Niestety z przykrością trzeba stwierdzić, że nie ma jednoznacznych danych dotyczących „średniej ludzkiej” długości przyrodzenia, a kolejną trudnością jest to, że średnia długości dla mężczyzn różnych narodowości jest różna. Problem w jednoznacznym określeniu długości penisa pojawia się już w momencie "pomiarów"... no bo jak zmierzyć, żeby było dobrze? Problemy te są bardzo widoczne w badaniach różnych naukowców, z których jedni biorą pomiary "od spodu" penisa, inni tylko jego grzbietu. Wersji wiele, stąd i wyniki są różne. 

Ponieważ mieszkamy w Polsce, będę opierał się dla wyników dotyczących naszego podwórka i drodzy panowie- statystyki są bezlitosne, ale średnia długości przeciętnego polskiego mężczyzny wynosi 14,3cm. Oczywiście potrzebujemy również średni wzrost- w Polsce jest to około 175cm (na 2001 rok- dziś pewnie będzie lekko wyższy, ale taka dokładność wystarczy). Teraz, aby uzyskać stosunek długości penisa do długości ciała, wystarczy podzielić 14,3 na 175. Wynik to 0,08. Uznajmy więc, że dla przeciętnego mężczyzny żyjącego w Polsce, stosunek to właśnie 0,08. Dotyczy to oczywiście mężczyzn w wieku 18-22 lata, ale to też nie ma większego znaczenia.

Teraz poszukajmy sobie konkurentów. Niech będzie: wieloryb, knur, tygrys, lew morski, komar oraz pąkle. Zestawienie dość abstrakcyjne, ale nie będziemy się ograniczać. Długości penisów dla wymienionych zwierząt to: 274cm dla wieloryba, 46cm dla knura, 28cm dla tygrysa, 14,6cm dla lwa morskiego, 0,0025cm dla komara i 15cm dla wąsonoga.

Teraz lecimy ze średnimi wymiarami ciał poszczególnych zwierząt (proszę pamiętać, że wszystkie przytaczane tutaj wymiary są bardzo uśrednione): 15m (1500cm) dla wielorybów (dokładniej dla wieloryba grenlandzkiego), około 1,8m (180cm) dla knura, 3m dla tygrysa (300cm), 2,5m dla lwa morskiego, około 0,8cm dla komara oraz około 4cm dla wąsonoga. Teraz robimy proste działania tak jak robiliśmy to w wypadku człowieka: 0,182 dla wieloryba, 0,256 dla knura, 0,093 dla tygrysa, 0,058 dla lwa morskiego, 0,003 dla komara i uwaga 3,75 dla wąsonoga!

Oto zwycięzca! Tak to długie to penis!
W taki oto sposób, łatwo udało się dowieść, że wąsonogi biją resztę wymienionych zwierząt na łeb i na szyje. Długość penisa przeciętnego wąsonoga jest prawie 4 razy większa niż on sam. Gdyby tak było z człowiekiem, ludzki penis musiałby mieć plus minus ponad 6 metrów długości. Gdzie nasze miejsce w tym rankingu? Dość nisko. Przebijamy co prawda komara i lwa morskiego. Nasze penisy są jednak proporcjonalnie do długości ciała mniejsze niż jest to u knurów, tygrysów czy wielorybów… a na pewno nie możemy stawać w konkury z wąsonogami.


Na szczęści natura „wiedziała co robi” i długość penisa człowieka jest dość dobrze dopasowana do długości i rozciągliwości pochwy. Jest to bardzo ważne, a dlaczego? O tym w przyszłych artykułach ;)

Powyższy tekst proszę nie brać zbyt bardzo na serio i nie traktować go w zbyt poważny sposób. Są to luźne dywagację na "luźne" tematy. Aby zestawienie takie było w 100% poprawne, trzeba byłoby uwzględnić zdecydowanie więcej czynników ;)

piątek, 29 sierpnia 2014

Dlaczego na Ziemi mogło powstać życie?

