Άγχος με τα μαθηματικά προβλήματα; Καλύτερα όχι!

Κοπάδης Θανάσης

Οι συμμετέχοντες κλήθηκαν να λύσουν μαθηματικά προβλήματα υπό πίεση χρόνου, ενώ βρίσκονταν μέσα σε σαρωτή μαγνητικής τομογραφίας και τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Biological Psychiatry,

Τα μυστικά της δύναμης του ανθρώπινου μυαλού

Οι Ντ. Ιγκλμαν και Α. Μπραντ στην «Κ»

Νικόλας Ζώης

ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ

05.01.2021

Τον Απρίλιο του 1970, οι μηχανικοί της NASA στο Χιούστον των ΗΠΑ προσπάθησαν επί ογδόντα ώρες και τελικά κατάφεραν (εκμεταλλευόμενοι γνώσεις, ιδέες, αντοχές αλλά και μία κάλτσα, ένα λάστιχο, κομμάτια χαρτονιού και μια πλαστική σακούλα), να διασώσουν το πλήρωμα της αποστολής «Apollo 13», το οποίο, έπειτα από μια έκρηξη στο σκάφος τους, βρισκόταν 320.000 χιλιόμετρα μακριά από τη Γη. Η ιστορία είναι σχετικά γνωστή.

Οι ανθρώπινοι εγκέφαλοι θα συγχωνευθούν κάποτε στο «νέφος»;

 

 

Από το Διαδίκτυο των Πραγμάτων στο Διαδίκτυο των Σκέψεων

 

Αρχίζει να ανατέλλει η εποχή του Διαδικτύου των Πραγμάτων, όταν όλες οι μηχανές και τα αντικείμενα, τόσο τα σταθερά όσο και τα κινούμενα, θα είναι «έξυπνα» και θα επικοινωνούν μεταξύ τους πίσω από την πλάτη των ανθρώπων. Η τεχνητή νοημοσύνη και η ανάπτυξη των δικτύων πέμπτης γενιάς (5G) είναι οι δύο βασικές τεχνολογίες που ωθούν τις εξελίξεις προς αυτή την κατεύθυνση.

Σκέψεις για τη σκέψη…

Le Penseur in the garden of the Rodin Museum

 Μια σκέψη ορατή με κάνει να πηγαίνω πιο γρήγορα,
να βλέπω λιγότερο, και μαζί να χαίρομαι
που οδεύω βλέποντας τα πάντα.

Pessoa

 

Του Νίκου Τσούλια

      Τι είναι σκέψη; Πώς αναδύθηκε εξελικτικά στον άνθρωπο και πώς δημιουργείται σε κάθε άνθρωπο χωριστά στην πολύ πρώιμη παιδική ηλικία του; Έχει κάποια υλική βάση και πού εδράζεται; Αν η σκέψη είναι θέμα αποκλειστικό του νου, ποια είναι η σχέση της με τον εγκέφαλο; Πώς μπορεί ο άνθρωπος να χάνει τη δυνατότητα να σκέπτεται ορθολογικά; Έχει βιολογική αναφορά η δυνατότητα σκέψης ή είναι μόνο ζήτημα του ανθρώπου ως πολιτισμικού όντος; Είναι οι σκέψεις παράγωγο μόνο της δικής μας συνείδησης και θέλησης ή μας «επισκέπτονται» και ξένες σκέψεις;

Συναισθηματική Νοημοσύνη

 

Pablo Picasso, Adolescents, aigle et âne II, 6-March/1967

 

Η   ΣΥΝΑΙΣΘΗΜΑΤΙΚΗ   ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ   ΚΑΙ   Η   ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ      ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗΣ   ΤΗΣ   ΣΤΟ   ΕΛΛΗΝΙΚΟ   ΣΧΟΛΕΙΟ

Έρωτας, ο πιο δυνατός εθισμός

Φαφούτη Λαλίνα, ΤΟ ΒΗΜΑ, 14.2.2016

 

Ναι, υπάρχει ο κεραυνοβόλος. Το χειρότερο: μπορεί να συμβεί και με ένα απλό τρικ. Οχι, οι άνδρες δεν είναι λιγότερο ευάλωτοι. Το αντίθετο: ερωτεύονται μέχρις εσχάτων!Και για όλους, ναι για όλους, ο έρωτας είναι εγκεφαλικός μας «αλγόριθμος» και πανίσχυρος εθισμός. 

Στο «μυαλό» των ασθενών

Αυτός ο τεράστιος τρισδιάστατος εγκέφαλος δέσποζε στο κέντρο της αίθουσας προκειμένου να παρουσιαστεί στους δημοσιογράφους η πολλαπλή σκλήρυνση (φωτογραφίες Ανθή Αγγελοπούλου) ( Πηγή: Ανθή Αγγελοπούλου).

 

Τσώλη Θ., ΤΟ ΒΗΜΑ, 6.7.2014

Στη Βασιλεία της Ελβετίας δεκάδες δημοσιογράφοι από όλον τον κόσμο είχαν την ευκαιρία να «βιώσουν» διαφορετικές νόσους και να ενημερωθούν ταυτόχρονα για τα νέα φάρμακα που υπόσχονται θεαματικά αποτελέσματα

The Brain’s Inner Language

PLAY VIDEO

By JAMES GORMAN FEB. 24, 2014, The New York Times

Continue reading the main story Video

Clay Reid and colleagues are going deep into the mouse brain to decipher the conversations and decisions of neurons.

SEATTLE — When Clay Reid decided to leave his job as a professor at Harvard Medical School to become a senior investigator at the Allen Institute for Brain Science in Seattle in 2012, some of his colleagues congratulated him warmly and understood right away why he was making the move.

Others shook their heads. He was, after all, leaving one of the world’s great universities to go to the academic equivalent of an Internet start-up, albeit an extremely well- financed, very ambitious one, created in 2003 by Paul Allen, a founder of Microsoft.

What can Dick Swaab tell us about sex and the brain?

 

Dick Swaab. Photograph: Sarah Lee

The Dutch neuroscientist is as celebrated as he is sneered at for his theories on brain development differing between men and women – and how sexuality is decided in the womb

Zoe Williams, The Guardian, Tuesday 28 January 2014 

• Jump to comments (170)

The Brain, in Exquisite Detail

PLAY VIDEO

VIDEO|3:32

Mapping the Highways of the Brain

Deanna Barch and her colleagues are trying to map connections in the human brain. The study is part of The Human Connectome Project.

 

By JAMES GORMAN, The New York Times, JAN. 6, 2014

 

ST. LOUIS — Deanna Barch talks fast, as if she doesn’t want to waste any time getting to the task at hand, which is substantial. She is one of the researchers here at Washington University working on the first interactive wiring diagram of the living, working human brain.

To build this diagram she and her colleagues are doing brain scans and cognitive, psychological, physical and genetic assessments of 1,200 volunteers. They are more than a third of the way through collecting information. Then comes the processing of data, incorporating it into a three-dimensional, interactive map of the healthy human brain showing structure and function, with detail to one and a half cubic millimeters, or less than 0.0001 cubic inches.

10 χρόνια ΒHMAScience

Για τα δέκατα γενέθλια του ΒΗΜΑScience κάναμε ένα ταξίδι στον χρόνο. Και δεν πιστεύαμε στα μάτια μας! Τα άλματα που έχουν συντελεστεί είναι δυσθεώρητα και η ζωή μας άλλαξε με ταχύτητα ταινίας. Τα 10 χρόνια αυτά μοιάζουν σαν… 100!

 

ΤΟ ΒΗΜΑ 29/12/2013

 

Διαβάστε με προσοχή αυτό το υπέροχο αφιέρωμα

Ιλιγγος! Είναι η μόνη λέξη που μπορεί να περιγράψει αυτό που νιώσαμε συλλέγοντας τις σημαντικότερες επιστημονικές ανακαλύψεις της τελευταίας δεκαετίας, με αφορμή το αφιέρωμα που κρατάτε στα χέρια σας. Ιλιγγος μπροστά στα τόσα επιτεύγματα και ανόθευτη έκπληξη για το πόσο άλλαξε η ζωή μας χωρίς καλά-καλά να το καταλάβουμε… Πριν από μόλις οκτώ χρόνια δεν υπήρχε Facebook και οι ταμπλέτες ήταν όνειρο στη φαντασία κάποιου σχεδιαστή. Οι θεωρίες του Αϊνστάιν έπρεπε να περιμένουν ως πέρυσι για να βρουν επιβεβαίωση με τον εντοπισμό του περίφημου σωματιδίου Higgs και το μεγαλύτερο μηχάνημα στον κόσμο, ο επιταχυντής του CERN, ήταν πριν από 10 χρόνια μια τρύπα στα σωθικά της Ελβετίας.

Η νανοτεχνολογία ήταν «μωρό», δεν υπήρχε το γραφένιο ούτε τρισδιάστατοι εκτυπωτές. Κανείς δεν μιλούσε τότε για επαναπρογραμματιζόμενα βλαστικά κύτταρα και για εμβόλια κατά του καρκίνου, ούτε έκλεινε ραντεβού για ρομποτικές επεμβάσεις. Το λίπος ήταν μόνο εχθρός μας και δεν ταΐζαμε με προβιοτικά τα βακτήρια στο έντερό μας. Οι «χαμένοι κρίκοι» της εξέλιξής μας ήταν ακόμη… χαμένοι και το κλίμα – είναι η αλήθεια – δεν έμοιαζε τόσο απειλητικό. Αν σήμερα ξυπνούσαμε σε μια μέρα του 2003 θα δυσκολευόμασταν να προσαρμοστούμε. Ευτυχώς το BHMAScience είναι εδώ και έχει όλα τα επιστημονικά άλματα «φακελωμένα»!

Διαβάστε τα παρακάτω άρθρα:

 

Γαλδαδάς Αλκης

Ξαναγράψαμε τους νόμους της Φυσικής

 

 

Ηταν μια γεμάτη δεκαετία για τη Φυσική. Οι εφημερίδες δεν δίνουν εύκολα τις πιο προβεβλημένες σελίδες τους στη Φυσική και στη Χημεία, ωστόσο υπήρξαν στιγμές που οι ερευνητές με τα πειράματα και τις θεωρίες τους κατάφεραν να αποσπάσουν την προσοχή του κοινού του προσανατολισμένου πιο πολύ σε θέματα πολιτικής και καθημερινής επιβίωσης με επιτεύγματα όντως εντυπωσιακά.

Ο επιταχυντής του CERN

Ηταν το πείραμα του αιώνα, η κατασκευή και η λειτουργία του επιταχυντή σωματιδίων στα σύνορα Γαλλίας – Ελβετίας. Και σημάδεψε τη δεκαετία. Κατάφερε μάλιστα να φέρει τη Φυσική κάποια στιγμή στις πρώτες σελίδες ΟΛΩΝ των εφημερίδων του κόσμου. Και να μην τη φθείρει όπως φθείρονται όλες οι… ντίβες όταν πέσουν επάνω τους όλα τα φώτα.

Στο CERN δεν ξοδεύονται τα χρήματα των ευρωπαίων φορολογουμένων ψάχνοντας μόνο για κάποιο φευγαλέο «σωματίδιο του Θεού» βάζοντας τα πρωτόνια σε δυο ομάδες έτσι απλά να γυρίζουν, 100 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της Γης σε (σχεδόν) κυκλικές τροχιές με μήκος 27 χιλιομέτρων περίπου μέσα σε 89 εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου για κάθε περιστροφή σε αντίθετη φορά η μια ομάδα με την άλλη και κάποια στιγμή να τρακάρουν μεταξύ τους, με τους επιστήμονες γύρω να χαζεύουν το τρακάρισμα… 

Στο CERN, κοντά στη Γενεύη, κατασκευάστηκε η πιο πολύπλοκη μηχανή που έχει φανταστεί ποτέ ο άνθρωπος. Και έλαβαν σε αυτή την κατασκευή μέρος τεχνικοί και θεωρητικοί επιστήμονες από τη Ρωσία ως τις Ηνωμένες Πολιτείες και ολόκληρη τη Δυτική Ευρώπη, με απροσδόκητα ίσως πολλούς Ελληνες και στο ερευνητικό κομμάτι και στον χειρισμό των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Δίνουμε λίγα αλλά πειστικά στοιχεία για την ακρίβεια που απαίτησε αυτή η μηχανή. Σε όλο το μήκος της διαδρομής, που είναι στα περισσότερα τμήματά της καμπύλη, χρειάζεται να υπάρχουν 1.232 τεράστιοι μαγνήτες για να δίνουν στα πρωτόνια την απαραίτητη καμπύλωση στην τροχιά τους. Εχουν μήκος 15 μέτρα (γιατί τόσο είναι το μεγαλύτερο μήκος που επιτρεπόταν στους ευρωπαϊκούς δρόμους να μεταφέρονται από τους τόπους παραγωγής τους φορτία με βάρος 30 τόνων). Καθένας κοστίζει 700.000 ευρώ και υπολογίστηκε ότι ανά κιλό το κόστος είναι παρόμοιο με της ελβετικής σοκολάτας, άρα τόσο θα κόστιζε αν φτιαχνόταν από το γλυκό αυτό υλικό. Αλλά δεν θα μπορούσε να κάνει αυτά που θέλουμε. Να βρίσκονται οι μαγνήτες σε θερμοκρασία -271 βαθμών Κελσίου, την πιο χαμηλή θερμοκρασία που υπάρχει μόνιμα στο Σύμπαν, ώστε να περιορίζονται στο ελάχιστο οι αντιστάσεις διότι για να κάνουν τη δουλειά τους οι σπείρες του κάθε μαγνήτη, δηλαδή να δημιουργούν μαγνητικό πεδίο με ένταση 150.000 μεγαλύτερη από την ένταση του μαγνητικού πεδίου της Γης, χρειάζεται να κυκλοφορεί ρεύμα με ένταση 12.300 Αμπέρ (στις λάμπες μας η ένταση είναι 0,3 Αμπέρ). Στους μαγνήτες των 15 μέτρων η καμπύλωση είναι μόλις 9 χιλιοστά, άρα καταλαβαίνεις εύκολα τι απαιτήσεις ακριβείας υπάρχουν ενώ οι δυο δέσμες πρωτονίων κινούνται σε κενό της τάξης του 10 ^-13, ξεκινούν με ταχύτητες που είναι το 99,9998% της απόλυτης ταχύτητας του φωτός στο κενό, στην τελική τους ταχύτητα αυτή έχει αυξηθεί μόλις κατά 0,0002% αλλά αυτό δεν είναι λίγο. Οι δέσμες δεν είναι σαν το νερό που τρέχει από τον σωλήνα του ποτίσματος αλλά σαν τις διαδοχικές σταγόνες μιας βρύσης που δεν έχει κλείσει καλά. Περιστρέφονται δηλαδή σε πακέτα των 100 δισεκατομμυρίων πρωτονίων το καθένα, 2.808 πακέτα σε κάθε δέσμη, που οι δέσμες τελικά συγκρούονται όχι μετωπικά, διότι οι ανιχνευτές και οι υπολογιστές δεν θα προλάβαιναν να καταγράφουν και να ταξινομούν τα γεγονότα αλλά με μια ανεπαίσθητη γωνία, πλαγιομετωπικά, όπως λέει και η Τροχαία. Πόση είναι αυτή η γωνία; Οση και το να κοιτάξεις μια ράβδο του ενός μέτρου μπηγμένη κάθετα στο έδαφος από απόσταση 3,6 χιλιομέτρων!

Το «σωματίδιο Higgs»

Με την καταπληκτική κατασκευή του CERN που διαθέτει στην καμπύλη διαδρομή της τέσσερις τουλάχιστον γιγάντιους ανιχνευτές προσπάθησαν οι ερευνητές να βρουν αν πραγματικά υπάρχει κάτι, που προβλεπόταν ήδη από το 1964 από τη θεωρία, αλλά έλειπε η πειραματική βεβαιότητα για την ύπαρξή του, ως τον Ιούνιο του 2012. Μέσα από τις συγκρούσεις των πρωτονίων μεταξύ τους και τα όσα σωματίδια προκύπτουν σαν θραύσματα αυτού του συμβάντος θα έπρεπε να ανιχνευθεί ένας μεγάλος αριθμός γεγονότων αθέατων με γυμνό μάτι, αλλά συγκεκριμένων προδιαγραφών, που θα συσσώρευαν στις μνήμες τους οι υπολογιστές χάρη σε τεράστιας έκτασης ειδικά γραμμένα προγράμματα. Κανένα «σωματίδιο του Θεού» δεν έψαχναν στο CERN, ο όρος από τους εντός του κέντρου θεωρείται βλακώδης, ούτε καν «σωματίδιο του Higgs» θα επιθυμούσε και ο ίδιος ο σεμνός Higgs να το αποκαλούν, διότι την ίδια χρονιά, το 1964, τρεις φυσικοί διατύπωσαν την ίδια υπόθεση, ο ένας, ο Brout, δεν ζει πλέον και οι άλλοι δυο, ο Higgs και ο Englert, είπαν ότι για να ισχύει ένας ολόκληρος πίνακας με όλα τα απαραίτητα, ξεχωριστά μεταξύ τους συστατικά της ύλης, πρέπει να υπάρχει και κάτι ακόμη, που ως τον Ιούνιο του 2012 δεν είχε επιβεβαιωθεί η ύπαρξή του. Για να καταλάβουμε έστω και λίγο τη γλώσσα των ανθρώπων που ασχολούνται με το θέμα πρέπει να αλλάξουμε εντελώς μήκος κύματος. Δηλαδή να βάλουμε στο μυαλό μας ότι το Σύμπαν διαφεντεύεται από τα λεγόμενα κβαντικά πεδία. Είναι σαν να ζούμε μέσα σε συμπαντικές και γεμάτες κύματα θάλασσες. Ενα κύμα φθάνει σε μια σημαδούρα που επιπλέει σε κάποιο σημείο και την κάνει να ανεβοκατεβαίνει. Από αυτή την εικόνα κρατάμε το ότι πρέπει να φθάσει ένα κύμα ως εκεί για να τη βάλει σε κίνηση, το φαινόμενο είναι τοπικό και δεν επηρεάζεται από μακρινά φαινόμενα του τύπου αν υπάρχουν εξωγήινοι κάτοικοι στον Αρη, και τέλος ότι αυτή η κίνηση του σώματος φαίνεται κάτι σαν υλοποίηση της κυματικής κίνησης. Ο υλικός μικρόκοσμος με βάση τα Μαθηματικά και τη Φυσική που υπάρχουν ως σήμερα κινείται και συμπεριφέρεται όπως η μικρή σημαδούρα μέσα στα λεγόμενα κβαντικά πεδία. Ολα τα σωματίδια που γνωρίζουμε είναι κάτι σαν υλοποίηση της ενέργειας σε διάφορα σημεία της απέραντης αυτής θάλασσας που επηρεάζει τα πάντα. Δεν δημιουργούν τα σωματίδια τα πεδία αλλά το αντίθετο. Η εκδήλωση των φαινομένων υπακούει σε κάτι που ονομάζεται τοπική (αλλά όχι κατ’ ανάγκην γεωμετρική) συμμετρία και διατηρείται χάρη σε ένα τοπικό πεδίο που ονομάζεται βαθμωτό. Κάτι σαν ελαστικό ύφασμα που κρατάει τα πράγματα στη σωστή τους θέση. Αυτό το ύφασμα όμως θέλει τα σωματίδια όταν εκδηλώνουν την ύπαρξή τους για να το διαπερνούν να έχουν μάζα μηδενική όπως το φωτόνιο. Ολα όμως δεν έχουν μάζα μηδέν, το ξέρουμε αυτό. Χρειαζόταν λοιπόν μια θεωρητική ντρίμπλα, που θα επιβεβαιωνόταν με την ύπαρξη και ενός σχετικού σωματιδίου, για να υπάρξει συμβιβασμός και να συνυπάρχουν σωματίδια με μηδενική μάζα όπως το φωτόνιο και σωματίδια με μάζα διαφορετική από το μηδέν, όλα με κοινή πηγή προέλευσης, και αυτή την υπέδειξαν, περιγράφοντας τον σχετικό μηχανισμό που δίνει σε άλλα σωματίδια μάζα και σε άλλα όχι, ο Higgs και οι άλλοι δυο φυσικοί.

Ολογραφία: Ψάχνοντας την άκρη στο Σύμπαν

 

Βρίσκεσαι στη Σαντορίνη σε ένα σημείο αρκετά ψηλά και κοιτάζεις προς τη θάλασσα. Εκείνη τη στιγμή σκέπτεσαι, αν μπορούσα αντικρίζοντας μόνο την επιφάνεια αυτού του νερού να βγάλω συμπέρασμα για το τι γίνεται πιο μέσα, φθάνοντας ίσως και μέχρι τον βυθό, θα ήταν υπέροχα. Στο τέλος του 2012, στο πλαίσιο του διαγωνισμού που προκήρυξε το Ιδρυμα Templeton, με θέμα «Τα νέα σύνορα που χαράσσονται στην Αστρονομία και την Κοσμολογία» δόθηκαν είκοσι βραβεία, το καθένα από 175.000 δολάρια, για τη συνέχιση ερευνητικών προγραμμάτων. Ενα από αυτά ήταν και του συμπατριώτη μας Κώστα Σκενδέρη, όπου μεταξύ άλλων ζητείται η απάντηση και στο ερώτημα «Ποια ήταν η πρώτη κατάσταση από όπου ξεπήδησε το Σύμπαν (πριν δηλαδή από τη Μεγάλη Εκρηξη)».

Ο λόγος που το πρόγραμμα του Κώστα Σκενδέρη κρίθηκε ενδιαφέρον πρέπει να έχει σχέση και με τη δυσκολία του και αυτό βγαίνει και από την εξήγηση που δίνει και ο ίδιος για τους αναγνώστες του «Βήματος»: «Η ιδέα αυτής της Ολογραφίας προσφέρει ένα καινούργιο πλαίσιο όπου μπορεί ο ερευνητής να εξετάσει ερωτήματα όπως:

 

• Ποιοι ήταν οι νόμοι της Φύσης στην αρχή του χώρου και του χρόνου;

• Τι υπήρχε προτού υπάρξουν ο χώρος και ο χρόνος όπως τον αντιλαμβανόμαστε τώρα;

• Χρησιμοποιώντας μια θεωρία που να βασίζεται σε δύο μόνο διαστάσεις (αντί για τρεις) και μία διάσταση για τον χρόνο μπορούν να περιγραφούν το Σύμπαν και οι νόμοι της Φύσης πριν και μετά το Big-Bang και πώς έγινε η μετάβαση από την πριν στη μετά κατάσταση;».

 

Χωρίς αμφιβολία, πρόκειται για προβλήματα από τα δυσκολότερα που έχει ποτέ αντιμετωπίσει η επιστημονική κοινότητα και η επιχορήγηση του Ιδρύματος Templeton δόθηκε στον έλληνα ερευνητή διότι ακριβώς έχει ήδη αναπτύξει μια θεωρία για το Ολογραφικό Σύμπαν και θέλει στη συνέχεια, από την Ολογραφική Αρχή να δημιουργήσει μια φυσική θεωρία, να βρει δηλαδή ποιοι είναι οι φυσικοί νόμοι ενός ολογραφικού κόσμου. Από αυτή την ιδέα ξεκινώντας άλλοι θεωρητικοί φυσικοί και κοσμολόγοι έφθασαν στο συμπέρασμα πως πράγματα που συμβαίνουν στο εσωτερικό του δικού μας Σύμπαντος μπορούν να έχουν τις αντίστοιχες πληροφορίες γι’ αυτά κάπου σε μια επιφάνεια που περιβάλλει τα πάντα. Δεν είμαστε λοιπόν τα τρισδιάστατα ζόμπι πλασμάτων που ζουν στις δυο διαστάσεις στις ακραίες περιοχές του Σύμπαντος ούτε θα ξυπνήσουμε κάποτε διαπιστώνοντας ότι ζούσαμε ένα Truman’s Story, ένα πλασματικό δηλαδή περιβάλλον φτιαγμένο από άλλους. Η όλη ιστορία με το Ολογραφικό Σύμπαν έχει να κάνει με το ότι είναι πιο εύκολο να χειριστείς μια Φυσική που έχει τη βάση της σε μια κλειστή επιφάνεια, και μάλιστα όχι με άπειρες διαστάσεις, δηλαδή με δυο διαστάσεις συν μία για τον χρόνο και να ισχύουν οι γνωστοί μας νόμοι της Κβαντικής Μηχανικής ενώ η βαρύτητα δεν μπαίνει στη μέση, από ό,τι μια Φυσική σε έναν χώρο τριών διαστάσεων και με βαρύτητα.

