Utilizare
Cursuri: 0
Publicare RED: 0
Publicare articole în reviste: 500
Servicii AI: 0
Scânteia iluminării (III)
Cu siguranţă, fără Albert Einstein, omenirea nu ar fi ajuns la stadiul actual de cultură şi civilizaţie, genialul savant fiind un deschizător de drumuri în știință care a revoluționat cunoaşterea umană printr-o nouă viziune despre spaţiu, timp, cauzalitate, gravitație, radiaţie, univers etc. În demersul cognitiv a pus în evidenţă rolul modelelor matematice, al experienţei şi intuiţiei în abordarea realităţii obiective, a analizat natura ipotetică a principiilor ştiinţei şi a corelat conceptul de obiectivitate cu invarianţa legilor fizice, iar pentru validarea unei teorii ştiinţifice a propus un dublu criteriu -“confirmarea externă” a teoriei şi “perfecţiunea ei internă”.
Principalele sale lucrări ştiinţifice sunt: “Electrodinamica corpurilor în mişcare”(1905), “Fundamentele teoriei generale a relativităţii”(1916), “Geometria şi experienţa”(1921), “Teoria unitară a câmpului fizic”(1929), “Fizica şi realitatea”(1936), “Evoluţia fizicii”(1938).
Anul 1905 poate fi luat ca reper în activitatea de cercetare ştiinţifică a lui Einstein. Pe lângă susţinerea doctoratului cu o dizertaţie despre dimensiunile moleculelor, a publicat trei articole ştiinţifice importante, prin care a fundamentat teoria mişcării browniene, a explicat efectul fotoelectric extern pe baza ipotezei propagării luminii sub formă de flux de fotoni şi a elaborat teoria relativităţii restrânse prin generalizarea principiului relativităţii mecanice la întreaga fizică şi postularea invarianţei vitezei luminii în vid faţă de orice sistem de referinţă inerţial.
Chiar şi conceptele de masă, impuls mecanic şi energie capătă alte semnificaţii în teoria relativităţii restrânse față de mecanica clasică. Masa unui corp creşte cu viteza acestuia, fiind legată de energie prin celebra relaţie a lui Einstein, E = mc2, unde c este viteza de propagare a luminii în vid.
Einstein a lucrat aproape zece ani la teoria generalizată a relativităţii, forma ei completă fiind publicată în 1916. Este o concepţie novatoare abstractă despre spaţiu, timp şi materia în mişcare, în care gravitaţia este descrisă riguros în cadrul geometriei diferenţiale prin intermediul tensorilor. La baza acestei teorii se află două afirmaţii:
1. Postulatul covarianţei legilor fizicii. Ecuaţiile prin care se exprimă legile fizicii au aceeaşi formă în toate sistemele de referinţă, indiferent de starea lor de mişcare.
2. Postulatul echivalenţei locale. Într-un domeniu infinitesimal, câmpul gravitational este echivalent cu câmpul forţelor de inerţie al unui sistem de referinţă local, accelerat convenabil.
Este sugestivă declaraţia anterioară a lui Einstein: “Dacă teoria relativităţii va avea succes, Germania va susţine că sunt german, iar Franţa va declara că sunt cetăţeanul lumii. Dacă teoria nu se va adeveri, Franţa va spune că sunt german, iar Germania va declara că sunt evreu.”
Pe lângă teoria relativităţii, în variantele restrânsă şi generalizată, secolul al XX-lea va rămâne consemnat în istoria ştiinţei şi prin apariţia mecanicii cuantice, concepţie revoluţionară care analizează comportarea materiei la nivelul microcosmosului. În cadrul acestei noi teorii au putut fi explicate riguros fenomenele fizice în care se manifestă aspectul corpuscular al luminii(efectul fotoelectric, efectul Compton, emisia şi absorbţia radiaţiei de către substanţă), comportarea ondulatorie a microparticulelor şi cuantificarea mărimilor fizice, în particular a energiei şi momentului cinetic.