Zanim zacznę, chcę podziękować wszystkim, którzy brali udział w ankiecie (przepraszam że tak długo to trwało). Wynik głęboko mnie zdziwił, ale bardzo cieszę się, że głosowaliście i wybraliście ten temat. Chciałbym również poinformować, że 3 inne tematy dostępne w ankiecie tj. Jak powstaje nowy gatunek, Dlaczego ewolucja jest prawdą, oraz  Błędy kreacjonistów będą również zrealizowane (może w formie jednego większego artykułu). A teraz zapraszam do lektury artykułu na zwycięski temat Dlaczego na Ziemi mogło powstać życie? Artykuł zaczyna się dość nietypowo (jak na mnie) bo od cytatu z Karl’a Sagan’a, z książki Błękitna kropka. Człowiek i jego przyszłość w kosmosie. Dlaczego od cytatu? Bo mi się podoba, a może nie ściśle, ale delikatnie nachodzi na realizowany temat.

Kropka o której pisze Sagan. Ta kropka to Nasz Dom. 
Przyjrzyj się tej kropce. To tutaj. Dom. To my. Na niej wszyscy których kochasz, wszyscy których znasz, wszyscy o którychkolwiek słyszałeś, każdy człowiek żył na niej, żył swoim życiem. Zlepek naszych radości i cierpienia, tysięcy zatwardziałych religii, ideologii i ekonomicznych doktryn, każdy myśliwy i zbieracz, każdy bohater i tchórz, każdy twórca i niszczyciel cywilizacji, każdy król i chłop, każda młoda, zakochana para, każda matka i ojciec, pełne nadziei dziecko, wynalazca i odkrywca, każdy nauczyciel moralności, każdy skorumpowany polityk, każda „gwiazda”, każdy „najwyższy przywódca”, każdy święty i grzesznik w historii naszego gatunku żył tutaj- na pyłku kurzu zawieszonym w promieniach Słońca. […].

Ziemia jest jedynym światem jaki znamy, będącym portem życia. Nie ma nigdzie indziej, przynajmniej w najbliższej przyszłości, miejsca do którego nasz gatunek mógłby się przenieść. Odwiedzić, tak. Osiedlić się, jeszcze nie. Czy Ci się to podoba, czy nie, w tym momencie, Ziemia jest naszym miejscem. Mówi się, że astronomia jest upokarzającym i budującym charakter doświadczeniem. Być może nie ma lepszej demonstracji szaleństwa ludzkiego, niż ten odległy obraz naszego małego świata. Dla mnie to podkreślenie naszej odpowiedzialności do bycia bardziej uprzejmym dla siebie i zachować i pielęgnować te małą, błękitną kropkę, jedyny dom jaki znamy. (tłumaczenie moje- dość luźne).

Przez ogromny obłok pyłu i wodoru, liczący kilka lat świetlnych średnicy przedziera się ogromny błysk. Błysk ten pochodzi z ogromnej kosmicznej katastrofy- supernowej, która wybuchła nieopodal (od kilku do kilkudziesięciu lat świetlnych od obłoku). Obłok ten prawie w całości składał się z wodoru, nieznacznej ilości helu i śladowych ilości pierwiastków ciężkich. Wodór pochodził z aktu nukleosyntezy Wielkiego Wybuchu, natomiast pierwiastki cięższe tj. krzem, żelazo, rtęć, ołów, gal, fosfor i inne obecne w obłoku, powstały podczas wybuchów supernowych. Dzięki takim wybuchom pierwiastki takie zostały odrzucane w przestrzeń, gdzie z czasem mieszały się z obłokami gazowymi, dzięki czemu powstały ogromne chmury, które dały później początek układom planetarnym takim jak nasz.

Dlaczego jest to istotne? Początek historii Ziemi ma miejsce około 5 miliardów lat temu w galaktyce Drogi Mlecznej (prawie tak starej jak Wszechświat- szacuje się jej wiek na 13 miliardów lat), w miarę spokojnej okolicy, od czasu do czasu wstrząsanej ogromnym wybuchem supernowej. Dzięki takiemu wybuchowi, było możliwe przejście ogromnej fali energii i napływ nowej materii do ogromnego obłoku molekularnego. Wybuch taki, pomagał w zamierzchłej przeszłości na wprawieniu takiego molekularnego obłoku w ruch, oraz powstanie w nim lokalnych zagęszczeń materii.