Η επιβεβαίωση της αβεβαιότητας

Τα

προηγούμενα δέκα χρόνια μπορούμε να πούμε ότι ζήσαμε την καταξίωση της Kβαντικής Φυσικής, κάτι σαν να έγιναν οι νόμοι της ένα σύνταγμα που όλοι παραδέχονται ότι ισχύει απαρέγκλιτα στον μικρόκοσμο, δηλαδή από το επίπεδο μορίων και σε ακόμη μικρότερες κλίμακες. Τον περασμένο Ιούνιο εμφανίστηκε ένα δημοσίευμα που λόγω Higgs ίσως πέρασε στα ψιλά αλλά είχε ένα πολύ σοβαρό αντικείμενο προβληματισμού. Ισχύει πράγματι η αρχή της αβεβαιότητας, κάτι που τρέλαινε τον Αϊνστάιν, φανατικό πολέμιο του απρόβλεπτου στη Φυσική, της ιδέας δηλαδή της Kβαντικής Mηχανικής, που δίνει μόνο πιθανότητες για την πρόβλεψη συμπεριφορών στον μικρόκοσμο. Και όμως οι Stephanie Wehner και Esther Haenggi στο University of Singapore Centre of Quantum Technology περιέγραψαν ένα θεωρητικό πείραμα (arxiv.org/abs/12056894v1) όπου δυο σημαντικά για ένα σωματίδιο στοιχεία, π.χ. η ορμή και η θέση, τα περιγράφουν σαν δυο ρεύματα ψηφιακών κωδικοποιημένων στοιχείων που δεν γνωρίζουμε και πάλι με ακρίβεια το περιεχόμενό τους. Απέδειξαν λοιπόν ότι μόλις προσπαθήσουμε να χαλαρώσουμε τους κανόνες της αβεβαιότητας και να αποκτήσουμε πιο ακριβή γνώση χτυπάμε σε… τοίχο. Συγκεκριμένα, ελαττώνοντας την αβεβαιότητα φθάνουμε στο απαράδεκτο για τη Φυσική να παράγεται ενέργεια από το (πραγματικά) τίποτα. Αρα η Αρχή της Αβεβαιότητας απέκτησε άλλη μια επιβεβαίωση.

Το κενό δεν είναι πια κενό

 

Μια ακόμη ιδέα με την οποία έπρεπε τα τελευταία δέκα χρόνια να συνηθίσουμε να ζούμε είναι πως εκεί που (νομίζουμε ότι) δεν υπάρχει άλλο από «άδειος χώρος» γίνεται χαμός από δράση. Οσοι ασχολούνται με το τι συμβαίνει σε αυτό που κάποτε θεωρούσαμε κενό, πρέπει να ξεκινήσουν με έναν διαφορετικό ορισμό στο μυαλό τους. Το κενό δεν είναι εκεί που υπάρχει μόνον το τίποτε αλλά κενό είναι μια διάταξη στη Φύση όπου υπάρχουν σωματίδια με ιδιόρρυθμη, είναι η αλήθεια, συμπεριφορά, αλλά ελάχιστη συνολικά και (υπο)λογιστικά ενέργεια. Τα σωματίδια αυτά δημιουργούνται και εξαφανίζονται σε τόσο μικρό χρονικό διάστημα ώστε προτού το πάρουμε είδηση, ο συνολικός απολογισμός για την ύπαρξή τους μας βγαίνει μηδέν. Σαν να πήραμε, δηλαδή να δανειστήκαμε, χρήματα από την τσέπη φίλου και προτού το καταλάβει να τα ξαναβάλαμε στη θέση τους. Αντί για το τίποτα λέμε ότι υπάρχει μια «ύφανση» της πραγματικότητας που τη λένε ουσία  Higgs. Στα πειράματα με τις συγκρούσεις στο CERN προσπαθούν να δημιουργήσουν κάποιες «ρυτίδες» στο ύφασμα αυτό, που είναι ένα κβαντικό πεδίο στην ουσία, όπως περιγράφηκε πριν σαν θάλασσα, που εκδηλώνονται με τη μορφή  δύσκολα ανιχνεύσιμων στιγμιαίων σωματιδίων. Αυτά ονομάζονται «μποζόνια Higgs» και ψάχναμε την επιβεβαίωση της ύπαρξής τους. Και έτσι μαθαίνουμε πλέον ότι δεν πρέπει να λέμε ότι στο κενό υπάρχει το τίποτα αλλά κάτι που έχει και ενέργεια και δράση αλλά με μινιμαλιστική συμπεριφορά.

 

 

Λαΐνας Θοδωρής

Βρήκαμε τους προγόνους μας

 

 

Κατά τη δεκαετία που μας πέρασε χιλιάδες ανθρωπολόγοι και παλαιοντολόγοι πραγματοποίησαν ανασκαφές σε όλα τα μήκη και τα πλάτη της Γης και οδηγήθηκαν σε εντυπωσιακές ανακαλύψεις. Εντόπισαν άγνωστα είδη ανθρώπων και ανθρωποειδών γεμίζοντας τα κενά στο γενεαλογικό μας δέντρο αλλά και εγείροντας νέα ερωτήματα για την καταγωγή και την εξέλιξη του ανθρώπου. Παράλληλα, με μεγάλη συχνότητα εντοπίζονται απολιθώματα άγνωστων ως σήμερα όντων που ζούσαν πριν από δεκάδες ή και εκατοντάδες εκατομμύρια έτη. Ορισμένα από αυτά αποτελούν τους χαμένους κρίκους στην εξέλιξη των ζώων, μεταξύ αυτών και του ανθρώπου.

Ο χαμένος κρίκος που «περπάτησε»

Παλαιοντολόγοι από το Πανεπιστήμιο του Σικάγου ανακάλυψαν στην Αρκτική ένα απολίθωμα πλάσματος μήκους τριών μέτρων, το οποίο θεωρείται ο χαμένος κρίκος της μετάβασης από τη θαλάσσια στη στεριανή ζωή. Το συγκεκριμένο πλάσμα ζούσε στον Βόρειο Πόλο πριν από περίπου 375 εκατομμύρια χρόνια και οι επιστήμονες το ονόμασαν Τικ-Τάαλικ, που στην τοπική γλώσσα σημαίνει μεγάλο ψάρι που ζει στα ρηχά. Το Τικ-Τάαλικ θεωρείται ένας από τους χαμένους κρίκους της εξέλιξης καθώς έφερε αντί πτερυγίων ένα είδος πρωτόλειων ποδιών που του επέτρεπαν να μετακινείται «περπατώντας».

Τα χόμπιτ

 

Το 2003 σε σπηλιά στο νησί Φλόρες της Ινδονησίας ερευνητές έμειναν έκπληκτοι όταν ανακάλυψαν τα απολιθώματα ενός μικροσκοπικού είδους ανθρώπου. Οι αναλύσεις που έγιναν έδειξαν ότι αυτοί οι άνθρωποι ζούσαν ως και πριν από περίπου 17.000 χρόνια στο νησί. Το είδος αυτό ονομάστηκε Homo floresiensis αλλά έγινε ευρέως γνωστό με το όνομα της μικροκαμωμένης φυλής του Αρχοντα των Δαχτυλιδιών, των χόμπιτ. Δέκα χρόνια μετά οι ειδικοί δεν μπορούν να συμφωνήσουν αν ο H. floresiensis αποτελεί ένα άγνωστο ως τώρα ανθρώπινο είδος ή αν ήταν απλώς ένας Homo sapiens με σοβαρές αναπτυξιακές διαταραχές. Αλλη θεωρία κάνει λόγο για έναν H. sapiens που «συρρικνώθηκε» μέσω του νησιωτικού νανισμού -  ενός εξελικτικού φαινομένου που κάνει τα είδη που εξελίσσονται σε απομονωμένα νησιά να μικραίνουν σε μέγεθος για να προσαρμοστούν στους περιορισμένους πόρους του φυσικού περιβάλλοντός τους. Υπάρχουν και ορισμένοι ειδικοί που πιστεύουν ότι είναι ένας ξεχωριστός μικρόσωμος συγγενής μας.

Τα πρώτα «φτερά»

Ως πρόσφατα οι περισσότερες θεωρίες συνέκλιναν στο ότι τα πτηνά εξελίχθηκαν από κάποια είδη δεινοσαύρων της πρώιμης Κρητιδικής Περιόδου. Οι θεωρίες βασίστηκαν στην ανακάλυψη και η μελέτη του αρχαιοπτέρυγα, ενός ενδιάμεσου είδους μεταξύ δεινοσαύρου και πτηνού  που ζούσε στα τέλη του Ιουράσιου πριν από περίπου 150 εκατομμύρια έτη και εθεωρείτο – τουλάχιστον ως πρόσφατα – όχι μόνο ο πρώτος αλλά και ο πιο καθοριστικός κρίκος στην εξέλιξη των πτηνών. Ενας μικροσκοπικός δεινόσαυρος όμως που ανακαλύφθηκε πρόσφατα στην Κίνα ανατρέπει, σύμφωνα με τους ειδικούς που τον μελετούν, τις κρατούσες απόψεις για την εξέλιξη των πτηνών. Ο Eosinopteryx είχε μήκος μόλις 30 εκατοστά και διέθετε ένα ζευγάρι φτερών, χωρίς ωστόσο να μπορεί να πετάξει. Οπως αναφέρουν οι επιστήμονες, ο Eosinοpteryx αλλάζει άρδην την εξελικτική ιστορία του μηχανισμού της πτήσης που αποδεικνύεται χρονολογικά παλαιότερη αλλά και πολύ πιο σύνθετη διαδικασία από ό,τι πιστεύαμε ως σήμερα.

Οι μυστηριώδεις άνθρωποι της Σιβηρίας

Πριν από τρία χρόνια στο σπήλαιο Ντενίσοβα, στα όρη Αλτάι της Σιβηρίας, ανακαλύφθηκαν απολιθώματα η μελέτη των οποίων αποκάλυψε ότι ανήκαν σε ένα άγνωστο είδος ανθρώπων που ζούσαν εκεί πριν από 30 χιλιάδες χρόνια. Οι άνθρωποι αυτοί «βαφτίστηκαν» με το όνομα του σπηλαίου και είναι πλέον γνωστοί ως άνθρωποι Ντενίσοβα. Μετά την ανακάλυψη της ύπαρξής τους οι Ντενίσοβα καταχωρίστηκαν από τους επιστήμονες ως ένα τρίτο είδος ανθρώπων μετά τους Νεάντερταλ και τον σύγχρονο άνθρωπο (Homo sapiens). Οι ειδικοί εκτιμούν ότι οι Ντενίσοβα έζησαν κατά τη διάρκεια της τελευταίας εποχής παγετώνων στη Γη αλλά ο ανταγωνισμός κυρίως με τον Homo sapiens τους οδήγησε στην εξαφάνιση. Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ουψάλα, στη Σουηδία, έκαναν αναλύσεις στο γονιδίωμα 1.500 συγχρόνων μας ανθρώπων και ανακάλυψαν ότι ορισμένοι από αυτούς διέθεταν DNA των Ντενίσοβα. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι κάποια στιγμή υπήρξαν επιμειξίες των Ντενίσοβα τόσο με τους Νεάντερταλ όσο και με τον σύγχρονο άνθρωπο.

 

Λαΐνας Θοδωρής

 

Φέραμε το Διάστημα πιο… κοντά

 

 

H δημιουργία τού BHMAscience συνέπεσε με την έναρξη μιας πραγματικής έκρηξης στη διαστημική εξερεύνηση και ήμασταν ευτυχείς που την παρακολουθήσαμε μαζί σε κάθε της στιγμή και σε κάθε της πτυχή. Την τελευταία δεκαετία σε ημερήσια βάση γίνονταν πολύ σημαντικές ανακαλύψεις σε κάθε τομέα που σχετίζεται με τον κόσμο στον οποίο βρισκόμαστε.

Σε αυτό συνέβαλαν τα μέγιστα μια σειρά  παράγοντες:

 

Ο στόλος των διαστημικών τηλεσκοπίων που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη και μια πλειάδα ισχυρών επίγειων τηλεσκοπίων που άρχισαν να λειτουργούν τα τελευταία χρόνια.

Ο στόλος των δορυφόρων που μελετούν τους πλανήτες και τα φεγγάρια του ηλιακού μας συστήματος.

Τα ερευνητικά σκάφη που ταξίδεψαν και συνεχίζουν να ταξιδεύουν στο Διάστημα.

Τα ρομπότ που στείλαμε στον Αρη.

Η ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας που επέτρεψε στους επιστήμονες να πραγματοποιούν πολύπλοκες αναλύσεις, μελέτες, προσομοιώσεις και να επεξεργάζονται τεράστιο όγκο δεδομένων, πράγμα ανέφικτο στο παρελθόν.

 

Μέσα στα τελευταία δέκα χρόνια χαρτογραφήσαμε τον Αρη και συγκεντρώσαμε πλήθος δεδομένων για τη σημερινή αλλά και για την προηγούμενη κατάστασή του. Επιπλέον βρισκόμαστε κοντά στο να επιχειρήσουμε μια επανδρωμένη αποστολή στον Κόκκινο Πλανήτη. Πλουτίσαμε επίσης τις γνώσεις μας για το σύνολο των άλλων πλανητών του ηλιακού μας συστήματος και σκάφη μας επισκέφθηκαν δορυφόρους τους, όπως η Ευρώπη ή ο Τιτάνας (δορυφόροι του Δία και του Κρόνου αντίστοιχα). Σε ορισμένους από αυτούς ανακαλύψαμε υπόγειους ωκεανούς που πιθανώς κρύβουν ζωή, ενώ εντοπίσαμε επίσης την παρουσία νερού στο υπέδαφος της Σελήνης, γεγονός εξαιρετικά σημαντικό για τον ενδεχόμενο εποικισμό της. Ανακαλύψαμε ακόμη περισσότερους από χίλιους πλανήτες μακριά από το ηλιακό μας σύστημα, ορισμένοι από τους οποίους έχουν κοινά χαρακτηριστικά με εκείνα της Γης. Καταγράψαμε είδη πλανητών με χαρακτηριστικά που δεν υποπτεύονταν ούτε οι πιο ευφάνταστοι επιστήμονες. «Κυνηγήσαμε» και ήρθαμε σε άμεση επαφή με κομήτες και αστεροειδείς μαθαίνοντας ότι ανάμεσα στα άλλα κάποιοι από αυτούς κρύβουν ορυκτούς θησαυρούς. Ετσι στα σκαριά βρίσκεται σήμερα μια νέα βιομηχανία, αυτή της διαστημικής εξόρυξης, που στοχεύει στην άντληση και εκμετάλλευση των ορυκτών αυτών πόρων. Τέλος, αυτή η δεκαετία σημαδεύεται από έναν σταθμό για την ανθρωπότητα: ένα από τα δίδυμα σκάφη «Voyager», έπειτα από ένα επικό ταξίδι 36 ετών, βγήκε από τα σύνορα του ηλιακού μας συστήματος και έγινε το πρώτο ανθρώπινο δημιούργημα που περνάει στο διαστρικό κενό.

«Οργώνοντας» τον Αρη

H συνεργασία όλων των μεγάλων διαστημικών υπηρεσιών του πλανήτη είχε ως αποτέλεσμα την κατασκευή ενός στόλου ερευνητικών δορυφόρων αλλά και ρομποτικών εξερευνητών που στάλθηκαν στον Αρη τα τελευταία δέκα χρόνια. Οι δορυφόροι βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Κόκκινο Πλανήτη, πραγματοποιώντας συνεχώς ατμοσφαιρικές και γεωλογικές αναλύσεις. Τα ισχυρά τους όργανα μπορούν να διεισδύουν και στο υπέδαφος του Αρη, αποκαλύπτοντας σημαντικά στοιχεία για αυτόν. Εχουμε πλέον πολύ καλή εικόνα για όλες τις περιοχές του πλανήτη, τα γιγάντια όρη, τα ηφαίστεια, τα εντυπωσιακά του φαράγγια. Εχουμε αποκρυπτογραφήσει σε σημαντικό βαθμό το ατμοσφαιρικό του παρελθόν, ενώ τα ρομπότ που έχουν προσεδαφιστεί στην επιφάνειά του («Spirit», «Opportunity», «Curiosity») μας παρέχουν εικόνες από διάφορες περιοχές του και πραγματοποιούν σημαντικές αναλύσεις.

Χαρακτηριστική είναι η τελευταία αποστολή του «Curiosity» που πριν από δύο εβδομάδες προέβη σε ένα ιστορικό κατόρθωμα – πραγματοποίησε την πρώτη επιτόπια ραδιοχρονολόγηση πετρωμάτων σε άλλον πλανήτη. Αν θα έπρεπε να ξεχωρίσουμε ένα μόνο στοιχείο από τα χιλιάδες που μάθαμε για τον Αρη την τελευταία δεκαετία είναι ότι στην επιφάνεια έρρεε νερό και άρα είναι πιθανό να έχουν αναπτυχθεί κάποιες μορφές ζωής, έστω και σε μικροβιακό επίπεδο. Μάλιστα, κάποιοι ειδικοί πιστεύουν ότι αυτές οι μορφές ζωής μπορεί μετά τις ακραίες κλιματικές αλλαγές που συνέβησαν στον Αρη να βρήκαν καταφύγιο στο υπέδαφος ή μέσα σε κάποια πετρώματα και να συνεχίζουν να υφίστανται. Ο εντοπισμός ποσοτήτων μεθανίου στην ατμόσφαιρα του Αρη ενισχύει την πιθανότητα να εξακολουθεί να υπάρχει ζωή εκεί, αν και η παρουσία του αερίου μπορεί να εξηγηθεί και με γεωλογικές διεργασίες. Οι γνώσεις μας γύρω από τον Κόκκινο Πλανήτη είναι πολύτιμες για την ενδεχόμενη οργάνωση μιας επανδρωμένης αποστολής. Αν και αρχικά η NASA είχε στα σχέδιά της μια τέτοια αποστολή, ο Λευκός Οίκος τα έχει αναστείλει. Υπάρχουν ωστόσο ιδιωτικές εταιρείες και πάμπλουτοι επιχειρηματίες που δηλώνουν έτοιμοι να χρηματοδοτήσουν και να οργανώσουν την αποστολή ανθρώπων στον Αρη και μάλιστα πριν από το τέλος της δεκαετίας.

Πλανήτες παντού

Η δεκαετία που μας πέρασε ήταν μια εκπληκτική περίοδος για τους αστρονόμους, οι οποίοι βρέθηκαν με τα καλύτερα εργαλεία αναζήτησης πλανητών στην ανθρώπινη ιστορία. Ο συνδυασμός της ανάπτυξης νέων μεθόδων εντοπισμού πλανητών μακριά από το ηλιακό μας σύστημα με την κατασκευή πανίσχυρων τηλεσκοπίων οδήγησε αρχικά στην ανακάλυψη δεκάδων πλανητών. Η επανάσταση έγινε όταν ξεκίνησε να λειτουργεί το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler (2009), που ήταν ειδικά σχεδιασμένο να αναζητεί εξωπλανήτες. Με τη βοήθειά του οι επιστήμονες εντόπισαν περισσότερους από χίλιους, ενώ το τηλεσκόπιο έχει ήδη υποδείξει την παρουσία άλλων περίπου δύο χιλιάδων που απλώς περιμένουν την επιβεβαίωση της ύπαρξής τους. Είναι επίσης χαρακτηριστικό ότι εντοπίστηκαν πολλά και διαφορετικά είδη πλανητών. Πλανήτες με μέγεθος παρόμοιο με αυτό της Γης (ή λίγο μεγαλύτερο) οι οποίοι ονομάστηκαν από τους ειδικούς «υπερ-Γαίες». Γιγάντιοι πλανήτες δίπλα στους οποίους ο Δίας θα ήταν… μικρός δορυφόρος τους! Πλανήτες με «εξωτική» σύσταση όπως ο Cancri 55 e (ε του 55 του Καρκίνου) που οι ειδικοί ονόμασαν «διαμαντένιο πλανήτη»: οι αναλύσεις έδειξαν ότι τουλάχιστον το ένα τρίτο της μάζας του – το οποίο ισοδυναμεί με περίπου τρεις φορές τη μάζα της Γης – είναι διαμάντι! Παράλληλα τα καινούργια εξελιγμένα τεχνικά μέσα επέτρεψαν στους επιστήμονες να κάνουν νέες εκτιμήσεις για τον αριθμό των πλανητών στον γαλαξία μας. Κάποιες μελέτες κάνουν λόγο για ύπαρξη 100 δισ. πλανητών στον Γαλαξία, ενώ άλλες ανεβάζουν τον αριθμό σε 200-300 δισ. Η τελευταία σχετική μελέτη μάλιστα κάνει λόγο για περίπου 60 δισ. πλανήτες στον γαλαξία μας που διαθέτουν συνθήκες ικανές να φιλοξενήσουν τη ζωή. Τα νούμερα κυριολεκτικά ζαλίζουν αν λάβουμε υπόψη μας ότι στο Σύμπαν υπάρχουν περί τους 200 δισ. γαλαξίες. «Φως» στον Ηλιο

Μέσα στα τελευταία χρόνια μάθαμε για τον Ηλιο πολύ περισσότερα από όσα γνωρίζαμε τους προηγούμενους αιώνες παρατήρησής του. Βασικό ρόλο σε αυτό διαδραμάτισε το διαστημικό παρατηρητήριο SDO της NASA που μελετά σε 24ωρη βάση το μητρικό μας άστρο. Εχουμε πλέον αποκρυπτογραφήσει το φαινόμενο των σκοτεινών κηλίδων, τις μαγνητικές καταιγίδες, τους ηλιακούς ανέμους και έχουμε στοιχεία για μια σειρά από εντυπωσιακά και μυστηριώδη φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα στην επιφάνεια αλλά και το εσωτερικό του άστρου. Καθημερινά δημοσιεύονται εκπληκτικές εικόνες αλλά και βίντεο από τον καυτό κόσμο του ζωογόνου Ηλίου. 

Αντίο, ηλιακό μας σύστημα

 

Το «Voyager 1» ξεκίνησε το μακρύ ταξίδι του από τη Γη στις 5 Σεπτεμβρίου 1977 και το ακολούθησε έναν μήνα αργότερα το δίδυμο σκάφος «Voyager 2». Η κοσμική μοίρα τα έφερε έτσι ώστε να είναι και πάλι Σεπτέμβριος όταν έπειτα από ταξίδι 18 δισ. χλμ. το «Voyager 1» πέρασε τα σύνορα του ηλιακού μας συστήματος.

Εγινε έτσι το ανθρώπινο δημιούργημα που έχει ταξιδέψει μακρύτερα από οποιοδήποτε άλλο. Σύμφωνα με τα στελέχη της αποστολής, το σκάφος έχει καύσιμα και τεχνική δυνατότητα να συνεχίσει την εξερεύνηση του Διαστήματος ως το 2025.

Το «Voyager 2», που ακολούθησε πιο «λοξή» πορεία, βρίσκεται 3,22 δισ. χλμ. πίσω του.

Σεληνιακό… ύδωρ

 

Επειτα από περίπου 30 χρόνια φθίνοντος ενδιαφέροντος για τη Σελήνη, την τελευταία δεκαετία έγιναν πολλές αποστολές και ανακαλύψεις στον φυσικό μας δορυφόρο. Εγινε εκ νέου χαρτογράφησή του και σειρά γεωλογικών μελετών. Η σημαντικότερη στιγμή όμως ήταν όταν το σκάφος «LCROSS» έφθασε στον Νότιο Πόλο της Σελήνης και έριξε μια βολίδα στον κρατήρα Cabeus με ταχύτητα γύρω στα 9.000 χλμ./ώρα. Η σύγκρουση αποκάλυψε την ύπαρξη παγωμένου νερού στο υπέδαφος του κρατήρα. Λίγες ημέρες αργότερα, σε έναν γειτονικό κρατήρα ονόματι Σάκλετον, εντοπίστηκαν ακόμη μεγαλύτερες ποσότητες παγωμένου νερού. Η ανακάλυψη, εκτός από ιστορική, έχει μεγάλη πρακτική αξία αφού στις περιοχές όπου υπάρχει νερό μπορούν (θεωρητικώς) να δημιουργηθούν επανδρωμένες βάσεις.

Ο Αρχοντας των Δαχτυλιδιών

 

Βγάζοντας εκτός συναγωνισμού τη Γη, ο Κρόνος είναι αναμφισβήτητα ο πιο εντυπωσιακός και όπως αποδεικνύεται ο πιο ενδιαφέρων πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος. Το διαστημικό σκάφος «Cassini» έφτασε στον Κρόνο το 2004 και έκτοτε έχει ανοίξει κυριολεκτικά ένα νέο ολόκληρο κεφάλαιο στη διαστημική εξερεύνηση. Το «Cassini» μάς έχει προσφέρει καταπληκτικές εικόνες του Κρόνου και των υπέροχων δακτυλίων που, όπως γνωρίζουμε τώρα, αποτελούνται από μικρότερα και μεγαλύτερα… παγάκια. Πρόκειται για κομμάτια παγωμένης ύλης, η κίνηση των οποίων παράγει διάφορα φαινόμενα ειδικά όταν στην πορεία τους «μπερδεύονται» κάποιοι από τους δεκάδες δορυφόρους του Κρόνου που κινούνται σε τέτοιες τροχιές ώστε να διέρχονται κάποια στιγμή από τα δαχτυλίδια. Η πρώτη μεγάλη ανακάλυψη του «Cassini» στο σύστημα του Κρόνου δεν είχε ωστόσο να κάνει με τον πλανήτη αλλά με τον μεγαλύτερο δορυφόρο του, τον Τιτάνα. Οι παρατηρήσεις του «Cassini» στον Τιτάνα αποκάλυψαν έναν ενεργό γεωλογικά και ατμοσφαιρικά κόσμο που, σύμφωνα με τους ειδικούς, βρίσκεται σε μια κατάσταση παρόμοια με εκείνη που βρισκόταν η Γη στα πρώιμα στάδια της ύπαρξής της. Ετσι, μελετώντας τον Τιτάνα στην ουσία βλέπουμε την εξέλιξη του πλανήτη μας. Η δεύτερη μεγάλη ανακάλυψη του «Cassini» είναι ότι εντόπισε στοιχεία σε έναν παγωμένο δορυφόρο του Κρόνου, τον Εγκέλαδο, τα οποία υποδεικνύουν την ύπαρξη ενός ωκεανού κάτω από την παγωμένη επιφάνειά του. Μάλιστα, σύμφωνα με τους ειδικούς, ο Εγκέλαδος μοιάζει να είναι καλύτερος στόχος για την ανακάλυψη ζωής από ό,τι η Ευρώπη, ο παγωμένος δορυφόρος του Δία που οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και πολλά χρόνια ότι διαθέτει υπόγειο ωκεανό.