Prin introducerea în 1905 a noţiunii de foton, Einstein a dat o explicaţie clară legilor efectului fotoelectric extern, la numai cinci ani de la ipoteza revoluţionară a lui Planck cu privire la emisia şi absorbţia radiaţiei de către substanţă în porţii discrete (numite cuante de energie), =h , unde h=6,626. 10-34J s este constanta lui Planck.
Extinderea dualismului undă - corpuscul de la radiaţie la substanţă a fost sugerată în 1923 de către fizicianul francez Louis de Broglie: ”Dacă în teoria luminii s-a neglijat aproape un secol aspectul corpuscular pentru a i se ataşa în exclusivitate doar aspectul de undă, oare nu s-a comis eroarea inversă în cazul substanţei ? Nu s-a greşit oare, neglijând aspectul de undă pentru a se considera aspectul corpuscular al substanţei ?” Ideea genială la care a ajuns savantul francez se referă la posibilitatea de a descrie comportarea microparticulelor cu ajutorul undei asociate.
Pasul hotărâtor în elaborarea mecanicii cuantice a fost făcut de către E.Schrödinger, care a propus în 1926 o ecuaţie diferenţială cu derivate parţiale pentru determinarea funcţiei de undă, pe care a asociat-o cu un pachet de unde, însă s-a impus în final interpretarea statistică dată de fizicienii M. Born şi W. Heisenberg, conform căreia modulul la pătrat al funcţiei de undă este proporţional cu probabilitatea de localizare a particulei în unitatea de volum din spațiu.
Un vis neîmplinit al lui Einstein a fost preocuparea sa permanentă spre sfârşitul vieţii de a realiza o teorie unitară a câmpurilor, în care, nu numai interacţiunile gravitaţionale, ci şi cele electromagnetice, tari şi slabe să fie echivalate local cu modificări convenabile în geometria spaţiu-timp. Încercările nereuşite nu l-au făcut să renunţe, atitudine în concordanţă cu crezul său optimist: “Este de ajuns ca unul singur să încerce să înţeleagă câte o părticică de mister în fiecare zi.”
Prin geniul său creator, Einstein a ajuns să fie cel mai respectat savant, fiind recompensat cu numeroase medalii şi premii, inclusiv Premiul Nobel pentru Fizică( 1921). Vizitele sale în diverse ţări deveneau evenimente naţionale, iar opiniile politice şi sociale exprimate tranşant aveau mare greutate.
Anul 2020 va rămâne cunoscut în istorie prin apariția pandemiei Covid-19, care a marcat profund întreaga omenire, a provocat numeroase suferințe, a pus sub semnul întrebării responsabilitățile ființei umane pe Terra, modul de acțiune și regândirea scării de valori.
Pentru a sprijini prin forțe proprii lupta împotriva SARS-CoV-2 , începând din 24 martie am publicat diverse studii pe Internet (academia.edu, forum.edu, iteach.ro, linkedin.com), unde am prezentat date despre structura și modul de acțiune al noului coronavirus, evoluția bolii, scheme de tratament țintit, precum și o metodă de prevenire prin imunizare graduală în trepte.
În data de 10.06.2020 am publicat pe site-ul iteach.ro varianta multivaccinării, procedură medicală pe care am prezentat-o apoi detaliat în articolul “Imunizarea graduală în trepte” din 14.10.2020, punând în evidență efectele benefice ale acestei metode în depășirea pandemiei actuale provocate de SARS-CoV-2.
Această procedură medicală este mai eficientă decât varianta clasică și permite, după omologare, administrarea unei game diversificate de vaccinuri: de la fragmente de virus (eventual, legate de o proteină pentru a-i mări eficacitatea), la viruși inactivați prin mijloace fizice sau chimice, până la viruși vii.
De fapt, imunizarea graduală în trepte cu doze care conțin agenți patogeni vii este o procedură medicală personalizată aflată la granița dintre imunologie și homeopatie, fiind bazată pe stimularea progresivă a sistemului imunitar al organismului prin administrarea unor doze mărite progresiv, dar mai mici decât doza maximă admisibilă caracteristică fiecărui organism.