Układ Słoneczny miał szczęście. Obłok molekularny, który dał początek naszemu najbliższemu, kosmicznemu otoczeniu powstał w ramieniu Oriona ogromnej, spiralnej galaktyki Drogi Mlecznej. Wbrew powszechnemu przekonaniu nie są to perypetie galaktyki, właściwie można by powiedzieć, że znajdujemy się (prawie) w połowie drogi od jej centrum na obrzeża. Jest to położenie unikalne. Jak już  wspomnieliśmy, do powstania zaczątków Układu Słonecznego potrzebny był ogromny obłok molekularny. O obłok nie trudno- tych w galaktykach jest pełno. Ale aby powstał z niego układ planetarny (podobny do naszego Układu Słonecznego), potrzeba do tego specjalnych warunków. W pobliżu muszą występować wybuchy Supernowych, aby wprawić wszystko w ruch i dostarczyć niezbędnych składników. Oczywiście wybuchy nie mogą być zbyt częste, aby nadmiar energii nie doprowadził do rozproszenia składników obłoku, ale wybuchy nie mogą być też zbyt rzadkie aby całość mogła zadziałać. Trzeba patrzeć również na odległości- nawet częste wybuchy, ale oddalone zbyt daleko od obłoku nie miałyby sensu, ponieważ energia która dotarłaby do protoukładu byłaby zbyt mała, aby cokolwiek wskórać. Podobnie rzadkie wybuchy, ale w zbyt bliskiej odległości, doprowadziłyby do rozproszenia materii.

Nasze położenie jest unikalne- dzięki temu, że znajdujemy się mniej więcej w połowie odległości między centrum a obrzeżem Drogi Mlecznej, znajdujemy się w komfortowej sytuacji. Im bliżej centrum Drogi Mlecznej tym znajdujemy tam więcej masywnych gwiazd, które mogą skończyć swój żywot jako Supernowa- jak wiemy, zbyt częste i zbyt bliskie wybuchy są niewskazane jeśli chcemy stworzyć układ planetarny jak nasz. Zbyt dalekie oddalenie od centrum skutkowałoby rozrzedzonym występowaniem gwiazd, stąd nawet jeśli doszłoby do wybuchu Supernowej, mało prawdopodobne by znajdowała się ona w takiej odległości aby dostarczyć akuratną ilość energii. Miejsce które zajmujemy jest niejako kompromisem- w przeszłości wybuch Supernowej wprawił w ruch masywny obłok molekularny i spowodował powstanie w nim zagęszczeń materii, a z uwagi na nasze położenie wybuchy Supernowych są na tyle rzadkie, że bezpośrednio nam nie zagrażają. Oczywiście nie jest nigdzie powiedziane, że układy planetarne nie występują przy gwiazdach w centrum galaktyk jak i na ich obrzeżach, ale automatycznie szansa na powstanie takiego układu jest mniejsza- a ściślej mówiąc, szansa na powstanie układu w którym znalazłyby się planety na których mogłoby zagościć życie.

Mieliśmy szczęście. Wybuch Supernowej (prawdopodobnie typu II) skutkował powstaniem dysku protoplanetarnego- dla wyjaśnienia, obłok molekularny miał kształt zbliżony do kulistego; w miarę przyspieszania jego obrotu wirowego zaczął się spłaszczać. Ogromny obłok molekularny wirował i wirował coraz szybciej, a materia w nim zawarta utworzyła swego rodzaju skupiska. W centrum obłoku znajdowało się największe skupienie materii- protosłońce. Ogromny obłok wodoru wraz z rosnącą masą zaczął zbijać się w coraz większe ciało. W niedługim czasie (około 100 000 lat od powstania) tarcia pomiędzy atomami tej chmury były tak znaczące, a jego masa i gęstość tak wielka, że nasze Słońce zapłonęło. Z początku bardzo nieśmiało i na innych zasadach jak dziś. Pierwsze wyemitowane z powierzchni protosłońca promieniowanie nie pochodziło z reakcji jądrowej. Wtedy one nie zachodziły. Gaz na skutek kurczenia ogrzewał się coraz bardziej aż zaczął świecić tak jak świeci żarnik w żarówce. Z czasem, gdy temperatura we wnętrzu rosła coraz bardziej i bardziej, mogło dojść do procesu syntezy termojądrowej- gdy atomy wodoru spotykają się, tworzą atomy helu i emitują przy tym ogromną porcję promieniowania, która w owym czasie przedzierała się przez ogromny dysk pyłu i kosmicznego kurzu.