 

Σουφλέρη Ιωάννα Α.

Είδαμε τον κρυμμένο μας εαυτό

Τον μελετάμε για αιώνες και όλο νομίζουμε ότι τον ξέρουμε πια. Αλλά, όπως αποδεικνύουν ανακαλύψεις που έγιναν στη διάρκεια της δεκαετίας που πέρασε, ο ανθρώπινος οργανισμός παίζει ακόμη κρυφτούλι με τους ερευνητές

 



 

Πόσο διαφορετικά είναι τα φοιτητικά εγχειρίδια φυσιολογίας του ανθρώπου σήμερα, σε σχέση με εκείνα της προηγούμενης δεκαετίας; Θα περίμενε κανείς ότι τα βασικά της λειτουργίας του ανθρώπινου σώματος είναι γνωστά εδώ και δεκαετίες και πως τα ερευνητικά δεδομένα φέρνουν στο φως μόνο μικρές διορθωτικές πινελιές σε έναν καμβά σχεδόν τελειωμένο. Και όμως! Η τελευταία δεκαετία φανέρωσε τόσο πολλά και απροσδόκητα για τον λιπώδη ιστό που θα έλεγε κανείς ότι οι ερευνητές δεν είχαν ποτέ συναντηθεί μαζί του. Ομοίως, καταδείχθηκε η μεγάλη σημασία που διαδραματίζουν στην υγεία μας οι μικροοργανισμοί που φιλοξενούμε όλοι μας ενώ, μια τεράστια έκπληξη, φάνηκε ότι ο ανθρώπινος οργανισμός έχει και μια κβαντική διάσταση. Τέλος, οι νέες τεχνολογίες έχουν επιτρέψει μελέτες που ανοίγουν «παράθυρα» στο ανθρώπινο σώμα που ούτε θα μπορούσαμε να έχουμε φανταστεί πριν από 15-20 χρόνια. 

Μυρίζουμε κβάντα!

 

Η όσφρηση αποτέλεσε ίσως το τελευταίο προπύργιο στην έρευνα των αισθήσεων, σε αντίθεση με την όραση η οποία μελετήθηκε εκτενώς και πολύ νωρίτερα. Μόλις το 2004, οι Linda Βuck και Richard Αxel τιμήθηκαν με το βραβείο Νομπέλ για την ανακάλυψη των οσφρητικών υποδοχέων στο επιθήλιο της μύτης. Η ανακάλυψη αυτή χρησιμοποιήθηκε ως βάση για να εξηγηθεί το πώς μυρίζουμε: αν οι οσμές θεωρηθούν κλειδιά, οι οσφρητικοί υποδοχείς είναι οι κλειδαριές που ανοίγονται από αυτά, πυροδοτώντας έτσι μια σειρά από γεγονότα που έχουν ως συνέπεια την «ενημέρωση» του εγκεφάλου για την παρουσία της δεδομένης οσμής. Ετσι, μέχρι πριν από λίγα χρόνια η ερευνητική κοινότητα θεωρούσε ότι η φυσιολογία της όσφρησης προϋπέθετε ένα σύστημα που βασιζόταν στην αναγνώριση ουσιών μέσω της στερεοδιάταξής τους.

Δεν ήταν όμως όλοι πεπεισμένοι ότι η παραπάνω θεωρία εξηγούσε πλήρως τη φυσιολογία της όσφρησης και δικαίως: οι άνθρωποι έχουμε μόνο 400 τύπους οσφρητικών υποδοχέων αλλά είμαστε σε θέση να ξεχωρίζουμε περί τις 2.500 οσμές. Πώς συμβαίνει αυτό; Κι ακόμη, θα περίμενε κανείς ουσίες με παρόμοια στερεοδιάταξη να μυρίζουν το ίδιο, πράγμα που δεν συμβαίνει.

Μια δεύτερη θεωρία που προστέθηκε από έλληνα βιολόγο, τον δρα Ευθύμιο Σκουλάκη του Ινστιτούτου Αλέξανδρος Φλέμιγκ και τον συνεργάτη του βιοφυσικό Luca Τurin, έδωσε μια απροσδόκητη απάντηση στα αινίγματα της όσφρησης: καθώς τα άτομα ενός μορίου δονούνται με συγκεκριμένη συχνότητα, οι δύο συνεργάτες θέλησαν να διερευνήσουν αν οι κβαντικές ταλαντώσεις αυτού του τύπου θα μπορούσαν να αποτελούν τη μοριακή υπογραφή κάθε οσμής.

Η υπόθεσή τους που αρχικά δοκιμάστηκε σε δροσόφιλες (μύγες του ξιδιού, κλασικά πειραματόζωα για γενετικές μελέτες) και στη συνέχεια σε ανθρώπους, επιβεβαιώθηκε με έναν ευφυή πειραματισμό: οι ερευνητές αντικατέστησαν τα υδρογόνα συγκεκριμένων ενώσεων με το βαρύτερο ισότοπό τους, το δευτέριο. Η αλλαγή αυτή δεν έχει καμία επίδραση στην στερεοδιάταξη των μορίων, αλλά έχει στην ταλάντωσή τους. Το γεγονός ότι η αντικατάσταση των υδρογόνων με δευτέριο αρκεί για να μεταβάλει την οσμή των μορίων, καταδεικνύει ότι ορισμένες φορές η ανθρώπινη φυσιολογία μπορεί να εξηγηθεί με κβαντικούς όρους.

Το βασίλειο των -omics

Η επανάσταση που επέφερε στη βιολογία η αποκωδικοποίηση του ανθρώπινου γονιδιώματος είναι πολλαπλή: εκτός από τα ευρήματα αυτά καθαυτά, αναπτύχθηκε παράλληλα και η υπολογιστική τεχνολογία που επιτρέπει την ανάλυση δεδομένων μεγάλης κλίμακας. Ετσι γεννήθηκαν και μεγάλωσαν τα λεγόμενα -omics: μεγάλης κλίμακας αναλύσεις πρωτεϊνών (proteomics), λιπιδίων (lipidomics), μεταβολικών μονοπατιών (metabolomics) κ.ο.κ.

Ενα από τα πλέον μεγαλεπήβολα -omics είναι το πρόγραμμα conectome, το οποίο ξεκίνησε το 2005 και φιλοδοξεί να χαρτογραφήσει τον εγκέφαλο με έναν μοναδικό μέχρι σήμερα τρόπο. Οπως προδίδει και το όνομα του προγράμματος, οι ερευνητές θέλουν να  χαρτογραφήσουν τις συνάψεις των εγκεφαλικών κυττάρων μεταξύ τους και να εντοπίσουν τα κομβικά σημεία (τα σημεία δηλαδή εκείνα στα οποία συγκεντρώνονται περισσότερες νευρικές ίνες).

Απώτερος σκοπός η κατανόηση της λειτουργίας του πιο κομψού οργάνου που γέννησε η εξέλιξη και μέσα από αυτή η κατανόηση της ανθρώπινης συμπεριφοράς αλλά και των αιτίων των ασθενειών του νευρικού συστήματος, όπως η νόσος του Πάρκινσον ή του Αλτσχάιμερ.

Σεβασμός στον συγκάτοικο!

 

Με δεδομένο ότι τα μικροβιακά κύτταρα που φιλοξενούνται στον ανθρώπινο οργανισμό είναι πολύ περισσότερα από τα κύτταρα του σώματός μας (ναι, ναι!), η αξία του μικροβιώματος (του συνόλου, δηλαδή, της μικροβιακής χλωρίδας που φιλοξενεί ο καθένας από εμάς) θα έπρεπε να είχε αναγνωριστεί εδώ και πολύ καιρό. Πάντως την τελευταία δεκαετία, το μικροβίωμα είχε την τιμητική του: όπως χαρακτηριστικά σημειώνουν οι κριτές της επιθεώρησης «Science» που το ενέταξαν στη λίστα με τα 10 επιτεύγματα της χρονιάς που πέρασε, κατά τη διάρκεια του 2013 δεν υπήρξε μέρα χωρίς μια επιστημονική ανακοίνωση σχετικά με το ανθρώπινο μικροβίωμα.

Κομβικό ρόλο στη φυσιολογία και παθολογία μας αποδεικνύεται πως παίζει το μικροβίωμα του ανθρώπινου γαστρεντερικού συστήματος το οποίο φιλοξενεί περί τα 10¹⁴ μικροβιακά κύτταρα. Οι εργασίες που αποδεικνύουν ότι η διαφορά ανάμεσα στην υγεία και στην ασθένεια μπορεί να εντοπίζεται στο έντερό μας είναι πάρα πολλές. Εν συντομία, θα πρέπει να γνωρίζουμε ότι όλοι οι άνθρωποι είμαστε αποστειρωμένοι κατά τη γέννησή μας (ο πλακούντας αποτελεί ισχυρό φράγμα προστασίας από τα μικρόβια), ο πρώτος μας εμβολιασμός με μικρόβια γίνεται κατά τη διάρκεια του τοκετού, όταν ερχόμαστε σε επαφή με τη μητρική μικροβιακή χλωρίδα, ενώ η εντερική χλωρίδα μας εγκαθίσταται βαθμηδόν ως το 2ο έτος της ηλικίας μας και διατηρείται ως το τέλος της ζωής μας.

Η ταυτότητα της εντερικής χλωρίδας μας ποικίλλει και εξαρτάται από παράγοντες που δεν μεταβάλλονται (όπως το γενετικό υλικό μας), αλλά και παράγοντες που εξαρτώνται από εμάς (όπως η διατροφή μας και ο τρόπος διαβίωσής μας). Περιττό δε να πούμε ότι η λήψη αντιβιοτικών έχει άμεση επίδραση στην εντερική (και όχι μόνο) χλωρίδα μας.

Για την ακρίβεια, έχει διαπιστωθεί ότι ακόμη και μικρής διάρκειας λήψη αντιβιοτικών (μία εβδομάδα) είναι αρκετή για να προκαλέσει ανισορροπία διαρκείας στο γαστρεντερικό οικοσύστημα. Συμπερασματικά αξίζει να θυμόμαστε ότι μια υγιής γαστρεντερική χλωρίδα εξασφαλίζει την καλή μας υγεία και πως οι δικές μας κακές παρεμβάσεις σε αυτή μπορεί να έχουν τεράστιο και μακροχρόνιο κόστος (από νόσο του Κρον και σπαστική κολίτιδα μέχρι παχυσαρκία και διαβήτη). 

Το λίπος είναι…όργανο!

Το λίπος υπήρξε για αιώνες ο πιο παραμελημένος ιστός του σώματός μας. Ως πριν από 20-25 χρόνια η εικόνα που είχαν οι επιστήμονες για τα λιποκύτταρα δεν ανταποκρινόταν καθόλου στην πραγματικότητα: θεωρούσαν ότι επρόκειτο απλώς για σακουλάκια αποθήκευσης λίπους και τίποτε άλλο. Το τελευταίο πράγμα λοιπόν που περίμεναν ήταν ότι τα κύτταρα αυτά θα μπορούσαν να έχουν μεταβολική δράση και ότι το λίπος μας είναι στην πραγματικότητα ένα κομβικό όργανο.

Η στροφή στη θεώρησή τους για τον ενδοκρινικό και μεταβολικό ρόλο του λιπώδους ιστού ξεκίνησε στη δεκαετία του 1990, όταν αρχικά διαπιστώθηκε ότι τα λιποκύτταρα παρήγαγαν και εξέκριναν τον παράγοντα TNFa (ένα μόριο με συμμετοχή στην ανάπτυξη της φλεγμονής) και στη συνέχεια ότι παρήγαγαν την λεπτίνη, την ορμόνη η οποία αποστέλλεται στον εγκέφαλό μας για να τον πληροφορήσει ότι χορτάσαμε. Ακόμη και τα παραπάνω ευρήματα όμως δεν ήταν αρκετά για να αναδείξουν πλήρως τον ρόλο του λιπώδους ιστού στην ανθρώπινη φυσιολογία και παθολογία. Χρειάστηκε τόσο η περαιτέρω μελέτη που αποκάλυψε τους ακριβείς μηχανισμούς δράσης της λεπτίνης (η οποία αποδεικνύεται ρυθμιστής της διαχείρισης ενεργειακών αποθεμάτων σε περιόδους απίσχνασης), καθώς επίσης και η ανακάλυψη μιας σειράς άλλων ενεργών μεταβολικά μορίων τα οποία συνδέονται με την εμφάνιση ασθενειών (όπως οι καρδιοπάθειες και η παχυσαρκία) για να αποσαφηνιστεί ο ρόλος του λιπώδους ιστού ως κεντρικού ενδοκρινικού οργάνου. Τα μόρια αυτά ονομάζονται αδιποκίνες και αποτελούν σήμερα στόχους πειραματικών θεραπειών τόσο για τον διαβήτη όσο και για άλλα νοσήματα.

Η συσσώρευση γνώσεων σχετικά με τη μεταβολική- ενδοκρινική δράση του λιπώδους ιστού κατέληξε στον διαχωρισμό των λιποκυττάρων σε υγιή και «παχύσαρκα». Τα πρώτα εκκρίνουν μόρια όπως η αδιπονεκτίνη, ενώ τα δεύτερα φαίνονται αφιερωμένα στην παραγωγή μορίων όπως το RBP4, ο TNFa και η ιντερλευκίνη-6 τα οποία προάγουν τη φλεγμονή. Περιττό να πούμε ότι ένα υγιές λιποκύτταρο μετατρέπεται σε «παχύσαρκο» μέσω της συνεχούς πρόσληψης λιπαρών οξέων.

 

 

Τσώλη Θεοδώρα

 

Ξαναχτίσαμε το ανθρώπινο σώμα

Βλαστοκυτταρικές θεραπείες ενάντια στην τύφλωση αναπτύχθηκαν την τελευταία δεκαετία

Ολοι οι δρόμοι την τελευταία δεκαετία οδηγούν στην αναγεννητική ιατρική, στην αναγέννηση του ανθρώπου όταν το σώμα του τον προδίδει. Τα βλαστοκύτταρα, η κλωνοποίηση ανθρωπίνων κυττάρων, οι μεταμοσχεύσεις προσώπου, τα όργανα που «ψήνονται» σε επιστημονικούς… φούρνους αλλά και η εκτύπωση ιστών και οργάνων αποτελούν τη «σκαλωσιά» του νέου… επιδιορθωμένου εαυτού μας.

Μεταμοσχεύσεις προσώπου

Η πρώτη ασθενής που υπεβλήθη σε μερική μεταμόσχευση προσώπου Ιζαμπέλ Ντινουάρ

Επί δεκαετίες οι ειδικοί μεταμοσχεύουν όργανα όπως η καρδιά, οι νεφροί, το ήπαρ ή οι πνεύμονες. Ωστόσο η μεταμόσχευση προσώπου αποτελούσε έναν εν πολλοίς άγνωστο (και άπιαστο) τόπο για τους επιστήμονες – ως το 2005. Τότε ήταν που στη Γαλλία διεξήχθη η πρώτη μερική μεταμόσχευση προσώπου στην 38χρονη τότε Ιζαμπέλ Ντινουάρ, η οποία υπέστη σοβαρές βλάβες όταν δαγκώθηκε από τον σκύλο της. Δότρια της καινούργιας μύτης, χειλιών, σαγονιού και μέρους των παρειών ήταν μια 46χρονη. Μάλιστα 18 μήνες μετά την επέμβαση η ασθενής δήλωνε άκρως ευχαριστημένη από το καινούργιο της πρόσωπο (παρά τις δυσκολίες στις οποίες μεταφράζονταν τα ανοσοκατασταλτικά φάρμακα που πρέπει να λαμβάνει εφ’ όρου ζωής). Ακολούθησαν και άλλες επιτυχημένες μερικές μεταμοσχεύσεις προσώπου και στις δύο πλευρές του Ατλαντικού ως τον Μάρτιο του 2010, οπότε στη Βαρκελώνη γράφτηκε ένα νέο σημαντικό κεφάλαιο του πεδίου με την πρώτη ολική μεταμόσχευση προσώπου. Ενας ισπανός αγρότης, ο Οσκαρ, ο οποίος δεν ήταν σε θέση ούτε καν να αναπνεύσει μόνος του έπειτα από αυτοπυροβολισμό στο πρόσωπο, υπεβλήθη σε 24ωρη επέμβαση από μεγάλη ιατρική ομάδα. Οι γιατροί τοποθέτησαν ένα ολόκληρο καινούργιο πρόσωπο δότη – συμπεριλαμβανομένων της σιαγόνας, της μύτης, των ζυγωματικών, των δοντιών, των μυών και των βλεφάρων – σαν… μάσκα επάνω στο πρόσωπο του Οσκαρ. Πλέον ολοένα και περισσότεροι άνθρωποι με σοβαρές παραμορφώσεις και τραυματισμούς αντικρίζουν με νέο (κυριολεκτικώς) πρόσωπο τη ζωή χάρη στην επιστήμη.

Απογείωση στα βλαστοκύτταρα

Τα «ανήθικα»

Σίγουρα η δεκαετία που μας πέρασε ήταν σε μεγάλο βαθμό η δεκαετία των βλαστοκυττάρων, των πολυδύναμων αυτών κυττάρων του οργανισμού τα οποία μπορούν να μετατραπούν σε πλήθος διαφορετικών ιστών του. Και μπορεί το «κεφάλαιο» βλαστοκύτταρα να άνοιξε ήδη από μελέτες της δεκαετίας του 1960, ωστόσο τα τελευταία χρόνια πολλές και διαφορετικές ομάδες στράφηκαν στα βλαστοκύτταρα των εμβρύων καθώς αυτά είναι τα πιο «εύπλαστα» του σώματος. Τα συγκεκριμένα όμως κύτταρα κατηγορήθηκαν ως «ανήθικα», δεδομένου ότι για τη λήψη τους απαιτείται η καταστροφή εμβρύων (με πρωτοστάτη τις ΗΠΑ, όπου η τότε κυβέρνηση του Τζορτζ Μπους του νεότερου απαγόρευσε κάθε είδους ομοσπονδιακή χρηματοδότηση στην έρευνα για τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα), αν και οι αντιδρώντες εύλογα ανέφεραν ότι τα έμβρυα που χρησιμοποιούνταν προέρχονταν από κλινικές εξωσωματικής γονιμοποίησης και ούτως ή άλλως θα πετούνταν στον κάλαθο των αχρήστων. Ενα επιπλέον σοβαρό επιχείρημα υπέρ της χρήσης αυτών των κυττάρων «γεννήθηκε» το 2007, όταν ερευνητές της αμερικανικής εταιρείας βιοτεχνολογίας Advanced Cell Technology (πρωτοπόρου στο συγκεκριμένο πεδίο) ανακοίνωσαν ότι επέτυχαν να δημιουργήσουν αποικίες ανθρώπινων βλαστικών κυττάρων χωρίς να βλάψουν τα έμβρυα από τα οποία προήλθαν τα κύτταρα. Σε κάθε περίπτωση η απαγόρευση Μπους ανέκοψε σημαντικά την πορεία των πολλά υποσχόμενων αυτών ερευνών επί μακρόν – η αμερικανική… αποκατάσταση του κύρους των εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων ήλθε μόλις το 2009 από την κυβέρνηση Ομπάμα. Και τότε άρχισαν να φυτρώνουν σαν μανιτάρια επίσημες, εγκεκριμένες κλινικές δοκιμές των «αθώων» πλέον εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων – αρχικώς για τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού (παρ’ ότι η συγκεκριμένη δοκιμή εγκαταλείφθηκε) αλλά και για εκφυλιστικές μορφές τύφλωσης (ξηράς μορφής εκφύλιση της ωχράς κηλίδος, καθώς και νόσος Stargard, μια σχετικώς σπάνια κληρονομική ασθένεια των οφθαλμών). Μάλιστα οι σχετικές δοκιμές για την τύφλωση – σε ΗΠΑ και Ευρώπη – έχουν μέχρι στιγμής δώσει άκρως θετικά αποτελέσματα «απενοχοποιώντας» τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα τα οποία τόσες φορές βρέθηκαν στο στόχαστρο (αν και πρέπει να παραδεχθούμε ότι δεν έχουν ακόμη δώσει τις «μαγικές» λύσεις που υπόσχονταν).

Τα «ηθικά»

Ενόσω ο «πόλεμος» σχετικά με τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα μαινόταν, διαφορετικές ομάδες άρχισαν – και δικαίως – να αναζητούν τρόπους ώστε να δημιουργήσουν κύτταρα με τις ιδιότητες των εμβρυϊκών βλαστικών παρακάμπτοντας το μεγάλο εμπόδιο της καταστροφής εμβρύων. Και έτσι γεννήθηκαν τα κύτταρα iPS (induced pluripotent stem cells), τα οποία θεωρούνται ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα των τελευταίων χρόνων – τόσο ώστε να κατακτήσουν το Νομπέλ Ιατρικής το 2012. Τα κύτταρα αυτά πρωτογεννήθηκαν στο εργαστήριο από δύο διαφορετικές ομάδες το 2006 και το 2007 (το 2006 από κύτταρα ποντικών και το 2007 από ανθρώπινα κύτταρα σε σειρά πειραμάτων που διεξήγαγαν ο Σίνγια Γιαμανάκα από το Πανεπιστήμιο του Κιότο στην Ιαπωνία και ο Τζέιμς Τόμσον από το Πανεπιστήμιο του Γουισκόνσιν-Μάντισον). Μάλιστα ο καθηγητής Γιαμανάκα ήταν και ο «τυχερός» πατέρας των iPS που μοιράστηκε το Νομπέλ του 2012 με τον Τζον Γκέρντεν για την επιτυχία επαναπρογραμματισμού ώριμων κυττάρων ώστε να συμπεριφέρονται ως πολυδύναμα. Η «συνταγή» της επιτυχίας είναι η ακόλουθη: λαμβάνεται ενήλικο κύτταρο (π.χ., του δέρματος) και με την προσθήκη τεσσάρων γενετικών παραγόντων στο εργαστήριο αυτό… γυρνά πίσω στον χρόνο και αρχίζει να συμπεριφέρεται ως εμβρυϊκό βλαστικό με απεριόριστες δυνατότητες – στη συνέχεια μπορεί να καθοδηγηθεί προκειμένου να μετατραπεί σε διαφορετικούς ιστούς του οργανισμού. Τα iPS θεωρείται ότι έχουν ανοίξει τεράστιους νέους δρόμους στην αναγεννητική ιατρική καθώς υπόσχονται θεραπείες «κομμένες και ραμμένες» στα μέτρα του κάθε ασθενούς με βάση τα κύτταρά του, ακόμη και δημιουργία ιστών και οργάνων κατά παραγγελία. Βέβαια δεν έχουν ακόμη χρησιμοποιηθεί σε ανθρώπους καθώς περιβάλλονται από ανησυχίες για τη χρήση τους στον ανθρώπινο οργανισμό (ορατός  είναι, π.χ., ο φόβος καρκινογένεσης). Ωστόσο είναι σίγουρα ένα «δυνατό χαρτί» για τους επιστήμονες στα χρόνια που έρχονται.