Este benefic ca dozele administrate să fie crescute succesiv și să conțină tipuri diferite de vaccin, cu condiția ca să existe norme precise pentru determinarea personalizată a mărimii dozelor și a numărului acestora, precum și a intervalului de timp dintre două vaccinări succesive. Imunizarea graduală în trepte este eficientă chiar și la viruși care suferă frecvent mutații genetice, deoarece permite utilizarea unei game diversificate de vaccinuri obținute de firme producătoare de prestigiu din întreaga lume.
Acum când ne aflăm la o răscruce a istoriei, trebuie să fim optimiști și să avem în vedere că devenirea vieții este dialectică: cu bune și rele, cu lumini și umbre, cu victorii și eșecuri etc.
Se impune o abordare dialectică a rolului microorganismelor (viruși, bacterii, fungi) în evoluția biosferei, nu numai ca agenți patogeni, ci și ca factori benefici între care s-au stabilit echilibre ancestrale. Un exemplu de simbioză dintre microorganisme și organismele superioare îl reprezintă probioticele (bacterii bune) din intestin, care mențin integritatea mucoasei intestinale, au rol esential în digestia alimentelor, metabolizează medicamente, stimulează sistemul imunitar intestinal etc.
În celebra sa lucrare “Originea speciilor prin selecție naturală, sau păstrarea raselor favorizate în lupta pentru existență”, Charles Darwin consideră că transformarea treptată a speciilor s-a produs prin acțiunea conjugată a factorilor de ereditate, variabilitate, suprapopulație, lupta pentru existență și selecția naturală. Geneticienii susțin, ca premiză a evoluției vieții, rolul esențial al mutațiilor genetice, care au dus la modificări decisive în organizarea structurală și funcțională a organismelor, dar și impactul schimbărilor geo-climatice, care au impus noi condiții în procesul de adaptare la mediu.
În particular, organismul uman s-a perfecționat progresiv în cursul evoluției filogenetice, în care selecția naturală a fixat în zestrea ereditară a descendenților cele mai valoroase însușiri ale strămoșilor, obținute prin interacțiunea cu factorii mutageni din mediu.
Virușii sunt cele mai mici structuri biologice, care se află la granița dintre viu și inert, fiind alcătuiți dintr-o parte centrală (genom viral), care poate fi de tip ARN(ribovirusuri) sau ADN(dezoxiribovirusuri), acoperit cu un înveliș protector (capsidă) de natură proteică. Capsida și genomul viral formează nucleocapsida, cu mențiunea că la virusurile mai complexe apare un un înveliș exterior de natură proteică numit pericapsidă sau anvelopă virală.
Virusurile, fiind forme de viață acelulare, nu consumă hrană și nu produc energie, iar reproducerea acestora se realizează prin intermediul celulelor infectate. Virusurile produc diverse boli infecțioase, de la simple viroze la pandemii, pentru tratarea acestora fiind utilizate antivirale.
Bolile provocate de virusuri pot să apară la plante (mozaicului tutunului sau porumbului, răsucirea frunzelor de cartof, bășicarea frunzelor de piersic), animale (febra aftoasă, turbarea, pesta porcină, aviară, ovină) și om (turbarea, gripa, oreionul, varicela, variola, poliomielita, Covid-19).
Capacitatea infectantă a virușilor depinde de posibilitățile acestora de a penetra membrana celulei și de multiplicare în mediul energetic şi de biosinteză oferit de citoplasmă. Majoritatea virusurilor care infectează animalele dau imunitate, dar infecția poate fi determinată și de acizii nucleici extrași din virusuri, situație în care nu se obține imunizare, din cauza lipsei proteinei.