Dysk protoplanetarny
W międzyczasie powstawania Słońca, w materii rozproszonej dookoła protogwiazdy rodziły się planety. Wspomnieliśmy już, że wielki obłok molekularny składał się głównie z wodoru i helu, ale występowała w nim również domieszka ciężkich pierwiastków tj. żelazo, nikiel, krzem czy siarka. Są to pierwiastki cięższe niż gazowy wodór i hel. Dzięki temu na skutek wirowania całego obłoku ciężkie pierwiastki zgromadziły się bliżej jego wnętrza. Dziś wiemy, że ilość tych ciężkich pierwiastków równa była masie Merkurego, Wenus, Ziemi i Marsa. Te cztery małe planety skaliste uformowały się z ciężkich elementów obłoku molekularnego. Reszta gazowych elementów uformowała kolejne planety, znane jako gazowe giganty: Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Podobnie jak w wirówkach laboratoryjnych- ciężkie elementy spadają na jej dno, a lekkie unoszą się do góry- działo się tak i w obłoku. Ciężkie elementy przemieściły się bliżej Słońca, a lżejsze znalazły się w dalszej odległości.

Ogromne skupiska materii przemieszczały się w obłoku, zderzały się z innymi i rosły z każdą chwilą. Po kilku milionach lat, na skutek ich indywidualnego oddziaływania grawitacyjnego z materią obłoku uformowały się planety. Ponownie mieliśmy szczęście- Ziemia powstałą w idealnej odległości. Ani za blisko, ani za daleko od Słońca. Ilość promieniowania jakie do nas dociera jest „w sam raz”. Nie jest tu ani za gorąco ani za zimno. W linku znajdziecie mój inny artykuł, mówiący trochę szerzej o tym jak powstała Ziemia. 

Stosunkowa bliska obecność Słońca jest korzystna nie tylko ze względu na odpowiednią ilość energii świetlnej jaka do nas dociera. Im bliżej Słońca tym mniej ciał niebieskich mogących spaść na Ziemię i siać spustoszenie. Od wewnątrz osłania nas w miarę bliskie Słońce. Od zewnątrz ochrania nas Księżyc (w linku znajdziecie mój inny artykuł o tym jak powstał Księżyc) oraz gazowe olbrzymy, które z uwagi na swoje masy i rozmiary ściągają na siebie potencjalnie niebezpieczne ciała niebieskie (oczywiście nie wszystkie!).

Ale powinniśmy również podziękować gazowym gigantom. To one przyczyniły się do naszego istnienia. W momencie formowania się Układu Słonecznego, kolejność występowania planet była nieco inna niż obecnie. Uran i Neptun powstały znajdowały się znacznie bliżej Słońca niż obecnie. Cztery gazowe olbrzymy były wtedy zbyt blisko siebie. Układ był niestabilny.

W pewnym momencie prawdopodobnie Jowisz i Saturn znalazły się między sobą w pozycjach, w których ich oddziaływania grawitacyjne dosłownie wykopały na peryferia Układu Słonecznego Urana i Neptuna. Zdarzenie nie jest tak ważne z naszego punktu widzenia, gdyby nie fakt, że na obszarach Układu Słonecznego znajdował się ogromny pas „pozostałości” po formowaniu się układu planetarnego. Wcześniej spokojny, zawierający miliardy małych i większych ciał, niebieskich pierścień otaczał Układ Słoneczny. Na skutek migracji na obrzeża zarówno Neptuna i Urana doszło do ogromnych zmian. Ogromna część małych ciał niebieskich pierścienia zaczęła wędrówkę do wewnątrz Układu Słonecznego. Miliardy małych ciał w zawrotnym tempie wystrzeliły prosto w kierunku nowopowstałej Ziemi, której powierzchnia była jeszcze płynna z gorąca, a Księżyc dopiero co skończył się formować.