Kλωνοποίηση ανθρώπινων κυττάρων

O «πατέρας» της κλωνοποίησης ανθρώπινων κυττάρων δρ. Σουκράτ Μιταλίποφ

Ολοι θα θυμάστε την Ντόλι, τη διάσημη προβατίνα που μπορεί να είναι πλέον… μακαρίτισσα αλλά θα μείνει στη μνήμη ως το πιο γνωστό θηλαστικό του πλανήτη και αυτό διότι αποτελούσε προϊόν κλωνοποίησης (γεννήθηκε πριν από 17 χρόνια). Μετά τη γέννησή της υπήρξαν πολλές και διαφορετικές επιτυχημένες προσπάθειες κλωνοποίησης άλλων ζώων – από γάτες και σκύλους ως άλογα, χοίρους, ποντίκια, κουνέλια και λύκους (μάλιστα η κλωνοποίηση ζώων έχει πλέον ξεφύγει από τα όρια της επιστήμης και έχει αποκτήσει σε αρκετές περιπτώσεις εμπορική χροιά, καθώς διαφορετικές εταιρείες προσφέρουν κλωνοποίηση κατοικιδίων). Δεν ήταν όμως εξίσου επιτυχημένη η πορεία των ερευνών σε ό,τι αφορούσε την κλωνοποίηση κυττάρων του ανθρώπου με στόχο την προαγωγή της αναγεννητικής ιατρικής για τη θεραπεία ανίατων ασθενειών. Μάλιστα στο συγκεκριμένο πεδίο γράφτηκε και μία από τις μεγαλύτερες επιστημονικές απάτες: το 2004-2005 ο Γου Σουκ Χουάνγκ από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σεούλ έγινε διάσημος καθώς με δύο δημοσιεύσεις του στην επιθεώρηση «Science» ανέφερε ότι κατάφερε να δημιουργήσει ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα με την τεχνική της πυρηνικής μεταφοράς σωματικού κυττάρου (κοινώς με τη μέθοδο της… Ντόλι). Το 2006 όμως αποκαλύφθηκε ότι είχε παραποιήσει στοιχεία των μελετών του (η μόνη «πατρότητα» που ακόμη παραμένει δική του είναι εκείνη της κλωνοποίησης του πρώτου σκύλου, του Σνάπι, το 2005). Μέσα στο 2013 όμως το πολύπαθο πεδίο φάνηκε να παίρνει νέα πνοή όταν ομάδα από το Πανεπιστήμιο Υγείας και Επιστημών του Ορεγκον δημοσίευσε στην επιθεώρηση «Cell» μελέτη σύμφωνα με την οποία η κλωνοποίηση ανθρώπινων εμβρυϊκών βλαστικών κυττάρων μέσω της μεθόδου κλωνοποίησης που γέννησε την Ντόλι αποτελεί πλέον γεγονός. Οι ειδικοί με επικεφαλής τον δρα Σουκράτ Μιταλίποφ περιέγραψαν ότι μεταμόσχευσαν γενετικό υλικό ενός ενήλικου κυττάρου σε απύρηνο ωάριο και κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα έμβρυο μερικών ημερών, από το οποίο και εξήγαγαν ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα, ικανά να μετατραπούν σε κύτταρα διαφορετικών ιστών του οργανισμού. Η εξέλιξη αυτή (αν όντως είναι αληθινή, καθώς υπήρξε αρκετός σκεπτικισμός) εκτιμάται ότι θα δώσει σημαντική ώθηση στην αναγεννητική ιατρική. Πάντως και οι δύο σημαντικότερες επιστημονικές επιθεωρήσεις, οι «Science» και «Nature», κάνουν στον απολογισμό του 2013 αναφορά στο συγκεκριμένο επίτευγμα αλλά και στον δρα Μιταλίποφ στον οποίον ανήκει.

3D ιστοί από… εκτύπωση

 

Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές έχουν μετατραπεί στο αγαπημένο gadget ερασιτεχνών αλλά και εταιρειών που «ψεκάζουν» από καθημερινά αντικείμενα ως… οσονούπω φαγητά! Την ίδια στιγμή ολοένα και αυξάνεται το ενδιαφέρον χρήσης παρόμοιας τεχνολογίας για τη δημιουργία ιστών και οργάνων. Η λογική είναι απλή (και συνάμα πολύπλοκη): αντί για μελάνι τοποθετούμε στο μηχάνημα κύτταρα και αυτό τα ψεκάζει σε διαφορετικές στρώσεις ανάλογα με τον ιστό που επιθυμούμε να δημιουργήσουμε κάθε φορά. Με αυτή τη λογική σε εργαστήρια ανά τον κόσμο γίνονται προσπάθειες δημιουργίας χόνδρου, οστού, δέρματος, αιμοφόρων αγγείων, τμημάτων ηπατικού ιστού αλλά και άλλων ειδών ιστών. Για παράδειγμα, η Organovo, μια εταιρεία με έδρα στο Σαν Ντιέγκο, έχει δημιουργήσει με χρήση ενός βιοεκτυπωτή λωρίδες ηπατικού ιστού με πάχος περίπου 20 κυττάρων η καθεμιά οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για δοκιμές πειραματικών φαρμάκων. Διαφορετικά εργαστήρια πειραματίζονται επίσης με την εκτύπωση δερματικών κυττάρων αλλά και τμημάτων καρδιακού ιστού τα οποία κάποια ημέρα θα μπορούν να μεταμοσχεύονται σε σημεία όπου η καρδιά έχει υποστεί βλάβες έπειτα από καρδιακό επεισόδιο. Ειδικοί του Πανεπιστημίου του Τέξας έχουν αναπτύξει μια μέθοδο για την εκτύπωση λιπώδους ιστού ο οποίος θα μπορέσει να χαρίσει μελλοντικά μικρά εμφυτεύματα για γυναίκες που έχουν υποβληθεί σε εκτομή όζου από τους μαστούς. Πριν από λίγες ημέρες ερευνητές του Πανεπιστημίου Κέιμπριτζ κατάφεραν να εκτυπώσουν νέα οφθαλμικά κύτταρα, επίτευγμα που ανοίγει τον δρόμο για την εκτύπωση τεχνητού ιστού ως μοσχεύματος, προερχομένου από ποικιλία κυττάρων του αμφιβληστροειδούς χιτώνα του ματιού και τελικώς για θεραπεία της τύφλωσης. Πρέπει πάντως να σημειωθεί ότι μπορεί η τρισδιάστατη (ιατρική) εκτύπωση να απογειώνεται, ωστόσο η δημιουργία ολόκληρων, πολύπλοκων οργάνων-«προϊόντων» του εκτυπωτή αποτελεί ένα δύσκολο και μακρόπνοο εγχείρημα. Η επόμενη δεκαετία θα δείξει (πόσα κύτταρα ψεκάζει ο εκτυπωτής)…

«Ανταλλακτικά» όργανα

 

Σημαντικές πρωτιές στις μεταμοσχεύσεις σε ανθρώπους οργάνων-«τέκνων» του εργαστηρίου έχουν καταγραφεί τα τελευταία δέκα χρόνια.

 

Το 2006 η ουροδόχος κύστη έγινε, σύμφωνα με δημοσίευση στην επιθεώρηση «The Lancet», το πρώτο όργανο σε παγκόσμιο επίπεδο το οποίο δημιουργήθηκε στο εργαστήριο με κύτταρα των ίδιων των ασθενών και στη συνέχεια μεταμοσχεύθηκε στο σώμα τους. Οι μεταμοσχεύσεις είχαν ήδη όμως διεξαχθεί αρκετά χρόνια νωρίτερα από ομάδα επιστημόνων του Ινστιτούτου Αναγεννητικής Ιατρικής του Πανεπιστημίου Γουέικ Φόρεστ υπό τον δρα Αντονι Ατάλα και σήμερα τουλάχιστον 30 άνθρωποι ζουν με ένα τέτοιο όργανο «ψημένο» στο εργαστήριο και φτιαγμένο από τα κύτταρά τους.

• Το 2008 μεταμοσχεύθηκε για πρώτη φορά σε μια γυναίκα από την Κολομβία, την Κλαούντια Καστίγιο, που έπασχε από χρόνια φυματίωση, μια νέα τραχεία (πρόκειται για τον αεραγωγό που επιτρέπει την είσοδο και την έξοδο του αέρα στους πνεύμονες και ο οποίος διακλαδίζεται στους δύο κύριους βρόγχους, έναν για κάθε πνεύμονα), φτιαγμένη από καλούπι πτωματικού δότη και «ντυμένη» με βλαστικά κύτταρα του μυελού των οστών της ίδιας της ασθενούς. Η μεταμόσχευση έγινε από τον καθηγητή Πάολο Μακιαρίνι στη Νοσοκομειακή Κλινική της Βαρκελώνης στην Ισπανία.

• Το 2011 ο καθηγητής Μακιαρίνι μεταμόσχευσε για πρώτη φορά την πρώτη συνθετική τραχεία σε έναν 36χρονο ασθενή στη Σουηδία που έπασχε από προχωρημένο καρκίνο. Με την τεχνική αυτή καταργήθηκε ουσιαστικώς η ανάγκη χρήσης μοσχεύματος δότη αφού το «καλούπι» που ντύθηκε με κύτταρα του ίδιου του ασθενούς ήταν συνθετικό.

• Το 2011 η ομάδα του δρος Ατάλα δημιούργησε ουρήθρα στο εργαστήριο. Οι ερευνητές αφαίρεσαν τμήμα ιστού με μέγεθος που δεν ξεπερνούσε εκείνο ενός γραμματοσήμου από την ουρήθρα ασθενών που είχαν υποστεί σοβαρούς τραυματισμούς και καλλιέργησαν τον ιστό σε ένα ειδικό «βιοκαλούπι» επί τέσσερις εβδομάδες. Στη συνέχεια «έψησαν» τον ιστό επί επτά ημέρες στους 37 βαθμούς Κελσίου. Λίγες εβδομάδες αργότερα η ουρήθρα ήταν έτοιμη για μεταμόσχευση – έχει μάλιστα ήδη μεταμοσχευθεί σε πέντε αγόρια με καλά αποτελέσματα.

• Το 2012 ο καθηγητής Μακιαρίνι μεταμόσχευσε με επιτυχία σε δύο ασθενείς στη Ρωσία συνθετικά τμήματα του λάρυγγα.

 



 

Εκτός όμως από τις επιτυχείς μεταμοσχεύσεις (απλούστερων) οργάνων από το εργαστήριο σε ανθρώπους, διαφορετικές ερευνητικές ομάδες έχουν κάνει βήματα μέσα στην τελευταία χρονιά για τη δημιουργία πιο πολύπλοκων οργάνων που κάποια ημέρα ελπίζεται ότι θα σώσουν ζωές.

 

• Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Γιοκοχάμα χρησιμοποίησαν κύτταρα iPS και με την προσθήκη των κατάλληλων γονιδίων δημιούργησαν πρόδρομες δομές του ήπατος. Μεταμόσχευσαν τις δομές σε ποντίκια και αυτές ωρίμασαν αρχίζοντας να επιτελούν πολλές από τις λειτουργίες του φυσιολογικού ήπατος. Εκτιμάται πάντως ότι θα παρέλθουν τουλάχιστον 10 χρόνια προτού γίνει μεταμόσχευση ήπατος εργαστηρίου σε ασθενείς.

• Ειδικοί από το Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα μετέτρεψαν βλαστικά κύτταρα ποντικών σε βασικές δομές του έσω ωτός. Τα βλαστικά κύτταρα αναπτύχθηκαν σε επιθήλια του έσω ωτός – περιείχαν τριχωτά κύτταρα, υποστηρικτικά κύτταρα και νευρώνες – τα οποία ανιχνεύουν τον ήχο, τις κινήσεις του κεφαλιού και τη βαρύτητα.

• Επιστήμονες του Ινστιτούτου Μοριακής Βιοτεχνολογίας στην Αυστριακή Ακαδημία Επιστημών δημιούργησαν μίνι εγκεφάλους στο εργαστήριο από βλαστικά κύτταρα με χρήση ενός νέου τρισδιάστατου συστήματος καλλιέργειας κυττάρων. Οι μικροσκοπικοί εγκέφαλοι συνεχίζουν να ζουν σε έναν βιοαντιδραστήρα.

• Εναν λειτουργικό νεφρό (με διάμετρο μόλις λίγων χιλιοστών) δημιούργησαν για πρώτη φορά στο εργαστήριο επιστήμονες από την Αυστραλία. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα και επέτυχαν να τα διαφοροποιήσουν σε όλους τους τύπους κυττάρων που είναι απαραίτητοι για τη δημιουργία ενός νεφρού. Παραδέχονται πάντως ότι το να παραγάγουν τέτοιους αντίστοιχους νεφρούς σε… ανθρώπινο μέγεθος απαιτεί πολλή ακόμη δουλειά.

 

 

Τσώλη Θεοδώρα

 

Νικήσαμε ασθένειες

Η άνοιξη της γονιδιακής θεραπείας

 

Η λογική της μεταφοράς ενός υγιούς γονιδίου στον οργανισμό για την «επιδιόρθωση» ενός άλλου που παρουσιάζει «ελάττωμα» ήταν επί έτη άκρως ελκυστική τους επιστήμονες. Ηδη το 1990 εφαρμόστηκε για πρώτη φορά στις ΗΠΑ γονιδιακή θεραπεία σε ένα κορίτσι με βαριά συνδυασμένη ανοσοανεπάρκεια (ένα από τα λεγόμενα παιδιά της«γυάλας»). Τα αποτελέσματά της ήταν επιτυχημένα αν και βραχυπρόθεσμα. Μέσα στην ίδια δεκαετία η συγκεκριμένη θεραπεία εφαρμόστηκε και σε άλλους μικρούς ασθενείς της «γυάλας». Και τότε, το 2003, μπήκε ένα μεγάλο «φρένο» στην προσέγγιση καθώς δύο ασθενείς που είχαν υποβληθεί στη γονιδιακή θεραπεία πέθαναν λόγω λευχαιμίας. Οπως ήταν επόμενο, έπειτα από αυτή την εξέλιξη το πεδίο που αρχικώς είχε φανεί πολλά υποσχόμενο έπεσε σε… χειμερία νάρκη. Ωστόσο από το 2006 και μετά φάνηκε να ξαναέρχεται η άνοιξη καθώς διαφορετικές ομάδες παρουσίασαν άκρως θετικά αποτελέσματα με επιτυχημένη εφαρμογή γονιδιακής θεραπείας ενάντια σε «δύστροπες» νόσους. Το 2006 αμερικανοί ειδικοί θεράπευσαν σε δύο ασθενείς το μεταστατικό μελάνωμα (την πιο επιθετική μορφή καρκίνου του δέρματος) χρησιμοποιώντας φονικά Τ- κύτταρα γενετικώς στοχευμένα ώστε να επιτίθενται στα καρκινικά ενώ έναν χρόνο αργότερα βρετανοί οφθαλμίατροι χρησιμοποίησαν με επιτυχία γονιδιακή θεραπεία για μια συγγενή μορφή τύφλωσης (συγγενής αμαύρωση Leber). Οι επιτυχίες συνεχίστηκαν και το 2010 όταν γάλλοι ειδικοί ανέφεραν ότι κατάφεραν να θεραπεύσουν έναν ασθενή από τη β-θαλασσαιμία ενώ η γονιδιακή προσέγγιση φάνηκε μέσα από δοκιμές να προσφέρει αντιμετώπιση και της χρόνιας λεμφοβλαστικής λευχαιμίας. Το 2011 διαφορετικές ομάδες δοκίμασαν γονιδιακή θεραπεία για τη νόσο του Πάρκινσον (κατεγράφη μείωση ως και 60% των συμπτωμάτων). Το 2012 η αρμόδια Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) έδωσε για πρώτη φορά έγκριση για διεξαγωγή στις ΗΠΑ κλινικής δοκιμής σε ασθενείς με θαλασσαιμία (αναμένεται να ολοκληρωθεί το 2014) ενώ την ίδια χρονιά η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Φαρμάκων ενέκρινε για πρώτη φορά μια γονιδιακή θεραπεία (εμπορική ονομασία Glybera) για την έλλειψη του ενζύμου λιποπρωτεϊνική λιπάση που οδηγεί σε σοβαρή παγκρεατίτιδα. Γονιδιακή θεραπεία οδήγησε σε ύφεση και το πολλαπλό μυέλωμα σε 10 ασθενείς, αλλά και την οξεία λεμφοβλαστική λευχαιμία. Μέσα στο 2013 έξι παιδιά με σοβαρές κληρονομικές νόσους σώθηκαν χάρη σε γονιδιακή παρέμβαση. Παράλληλα, αμερικανοί γιατροί ανέφεραν πριν από δύο μήνες ότι στις αρχές του 2011 εφήρμοσαν γονιδιακή θεραπεία σε έξι άτομα με αιμορροφιλία τα τέσσερα εκ των οποίων έχουν απαλλαγεί από την ανάγκη λήψης φαρμακευτικής αγωγής. Αλλά και για τα παιδιά της «γυάλας» τα νέα είναι πλέον πολύ καλύτερα, καθώς εξελιγμένη θεραπεία που παρακάμπτει τον σκόπελο της λευχαιμίας φάνηκε να βοηθά εννέα μικρούς ασθενείς.Στη Βρετανία μέσα στο 2013 ξεκίνησε και δοκιμή γονιδιακής θεραπείας ενάντια στην καρδιακή ανεπάρκεια σε 200 ασθενείς.

 

Στοχευμένες θεραπείες για τον καρκίνο

 

Το πέρασμα από τις συμβατικές χημειοθεραπείες που στο διάβα τους καταστρέφουν καρκινικά αλλά και υγιή κύτταρα στη στοχευμένη θεραπεία που εξολοθρεύει τον καρκίνο αφήνοντας ανέπαφα τα υγιή κύτταρα γύρω του σηματοδότησε η τελευταία δεκαετία. Στο επίκεντρο τα μονοκλωνικά αντισώματα τα οποία άλλαξαν το τοπίο της αντιμετώπισης διαφορετικών μορφών καρκίνου. Τα «διασημότερα» από αυτά είναι η τραστουζουμάμπη (Herceptin) που χορηγείται ενάντια στον μεταστατικό καρκίνο του μαστού ο οποίος είναι θετικός στον υποδοχέα HER-2 και η ριτουξιμάμπη (Rituxan) που χορηγείται για τη θεραπεία τού υποτροπιάζοντος non-Hodgkin λεμφώματος. Μονοκλωνικά αντισώματα μελετώνται και δοκιμάζονται και για άλλα είδη καρκίνου, όπως λεμφώματα, λευχαιμίες, όγκους στον εγκέφαλο, καρκίνο των πνευμόνων, του παχέος εντέρου, του ορθού και του προστάτη (μάλιστα το 2010 στις ΗΠΑ έλαβε έγκριση ένα θεραπευτικό εμβόλιο για τον καρκίνο του προστάτη, το Provenge, το οποίο απευθύνεται σε ασθενείς με πολύ προχωρημένο καρκίνο που δεν αποκρίνονται στις ορμονοθεραπείες). Ενα από τα νεότερα αντισώματα που χρησιμοποιούνται στη θεραπεία του καρκίνου είναι η ιπιλιμουμάμπη. Από το 2011 το αντίσωμα αυτό εγκρίθηκε για τη θεραπεία των ασθενών με μεταστατικό μελάνωμα (συνδέεται με το αντιγόνο CTLA-4 της επιφάνειας των κυττάρων του μελανώματος). Γενικώς η προσέγγιση της ανοσοθεραπείας (ονομάζεται έτσι διότι εκπαιδεύει το ανοσοποιητικό σύστημα ώστε να επιτίθεται στον καρκίνο) θεωρείται πολλά υποσχόμενη. Στα βαριά «όπλα» ενάντια στον καρκίνο που εμφανίστηκαν πριν από περίπου δέκα χρόνια ανήκει και η ιματινίμπη (Glivec), ένας αναστολέας της πρωτεϊνικής τυροσινικής κινάσης που χορηγείται από το στόμα, έχει ελάχιστες παρενέργειες και έχει διαμορφώσει μια νέα εικόνα στην αντιμετώπιση της χρόνιας μυελογενούς λευχαιμίας αλλά και των γαστρεντερικών στρωματικών όγκων (GIST).

Σε κλοιό το AIDS

 

Από το 1981, οπότε και ταυτοποιήθηκε για πρώτη φορά ο ιός HIV του AIDS, η επιστημονική κοινότητα βρίσκεται σε συνεχή αγώνα δρόμου ώστε να «τιθασεύσει» αυτόν τον… ατίθασο ιό που μεταλλάσσεται διαρκώς ξεφεύγοντας από τις «παγίδες» που του στήνουν οι ερευνητές. Για τον λόγο αυτόν άλλωστε, παρ’ ότι οι αντιρετροϊκές θεραπείες έχουν εξελιχθεί σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες μετατρέποντας σε πολλές περιπτώσεις το AIDS σε χρόνια νόσο, δεν έχει βρεθεί οριστική λύση μέσω ενός θεραπευτικού ή και προληπτικού εμβολίου για τον ιό HIV (αν και τελευταία μελέτη σε πιθήκους έδειξε ότι ένα εμβόλιο που βασίζεται στον κυτταρομεγαλοϊό έκανε τα πειραματόζωα να απαλλαγούν από ένα στέλεχος του ιού SIV – του αντίστοιχου δηλαδή του HIV που προσβάλλει πιθήκους – το οποίο ήταν 100 φορές πιο θανατηφόρο από τον HIV των ανθρώπων, δίνοντας ελπίδες και για ανθρώπινο εμβόλιο). Ωστόσο μέσα σε αυτή τη δεκαετία υπήρξαν εξελίξεις που έκαναν τους ειδικούς και μαζί τα δεκάδες εκατομμύρια των οροθετικών ατόμων να χαμογελάσουν. Ο λόγος για δύο περιπτώσεις ίασης: η πρώτη αφορά τον διάσημο πλέον «ασθενή του Βερολίνου» – ονομάστηκε έτσι καθώς υπεβλήθη σε θεραπεία στο Βερολίνο -, τον Τίμοθι Μπράουν, ο οποίος είχε διαγνωσθεί με AIDS και χρόνια αργότερα εμφάνισε λευχαιμία. Οι γιατροί τον υπέβαλαν σε μεταμόσχευση μυελού των οστών από δότη που έφερε σπάνια γενετική μετάλλαξη η οποία εμποδίζει τον ιό να εισχωρήσει στα ανοσοκύτταρα. Ο Μπράουν από το 2008, οπότε και έλαβε τη θεραπεία, συνεχίζει να παραμένει απαλλαγμένος από τον ιό. Η δεύτερη αφορά ένα τρίχρονο σήμερα οροθετικό κοριτσάκι που γεννήθηκε στο Μισισίπι από μητέρα μολυσμένη με τον HIV και στο οποίο οι γιατροί άρχισαν να χορηγούν αμέσως μετά τη γέννηση αντιρετροϊκή αγωγή ως την ηλικία των 18 μηνών. Το παιδί συνεχίζει να μην εμφανίζει κανένα ίχνος του ιού στον οργανισμό του και η περίπτωσή του αναμένεται να οδηγήσει σε κλινική μελέτη μέσα στο 2014 ώστε να ελεγχθεί η αποτελεσματικότητα της πρώιμης έναρξης της αντιρετροϊκής αγωγής σε μεγάλο αριθμό οροθετικών νεογνών.

 

Προσθετικά μέλη που (μας) νιώθουν

Οι κατασκευαστές των προσθετικών μελών της νέας χιλιετίας έχουν έναν βασικό στόχο: να κάνουν το «ψεύτικο» άκρο να συμπεριφέρεται ως αληθινό – με άλλα λόγια, να αισθάνεται την αφή όπως ένα πραγματικό άκρο, ακόμη και να αποκτήσει δέρμα όπως εκείνο των ανθρώπινων μελών. Τα τελευταία χρόνια διαφορετικές ομάδες έχουν παρουσιάσει άνω άκρα τα οποία νιώθουν το άγγιγμα και χαρίζουν τη σημαντική αίσθηση της αφής σε παραπληγικά άτομα αλλά και σε άτομα που έχουν ακρωτηριαστεί. Για παράδειγμα, μέσα στο 2012 ειδικοί του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς παρουσίασαν έναν εξελιγμένο ρομποτικό βραχίονα (Modular Prosthetic Limb) που προσφέρει ανεξάρτητη κίνηση του κάθε δαχτύλου ενώ πρόσφατα ερευνητές του Πανεπιστημίου του Σικάγου ανέπτυξαν ένα νέο μοντέλο για τη μετάδοση της αίσθησης της αφής στον εγκέφαλο παρακάμπτοντας τα συμβατικά μονοπάτια σύνδεσης του εγκεφάλου με τα ανθρώπινα άκρα. Οι περιπτώσεις δύο γυναικών που δημοσιοποιήθηκαν μέσα στο 2012 έκαναν αίσθηση καθώς έδειξαν τις δυνατότητες των ρομποτικών άκρων και της «συνομιλίας» τους με τον εγκέφαλο. Ειδικοί από το Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ τοποθέτησαν δύο αισθητήρες στον κινητικό φλοιό μιας γυναίκας η οποία είχε μείνει παράλυτη από τον λαιμό και κάτω και κατάφεραν μέσω ειδικής εκπαίδευσης να την κάνουν να μπορεί με ένα ρομποτικό χέρι και τη δύναμη της σκέψης της να μετακινεί αντικείμενα. Από την πλευρά τους ερευνητές του Πανεπιστημίου Μπράουν εμφύτευσαν στον εγκέφαλο μιας άλλης τετραπληγικής γυναίκας ένα τσιπ επιτρέποντάς της να μπορεί με τη σκέψη να κινεί έναν βραχίονα ώστε να… απολαμβάνει τον καφέ της. Το περασμένο φθινόπωρο ανακοινώθηκε για πρώτη φορά και η περίπτωση ενός 32χρονου άνδρα που έγινε ο πρώτος ασθενής που περπατά με βιονικό πόδι ελεγχόμενο με τη δύναμη της σκέψης. Με δεδομένο μάλιστα ότι όλη αυτή η hi-tech έρευνα μεταφράζεται σήμερα σε τεράστιο κόστος – ένα ρομποτικό άκρο, ανάλογα  με τις δυνατότητές του, μπορεί να κοστίζει αρκετές δεκάδες χιλιάδες ευρώ – είναι σημαντικό το εν εξελίξει πρόγραμμα ενός νεαρού Βρετανού, ο οποίος «τυπώνει» σε τρισδιάστατο εκτυπωτή προσθετικά χέρια (σκοπεύει μάλιστα να μοιραστεί τις γνώσεις του ώστε ο καθένας να μπορεί να εκτυπώσει το δικό του προσθετικό μέλος κατ’ οίκον) με στόχο το κόστος του κάθε χεριού να μην ξεπερνά κάποιες εκατοντάδες ευρώ.