Virusul SARS-CoV-2 este compus dintr-o moleculă de ARN, înconjurată de o serie de proteine structurale și funcționale. Sunt cunoscute patru proteine structurale, și anume: proteina S (spike), proteina M (membranară), proteina E (de la eng. envelope = anvelopă virală), proteina N (nucleocapsidă). Dintre acestea, proteina S are rolul de a realiza fuziunea conținutului viral cu celula umană prin legare de receptorul ACE2(enzima de conversie a angiotensinei II), care se găsește în cantități mari în tractul respirator și parenchimul pulmonar.
Atașarea proteinei S de ACE2 este favorizată de existența sitului de clivare - un fragment proteic clivat de enzima furină, care se găsește frecvent în organismul uman.
Pe lângă fuzionarea anvelopei virale cu membrana celulară, virusul mai poate pătrunde în celula umană și prin endocitoză, mai precis, porțiunea din membrana celulară legată de virus formează o veziculă spre interiorul celulei, care se desprinde și introduce virusul în celulă. După intrarea în celula umană, virusul își pierde anvelopa, iar ARN-ul viral se multiplică prin procesele de replicare și transcriere, rezultând noi virioni care propagă infecția.
Ca reacție internă de apărare împotriva invaziei, organismul activează sistemul imunitar, prin mobilizarea celulelor prezentatoare de antigen (APC), care încorporează virusul, îl digeră, iar proteinele acestuia le fragmentează pentru a obține doar porțiunile specifice SARS-CoV-2.
Aceste fragmente cu rol de antigene sunt prezentate de către APC limfocitelor T citotoxice pentru recunoașterea profilului virusului, răspunsul imunitar ulterior al organismului fiind de două feluri: umoral și celular.
Imunitatea umorală constă în producția a două tipuri de anticorpi specifici împotriva acestor antigene, și anume: anticorpi care apar rapid pe parcursul infecției și dispar rapid (IgM) și anticorpi care apar mai lent și persistă în organism chiar și după vindecarea infecției (IgG).
Imunitatea celulară se referă în general la antrenarea anumitor celule imunitare pentru a recunoaște și distruge virusul, constatându-se la infecția cu SARS-CoV-2 că numărul de limfocite T CD4+ și CD8+ este mai scăzut în sângele periferic (fiind distruse în procesul de eliminare a virusului), însă prezintă concentrații ridicate de markeri de activare.
După ce veți termina de citit această lucrare, vă las pe dumneavoastră, stimați cititori, să reflectați la depășirea pandemiei Covid-19, prin administrarea de vaccinuri specifice, de la cele clasice (conțin viruși inactivați sau atenuați prin mijloace fizice și chimice), la cele bazate pe ARN modificat.
Se pune firesc întrebarea esențială: oare virușii și vaccinurile antivirale pot modifica zestrea genetică a celulei gazdă conținută în acizii nucleici ADN și ARN ?
După părerea mea există suficiente date pentru a considera că virușii pot transfera material genetic la acizii nucleici ADN și ARN din celulele gazdă, deci sunt implicați în devenirea vieții pe Terra. Mai mult, virușii pot fi considerați unități genetice primare de trecere de la materia inertă la materia vie.
La nivel de biosferă, microorganismele asigură schimbul de informații genetice între specii, iar relațiile sexuale asigură variabilitatea genetică în cadrul fiecărei specii. Mutațiile genetice provocate de factorii externi au o pondere mai mare la microorganisme, care se adaptează la mediu și se diversifică prin apariția unor noi tulpini, având un rol mai mare sau mai mic în dinamica devenirii vieții pe Terra. Stabilirea unor echilibre ecologice între microorganisme se realizează prin diverse relații, de la neutralitate și simbioză, la competiție și neutralizare.
Pe de altă parte, unele tipuri de cancer pot fi considerate “viroze” cauzate de virușii care au pătruns în nucleele celulelor gazdă și controlează diviziunea celulară.
Pentru a justifica aceaste afirmații, sunt necesare cunoștințe minime despre celulă și diviziune celulară, precum și de genetică moleculară referitoare la codificarea informației genetice, sinteza proteică şi reglajul activităţii celulare.
Ministerul Educaţiei