Na powierzchnie młodej Ziemi przez trzysta milionów lat, bez przerwy spadały małe i większe ciała niebieskie. Jedne wielkości pięciozłotówki, inne większe niż największe szczyty górskie. Dlaczego było to dla życia istotne? Podczas Wielkiego bombardowania na Ziemie trafiła woda. Prawie każde małe i duże ciało niebieskie, pochodzące z pasa otaczającego Układ Słoneczny przed migracją gazowych olbrzymów zawierało w sobie małe ilości zmrożonej wody. Jest to bardziej niż pewne.

Przez trzysta milionów lat nieustannego bombardowania na powierzchnie Ziemi trafiły w ten sposób miliony ton wody. Oczywiście ze względu na panujące wtedy temperatury od razu odparowywała, ale ze względu na słuszny rozmiar Ziemi, grawitacja jaką wytwarzała (i wytwarza!) nasza planeta była na tyle silna, że utrzymała parę wodną przy powierzchni.

Po wielu milionach lat kondensowania pary wodnej odbierała ona w oczywisty sposób ciepło. Na okrągło spadały deszcze, od razu odparowywały- zabierając przy tym ciepło z powierzchni planety, a unosząc się w atmosferze rozpraszały tą energię, dzięki czemu mogły ponownie spaść. Po kilku milionach lat takiej cyrkulacji, powierzchnia planety ochłodziła się. Spadł wtedy pierwszy ogromny deszcz, który trwał wiele lat (może kilkaset lat). Na powierzchnie już chłodnej Ziemi spadała woda zgromadzona w atmosferze.

Księżyc, który w tamtych czasach znajdował się zdecydowanie bliżej powierzchni Ziemi niż obecnie nieustannie mieszał i przesuwał ogromne ilości wody.

Doszło do kolejnej ważnej z punktu widzenia życia rzeczy. Woda zaczęła przesączać się przez płaszcz ziemski. Tam, we wnętrzu naszej planty była ogrzewana. Gorąca, właściwie wrząca woda przemieszczała się we wnętrzu płaszcza ziemskiego wymywając ze sobą wszystkie zgromadzone w nim minerały i gazy. W krytycznych miejscach znajdowała ona ujścia. Na dnie ogromnych oceanów powstały kominy hydrotermalne. Ogromne, wysokie kominy wyrzucały głęboko pod powierzchnią ogromne ilości nasyconej najróżniejszymi minerałami wody.

Tam, w tym nieprzyjemnym, gorącym, przesyconym środowisku powstało życie. Zanim jednak zastanowimy się dlaczego powstanie życia było możliwe w takim otoczeniu, przyjrzyjmy się wnikliwie na jakich fundamentach życie się opiera.

Węgiel- fundament życia jakie znamy. 
Węgiel. Fundament życia. Niepozorny pierwiastek okresu drugiego, grupy czternastej Układu Okresowego. Czarne ciało stałe, niespecjalnie atrakcyjne. A jednak wszystko co widzimy i co żyje zbudowane jest z atomów węgla w najróżniejszych konfiguracjach i połączeniach. Nie chciałbym tutaj kopiować mojego wcześniejszego artykułu (LINK)który mówi, dlaczego akurat węgiel jest tym jedynym pierwiastkiem, który stał się podstawowym składnikiem organizmów żywych, ale po krótcy chciałbym przedstawić najważniejsze fakty.