Διέγερση του εγκεφάλου

 

Τι είναι ο εγκέφαλός μας; Ο πιο εξελιγμένος, άρτιος ηλεκτροχημικός υπολογιστής. Οταν λοιπόν περιοχές του παρουσιάζουν… αποσυντονισμό (είτε λειτουργώντας υπέρ το δέον είτε υπολειτουργώντας) μια λύση θα ήταν η παρέμβαση σε αυτές ώστε να επανασυντονιστεί η ηλεκτρική δραστηριότητά τους, σκέφτηκαν οι επιστήμονες. Και έτσι εγένετο από τη δεκαετία του 1990 η εν τω βάθει ηλεκτρική διέγερση του εγκεφάλου, μια τεχνική που τα τελευταία δέκα και πλέον χρόνια εφαρμόζεται και στη χώρα μας με πολύ καλά αποτελέσματα. Η μέθοδος βασίζεται σε τοποθέτηση ηλεκτροδίων στον εγκέφαλο τα οποία και διεγείρουν συγκεκριμένες περιοχές του οι οποίες έχουν πληγεί ανάλογα με την εκάστοτε πάθηση. Η εν τω βάθει εγκεφαλική διέγερση έχει ήδη χαρίσει σταθερές κινήσεις σε ασθενείς με νόσο του Πάρκινσον, έχει σώσει από τις συχνές κρίσεις ασθενείς με επιληψία, έχει σηκώσει στα πόδια τους άτομα με δυστονίες και σπαστικότητα. Εχει επίσης εφαρμοστεί (σε μικρό σχετικά αριθμό ασθενών) για την αντιμετώπιση της κατάθλιψης – χαρακτηριστικό παράδειγμα ήταν αυτό μιας Βρετανίδας με μείζονα κατάθλιψη που το 2011 ξαναπήρε τη ζωή της στα χέρια της χάρη στη διέγερση του εγκεφάλου της με ηλεκτρόδια – αλλά και της ιδεοψυχαναγκαστικής διαταραχής και της νευρογενούς ανορεξίας. Οι ειδήμονες υποστηρίζουν ότι υπάρχουν και άλλες «γωνιές» του εγκεφάλου μας στις οποίες μπορεί να φθάσει η ηλεκτρική διέγερση χαρίζοντας καλύτερη ζωή σε περισσότερους ασθενείς.

Ρομποτικές επεμβάσεις

 

Τα τελευταία χρόνια τα ρομπότ «εισέβαλαν» και εντός των χειρουργείων προσφέροντας σημαντική «χείρα βοηθείας» σε γιατρούς και ασθενείς. Εδώ και μια δεκαετία περισσότερες από 1,5 εκατομμύρια επεμβάσεις έχουν διεξαχθεί παγκοσμίως με ένα ρομποτικό χειρουργικό σύστημα που ήλθε για να μείνει στα νοσοκομεία (και της Ελλάδας). Πρόκειται για το σύστημα Da Vinci το οποίο έχει μειώσει σημαντικά τον αριθμό των ανοικτών χειρουργικών επεμβάσεων παρέχοντας ακρίβεια στους χειρουργούς και ελάχιστα επεμβατικές διαδικασίες. Το Da Vinci έχει ήδη δείξει τις τεράστιες δυνατότητές του (διενεργούνται με αυτό μεταξύ άλλων ρομποτικές κολεκτομές, γαστρεκτομές, παγκρεατεκτομές, ηπατεκτομές, χολοκυστεκτομές, σκωληκοειδεκτομές, επεμβάσεις παχυσαρκίας, επεμβάσεις αποκατάστασης ομφαλοκήλης, βουβωνοκήλης, θυροειδεκτομές) ενώ οι αναβαθμίσεις του συστήματος υπόσχονται να δώσουν ένα – ρομποτικό – χεράκι και στη χειρουργική αντιμετώπιση πολλών άλλων παθήσεων.

Νέα εμβόλια σώζουν ζωές

Πρόκειται αναμφισβήτητα για «τσιμπήματα ζωής» και μέσα στη δεκαετία που μας πέρασε νέα τέτοια «όπλα» μπήκαν στη φαρέτρα των ειδικών ενώ άλλα βρίσκονται κοντά στο να αλλάξουν τον χάρτη της εμφάνισης διαφορετικών νόσων. Την τελευταία διετία κυκλοφόρησε για πρώτη φορά εμβόλιο ενάντια στον μηνιγγιτιδόκοκκο της ομάδας Β. Πολύ κοντά στην κυκλοφορία βρίσκεται και εμβόλιο ενάντια σε έναν μεγάλο αντίπαλο του παγκόσμιου πληθυσμού, την ελονοσία. Μακρόχρονες, μεγάλες δοκιμές στην Αφρική έδειξαν ότι το εμβόλιο RTS,S μείωσε σημαντικά τον αριθμό κρουσμάτων ελονοσίας σε παιδιά στην Αφρική και έτσι η παρασκευάστρια εταιρεία του, η βρετανική GlaxoSmithKline, αναμένεται να υποβάλει αίτηση για έγκριση της κυκλοφορίας του στην αρμόδια Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Φαρμάκων (ΕΜΑ) το 2014. Παράλληλα διαφορετικές ερευνητικές ομάδες δείχνουν με μελέτες τους ότι είμαστε πιο κοντά προς ένα εμβόλιο για όλα τα στελέχη του ιού της γρίπης – έναν από τους μεγαλύτερους εχθρούς της δημόσιας υγείας – καθώς έχουν βρει την «αχίλλειο πτέρνα» τού συνεχώς μεταλλασσόμενου ιού την οποία και στοχεύουν. Στο «στόχαστρο» της… βελόνας μπήκε και η ηπατίτιδα C και πρώτες κλινικές δοκιμές βρετανών ειδικών δείχνουν ότι εμβόλιο που παρασκεύασαν ενάντια στη νόσο προκαλεί ισχυρή ανοσολογική απόκριση. Στα πρώτα στάδια της νόσου Αλτσχάιμερ «χτυπά» ένα εμβόλιο, το CAD10, που ανέπτυξαν ειδικοί του Ινστιτούτου Καρολίνσκα της Στοκχόλμης. Κλινικές δοκιμές του σε ασθενείς με ήπιας μορφής νόσο έδειξαν ότι αυτό καθοδηγεί το ανοσοποιητικό να παράγει αντισώματα ενάντια στην πρωτεΐνη β-αμυλοειδές που εναποτίθεται στον εγκέφαλο των πασχόντων, στο 74%  των περιπτώσεων. Η μεγαλύτερη όμως… εμβολιαστική επιτυχία της δεκαετίας που μας πέρασε αφορά το πρώτο εμβόλιο που προλαμβάνει έναν καρκίνο: πρόκειται για το εμβόλιο ενάντια στον ιό HPV (ιός των ανθρωπίνων θηλωμάτων), ο οποίος είναι ο κύριος «ένοχος» για την εμφάνιση του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας. Δύο εμβόλια για τον HPV κυκλοφορούν τα τελευταία χρόνια (από το 2007 και στη χώρα μας), προορίζονται για έφηβες και νεαρές γυναίκες – αν και αρκετοί ειδικοί υποστηρίζουν ότι πρέπει να εμβολιάζονται και τα αγόρια – και υπόσχονται να εξαφανίσουν από τον χάρτη έναν καρκίνο!

 

 

Σουφλέρη Ιωάννα Α., Φαφούτη Λαλίνα

Ανακαλύψαμε… τα ζώα

 

 

Η θεωρούμενη πιο ολοκληρωμένη και ακριβής εκτίμηση για τον αριθμό των ειδών που ζουν στη Γη – στη στεριά και στη θάλασσα, συμπεριλαμβανομένων ζώων, φυτών, μυκήτων κ.ο.κ. – παρουσιάστηκε το 2011 από επιστήμονες του δικτύου Census of Marine Life. Χρησιμοποιώντας μια νέα μεθοδολογία οι ειδικοί υπολόγισαν ότι ο συνολικός αριθμός των ειδών πρέπει να ανέρχεται στα 8,7 εκατομμύρια (συν-πλην 1,3 εκατομμύρια). Εξ αυτών 6,5 εκατομμύρια ζουν στην ξηρά και 2,2 εκατομμύρια (το 25%) στη θάλασσα ενώ το 86% των χερσαίων και το 91% των θαλάσσιων ειδών μάς είναι παντελώς άγνωστα – δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί ώστε να περιγραφούν και να ταξινομηθούν. Η μελέτη, η οποία χαιρετίστηκε διεθνώς ως «ορόσημο», θεωρείται ότι έβαλε κατά κάποιον τρόπο τα πράγματα στη θέση τους: οι προηγούμενες εκτιμήσεις παρουσίαζαν ένα τεράστιο εύρος αβεβαιότητας, μιλώντας για «κάπου ανάμεσα» στα 3 και τα 100 εκατομμύρια.

Ποιος μιλάει;

Αν και πολλές μελέτες έχουν αναδείξει διάφορες πλευρές της νοημοσύνης τους, το ερώτημα αν τα δελφίνια μιλούν μια δική τους γλώσσα δεν έχει απαντηθεί σαφώς. Στη δεκαετία του 1980 ο Λου Χέρμαν είχε δείξει ότι κατανοούν το συντακτικό, ενώ πολλοί επιστήμονες έχουν υποστηρίξει ότι οι ήχοι με τους οποίους επικοινωνούν μεταξύ τους δεν είναι απλά «σήματα» αλλά μια μορφή λέξεων. Κανένας ωστόσο, παρά τις προσπάθειες που έχουν γίνει ανά τις δεκαετίες, δεν έχει αποκρυπτογραφήσει αυτό το «λεξιλόγιο» και, ακόμη περισσότερο, κανένας δεν έχει μιλήσει με τα δελφίνια. Δύο νέες απόπειρες για να ανοίξει αυτός ο διάλογος ξεκίνησαν τα τελευταία χρόνια. Από το 2008 ο βρετανός μηχανικός της ακουστικής Τζον Στιούαρτ Ριντ και ο αμερικανός ανεξάρτητος ερευνητής Τζακ Κάσεβιτς προσπαθούν να συνεννοηθούν με τα θαλάσσια θηλαστικά μέσω της πρωτοβουλίας Speakdolphin, μετατρέποντας σε εικόνες τα αποτυπώματα που δημιουργούν στο νερό τα κύματα των ήχων τους. Αν και η προσέγγιση θεωρείται αμφιλεγόμενη, το 2011 ανακοίνωσαν ότι τα δελφίνια ανταποκρίθηκαν σε οκτώ σήματά τους, αναγνωρίζοντας ισάριθμα αντικείμενα. Την ίδια χρονιά η Ντενίζ Χέρζινγκ του Πανεπιστημίου της Φλόριδας ξεκίνησε τη θεωρούμενη πιο φιλόδοξη μελέτη του είδους: μαζί με άλλους ερευνητές ανέπτυξε το CHAT (Cetacean Hearing And Telemetry), ένα υποβρύχιο πληκτρολόγιο μέσω του οποίου άνθρωποι και δελφίνια προσπαθούν να επικοινωνήσουν κάτω από το νερό. Πέρυσι επίσης ερευνητές του Πανεπιστημίου Σεντ Αντριους της Βρετανίας διαπίστωσαν ότι τα άγρια ρινοδέλφινα μιμούνται τα σφυρίγματα-υπογραφές των συγγενών και φίλων τους χρησιμοποιώντας τα σαν ονόματα, «συνήθεια» που θεωρείται αποκλειστικά ανθρώπινη. Το βραβείο ξένων γλωσσών της δεκαετίας στη θάλασσα το «έκλεψε» ωστόσο ένα άλλο κητώδες: ο Νοκ, μια λευκή φάλαινα μπελούγκα που ζει σε ενυδρείο των Ηνωμένων Πολιτειών, κατέπληξε τους πάντες φωνάζοντας σε άπταιστα… (ανθρώπινα) αγγλικά «έξω» σε έναν δύτη που διατάρασσε την ησυχία του κάνοντας συντήρηση στη δεξαμενή του.

 

Καθρέφτη, καθρεφτάκι μου

 

Μετά τους χιμπαντζήδες, τους ουραγκοτάγκους, τους γορίλες και τα δελφίνια, δύο ακόμη είδη κατόρθωσαν να περάσουν επιτυχώς το λεγόμενο «τεστ του καθρέφτη»: οι ελέφαντες και οι καρακάξες, σε μελέτες που δημοσιεύθηκαν αντίστοιχα το 2006 και το 2008, από ερευνητές με επικεφαλής τον γνωστό καθηγητή Φρανς ντε Βάαλ. Η ικανότητα να αναγνωρίζουν τον εαυτό τους στον καθρέφτη θεωρείται ένδειξη ότι τα ζώα έχουν συνείδηση – ένα ζήτημα το οποίο αποτελεί αντικείμενο διαμάχης και προβληματισμού για την επιστήμη εδώ και περισσότερο από έναν αιώνα. Η κρατούσα άποψη ήθελε παραδοσιακά τη συνείδηση να είναι αποκλειστικά ανθρώπινο χαρακτηριστικό, η «ζυγαριά» έχει αρχίσει όμως να κλίνει προς την άλλη πλευρά, με μια νέα τάση να υποστηρίζει ότι τουλάχιστον κάποια είδη με υψηλή νοημοσύνη τη διαθέτουν επίσης. Το καλοκαίρι του 2012 μάλιστα επιστήμονες ένθεν και ένθεν του Ατλαντικού αποφάσισαν να πάρουν σθεναρά θέση υπέρ του δικαιώματος των ζώων στη συνείδηση υπογράφοντας δύο διακηρύξεις, τη «Διακήρυξη του Κέιμπριτζ για τη συνείδηση» που παρουσιάστηκε στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ στη Βρετανία, και τη «Διακήρυξη των δικαιωμάτων των κητωδών» (φαλαινών, δελφινιών κ.ά.) που παρουσιάστηκε στην Αμερικανική Ακαδημία για την Προώθηση των Επιστημών στις Ηνωμένες Πολιτείες.

 

Ο δίγλωσσος μπονόμπο

 

Ομιλείτε την αγγλικήν; Καταφατικά απαντά στο ερώτημα αυτό ο Κάνζι (Kanzi), ένας μπονόμπο που φιλοξενείται στο Ερευνητικό Κέντρο για τη Γλώσσα του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Τζόρτζια. Ο Κάνζι χρησιμοποιεί περισσότερες από 200 αγγλικές λέξεις, τις οποίες στην πραγματικότητα δεν διδάχθηκε: μάθαινε παρακολουθώντας τους ερευνητές να τις διδάσκουν, χωρίς μεγάλη επιτυχία, στη μητέρα του! Χρησιμοποιώντας πληκτρολόγιο ο Κάνζι μπορεί να ζητήσει αυτό που θέλει (π.χ. ένα γλυκό ή μια μπανάνα), αλλά και να περιγράψει τους σκοπούς του. Ετσι, όταν ζήτησε ένα ζαχαρωτό (marshmallow), το οποίο οι Αμερικανοί συνηθίζουν να ψήνουν, ο Κάνζι ζήτησε επίσης φωτιά. Στη συνέχεια μάζεψε κλαριά, χρησιμοποίησε τα σπίρτα που του δόθηκαν για να ανάψει φωτιά και έψησε το ζαχαρωτό του! Περιττό να πούμε ότι ο ευφυής μπονόμπο μπορεί να φτιάχνει και να χρησιμοποιεί πρωτόλεια εργαλεία, ενώ τώρα οι ερευνητές προσπαθούν να αποκωδικοποιήσουν τα λόγια του. Κάθε φορά που ο Κάνζι λέει κάτι με τη βοήθεια του υπολογιστή, ταυτοχρόνως λέει κάτι και με το στόμα του. Παρά το γεγονός ότι η ανατομία των φωνητικών χορδών των μπονόμπο δεν αφήνει πολλές λεκτικές επιλογές στα ζώα αυτά, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο Κάνζι είχε μια «λέξη των μπονόμπο» για κάθε «λέξη του πληκτρολογίου»!

 

Το κοράκι μου φοιτά στην Οξφόρδη!

 

Τη λένε Μπέτι, ανήκει σε ένα είδος κορακιών που ενδημεί στη Νέα Καληδονία και είναι τρόφιμος του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης. Οι επιστήμονες που τη μελετούν έμειναν άφωνοι όταν την παρακολούθησαν να φτιάχνει εργαλεία. Για την ακρίβεια, η Μπέτι που ήθελε να ψαρέψει την τροφή της από τον πάτο ενός δοκιμαστικού σωλήνα, πήρε ένα καλώδιο, το λύγισε και το έκανε αγκίστρι. Ετσι ανέσυρε την τροφή που απόλαυσε στη συνέχεια. Το επίτευγμα της Μπέτι δεν είναι καθόλου μικρό. Φθάνει μόνο να αναλογιστούμε ότι αρχικά οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι η κατασκευή εργαλείων είναι ανθρώπινο προνόμιο και με δυσκολία αποδέχθηκαν το γεγονός ότι και τα μεγάλα πρωτεύοντα θηλαστικά έχουν την ίδια ικανότητα. Μετά την Μπέτι, ο κύκλος των εργαλειοκατασκευαστών του ζωικού βασιλείου διευρύνθηκε.

Οι καρχαρίες δεν βλέπουν κόκκινο!

 

Τα «Σαγόνια του καρχαρία» και οι μεταγενέστερες ανάλογες κινηματογραφικές αφηγήσεις έκαναν μια ολόκληρη γενιά και όχι μόνο να σχηματίσει την εντύπωση ότι η θέα των κατακόκκινων λιμνών αίματος στο θαλασσινό νερό προσελκύει σαν μαγνήτης το τρομερό ψάρι. Και είναι αλήθεια ότι ορισμένα είδη, όπως ο μεγάλος λευκός καρχαρίας για παράδειγμα, μπορούν να ανιχνεύσουν αμέσως ακόμη και μια σταγόνα αίμα που θα πέσει σε μια πισίνα ολυμπιακών διαστάσεων. Η δεινή αυτή ικανότητα οφείλεται βεβαίως κυρίως στην εκπληκτική όσφρηση του μεγάλου κυνηγού, αλλά η όραση δεν είναι αμέτοχη στην αναζήτηση του θηράματός του. Το 2011 μάθαμε ωστόσο με έκπληξη από μελέτη που έκαναν ερευνητές του Πανεπιστημίου της Κουίνσλαντ και του Πανεπιστημίου της Δυτικής Αυστραλίας στα κύτταρα του αμφισβληστροειδούς τους ότι οι καρχαρίες πάσχουν από σοβαρή αχρωματοψία – ουσιαστικά δεν μπορούν να ξεχωρίσουν σχεδόν κανένα χρώμα. Παρ’ όλα αυτά τα μάτια τους «λειτουργούν» σε ένα ευρύ φάσμα διαφορετικών επιπέδων φωτός. «Η αντίθεση στο φόντο και όχι το χρώμα αυτό καθαυτό είναι ίσως πιο σημαντική για την ανίχνευση των αντικειμένων από τους καρχαρίες» σημείωσαν οι ερευνητές στη μελέτη τους, προσθέτοντας ότι αυτή η νέα γνώση θα μας βοηθήσει να αναπτύξουμε καλύτερους τρόπους προστασίας απέναντί τους.

 

 

Καφαντάρης Τάσος

 

Ανασυνθέσαμε την ύλη

Στην πρώτη δεκαετία του, το BΗΜΑscience είδε να πρωτοεμφανίζονται τεχνολογίες και υλικά που κυριολεκτικά θα αλλάξουν τον κόσμο

 

Η αίσθηση που όλοι έχουμε ότι «τα τελευταία χρόνια οι επιστήμες και οι τεχνολογίες καλπάζουν» οφείλεται κατά πολύ στη συγκλονιστική εξερεύνηση και εκμετάλλευση από τον άνθρωπο του μικρόκοσμου της φύσης, στην ατομική και μοριακή κλίμακά του. Αυτό το νέο τόλμημά μας, η νανοτεχνολογία, ορίζεται ως «ο χειρισμός της ύλης όταν τουλάχιστον η μία διάστασή της είναι μεγέθους 1 έως 100 νανόμετρα» – όπου ένα νανόμετρο ισούται με το ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου. Ο λόγος που η εξερεύνηση του νανόκοσμου υπήρξε καταλυτική έχει να κάνει με το ότι σε αυτές τις διαστάσεις η συμπεριφορά της ύλης αλλάζει. «Πειράζοντας» και αναδιατάσσοντας τα άτομα και τα μόρια, οι ερευνητές κατόρθωσαν να δημιουργήσουν νέα υλικά, με ιδιότητες πολύ ανώτερες όσων είχαμε. Ηδη έχουμε τώρα πάνω από 800 διαφορετικά προϊόντα νανοτεχνολογίας στα ράφια των καταστημάτων και πάμπολλα άλλα σε στρατιωτικό εξοπλισμό. Τα γνωστότερα όλων είναι τα πανάκια καθαρισμού ή τα ρούχα από μικροΐνες και οι καθαριστήρες υαλοπινάκων με κάλυψη από νανογραφίτη. Ομως, τα σημαντικότερα όλων είναι λιγότερο γνωστά: είναι η επίτευξη των νανοσωλήνων άνθρακα, η ετοιμασία «προγραμματιζόμενων υλικών» που θα εμφανίζουν διαφορετικές ιδιότητες κατά περίσταση, η «φόρτωση φαρμάκων» σε νανορομπότ που κινούνται μέσα στον οργανισμό μας… και ακόμη, η όλη ανάπτυξη των κλάδων της συνθετικής χημείας, της νανολιθογραφίας (που μετεξελίσσει την ηλεκτρονική σε σπιντρονική), της βιονανοτεχνολογίας και της νανοϊατρικής, που υπόσχονται να μας δώσουν σύντομα από νέα θαυματουργά υλικά και τρόφιμα έως… νέα είδη ζώων και ανθρώπων!  

Το μαγικό γραφένιο

 

Με τις δυνατότητες παρέμβασης στη διάταξη των ατόμων της ύλης που μας έδωσε η νανοτεχνολογία, κατορθώσαμε τα τελευταία χρόνια να ανασυνθέσουμε τεχνητά το μυστικό που έκανε τα δαμασκηνά σπαθιά κοφτερότερα και ανθεκτικότερα από οποιαδήποτε άλλα. Ποιο ήταν αυτό; Οι νανοσωλήνες άνθρακα. Φαντασθείτε τους ως κοίλους σωλήνες από «κοτετσόσυρμα», όπου το εξαγωνικό συρματόπλεγμα αποτελείται από γραφένιο – άτομα γραφίτη, πάχους… ακριβώς ενός ατόμου. Πρόκειται δηλαδή για ατομικές φλούδες του γνωστού μας μολυβιού γραφής, που όμως παρουσιάζουν απίστευτες ιδιότητες: Ενώ είναι το ελαφρύτερο υλικό στον κόσμο, διαφανές και ολότελα μη τοξικό, παρουσιάζει πολλαπλάσια αντοχή από του ατσαλιού, σκληρότητα μεγαλύτερη του διαμαντιού, εκπληκτικές οπτικές ιδιότητες, εξαιρετική αγωγιμότητα της θερμότητας και του ηλεκτρισμού, συν το ότι… αυτοεπουλώνεται. Οι επιστήμονες ανακάλυπταν κατάπληκτοι όλο και περισσότερα πεδία εφαρμογών για τους νανοσωλήνες άνθρακα, αλλά δεν κατόρθωναν να απομονώσουν το τοίχωμα των σωλήνων – το γραφένιο. Το 2004, οι ρώσοι ερευνητές Andre Geim και Konstantin Novoselov κατόρθωσαν να πάρουν γραφένιο τρίβοντας απλά ένα μολύβι σε σελοτέιπ και, το 2010, τιμήθηκαν γι’ αυτό με το Νομπέλ Φυσικής. Τον εφετινό Ιούνιο, ερευνητές του αμερικανικού Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) ανακάλυψαν τρόπο να απλώνουν το θαυματουργό υλικό πάνω σε ταινία χαλκού, ανοίγοντας τον δρόμο για τη μαζική παραγωγή του. Από τούδε και στο εξής, ετοιμαστείτε για επαναστατικές αλλαγές στον τεχνολογικό μας πολιτισμό.

Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές

 

Η τεχνολογία της «γρήγορης πρωτοτυποποίησης» ξεκίνησε το 1984, με την εμφάνιση της «στερεολιθογραφίας»: μία ακτίνα λέιζερ έπεφτε σε ρευστό φωτοπολυμερές και το στερεοποιούσε κατά στρώσεις, μέχρι την ολοκλήρωση της ζητούμενης μορφής. Ηταν μια τεχνολογία πανάκριβη, ανεκτή αρχικά μόνον από τις αυτοκινητοβιομηχανίες που βιάζονταν να δοκιμάσουν νέες καμπύλες στα αμαξώματά τους. Ομως, στην πρώτη δεκαετία του νέου αιώνα εκπληκτικά πράγματα συνέβησαν: πανεπιστημιακοί καθηγητές ανέπτυξαν πάμφθηνους τρισδιάστατους εκτυπωτές, με σχέδια κατασκευής και λογισμικό οδήγησης ανοιχτά και δωρεάν για όλους. Το κίνημα «φτιάξ’ το μόνος σου» που ξεκίνησαν, έφερε γοργά τον πειραματισμό με όλο και περισσότερα υλικά κατασκευής (πηλό, τσιμέντο, μαρμαρόσκονη, μέταλλα, ύλες ζαχαροπλαστικής, έως… ζώντα κύτταρα) αλλά και τρόπους κατασκευής αυτών των εκτυπωτών: από μικρούς οικιακούς εκτυπωτές που χτίζουν τα αντικείμενα με κινήσεις αντίστοιχες κάποιου που κολλάει με θερμικό πιστόλι σιλικόνης, μέχρι εκτυπωτές μεγέθους 3Χ4 μ. που χτίζουν αμαξώματα αυτοκινήτων και… τοίχους σπιτιών. Τα πεδία εφαρμογής αυτών των εκτυπωτών αγγίζουν πλέον σχεδόν κάθε τομέα: από χομπίστικες κατασκευές παιχνιδιών και κοσμημάτων, μέχρι την επί παραγγελία κατασκευή τεχνητών δοντιών και μελών, όπλων(!), γλυκών και φαγητών, έως και την κατασκευή ζώντων ιστών και οργάνων! Ιδίως αφότου οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές άρχισαν να πωλούνται και από το Amazon (2010) και η Microsoft ενέταξε σχετικούς οδηγούς στα τελευταία της Windows (2013), οι πάντες ασχολούνται πλέον με την προοπτική εγκατάστασης «προσωπικών εργοστασίων σε κάθε σπίτι» και το τι θα σημάνει αυτό για την εξέλιξη του πολιτισμού, της οικονομίας και της υγείας των ανθρώπων. Η εταιρεία Gartner εκτιμά πως η παγκόσμια αγορά εκτυπωτών 3D θα διπλασιάζεται κάθε χρόνο, αλλά και 100 δισεκατομμύρια δολάρια θα «χάνονται» κατ’ έτος λόγω της εξαιτίας τους μη καταβολής πνευματικών δικαιωμάτων.

Εικονική πραγματικότητα

Ξεκινήσαμε τον νέο αιώνα με μια νέα έκφραση στο λεξιλόγιό μας: «εικονική πραγματικότητα». Αυτό που κυρίως μας εντυπωσίαζε στους φτιαχτούς κόσμους των βιντεοπαιχνιδιών ήταν η καινοτομία στην απεικόνιση – ο στερεοφωνικός ή πολυφωνικός ήχος μάς ήταν ήδη οικείος και οι λοιπές αισθήσεις μας δεν ένιωθαν κάτι καινούργιο. Αλλά τι θα συνέβαινε αν όντως ο κόσμος που αντιλαμβάνονταν οι αισθήσεις μας ήταν ακόμη πιο εμπλουτισμένος;

Ακριβώς κάποιες τέτοιου είδους πρωτόγνωρες εμπειρίες άρχισε να μας προσφέρει τα τελευταία χρόνια η τεχνολογία, υποσχόμενη να μας εκπλήξει με πολύ περισσότερες προσεχώς. Η πρώτη ήταν η προσθήκη οσμής στην «εικονική πραγματικότητα». Ηταν μια ιδέα που ξεκίνησαν να διερευνούν δύο αμερικανοί βιοτεχνολόγοι το 1994 και έφτασαν στην πρώτη υλοποίησή της στο 2001, μέχρι που… πτώχευσαν κατά την τότε φούσκα του Διαδικτύου. Ο «συνθετητής οσμών» που είχαν κατασκευάσει, ονόματι iSmell, δούλευε περίπου όπως ο εκτυπωτής έγχυσης μελάνης (inkjet). Είχε ένα φυσίγγιο 128 βασικών αρωμάτων και αναπαρήγαγε από τον συνδυασμό τους χιλιάδες μυρωδιές, ανάλογα με το τι πρόβαλλε επί της οθόνης ο υπολογιστής. Τη σκυτάλη παρέλαβε η εταιρεία TriSenx, που προσέθεσε τη δυνατότητα αναπαραγωγής όχι μόνο αρωμάτων αλλά και γεύσεων! Φαντασθείτε, λοιπόν, το πόσο πιο πλήρης θα ήταν η εικονική πραγματικότητα της οθόνης αν όχι μόνο μυρίζατε το χώμα, τα φυτά ή… το αίμα στη μάχη αλλά και αν μπορούσατε να γεύεστε το τάδε φρούτο στη ζούγκλα ή τη δείνα συνταγή που δείχνει ο σεφ της εκπομπής που παρακολουθείτε στην ΤV… Και αυτή η εταιρεία όμως φαλίρισε. Το τελευταίο σχετικό που διαβάσαμε ήταν, το 2011, η επένδυση της Samsung σε συναφή έρευνα του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο, με στόχο να μας παρουσιάσει μελλοντικά «μυρωδάτες τηλεοράσεις».

Αξίζει πάντως να σημειωθεί ότι η εικονική πραγματικότητα αναμένεται να βρει στο μέλλον πάμπολλες εφαρμογές, ακόμη και στον ιατρικό τομέα. Στη φωτογραφία μας χρησιμοποιείται επί παραδείγματι για τη θεραπεία από τις φοβίες.

Ο μανδύας αορατότητας

 

Αναμφίβολα, πάντως, η πιο εκπληκτική ψευδαίσθηση που μας προσέφερε η τεχνολογία την τελευταία δεκαετία ήταν μια καινοτομία που υπόσχεται πρωτίστως να φέρει τα πάνω κάτω στους πολέμους: καμουφλάζ που κάνει στρατιώτες, τανκ, πλοία και αεροπλάνα αόρατα στον εχθρό! Πρόκειται για εφαρμογή των φωτονικών κρυστάλλων, που ανακλά εμπρός μας τα όσα βρίσκονται πίσω μας, κάνοντας τον απέναντι να νομίζει ότι φοράμε τον… μανδύα αορατότητας του Χάρι Πότερ ή το δαχτυλίδι του Σμίγκολ από τον «Αρχοντα των Δαχτυλιδιών». Ηδη η καναδική εταιρεία Hyperstealth Biotechnology Corp. έχει παρουσιάσει τα σχετικά μοντελάκια της «στολής αορατότητας» στους στρατούς Καναδά, ΗΠΑ και Βρετανίας.

Για το τι θα επακολουθήσει και πώς θα προχωρήσει την ερχόμενη δεκαετία η «επαύξηση της εικονικής πραγματικότητας» γύρω μας θα πρέπει μάλλον να θεωρήσετε καταλυτική την ανακάλυψη Ιαπώνων και Κορεατών ότι «τα χαμηλής συχνότητας ηλεκτρομαγνητικά κύματα περνούν μέσα από το δέρμα μας συναντώντας ελάχιστη αντίσταση, ενώ ταυτόχρονα προστατεύονται από εξωτερικές παρεμβολές»: μελλοντικά δεν θα αντιλαμβανόμαστε την εικονική πραγματικότητα μέσω οθονών, στολών ή άλλων εξωτερικών συσκευών αλλά κυριολεκτικά «στο πετσί μας»!

Ο τέλειος καθρέφτης

Επί αιώνες ο άνθρωπος βαυκαλιζόταν με το καθρέφτισμα της εικόνας του σε καθρέφτες, αλλά μόνον οι επιστήμονες γνώριζαν πως αυτή η εικόνα ήταν λειψή: Σε κάθε ανάκλαση, ο καθρέφτης «κλέβει» κάποια από τα φωτόνια που πέφτουν πάνω του. Γι’ αυτόν τον λόγο οι επιστήμονες πίστευαν ότι ποτέ δεν θα μπορούσε το φως να ανακλαστεί κατά 100%. Ομως… διαψεύστηκαν: ένα πολύπλοκο μείγμα ψευδαργύρου, πυριτίου, φωσφόρου και αρσενικού – ονόματι φωτονικός κρύσταλλος – έδωσε το υλικό του τέλειου διηλεκτρικού καθρέφτη. Κι από τότε – το 1999 – έχει ξεκινήσει μια τρελή κούρσα ανακαλύψεων γύρω από τον χειρισμό με τέτοιους κρυστάλλους των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που σαρώνουν τις επιφάνειες των μετάλλων (ονόματι πλασμονίων). Μια κούρσα που μας οδηγεί στην υποκατάσταση των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων από φωτονικά και την επίτευξη – επιτέλους – ενός κβαντικού υπολογιστή, με ασύλληπτες ταχύτητες επεξεργασίας. Στις προοπτικές εφαρμογής των φωτονικών κρυστάλλων συγκαταλέγονται επίσης λαμπτήρες πολύ μεγάλης απόδοσης, γυαλιά ηλίου ή οράσεως χωρίς εστιακή διαμόρφωση των φακών, νέου τύπου και αβλαβείς κεραίες κινητών τηλεφώνων, νέου τύπου χαρτί εκτύπωσης, «έξυπνοι» πίνακες ηχομόνωσης για τους αυτοκινητοδρόμους, νέου τύπου ηχητικά συστήματα, ακτινογραφίες χωρίς χρήση των βλαβερών ακτίνων X…    

 

Βενιού Ειρήνη

 

Μετακομίσαμε στις… οθόνες!

 

 

Την τελευταία δεκαετία η τεχνολογία κατάφερε να τρυπώσει στην καθημερινότητά μας, να ριζώσει μέσα σε αυτήν, αλλά και να δημιουργήσει νέες ανάγκες, τόσο από πλευράς ηλεκτρονικού εξοπλισμού όσο και από πλευράς διαμόρφωσης μιας νέας ηλεκτρονικής διάστασης, που ισορροπεί ανάμεσα στην πραγματικότητα και στη σφαίρα ενός διαρκώς «δικτυωμένου» ψηφιακού κόσμου.

Ως σύγχρονοι επιβάτες στο καράβι του Wi-Fi, πλέουμε στα ανοιχτά της «θάλασσας» του Διαδικτύου, «ψαρεύοντας» διαρκώς φρέσκια πληροφορία. Τα social media με τα χρόνια έχουν μετεξελιχθεί σε ένα πανίσχυρο εργαλείο κοινωνικής διασύνδεσης, ενημέρωσης, διαφήμισης και σφυγμομέτρησης. Η διόγκωση των υπεραγορών έξυπνων εφαρμογών έχει οδηγήσει στη γέννηση μιας νέας γενιάς εμπορίου. Αναπολώντας το παρελθόν, η απουσία της διαρκούς τεχνολογικής υποστήριξης ενδεχομένως φαντάζει τρομακτική. Πλέον η εξάρτησή μας από αυτήν, υπό οποιαδήποτε μορφή της, αγγίζει – με τον έναν ή με τον άλλον τρόπο – τα όρια της ταύτισης.

Τι θα συμβεί άραγε αν υποθετικά μια μέρα το Διαδίκτυο αποφασίσει απλώς να πάει… διακοπές; Ή αν κάνει την εμφάνισή της μια νέα ηλεκτρονική πανδημία που θα «καίει» smartphones και ταμπλέτες; Παρατηρώντας κανείς τα μικρά παιδιά, βλέπει ότι παίζουν κυριολεκτικά τις ηλεκτρονικές συσκευές στα δάχτυλα και όλα ομιλούν την… «τεχνολογικήν». Ενα είναι σίγουρο: αν τα προηγούμενα χρόνια έφεραν σαρωτικές αλλαγές στον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε την καθημερινότητά μας και προσδιορίζουμε τον όρο επικοινωνία, τότε τα επόμενα αναμένεται να μας ταξιδέψουν σε νέα, ακόμη πιο φουτουριστικά δεδομένα…

Επανάσταση στα… δάχτυλα

 

Κατά τη διάρκεια της πρώτης δεκαετίας του 2000, μια νέα γενιά φορητών συσκευών με νοημοσύνη υπολογιστή έκανε την εμφάνισή της. Οι λεγόμενες «έξυπνες» συσκευές με οθόνη αφής, αργά ή γρήγορα κατέκλυσαν την αγορά, προσφέροντας δυνατότητες «χαδιάρες» και θελκτικές για χρήστες φευγάτους, επαγγελματίες, φοιτητές, μαμάδες ή ακόμη και… μπόμπιρες. Smartphones και ταμπλέτες έχουν καταφέρει να μεταλλάξουν τον τρόπο συνομιλίας, γραφής και διαχείρισης αρχείων, ανοίγοντας παράλληλα την πύλη μιας ψηφιοποιημένης αγοράς, στα «ράφια» της οποίας φιγουράρουν πολύχρωμες εφαρμογές.

Την αρχή στoν χορό των smartphones είχε κάνει η IBM το 1994 με το προχωρημένο για την εποχή του κινητό αφής Simon, αλλά με μέγεθος… «παντόφλας». Ακολούθησαν τα κινητά με πλήρες πληκτρολόγιο – κυρίως για επαγγελματίες – με πρωταγωνιστή το BlackBerry της Research In Motion. Tο πραγματικό «ροκ εντ ρολ» ωστόσο ξεκίνησε τον Ιούνιο του 2007 με την κυκλοφορία του iPhone της Apple. Μάρκετινγκ και πρεστίζ έκαναν θαύματα και το κοινό ανταποκρίθηκε θερμά στο νέο προϊόν. Λίγους μήνες αργότερα έκανε την εμφάνισή του το λειτουργικό σύστημα Android της Google και οι εταιρείες ηλεκτρονικών τράβηξαν σπαθιά και ρίχτηκαν στη… μάχη! Στις αρχές του 2010, τα Windows Phones της Microsoft μετέφεραν λειτουργίες παρόμοιες με εκείνες των υπολογιστών στις οθόνες των συσκευών χειρός και κάπως έτσι η παρέα των «έξυπνων» κινητών μεγάλωσε ακόμη περισσότερο.

Σχεδόν «κατατροπώνοντας» τους φορητούς υπολογιστές, οι ταμπλέτες έχουν καταφέρει να κλέψουν την καρδιά μικρών και μεγάλων. Λίγο το μικρό τους μέγεθος και βάρος, λίγο οι εντυπωσιακές τους επιδόσεις, έχουν μαγέψει τους κατόχους τους, που στην πλειονότητά τους δηλώνουν ότι δεν ρίχνουν πλέον ούτε δεύτερη ματιά στον υπολογιστή τους. Από τις αρχές του 2000, οι εταιρείες-«κολοσσοί» είχαν αρχίσει να παρουσιάζουν τα πρώτα μοντέλα ταμπλετών. Το μεγάλο μερίδιο της αγοράς ωστόσο κέρδισε το 2010 η Apple με το μινιμαλιστικό iPad. Νέοι επεξεργαστές και οθόνες με καλύτερη ανάλυση και ανταπόκριση στα βιομετρικά πλέον «χάδια» των χρηστών ήρθαν στο φως και η ευρηματικότητα «παντρεύτηκε» ξανά με τον μοντέρνο σχεδιασμό. Ο ηλεκτρονικός «πόλεμος» φούντωσε για τα καλά, με τον ανταγωνισμό για ένα κομμάτι από την πίτα της αγοράς να χτυπάει κόκκινο.

Τα phablets που συνδυάζουν δυνατότητες smartphone και ταμπλέτας σε μια συσκευή «μετρίου αναστήματος» – λίγο μεγαλύτερα από κινητό και λίγο μικρότερα από tablet – σύντομα έκαναν την εμφάνισή τους με ιδιαίτερη επιτυχία κυρίως στις ασιατικές αγορές.

Το 2013 η τάση στράφηκε προς τα «έξυπνα» αξεσουάρ, που σε ρόλο ψηφιακού «αγγελιοφόρου» επικοινωνούν με ταμπλέτες και smartphones, μεταφέροντας ειδοποιήσεις από e-mail, κλήσεις και μηνύματα στον… καρπό ή στα δάχτυλα του χρήστη. Χαρακτηριστικά παραδείγματα τα ρολόγια Galaxy Gear της Samsung και SmartWatch2 της Sony, με άλλα τόσα πρότυπα για σύγχρονους «άρχοντες» των έξυπνων βραχιολιών και δαχτυλιδιών να βρίσκονται προ των πυλών. Οι συσκευές-αξεσουάρ κατάφεραν να σηκώσουν παράλληλα και θύελλα αντιδράσεων αφού ορισμένοι υποστηρίζουν ότι η υπερβολική τεχνολογία έχει ως αποτέλεσμα μια γενιά «εθισμένων» χρηστών κλεισμένων στη «φούσκα» του ψηφιακού τους κόσμου.

«Ψώνιο» το… ψηφιακό κατάστημα

 

Πριν από περίπου πέντε χρόνια, το εμπόριο άλλαξε έννοια: από τη συμβατική αγοραπωλησία αγαθών, πέρασε σε μια νέα φουτουριστική διάσταση ψηφιακής φρενίτιδας, με κεντρικό προϊόν τα «έξυπνα» τετραγωνάκια-«πολυεργαλεία» για κάθε γούστο και τσέπη.

Το πρώτο «σουπερμάρκετ» εφαρμογών άνοιξε η Apple στις 10 Ιουλίου του 2008, με μόλις 500 εφαρμογές. Μέσα στα επόμενα χρόνια, οι εικονικές υπεραγορές άρχισαν να «ανθούν». Aπό το Android Market της Google, το οποίο μετονομάστηκε σε Google Play, μέχρι το BlackBerry (Αpp) World της RIM και το OviStore της Nokia, το οποίο ένωσε τις δυνάμεις του με το Windows Phone Marketplace της Microsoft, ο κόσμος σύντομα κατακλύστηκε από εκατομμύρια apps. Το καλοκαίρι του 2013, το App Store έκλεισε τα πέντε χρόνια ζωής και διάδοσης σε 155 χώρες του κόσμου, με μια «στρατιά» από σχεδόν ένα εκατομμύριο εφαρμογές. Λίγους μήνες νωρίτερα, τα κεντρικά του Κουπερτίνο είχαν ανακοινώσει ότι τα downloads εφαρμογών άγγιζαν τα 800 ανά δευτερόλεπτο.  Στην κορυφή των προτιμήσεων του κοινού, πέρα από δημοφιλείς εφαρμογές social media, βρίσκονται γνωστοί τίτλοι ηλεκτρονικών παιχνιδιών, οι οποίοι απογειώθηκαν με την εισαγωγή των ταμπλετών, καθώς η μεγαλύτερη επιφάνεια της οθόνης αφής αποτέλεσε το «κερασάκι στην τούρτα». Πλέον άλλωστε, δεν είναι λίγοι οι επιχειρηματίες που στρέφονται στη διαρκώς αναπτυσσόμενη ψηφιακή αγορά. Και για εκείνους που δεν διαθέτουν γνώσεις προγραμματισμού, υπάρχουν πλέον ιστοσελίδες που προσφέρουν – με το αζημίωτο φυσικά – τη δυνατότητα δημιουργίας app συνδυάζοντας απλά τα κομμάτια του «παζλ».

Τεχνολογία μετά… μουσικής

 

Πέρα από την ενημέρωση και την επικοινωνία, τα social media και οι ενισχυμένες δυνατότητες του Διαδικτύου έφεραν μια νέα εποχή στην μουσική και στην ψυχαγωγία.

Το μεγάλο μελωδικό «κύμα» φαίνεται να ξεκίνησε με την εμφάνιση του Napster το 1999. Στις αρχές του 2000, παρόμοιες απόπειρες φύτρωσαν σαν τα μανιτάρια με τα iTunes το 2001, MySpace το 2003, YouTube το 2005, το Spotify το 2006 να ξεχωρίζουν στις προτιμήσεις των χρηστών. Τα περισσότερα εξ αυτών πέραν των ατελείωτων ωρών μουσικής ψυχαγωγίας – επί πληρωμή ή όχι – σε ρόλο έμπειρου dj, προτείνουν νέους τίτλους κομματιών στα μέλη τους βάσει των τελευταίων μουσικών τους επιλογών. Σε πολλές περιπτώσεις μάλιστα δεν απαιτείται καν το «κατέβασμα» των τραγουδιών, καθώς ο χρήστης μπορεί να απολαύσει τα νέα ακούσματα online. Παράλληλα, ένα σμήνος μουσικών εφαρμογών έκανε την εμφάνισή του μεταμορφώνοντας ακόμη και τους πιο «ανίδεους» κατόχους «έξυπνων» συσκευών σε μουσικές ιδιοφυΐες.

Παράλληλη ζωή

Αν κάποιος άλλαζε πόλη πριν από είκοσι-τριάντα χρόνια, ενδεχομένως να περνούσε μια περίοδο μοναξιάς, μέχρι να κάνει νέες γνωριμίες και να χτίσει τον κοινωνικό του κύκλο από την αρχή. Πλέον, η γεωγραφική μας θέση δεν επηρεάζει φίλους και γνωστούς, καθώς χάρη στα social media μπορούμε να τους «κουβαλάμε» μαζί μας οπουδήποτε και αν πηγαίνουμε. Πρόκειται όμως για ουσιαστικές σχέσεις ή για πιο «απρόσωπες» επαφές;

Ολα άρχισαν το 2002 με το Friendster, την πρώτη ιστοσελίδα κοινωνικής δικτύωσης που ξέφευγε από τη λογική των chatrooms και βασιζόταν στην ιδέα ενός… dinner party. H επιτυχία ήταν τέτοια που μέσα σε μόλις εννέα μήνες από τη λειτουργία του, το «φιλικό» δίκτυο καταμετρούσε ένα εκατομμύριο χρήστες. To 2003 ακολούθησε το LinkedIn, μια από τις πλέον αναγνωρισμένες σελίδες για επαγγελματίες, μέσα από την οποία οι χρήστες έχουν τη δυνατότητα να παρουσιάσουν τις ικανότητες και τη δουλειά τους, να δικτυωθούν με άλλους και να έρθουν σε επαφή με εταιρείες που τους ενδιαφέρουν. Την ίδια χρονιά εμφανίστηκε το MySpace που σύντομα σκαρφάλωσε στην κορυφή των προτιμήσεων των Αμερικανών.

Η νέα μορφή δικτύωσης – μιας δικτύωσης που σκοπό είχε να φέρει τον άνθρωπο πιο κοντά σε ανθρώπους και όχι σε ιστοσελίδες – ήταν πλέον εδώ. Το 2004, το Flickr ξεδίπλωσε τις σελίδες του ψηφιακού του άλμπουμ, επιτρέποντας στους χρήστες να ανεβάζουν και να μοιράζονται τις φωτογραφίες τους με τους φίλους τους. Στις αρχές του 2005 εμφανίστηκε το Facebook και έναν χρόνο αργότερα ένα διαδικτυακό πουλί ονόματι Twitter άρχισε να τιτιβίζει στην «άνοιξη» των social media. 

Την ίδια χρονιά, ξεπρόβαλε το YouTube, εισάγοντας τους χρήστες σε μια «παρέλαση» βίντεο. Εναν χρόνο αργότερα αγοράστηκε από την Google. O αμερικανικός κολοσσός από το 2011 διατηρεί την προσωπική του σελίδα κοινωνικής δικτύωσης, Google+.

Εναν χρόνο νωρίτερα ωστόσο είχε κάνει την εμφάνισή του το Instagram, ένα κοινωνικό μέσο ανταλλαγής φωτογραφικού υλικού που προσφέρει στους χρήστες τη δυνατότητα να χαρίζουν στις φωτογραφικές τους λήψεις μια νότα επαγγελματικής ματιάς, μέσα από μια σειρά φίλτρων. Οι φανατικοί χρήστες του πολλαπλασιάστηκαν αστραπιαία και έτσι τον Απρίλιο του 2012 το δημοφιλές μέσο ενσωματώθηκε στις δυνατότητες του Facebook, προς περίπου ένα δισεκατομμύριο δολάρια.

Ο διαδικτυακός μας «σύντροφος»

Οταν έχει βιώσει κανείς την ιεροτελεστία της διαδικτυακής σύνδεσης κατά τη δεκαετία του ’90, η οποία πραγματοποιούνταν μέσω τηλεφώνου και συνοδευόταν από τον χαρακτηριστικό τσιριχτό ήχο της επιτυχίας με ωριαία χρέωση και ταχύτητα… χελώνας, τότε είναι σε θέση να εκτιμήσει πραγματικά την εξέλιξη της τεχνολογίας και το γρήγορο Internet.

Η δυνατότητα της διαδικτυακής «συνοδείας» παντού και πάντα δημιούργησε με τη σειρά της την ανάγκη ασύρματης συνδεσιμότητας. Κάπως έτσι γεννήθηκαν Bluetooth και Wi-Fi, ενώ ταυτόχρονα έκαναν την εμφάνισή τους οι μηχανές αναζήτησης σε ρόλο ψηφιακής «εγκυκλοπαίδειας». Οι «έξυπνες» φορητές συσκευές (λάπτοπ, smartphones, tablets) οδήγησαν στην επινόηση νέων τρόπων αποθήκευσης και μεταφοράς δεδομένων. Ενα «σύννεφο», ικανό να φιλοξενήσει δεδομένα στο ψηφιακό υπερπέραν, σύντομα κάλυψε τον διαδικτυακό ουρανό προσφέροντας στους χρήστες μια θέση στον ήλιο, μέσα από τη δυνατότητα πρόσβασης στα προσωπικά τους αρχεία από οποιαδήποτε συσκευή.