Po pierwsze pierwiastek który byłby tym fundamentem wszystkich związków budujących organizmy żywe musi być stabilny- nie może ulegać rozpadowi radioaktywnemu (nie chodzi mi o izotopy). Musi występować oczywiście też naturalnie w przyrodzie. W taki sposób naszych kryteriów nie spełnia już kilkanaście pierwiastków. Trzeba pamiętać, że musi on tworzyć wiązania chemiczne (odpadają tutaj gazy szlachetne), muszą być to wiązania kowalencyjne (odpadają wszystkie metale), musi być w miarę reaktywny (odpada kilka pierwiastków tj. azot, bor i kilka innych), ale nie nazbyt aktywny (odpadają fluorowce, tlen, wodór i kilka innych). Z pozostałych kilku pierwiastków wybieramy ten, którego wiązania są najsilniejsze- węgiel.
Mieliśmy szczęście- wielki obłok molekularny musiał być bogaty w węgiel, że starczyło go na tyle, że występuje na Ziemi w postaciach i ilościach zapewniających jego wykorzystanie przez tworzące się życie.

Tylko gdzie to życie mogło powstać? 

Na szczęście nie muszę dawać odpowiedzi na to pytanie- w końcu artykuł dotyczył czynników jakie pozwoliły na jego pojawienie się… jego powstanie to całkiem inna bajka. Artykuł proszę traktować mocno poglądowo. Przedstawiłem tylko najważniejsze czynniki, które pozwoliły życiu na szansę zaistnienia.

Szukaj Nas na Facebook! 

czwartek, 28 sierpnia 2014

(99942) Apophis- "zagłada już blisko". O tym, dlaczego Ziemi nie zagraża niebezpieczeństwo ze strony Apophisa.

 19 czerwca 2004? 13 kwietnia (piątek) 2029? Komuś coś mówią te dwie daty? Domyślam się, że co po niektórym pierwsza data może nie mówi nic, ale przy drugiej włącza się czerwona lampka. Tak to dzień w którym planetoida Apophis (99942) zbliży się na minimalną odległość do Ziemi i miejmy nadzieję, że przeleci bez większych problemów nie powodując naszej zagłady. Jaka szansa, że w piątek trzynastego jednak będziemy mieli pecha i zostaniemy zmiecieni z powierzchni planety? Na dziś naukowcy podają wartość 0,0000043 (dla drugiego przelotu w 2036). Co to oznacza? Że jesteśmy bezpieczni. Przynajmniej na dzień dzisiejszy, bo wyliczenia dotyczące szansy zderzenia z Ziemią przez Apophisa na przestrzeni lat zmieniały się dość diametralnie. Od odkrycia planetoidy 19 czerwca 2004 roku przez zespół Roya Tuckera, podano co najmniej kilka stopni zagrożenia jakie wywołuje Apophis.

Początkowo (24 grudnia 2004) NASA określało szanse na zderzenie jako 1 do 300. Później szansę zaostrzono do 1 na 233. Później (tego samego dnia) NASA zaszalało z wartością 1 do 64. Dnia następnego (25 grudnia 2004) szansa na zderzenie wyniosła już 1 do 45. Dwa dni później podano komunikaty zwiastujące zderzenie prawdopodobne w stopniu 1 do 37. Było to (chyba) największe w historii nadane prawdopodobieństwo zderzenia z obiektem kosmicznym. Kolejne lata na szczęście przyniosły wytchnienie. W piątek 13 kwietnia 2029 roku Apophis minie Ziemię w bezpiecznej odległości i powróci w 2036, również nie stwarzając większego zagrożenia kosmiczną katastrofą.


Dlaczego w ogóle mówimy o prawdopodobieństwie uderzenia w Ziemię? Przecież fizyka związana z mechaniką nieba oparta jest na dobrze znanych prawach dynamiki Newtona, prawach Keplera i kilku innych ważnych gości. Przecież potrafimy przewidywać zaćmienia Słońca co do sekundy (Egipcjanie nawet potrafili!; może nie co do sekundy, ale wiedzieli kiedy nastąpią), lądujemy łazikami na obcych planetach, a w skali mikro manipulujemy atomami. Dlaczego nie potrafimy powiedzieć czy coś w nas uderzy czy nie? I dlaczego wraz z upływem czasu prawdopodobieństwo zderzeń w przypadku Apophisa gwałtownie zmalało?
Mówiąc o prawdopodobieństwie nie mówimy o tym czy coś w nas trafi czy nie i jaka na to szansa. Podając szansę na zderzenia jako np. „1 na 40” łatwo wpaść w pułapkę i interpretować to „na 40 przelotów, jeden okazałby się kolizyjny”. Równie dobrze „1 do 40” można podać jako 0,025 (wystarczy podzielić 1 przez 40). I tu łatwo o błędy. Podanie prawdopodobieństwa w formie jaką stosujemy wiąże się ze zdarzeniem losowym. Wiemy, że przelot planetoidy do przypadkowych nie należy. Wiemy „dokładnie” gdzie planetoida jest i jak będzie lecieć jeśli nic jej nie przeszkodzi. Znając jej położenie co do milimetra, można wyliczyć (równie co do milimetra) w jakiej odległości, o której godzinie i z jaką prędkością, planetoida przeleci obok Ziemi. Ale pierw położenie trzeba znać. My wiemy gdzie Apophis jest. Wiemy to jednak z pewnym przybliżeniem. Nasza aparatura pomiarowa idealna nie jest, stąd pomiary mogą różnić się wartościami. Nie tak łatwo namierzyć obiekt o wielkości około 300 metrów z odległości kilkuset milionów kilometrów. Nie potrafimy czasem namierzyć naszych kluczy w domu, a co dopiero mowa o tak mikroskopijnym (w skali kosmosu) obiekcie jak planetoida w tak znacznej odległości.

Stąd, ponieważ nie znamy idealnego położenia planetoidy w danej chwili (nie mówię o zdarzeniach jakie mogą ją po drodze napotkać) nie możemy podać dokładnej trasy jej lotu. Dlatego pojawia się prawdopodobieństwo. Dlaczego wartości tych prawdopodobieństw dla Apophisa się tak zmieniały w ciągu dosłownie godzin? Bo powtarzano wtedy pomiary położenia Apophisa. A wiecie jak to jest- robisz coś szybko, więc pewnie robisz to niedokładnie (komunikaty o coraz to nowych wyliczeniach podawano co kilka godzin, a dla kosmosu i ruchu obiektów niebieskich, godziny są zbyt małym wymiarem czasowym w jakim możemy coś konkretnego obserwować- chyba że to wybuch Supernowej, czy rozbłysk słoneczny). Poza tym aby powiedzieć cokolwiek o dostatecznie dokładnej trajektorii obiektu trzeba mierzyć jego położenie na niebie przez dłuższy czas niż kilkanaście godzin i dopiero dzięki współpracy z innymi naukowcami, na podstawie większej ilości danych można wnioskować o położeniu obiektu i jego ruchu. Dlatego wraz z upływem czasu, pomiary położenia Apophisa zostały powtarzane i prawdopodobieństwo zmalało do zera. Dziś znamy jego bardzo dokładne położenie, ale dalej operujemy pojęciem prawdopodobieństwa, ponieważ mimo wszystko nasz sprzęt idealny nie jest i minimalne błędy się zdarzają. Pomimo wszystko wiemy, że jeśli nic „po drodze” nie zakłóci ruchu planetoidy nic nam nie zagraża. Będzie to tylko bardzo widowiskowy przelot obserwowany nawet w dzień. Jedyne czego dostarczy nam Apophis to trochę (minionego) strachu, na pewno wielu nowych informacji i mam nadzieję (ja czekam na piątek 13 2029, a wy?) niezapomnianych wrażeń estetycznych.


Dlaczego o tym mowa? Wejdźcie na fora „kiedy Ziemia ulegnie zagładzie”. Dość częstym motywem jest Apophis. A wystarczy poczytać cokolwiek innego nie związanego z tematem zagłady, a przedstawiające tylko suche fakty. I trzeba myśleć.

PS. Pamiętam o obiecanym artykule ;) 

wtorek, 22 kwietnia 2014

Ankieta! O czym chcecie kolejny artykuł!

Obok posta pojawiła się ankieta z pytaniem o czym chcielibyście, aby nowy artykuł opowiadał. Bardzo proszę o zaznaczanie swoich typów. Jeśli ktoś ma całkowicie odrębny pomysł, proszę o wpisaniu go w komentarzu poniżej ;)