Το γρήγορο «κατέβασμα» άνοιξε το κουτί της Πανδώρας γύρω από την πειρατεία, με τους νόμους αρκετών κρατών να σφίγγουν ασφυκτικά, «στραγγαλίζοντας» οικονομικά και ποινικά τους παραβάτες. Οι online δωρεάν υπηρεσίες απύθμενου ηλεκτρονικού ταχυδρομείου μεταλλάχθηκαν σε πόλους επικοινωνίας και πέραν του γραπτού, χάρισαν στους χρήστες τη δυνατότητα αποστολής βαριών «φορτίων» και ζωντανής, on camera συνομιλίας. 

 

Φαφούτη Λαλίνα

 

Τρυπώσαμε στον εγκέφαλο – και τον μιμηθήκαμε

Πώς ο φόβος παγώνει τον χρόνο

 

 

Εχετε παρατηρήσει πως όταν ζείτε μια τρομακτική ή αγχωτική εμπειρία – από την παντελώς αθώα θέα μιας κατσαρίδας ως την πραγματικά τραυματική στιγμή ενός ατυχήματος – σας φαίνεται ότι ο χρόνος κρατάει αιώνες; Οι αναφορές του είδους ήταν πολλές και για τον λόγο αυτόν ο Ντέιβιντ Ιγκλμαν, νευροεπιστήμονας στο Κολέγιο Ιατρικής Μπέιλορ του Τέξας, ο οποίος ειδικεύεται στην αντίληψη του χρόνου, αποφάσισε να μελετήσει το ζήτημα. Σε ένα πείραμα-ορόσημο το 2007 ο ίδιος μαζί με εθελοντές έπεσαν σε ελεύθερη πτώση από ένα κτίριο 45 μ. ενώ όργανα κατέγραφαν τις κινήσεις των ματιών τους και άλλες αντιδράσεις. Οι συμμετέχοντες έπρεπε να κοιτάζουν ένα ρολόι που «έτρεχε» πιο γρήγορα από το κανονικό – αν όντως ο φόβος «όξυνε» την αντίληψη του χρόνου, όπως υποστήριζε μια θεωρία, θα έπρεπε να δουν να εμφανίζονται στην οθόνη του ρολογιού αριθμοί που υπό φυσιολογικές συνθήκες ο εγκέφαλος δεν μπορεί να «δει». Κάτι τέτοιο δεν συνέβη. Σε συνδυασμό κζαι με άλλες μελέτες που έκαναν, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η αντίληψη που έχουμε για τον χρόνο διαμορφώνεται σε μεγάλο βαθμό από τις αναμνήσεις μας. Σε στιγμές φόβου και στρες η αμυγδαλή, η περιοχή του εγκεφάλου που εμπλέκεται στις δύο αυτές καταστάσεις, αναλαμβάνει τον έλεγχο και «επιτάσσει» όλα τα κέντρα στην αντιμετώπιση της δύσκολης κατάστασης. Ενα δευτερεύον σύστημα της μνήμης αναλαμβάνει τον χειρισμό των αναμνήσεων, λειτουργώντας στο «γρήγορο»: ο μεγαλύτερος αριθμός των αναμνήσεων που σχηματίζονται μας κάνει να νομίζουμε ότι ο χρόνος διήρκεσε περισσότερο ενώ επίσης δημιουργεί τις «εικόνες-φλας» που συνδέονται με το μετατραυματικό στρες.

Τι κάνει ένα παιδί-θαύμα;

 

Η μεγαλοφυΐα εντυπωσιάζει και προσελκύει ιδιαίτερα όχι μόνο το ευρύ κοινό αλλά και τους επιστήμονες, πόσω μάλλον όταν είναι… παιδική. Τα παιδιά-θαύματα εκτός από θαυμαστά θεωρούνται επίσης μια καλή «πυξίδα» στην αναζήτηση της πηγής των εξαιρετικών νοητικών και δημιουργικών ικανοτήτων. Διάφορες θεωρίες έχουν προταθεί: ορισμένοι υποστηρίζουν ότι το «κλειδί» της παιδικής ιδιοφυΐας είναι η γενικότερη υψηλή νοημοσύνη (δηλαδή ένας υψηλός δείκτης IQ), άλλοι ότι οφείλεται σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως η διδασκαλία και η εξάσκηση, ή σε έναν συνδυασμό νοητικών – περιβαλλοντικών παραγόντων. Το 2003 ο ψυχολόγος Λάρι Βάντερβερτ, βασιζόμενος σε μια σειρά από απεικονίσεις του εγκεφάλου, διατύπωσε την άποψη ότι η «εστία» της μεγαλοφυΐας βρίσκεται στην παρεγκεφαλίδα και στη λειτουργική μνήμη – θεωρία την οποία «στήριξε» με περαιτέρω μελέτες τα επόμενα χρόνια. Το 2012 μια μελέτη από την Τζοάν Ρούθσατς του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Οχάιο και του Ζουρντάν Ουρμπάχ του Πανεπιστημίου Γέιλ (ο οποίος είναι επίσης διάσημος βιολονίστας και παιδί-θαύμα) ήρθε να προσφέρει μία ακόμη στήριξη. Εξετάζοντας παιδιά-θαύματα οι ερευνητές εντόπισαν ότι το κοινό χαρακτηριστικό όλων δεν ήταν το υψηλό IQ, αλλά οι εξαιρετικά υψηλές επιδόσεις στη λειτουργική μνήμη.

Τα μεγάλα προγράμματα

 

Το 2013 ο εγκέφαλος αναδείχθηκε πανηγυρικά σε κατ΄εξοχήν αντικείμενο ενδιαφέροντος της «πολιτικής» επιστημονικής έρευνας. Τον Οκτώβριο, με μια επισημότατη «σύνοδο κορυφής» εγκαινιάστηκε στη Λωζάννη το Human Brain Project, ένα φιλόδοξο πρόγραμμα που χρηματοδοτείται σε μεγάλο βαθμό από την Ευρωπαϊκή Ενωση και επιχειρεί να προσομοιώσει ολόκληρο τον ανθρώπινο εγκέφαλο σε υπερυπολογιστές προκειμένου να κατανοήσουμε καλύτερα τη λειτουργία του. Το πρόγραμμα έχει έδρα τη Γενεύη, διευθύνεται από το Πολυτεχνείο της Λωζάννης και μετέχουν σε αυτό 135 ερευνητικά ιδρύματα από πολλές χώρες, μεταξύ αυτών και ελληνικά. Λίγο νωρίτερα, τον Απρίλιο, ο αμερικανός πρόεδρος Μπαράκ Ομπάμα εξήγγειλε ένα εξίσου μεγαλόπνοο σχέδιο, το BRAIN Initiative (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies), γνωστό και ως «Χάρτης της Δραστηριότητας του Εγκεφάλου». Στόχος του αμερικανικού προγράμματος είναι να χαρτογραφήσει τη δραστηριότητα όλων των νευρώνων του εγκεφάλου κατά τα πρότυπα του Προγράμματος για το Ανθρώπινο Γονιδίωμα. Πολύ πιο πριν, από το 2003, έχει ξεκινήσει επίσης το πρόγραμμα Allen Brain Atlas το οποίο χρηματοδοτείται από τον συνιδρυτή της Microsoft Πολ Αλεν. Συνδυάζοντας τη γενωμική με τη νευροανατομία, έχει ως στόχο να δημιουργήσει χάρτες της έκφρασης των γονιδίων στον εγκέφαλο του ανθρώπου και του ποντικού. Ο πρώτος Ατλας παρουσιάστηκε το 2005 και έκτοτε έχουν ακολουθήσει αρκετοί ακόμη.«Μαγική» επιστήμη

 

Για να λύσει τα μυστήρια του εγκεφάλου η νευροεπιστήμη κατέφυγε στη… μαγεία. Η Σουσάνα Μαρτίνεθ-Κόντε και ο Στίβεν Μάκνικ του Ινστιτούτου Μπάροουζ της Αριζόνας συνεργάστηκαν με μάγους και ταχυδακτυλουργούς ενώ πήραν και οι ίδιοι πτυχίο μαγείας προκειμένου να μελετήσουν τα «κενά» του οπτικού μας συστήματος και της επεξεργασίας των πληροφοριών. Η πρωτότυπη προσέγγισή τους έχει αρχίσει να φέρνει στο φως άγνωστες πτυχές του τρόπου με τον οποίο ο εγκέφαλός μας αντιλαμβάνεται τον κόσμο, προσφέροντας γνώσεις για την ανάπτυξη θεραπειών αλλά και καλύτερων οπτικών οργάνων και οπτικών εφέ. Επίσης αποτελεί έναν καλό οδηγό αποφυγής των «παγίδων» των κάθε είδους απατεώνων.

Είστε άνθρωπος;

Η ερώτηση, συνοδευόμενη από «τρεμουλιαστά» και μπερδεμένα γράμματα και αριθμούς, ξαφνιάζει, όμως το τεστ CAPTCHA είναι ο βασικός τρόπος που χρησιμοποιείται στο Διαδίκτυο για τον εντοπισμό των κακόβουλων λογισμικών. Αυτό γιατί μόνο ο άνθρωπος μπορεί να ξεχωρίσει τέτοιου είδους παραμορφωμένα σύμβολα. Ή τουλάχιστον έτσι πιστεύαμε μέχρι τώρα. Πρόσφατα η εταιρεία τεχνητής νοημοσύνης Vicarious ανακοίνωσε ότι ανέπτυξε ένα «μποτ» το οποίο «έσπασε» πολλά CAPTCHA – μεταξύ αυτών το reCAPTCHA της Google, που θεωρείται το καλύτερο του είδους. Ο ισχυρισμός της ωστόσο μένει να επιβεβαιωθεί, καθώς δεν έχει δώσει πλήρη στοιχεία για τον τρόπο λειτουργίας του δημιουργήματός της.

Ψηφιακός μετα-άνθρωπος το 2045;

 

Πριν από μία δεκαετία το όραμα των λεγόμενων «transhumanists» να συνδέσουν το φθαρτό και αδύναμο ανθρώπινο σώμα με άφθαρτες και πανίσχυρες μηχανές δημιουργώντας ένα είδος εξελιγμένου, ψηφιακά αθάνατου μετα-ανθρώπου φαινόταν ένα ουτοπικό – αν όχι δυστοπικό – όνειρο. Σήμερα πληθαίνουν οι φωνές που ισχυρίζονται ότι δεν απέχουμε πολύ από κάτι τέτοιο. Ο ρώσος πολυεκατομμυριούχος Ντμίτρι Ιτσκόφ ίδρυσε το 2011 την Πρωτοβουλία 2045 με στόχο τη δημιουργία «τεχνολογιών που θα επιτρέπουν τη μεταφορά της προσωπικότητας ενός ατόμου σε έναν πιο προωθημένο, μη βιολογικό φορέα και θα παρατείνουν τη ζωή, ακόμη και ως την αθανασία» – όλα αυτά ως το έτος 2045. Το «χρονοδιάγραμμα» περιλαμβάνει τέσσερα στάδια: το Avatar A (2020) προβλέπει την ανάπτυξη ενός ρομπότ που θα ελέγχεται από τον εγκέφαλό μας, το Avatar B (2025) αφορά τη μεταμόσχευση ενός ανθρώπινου εγκεφάλου σε ένα συνθετικό σώμα, το Avatar C (2035) έχει στόχο να ξεπεράσει τη βιολογία «φορτώνοντας» το περιεχόμενο ενός ανθρώπινου εγκεφάλου σε ένα συνθετικό σώμα ενώ το τελικό Avatar D (2045) φιλοδοξεί να φθάσει στην παντελή κατάργηση του «απτού» σώματος δημιουργώντας ένα ολόγραμμα με ψηφιακό ανθρώπινο μυαλό. Οσο και αν ακούγεται… άυλο, διακεκριμένοι μελλοντολόγοι και ειδικοί της τεχνητής νοημοσύνης όπως ο Ρέιμοντ Κουρτσβάιλ, ο Μάρβιν Μίνσκι ή ο Πίτερ Διαμαντής που συμμετείχαν στα δύο συνέδρια της Πρωτοβουλίας 2045 θεωρούν το σχέδιο υλοποιήσιμο.

 

Ask Watson – προσεχώς «συνάδελφος»;

 

Ενα υπολογιστικό σύστημα τεχνητής νοημοσύνης διεκδικεί πλέον δυναμικά μια θέση στην αγορά εργασίας. Αναπτύχθηκε από την IBM, λέγεται Watson (προς τιμήν του θρυλικού προέδρου της Τόμας Γουότσον) και είναι σε θέση να κατανοεί τις λεπτές αποχρώσεις του ανθρώπινου λεξιλογίου και συντακτικού. Καταλαβαίνει ερωτήσεις που του τίθενται σε φυσική γλώσσα, «κοσκινίζει» ταχύτατα τεράστιες βάσεις δεδομένων και δίνει αβίαστα τη σωστή – βασισμένη σε στοιχεία – απάντηση. Ο Watson έγινε διάσημος το 2011 νικώντας κατά κράτος τρεις πρωταθλητές του παιχνιδιού γνώσεων «Jeopardy!» στο ίδιο το γήπεδό τους, ενώ τον Φεβρουάριο του 2013 έπιασε την πρώτη του δουλειά: «προσελήφθη» από το νοσοκομείο Memorial Sloan-Kettering της Νέας Υόρκης και την ασφαλιστική εταιρεία WellPoint ως «μάνατζερ υγείας», ο οποίος ανατρέχοντας στις κατάλληλες βάσεις δεδομένων δίνει «συμβουλές» σε γιατρούς και νοσοκόμες σχετικά με τη θεραπευτική αγωγή και την περίθαλψη των καρκινοπαθών. Λίγο αργότερα, τον Μάιο, η IBM παρουσίασε μια εκδοχή του η οποία προσφέρει υπηρεσίες εξυπηρέτησης πελατών ενώ ένας άλλος «κλώνος» του θα ακολουθήσει σύντομα ακαδημαϊκή καριέρα παρέχοντας τη συνδρομή του σε καθηγητές και φοιτητές του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου Rensselaer της Νέας Υόρκης.

Τεχνητός εγκέφαλος

 

Η πιο ρεαλιστική προσομοίωση εγκεφάλου που διαθέτουμε αυτή τη στιγμή κατοικεί σε ένα εργαστήριο του Πανεπιστημίου του Γουοτερλού στον Καναδά. Λέγεται SPAUN (Semantic Pointer Architecture Unified Network) και αποτελεί προϊόν συνεργασίας νευροεπιστημόνων και ειδικών της τεχνητής νοημοσύνης. Η διαφορά του από τις άλλες προσπάθειες ανάπτυξης τεχνητών εγκεφάλων έγκειται στο ότι προσπαθεί να μιμηθεί στο έπακρο τη δομή και τη βιολογία του φυσικού προτύπου του: διαθέτει 2,5 εκατομμύρια νευρώνες (ο φυσικός εγκέφαλος έχει περισσότερους από 86 δισ.), οι οποίοι συνδέονται με δίκτυα που σχετίζονται με βασικές λειτουργίες (π.χ. δίκτυα νευροδιαβιβαστών όπως η ντοπαμίνη ή ο GABA) και είναι οργανωμένοι σε περιοχές σαν τις βασικές περιοχές του εγκεφάλου (όπως π.χ. ο προμετωπιαίος φλοιός ή ο θάλαμος). «Βλέποντας» με μια ψηφιακή κάμερα, ο SPAUN μπορεί να αναγνωρίσει και να απομνημονεύσει αριθμούς, να λύσει συλλογιστικά προβλήματα, να κάνει απλές αριθμητικές πράξεις και να τις γράψει (σε… ανθρώπινη γραφή) με ένα ρομποτικό χέρι μιμούμενος επακριβώς τον τρόπο λειτουργίας του εγκεφάλου μας (οι νευρώνες πυροδοτούνται δίνοντας σήματα στις σχετικές περιοχές κ.ο.κ.). Αν και είναι η πρώτη μηχανή που αναπαράγει ανθρώπινες συμπεριφορές με βάση τη φυσιολογία που τις υποστηρίζει, ο SPAUN είναι παραπάνω από… απλοϊκός σε σχέση με το αληθινό πρότυπό του – απέχει έτη φωτός από το εύρος των ανθρώπινων ικανοτήτων και επιδόσεων.

 

Νιώθω τον πόνο σου – νευρώνες  καθρέφτες

 

Στις αρχές της δεκαετίας του 1990 ιταλοί ερευνητές του Πανεπιστημίου της Πάρμας ανακάλυψαν ότι ορισμένοι νευρώνες στον κινητικό φλοιό του εγκεφάλου των πιθήκων μακάκων δεν πυροδοτούνταν μόνο όταν τα πειραματόζωα έκαναν μια κίνηση αλλά και όταν έβλεπαν κάποιον άλλο να κάνει την ίδια κίνηση. Οι νευρώνες – καθρέφτες αποτέλεσαν μια εκπληκτική ανακάλυψη που αρχικά άφησε όχι μόνο άναυδους αλλά και δύσπιστους τους επιστήμονες, όμως προς τα μέσα της δεκαετίας του 2000 η ύπαρξή τους αποδείχθηκε και στον άνθρωπο. Είναι οι νευρώνες της ενσυναίσθησης και της ταύτισης, αυτοί που μας κάνουν να νιώθουμε το στομάχι μας αντίστοιχα να σφίγγεται ή να ανακατεύεται όταν βλέπουμε κάποιον να δέχεται μια γροθιά στην κοιλιά ή να αηδιάζει με το φαγητό του. Είναι επίσης αυτοί που μας κάνουν να ξεχωρίζουμε αυτόματα πότε κάποιος σηκώνει ένα ποτήρι για να πει ή για να μαζέψει το τραπέζι. Η ανακάλυψη άλλαξε πολλά στον τρόπο με τον οποίο οι νευροεπιστήμονες βλέπουν τον εγκέφαλο αλλά και εμάς τους ίδιους, ιδιαίτερα στην κοινωνική μας διάσταση.  Προτού γνωρίσουν την ύπαρξή τους, για παράδειγμα, θεωρούσαν ότι για να ερμηνεύσουμε και να προβλέψουμε τις κινήσεις των άλλων ο εγκέφαλός μας χρησιμοποιεί λογικούς συλλογισμούς. Τώρα ωστόσο πολλοί έχουν αρχίσει να πιστεύουν ότι δεν κατανοούμε τους άλλους μέσω της σκέψης αλλά μέσω των αισθημάτων.

 

Φαφούτη Λαλίνα

 

Διαλύσαμε το κλίμα

CO2: περάσαμετα 400 ppm

 

Οι παγκόσμιες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO₂) έφθασαν τον αριθμό-ρεκόρ των 35,6 δισ. τόνων το 2012 (αύξηση 2,6% σε σχέση με το 2011) ενώ τον Μάιο του 2013 η ανθρωπότητα πέρασε ένα «ιστορικό» ορόσημο: οι συγκεντρώσεις του CO₂ στην ατμόσφαιρα ορισμένων περιοχών της Γης ξεπέρασαν τα 400 ppm (μέρη ανά εκατομμύριο) – ένα όριο που θεωρείται συμβολικό. Είναι το υψηλότερο στην ανθρώπινη ιστορία – όπως χαρακτηριστικά είπαν κάποιοι την τελευταία φορά που ο πλανήτης είχε γνωρίσει τέτοιες συγκεντρώσεις, πριν από 800.000 χρόνια, οι θερμοκρασίες ήταν 4-5 βαθμούς μεγαλύτερες και η στάθμη της θάλασσας 5-40 μέτρα υψηλότερη ενώ ο σύγχρονος άνθρωπος απλώς… δεν υπήρχε. Το πιο ανησυχητικό για τους ειδικούς είναι το γεγονός ότι έχουμε σχεδόν διπλασιάσει το CO₂ της ατμόσφαιρας μέσα σε 200 χρόνια, σε σχέση δηλαδή με την προβιομηχανική εποχή. Κάτι τέτοιο δεν έχει ξανασυμβεί στην ιστορία μας και έτσι δεν μπορούμε να γνωρίζουμε τι συνέπειες μπορεί να έχει.

Ενας άλλος αποθαρρυντικός παράγοντας είναι η «αδράνεια» του γήινου συστήματος – σε τέτοια πλανητικά μεγέθη οι αντιδράσεις στις όποιες μεταβολές, αρνητικές ή θετικές, γίνονται πάρα πολύ αργά. Σε μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Νοέμβριο ερευνητές του Πανεπιστημίου του Πρίνστον εξέτασαν ακριβώς αυτή την παράμετρο σε ένα σενάριο διατήρησης της παρούσας αυξητικής τάσης των εκπομπών του αερίου του θερμοκηπίου: είδαν ότι αν φθάσουμε να διοχετεύσουμε 1.800 δισ. τόνους CO₂ στην ατμόσφαιρα (σήμερα είμαστε περίπου στα 500 δισ.) ακόμη και αν «κόψουμε» εντελώς τις περαιτέρω εκπομπές η θερμοκρασία της Γης θα εξακολουθήσει να ανεβαίνει για τα επόμενα 400 χρόνια. Κάντε τους υπολογισμούς σας.

 

Σταμάτησε η κλιματική αλλαγή;

 

Μέσα στο 2013 η συνήθης «συζήτηση» για την κλιματική αλλαγή πήρε νέα τροπή. Αιτία οι ενδείξεις ότι η άνοδος της θερμοκρασίας του πλανήτη επιβραδύνεται. Συγκεκριμένα, ενώ η τελευταία δεκαετία ήταν αδιαμφισβήτητα η θερμότερη από τότε που έχει αρχίσει να γίνεται καταγραφή των θερμοκρασιών, η μέση θερμοκρασία επιφανείας του πλανήτη φαίνεται να αυξάνεται με βραδύτερο ρυθμό τα τελευταία χρόνια. Οι παρατηρήσεις του είδους, οι οποίες για πρώτη φορά προέρχονται από τους ίδιους κλιματολόγους που μας έχουν συνηθίσει σε δυσοίωνες προειδοποιήσεις για τη μεταβολή του κλίματος, χαροποίησαν τους σκεπτικιστές που τις θεώρησαν ένα απτό σημάδι ότι όλα βαίνουν καλώς και ότι μπορούμε να συνεχίσουμε τη ζωή μας έτσι όπως την ξέραμε χωρίς κλιματικές ανησυχίες. Οι επιστήμονες έσπευσαν όμως να βάλουν τα πράγματα στη θέση τους, και μάλιστα χρησιμοποιώντας ως «όπλο» ένα από τα βασικά επιχειρήματα των «σκεπτικιστών του κλίματος». Η παρούσα φαινομενική επιβράδυνση, λένε, οφείλεται σε «φυσικές μεταβλητότητες» όπως οι άνεμοι, τα ρεύματα επιφανείας και οι ηφαιστειακές εκρήξεις, οι οποίες κάνουν «κύκλους». Ακριβώς όπως το γεγονός ότι στη δεκαετία του 1990 η θερμοκρασία της Γης ανέβαινε πιο γρήγορα δεν σήμαινε επιτάχυνση της κλιματικής αλλαγής, έτσι και η παρούσα επιβράδυνση δεν σημαίνει ανάσχεσή της.

Πόσο θα ανέβει η στάθμη της θάλασσας;

 

Το 2007 η Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC) του Οργανισμού Ηνωμένων Εθνών προκάλεσε θύελλα μεταξύ των κλιματολόγων, προβλέποντας άνοδο της στάθμης της θάλασσας από 18 έως 59 εκατοστά ως το τέλος του 21ου αιώνα – άνοδος η οποία κρίθηκε πολύ χαμηλή. Ηδη το 2009, με βάση τα δεδομένα της πραγματικής ανόδου και του ρυθμού της τήξης των πάγων, είχε καταστεί εμφανές ότι η εκτίμηση ήταν μάλλον υποτιμημένη. Η επόμενη έκθεση αναμένεται εντός του 2014 και, αν και κανείς δεν είναι σε θέση να γνωρίζει το τελικό πόρισμά της, «διαρροές» υποστηρίζουν ότι θα προβλέπει κατά πολύ υψηλότερη άνοδο των υδάτων – γύρω στο 1 μέτρο. Παρ’ όλα αυτά το ζήτημα αποτελεί αντικείμενο μεγάλων διαφωνιών και αποκλίσεων μεταξύ των ειδικών, καθώς πολλές παράμετροι του μηχανισμού που «ανεβοκατεβάζει» τα νερά του πλανήτη παραμένουν άγνωστες. Οι περισσότερες μελέτες, πάντως, συμφωνούν στο ότι ορισμένες περιοχές του πλανήτη θα πληγούν περισσότερο: τα νησιά και τα παράλια των τροπικών ζωνών του Ειρηνικού και του Ινδικού Ωκεανού και μεγαλουπόλεις όπως το Τόκιο, η Μελβούρνη, το Μπουένος Αϊρες και η Νέα Υόρκη οι οποίες θα πρέπει να προετοιμαστούν καταλλήλως.

Μετανάστες του κλίματος

 

Τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότεροι «λεσεψιανοί μετανάστες» – «ξένα» είδη που περνούν την κατασκευασμένη από τον Φερδινάνδο Λεσέψ Διώρυγα του Σουέζ – έρχονται να εγκατασταθούν στη Μεσόγειο. Μια ανάλογη «μετακόμιση» παρατηρείται επίσης σε ευρύτερη, πλανητική κλίμακα αλλά και σε μικρότερη, τοπική: εξωτικά είδη από τις τροπικές περιοχές της Γης εμφανίζονται σε ψυχρότερα μέρη όπου οι ντόπιοι δεν ξέρουν ούτε το όνομά τους, ενώ στα ελληνικά νερά ψάρια που συναντούσαμε στην Κρήτη κολυμπούν πια στο Βόρειο Αιγαίο. Το φαινόμενο αποδίδεται στην κλιματική αλλαγή και στη θέρμανση των νερών, που διευρύνει πλέον το «πεδίο δράσης» των ειδών που ζουν στα θερμά νερά. Τελευταίες μελέτες μάλιστα προβλέπουν ότι, αν η θέρμανση συνεχιστεί, τα τροπικά ψάρια θα κατακυριεύσουν όλα τα μήκη και πλάτη των ωκεανών της Γης και τα είδη που ζουν σε ψυχρότερα νερά θα μας αποχαιρετήσουν για πάντα.

Υπερακραία φαινόμενα

 

Οι πιο ορατές συνέπειες της κλιματικής αλλαγής εντοπίζονται από τους επιστήμονες στην ένταση των ακραίων καιρικών φαινομένων. Την τελευταία δεκαετία οι τυφώνες όχι μόνο έγιναν ισχυρότεροι και καταστρεπτικότεροι – βλ. Κατρίνα – αλλά επίσης άρχισαν να εμφανίζονται δριμύτεροι και συχνότεροι εκεί όπου δεν το συνήθιζαν: η σχετικά «προστατευμένη» Νέα Υόρκη «βούλιαξε» δυο φορές επί δυο συναπτά έτη, το 2011 από την Αϊρίν και το 2012 από τη Σάντι. Η τελευταία μάλιστα εισήγαγε στην «τυφωνο-ορολογία» τον όρο «υπερκαταιγίδα» ο οποίος το 2013 επανήλθε με πολύ μεγαλύτερες διαστάσεις με το χτύπημα του «υπερτυφώνα» Χαϊγιάν στις Φιλιππίνες. Το 2010 η Ρωσία γνώρισε μια άλλη πλευρά των υπερακραίων φαινομένων με ένα πρωτοφανές στα ιστορικά κύμα καύσωνα που προκάλεσε εκτεταμένες πυρκαγιές και 50.000 θανάτους. Κάποιοι κλιματολόγοι απέδωσαν το «ρωσικό φαινόμενο» κατά 80% στην κλιματική αλλαγή, άλλοι είπαν ότι αυτή δεν έπαιξε ιδιαίτερα μεγάλο ρόλο. Για να λύσουν τη διαμάχη ερευνητές του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης ανέπτυξαν μια νέα, αξιόπιστη προσέγγιση αποτίμησης των ακραίων καιρικών φαινομένων: το συμπέρασμά τους ήταν ότι η θέρμανση του πλανήτη τριπλασίασε τις πιθανότητες εμφάνισης του ακραίου καύσωνα στη Ρωσία.

 

Αρκτική: παγωμένα ιστορικά χαμηλά

 

Το 2012 ήταν μια γαλάζια χρονιά για την Αρκτική: η λευκή επιφάνειά της συρρικνώθηκε τον Οκτώβριο δραματικά στα 3,61 τ.χλμ. (μείωση 48,7% σε σχέση με τον μέσο όρο αυτής της εποχής) καθώς οι πάγοι έλιωσαν σε βαθμό-ρεκόρ, τον μεγαλύτερο που έχει παρατηρηθεί στην Ιστορία. Το προηγούμενο «ιστορικό χαμηλό» της βόρειας παγοκάλυψης του πλανήτη είχε παρατηρηθεί το 2007, όταν είχε μειωθεί στα 4,3 τ.χλμ. Εφέτος τα πράγματα ήταν κάπως καλύτερα: η έκταση των πάγων μειώθηκε λιγότερο «μένοντας» στα 5,1 τ.χλμ. – αριθμός ο οποίος αποτελεί ωστόσο τον έκτο χαμηλότερο στα χρονικά. Πολύ καλύτερα ήταν τα νέα του 2013 και για τον όγκο της θαλάσσιας παγοκάλυψης της Αρκτικής, ο οποίος σχετίζεται και με το μη ορατό σε εμάς πάχος των πάγων: αυξήθηκε στα 9.000 κυβικά χιλιόμετρα από 6.000 το 2012. Οι επιστήμονες διευκρίνισαν ότι η βελτιωμένη εικόνα δεν οφείλεται σε «πάγωμα» της κλιματικής αλλαγής αλλά σε απλές διακυμάνσεις των καιρικών συνθηκών. Πολλοί ειδικοί προβλέπουν ότι η Αρκτική θα είναι τα καλοκαίρια… γαλαζοπράσινη και πλήρως ελεύθερη από πάγο ως το 2040.

Η Γη «πατάτα»

Φωτογραφία: ESA/HPF/DLR   

Ο GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer), που εκτοξεύθηκε το 2009, ήταν ο πρώτος δορυφόρος από το πρόγραμμα «Ζωντανός πλανήτης» (Living Planet) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA). Αποστολή του ήταν να πραγματοποιήσει μια πρωτοφανούς ακρίβειας καταγραφή του βαρυτικού πεδίου της Γης. Εκτός του ότι μας προσέφερε πολύτιμα στοιχεία για τη συμπεριφορά των ωκεανών και την κυκλοφορία της θερμότητας στη Γη, ο GOCE μας αποκάλυψε επίσης τον πλανήτη μας για πρώτη φορά όχι στρογγυλό και ομαλό σαν μια τέλεια υδρόγειο σφαίρα, όπως τον έχουμε συνηθίσει, αλλά σαν μια ασουλούπωτη, στραπατσαρισμένη από τη βαρύτητα «πατάτα». Στα μέσα του περασμένου Οκτωβρίου ο δορυφόρος έμεινε από… ξένο (το αέριο που χρησιμοποιούσε ως καύσιμο) και βγήκε εκτός τροχιάς. Λίγο αργότερα εισήλθε ανεξέλεγκτος στη γήινη ατμόσφαιρα και τελικά στις 11 Νοεμβρίου συνετρίβη κοντά στα νησιά Φόκλαντ.

 

Καφαντάρης Τάσος

 

Δαμάσαμε – κάποιες – μορφές ενέργειας

 

Πόλεμος ή ειρήνη, βαρβαρότητα ή πολιτισμός, πείνα ή αφθονία… όλα έχουν αίτιο και αιτιατό την πολυπόθητη ενέργεια. Πόσω μάλλον όταν ο πληθυσμός των ανθρώπων επί Γης στα μέσα του 21ου αιώνα προβλέπεται να είναι ο διπλάσιος από εκείνον των μέσων του 20ού. Πώς θα διασφαλίσουμε ενέργεια για όλους αυτούς τους ανθρώπους; Κι αν υποθέσουμε πως νέα κοιτάσματα υδρογονανθράκων μπορούν να μας εγγυηθούν μια τέτοια επάρκεια, πώς θα σταματήσουμε το φαινόμενο του θερμοκηπίου και την κατακλυσμική μανία της κλιματικής αλλαγής; Ζέοντα ερωτήματα, στα οποία η πρώτη δεκαετία του νέου αιώνα προσπάθησε να αρθρώσει απαντήσεις – και το ΒΗΜΑscience τις κατέγραψε.

Φως, άνεμος, κύματα και γη

Παράλληλα με τα εγχειρήματα άντλησης ενέργειας από σχιστέλαιο, υδρογόνο και πυρηνική σύντηξη ή μεταστοιχείωση, είδαμε στην τελευταία δεκαετία και ραγδαίες εξελίξεις στην εκμετάλλευση των κλασικών ανανεώσιμων πηγών: της ηλιακής ενέργειας, της αιολικής, της υδροδυναμικής και της γεωθερμίας. Τα φωτοβολταϊκά παντός τύπου, οι ανεμογεννήτριες και οι συσσωρευτές δυναμικού από γεωθερμία αξιοποιούν την επανάσταση στον τομέα των υλικών που έφερε η νανοτεχνολογία, για την επίτευξη ακόμη πιο αποδοτικών συστημάτων. Ηδη η εξάπλωσή τους είναι παγκόσμια και – όπως προέβλεψε στις 11 Δεκεμβρίου 2013, στο κανάλι CNN, ο μελλοντολόγος και διευθυντής Ερευνών της Google, Ray Kurzweil – ως το 2030 η ηλιακή ενέργεια θα έχει κατορθώσει να καλύψει όλες τις ενεργειακές ανάγκες του πλανήτη. Για την εκμετάλλευση της αέναης κίνησης των κυμάτων έχουν ήδη στηθεί τα πρώτα υδροδυναμικά εργοστάσια στους βυθούς των ωκεανών, αλλά και ένας 94χρονος Ελληνας, ο Κώστας Χατζηλάκος, επέδειξε πρακτική λύση που μετατρέπει τα παράλιά μας σε σταθμούς παραγωγής δωρεάν ηλεκτρικής ενέργειας!  

Τι έγινε η «οικονομία του υδρογόνου»;

 

Στην αρχή της δεκαετίας όλοι μιλούσαν για την προ των θυρών αντικατάσταση των αντλιών βενζίνης από αντλίες υδρογόνου και για την απελευθέρωσή μας από τα μύρια δεινά της καύσης υδρογονανθράκων. Καθώς όμως συνεχίζουμε σήμερα να πληρώνουμε τον «μαύρο χρυσό», ας δούμε τι συνέβη και «δεν συνέβη»: Το πρώτο ζήτημα ήταν το πώς θα παράγουμε το υδρογόνο που χρειαζόμαστε. Μια λύση είχε παρουσιάσει το 2000 ο έλληνας ερευνητής του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ, Αναστάσιος Μέλης. Ο συμπατριώτης μας είχε «πείσει» τα φύκη να παράγουν κατά τη φωτοσύνθεσή τους υδρογόνο αντί για διοξείδιο του άνθρακα. Είχε φθάσει να παράγει υδρογόνο με κόστος 0,7 δολάρια ανά κιλοβάτ και τώρα πασχίζει να φθάσει στο μισό του κόστους του φυσικού αερίου. Μια άλλη λύση πρότεινε η βιολόγος Σου-Ελεν Βαν Οοτενεγκεμ, από το Βανκούβερ των ΗΠΑ: τα βακτήρια του τύπου Thermotoga neapolitana τρώνε αμμωνία και εκκενώνουν 8 λίτρα αερίων την ώρα, από τα οποία 80% είναι καθαρό υδρογόνο! Μένει να βρούμε το πόσα δισεκατομμύρια τέτοια βακτήρια πρέπει να θρέφουμε για κάθε «γέμισμα του ντεπόζιτου». Η τρίτη λύση είναι τα πασίγνωστα πλέον ηλεκτροπαραγωγά στοιχεία χημικής αντίδρασης, τα fuel cells. Αυτά αφαιρούν μέσω καταλύτη ηλεκτρόνια από το υδρογόνο και παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα. Το μέγα πρόβλημα όμως είναι η μεταφορά και η αποθήκευση του υδρογόνου: είναι τέσσερις φορές πιο πτητικό από το μεθάνιο και δέκα από τη βενζίνη, ενώ για την υγροποίησή του απαιτείται ψυγείο στους -253° C! Πώς μπορούμε να το «συσκευάσουμε» φθηνά και με ασφάλεια λοιπόν; H απάντηση που δόθηκε ήταν να γεμίζουμε το ντεπόζιτό μας με… πέτρες ζεόλιθου. Οι επιστήμονες βρήκαν ότι ο ζεόλιθος μπορεί να κατακρατήσει υδρογόνο ίσο με το 6,5% του βάρους του. Ωστόσο βρήκαν επίσης ότι τα εσωτερικά τοιχώματα του ζεόλιθου παρεμποδίζουν τον πλήρη έλεγχο της ροής του υδρογόνου. Λύση και σε αυτό τα πρόβλημα βρέθηκε από τον καθηγητή Χημείας στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, Ομάρ Γιάγκι. H επιστημονική ομάδα του δημιούργησε μια οικογένεια κρυσταλλικών μοριακών δομών βασισμένη σε οξείδια του ψευδαργύρου, που μοιάζει με κύβο από κοτετσόσυρμα, σε μέγεθος τέτοιο που να χωράει το ευμέγεθες μόριο του υδρογόνου. Τώρα, αναμένουμε τον κύβο αυτόν να βελτιωθεί, με αξιοποίηση του θαυματουργού γραφένιου.

Πυρηνική σύντηξη ή μεταστοιχείωση;

 

Το όνειρο της ενεργειακής επάρκειας όχι μόνο για τις ανάγκες του πλανήτη αλλά και για τα διαπλανητικά ως διαστρικά μας ταξίδια υποτίθεται ότι μπορεί να μας το υλοποιήσει μόνο η επιτυχής «απομίμηση του Ηλιου» – η πυρηνική σύντηξη δευτερίου με τρίτιο. Οι Αμερικανοί επιδιώκουν να το επιτύχουν αυτό με τον βομβαρδισμό ενός πλαστικού σφαιριδίου διαμέτρου δύο χιλιοστών – γεμάτου με 150 γραμμ. μείγματος δευτερίου-τριτίου – από μια συστοιχία 192 λέιζερ, που για ένα εικοσάκις δισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου εκτοξεύουν 500 τρισεκατομμύρια βατ κατά του σφαιριδίου. Επειτα από τα απανωτά πειράματα της τελευταίας δεκαετίας, οι ιθύνοντες ελπίζουν να φθάσουν στην ευκταία απόδοση ενέργειας του 1000% ως το 2030. Οι Ευρωπαίοι, πάλι, κυνηγούν τον ίδιο στόχο με τον πανάκριβο αντιδραστήρα σύντηξης ITER, που έχουν στήσει στη Νότια Γαλλία. Αλλά και τα δύο σενάρια δεν προβλέπουν την ύπαρξη «εργοστασίων παραγωγής ατμοηλεκτρικής ενέργειας από πυρηνική σύντηξη» πριν από το 2050.

Εναν δρόμο εντελώς διαφορετικό – και πολύ πιο φθηνό και σύντομο – για τη σύντηξη είπαν ότι βρήκαν ένας Ιταλός (το 2011) και ένας Ελληνας (το 2012). Τόσο ο Αντρέα Ρόσι όσο και ο Γιάννης Χατζηχρήστος «πειράζουν» σκόνη νικελίου και τη μετατρέπουν σε ψευδάργυρο και χαλκό συν πολλαπλάσια ενέργεια στην έξοδο (υπό μορφή ατμού) από την αναλωθείσα. Ο Ρόσι δεν αποκάλυψε ποτέ το πώς το επιτυγχάνει, αλλά και δεν κατόρθωσε ως σήμερα να σταθεροποιήσει τη διαδικασία. Ο Χατζηχρήστος, της εταιρείας Δευκαλίων (DGT διεθνώς), εξήγησε λεπτομερώς ότι υπό βομβαρδισμό πλάσματος κατορθώνει αλλοίωση των κρυστάλλων του νικελίου σε μορφή Rydberg, δημιουργία κβαντομηχαντικής σήραγγας για την υπερπήδηση του φράγματος Κουλόμπ και μεταστοιχείωσή τους με πυρηνοσύνθεση αντίστοιχη αυτής που συμβαίνει στην κορόνα του Ηλιου. Τη θεωρητική ερμηνεία του φαινομένου παρουσίασε εφέτος σε κοινή εργασία με τον καθηγητή Yeong E. Kim, του αμερικανικού πανεπιστημίου Purdue. Για το αν και πρακτικά έλυσε το ενεργειακό πρόβλημα του πλανήτη, θα περιμένουμε την έναρξη βιομηχανικής παραγωγής «κινητήρων μεταστοιχείωσης» από την DGT.

Μετά το πετρέλαιο, ξε-σχιστέλαιο

 

Κοινή αγωνία οικολόγων και γεωλόγων ήταν εδώ και χρόνια το ενδεχόμενο να «στραγγίξουμε» τα αποθέματα πετρελαίου του πλανήτη ως το 2020. Αλλά την τελευταία εξαετία μια νέα τεχνολογία εξαγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου υπόσχεται υπερεπάρκεια καυσίμων. Το λεγόμενο «σχιστέλαιο» (shale oil) εξάγεται μέσω υδραυλικής και θερμικής ρωγμάτωσης και ρευστοποίησης των σχιστολιθικών βράχων. Το «ζουμί» της λιωμένης κηροζίνης αντλείται στην επιφάνεια και διασπάται σε πετρέλαιο ή φυσικό αέριο, ενώ το νερό που χρησιμοποιήθηκε ανακυκλώνεται. Αυτό όμως το τελευταίο είναι η αχίλλειος πτέρνα της ιστορίας: Το νερό που αντλείται από τα κοιτάσματα εξέρχεται άκρως τοξικό και η όποια διαφυγή του στον υδροφόρο ορίζοντα μπορεί να καταστήσει την περιοχή «κρανίου τόπο».  

Σχόλια αναγνωστών (1)

 

 

Φαφούτη Λαλίνα

 

Γράψαμε νέα ρεκόρ

Βουτιά στο απέραντο βάθος

 

Το πειραματικό ρολόι «Deepsea Challenge» σχεδιάστηκε από τη Rolex ειδικά για το «ταξίδι» του Τζέιμς Κάμερον, οι αντοχές του όμως ξεπερνούν κατά πολύ αυτές της αποστολής του: οι δοκιμές του έγιναν σε ειδική δεξαμενή βάθους 15.000 μέτρων

 

 

Στις 26 Μαρτίου του 2012 ο καναδικής καταγωγής σκηνοθέτης Τζέιμς Κάμερον καταδύθηκε με ένα ειδικά σχεδιασμένο βαθυσκάφος, το «Deepsea Challenger», στο Challenger Deep της Τάφρου των Μαριανών, το βαθύτερο σημείο των ωκεανών της Γης. Δεν ήταν ο πρώτος που έκανε τη συγκεκριμένη «βουτιά» – ο Ζακ Πικάρ και ο Ντον Γουέλς κατέχουν αυτή την πρωτιά καταδυόμενοι στο ίδιο σημείο με ένα άλλο βαθυσκάφος, το «Trieste», το 1960. Οι ίδιοι επίσης κατέχουν και το ρεκόρ του μεγαλύτερου βάθους, φθάνοντας τα 10.911 μ. Ο κ. Κάμερον, πραγματοποιώντας τη δεύτερη επανδρωμένη αποστολή στην Ιστορία, το «έχασε» παραλίγο, φθάνοντας στα 10.898,4 μ. Σημείωσε όμως δύο άλλα πολύ σημαντικά ρεκόρ: είναι ο πρώτος που έκανε αυτό το «ταξίδι» μόνος, όπως επίσης είναι ο πρώτος που έμεινε σε αυτή την άβυσσο για ένα σημαντικό διάστημα (τρεις ώρες) εξερευνώντας τον άγνωστο βυθό. Το «Trieste» ήταν ένα «θαύμα» της τεχνολογίας της εποχής του και το ίδιο ισχύει με τα σημερινά δεδομένα για το «Deepsea Challenger», το οποίο μετά την αποστολή δωρήθηκε στο Ωκεανογραφικό Ιδρυμα Γουντς Χόουλ. Τα δύο βαθυσκάφη είχαν και κάτι άλλο κοινό – «φορούσαν» σε ειδικό βραχίονα πρότυπα ρολόγια Rolex που κατέχουν αντίστοιχα το «ωρολογιακό» ρεκόρ βάθους (Deep Sea Special το 1960, Deepsea Challenge το 2012). Το «Deepsea Challenger» ήταν επίσης διαμορφωμένο έτσι ώστε να επιτρέψει στον σκηνοθέτη να κινηματογραφήσει τον άγνωστο κόσμο του απόλυτου θαλάσσιου σκοταδιού. Πώς ήταν εκεί κάτω; «Σαν σεληνιακό τοπίο, πολύ έρημο, η αίσθηση που είχα ήταν αυτή της απόλυτης απομόνωσης… Σαν να ήμουν σε άλλον πλανήτη» δήλωσε στην πρώτη παρουσίαση των πλάνων που τράβηξε.

Ο ταξιδιώτης του χρόνου

 

Στις 10 Οκτωβρίου 2005, πατώντας το πόδι του στο κοσμοδρόμιο του Καζακστάν ερχόμενος από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, ο ρώσος κοσμοναύτης Σεργκέι Κρικάλεφ «έσπασε» το ρεκόρ που κατείχε ο Σεργκέι Αβντέγεφ από το 1999 και έγινε ο άνθρωπος με τον μεγαλύτερο συνολικό χρόνο παραμονής στο Διάστημα: 803 ημέρες, 9 ώρες και 39 λεπτά. Οι επιδόσεις του είδους δεν καταρρίπτονται εύκολα, οπότε ο δημοφιλής ρώσος κοσμοναύτης (ο οποίος βρισκόταν στον διαστημικό σταθμό MIR όταν κατέρρευσε η Σοβιετική Ενωση το 1991) αναμένεται ότι θα διατηρήσει το ρεκόρ του μάλλον για καιρό ακόμη. Πριν από μερικούς μήνες ο Σεργκέι Κρικάλεφ κατέκτησε επίσης έναν ακόμη σπανιότερο τίτλο: επιστήμονες υπολόγισαν ότι είναι ο άνθρωπος που έχει ταξιδέψει περισσότερο στον χρόνο. Οι ώρες παραμονής του στο Διάστημα σε συνδυασμό με το φαινόμενο της διαστολής του χρόνου που προκύπτει από τις θεωρίες του Αϊνστάιν σημαίνουν ότι έχει ζήσει 0,02 δευτερόλεπτα λιγότερο από οποιονδήποτε άνθρωπο ζει στη Γη – ουσιαστικά έχει ταξιδέψει για 0,02 δευτερόλεπτα στο ίδιο του το μέλλον!

Πιο γρήγορα από τον ήχο

 

Στις 14 Οκτωβρίου του 2012 ο αυστριακής καταγωγής αλεξιπτωτιστής και κασκαντέρ Φέλιξ Μπαουμγκάρτνερ ανέβηκε με ένα αερόστατο στη στρατόσφαιρα επάνω από το Νέο Μεξικό των Ηνωμένων Πολιτειών. Οταν έφθασε σε ύψος 39 χλμ., βγήκε από την ειδική κάψουλα και έπεσε σε κάθετη πτώση στο κενό. Κατεβαίνοντας έφθασε τη μέγιστη ταχύτητα των 1.357,64 χλμ. (1,25 Mach) και κατέκτησε πολλά ρεκόρ: είναι ο πρώτος άνθρωπος που έσπασε το φράγμα του ήχου χωρίς να «ταξιδεύει» μέσα σε σκάφος, ενώ επίσης κατέρριψε τα ρεκόρ ύψους για πτήση με αερόστατο και για πτώση με αλεξίπτωτο, καθώς και το ρεκόρ ταχύτητας σε ελεύθερη πτώση. Αυτά όμως δεν είναι τα μόνα. Ο αυστριακός λάτρης του ιλίγγου έχει πολλές διακρίσεις: μεταξύ άλλων, το 2003 έγινε ο πρώτος άνθρωπος που διέσχισε με ελεύθερη πτώση τη Μάγχη, με ένα ειδικά σχεδιασμένο «φτερό», το 2004 ήταν ο πρώτος που πήδηξε με άλμα βάσης στη γέφυρα του Μιγιό στη Γαλλία, την ψηλότερη γέφυρα στον κόσμο, το 2008 ήταν ο πρώτος που έπεσε με ελεύθερη πτώση και στη συνέχεια πήδηξε από τον περιστρεφόμενο πύργο Torso στο Μάλμε της Σουηδίας, ενώ το 2010 σημείωσε το ρεκόρ του χαμηλότερου άλματος βάσης πηδώντας από το χέρι του αγάλματος του Χριστού Λυτρωτή στο Ρίο ντε Τζανέιρο. Η «βουτιά» από τη στρατόσφαιρα ήταν ωστόσο οπωσδήποτε η κορύφωση της ριψοκίνδυνης σταδιοδρομίας του. Γι’ αυτό και είχε δηλώσει ότι έπειτα από αυτό θα αποσυρόταν από τα επικίνδυνα εγχειρήματα – κάτι το οποίο ως τώρα έχει τηρήσει.

Τα επιστημονικά επιτεύγματα του 2013

Το επίτευγμα της χρονιάς και οι εννέα αναπληρωματικοί σε ένα σύντομο βίντεο του Science (Credit:Science)

Βαγγέλης Πρατικάκης ΤΟ ΒΗΜΑ 20.12.2013

Οι συντάκτες της επιθεώρησης Science επιλέγουν τις σημαντικότερες εξελίξεις της χρονιάς που φεύγει