Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1987. január-június (20. évfolyam, 1-25. szám)
1987-03-27 / 12. szám
ÚJ szú 1987. III. 27. TUDOMÁNY TECHNIKA Századunk elején Konsztantyin Ciolkovszkij érdemes gondolatot fejtett ki, amely azonban valójában észrevétlen maradt: az a világegyetem, amelyet ismerünk, nem is lehetett volna más. Az ötvenes évek közepén G. II- disz szovjet asztrofizikus arra hívta fel a figyelmet, hogy világegyetemünkben a fizika törvényei olyanok, hogy „megengedik“ az atomok, csillagok, bolygók, az élet létezését. Egy másik szovjet asztrofizikustól, A. Zelmanovtól származik a következő megfogalmazás: az ember bizonyos típusú természeti folyamatok tanúja, azért, mert a más típusú folyamatok tanúk nélkül zajlanak le. Az új elv, amely a modern természettudományban és filozófiában az antropocentrikus (emberközpontú) elnevezést kapta, így fogalmazható meg: „Azért létezünk, mert a világ- egyetem olyan, amilyen“. Mindez azonban magyarázatra szorul. Az evolúció szokásos képe így fest: a világegyetem tágulásának egyik korai szakaszában kialakultak a könnyű elemek - hidrogén és hélium - magjai. Aztán lassanként létrejöttek a különböző elemek- a „sűrűsödések“, amelyek a csillagok és a galaktikák alapjait képezték. A csillagok belsejében termonukleáris reakciók „lobbantak fel", lassanként megvalósult a nehezebb elemek szintézise. A Nap körül - és minden valószínűség szerint - más csillagok körül is megkezdődött a bolygók kialakulása. És legalább az egyik bolygón - a Földön - mintegy 4 milliárd évvel ezelőtt olyan viszonyok alakultak ki, amelyek kedvezőek voltak az élet keletkezése számára... Az anyag fejlődése azonban- nem valamilyen véletlen és zűrzavaros dolog. A világegyetemünkre jellemző fizikai alaptörvények határozzák meg. Mindenféle eltérés ezektől felismerhetetlenül megváltoztatta volna az élet keletkezését. Az életnek a világegyetemben való lehetőségével közvetlenül összefügg például az anyag úgynevezett általános sűrűsége. Ha ez kisebb valamilyen kritikus mennyiségnél, akkor a világegyetem korlátlanul tágulna. Ha nagyobb - akkor tágulását idővel összehúzódás váltja majd fel. A legutolsó asztrofizikai adatok szerint, az anyag átlagos sűrűsége világegyetemünkben közel van a kritikus sűrűséghez. De az éppen az, ami az élet keletkezéséhez szükséges! Rendkívül kis sűrűség esetén a „megritkult“ világegyetemben nem alakulhattak volna ki sűrűbb anyagcsomók - galaktikák és csillagok. Rendkívül nagy sűrűség esetén csökkent volna az az időköz, amely a világegyetem tágulásának kezdetét elválasztotta az összehúzódásra való áttérésének pillanatától. Rövid pulzációs ciklusnál pedig egyszerűen nincs elegendő idő ahhoz, hogy értelmes lények alakuljanak ki. A világegyetem fejlődésének szerkezete és jellege azoknak az alapvető fizikai állandóknak a szám- jelentéseitől is függ, amelyek a tudomány számára ismert kölcsönhatások négy típusát jellemzik - az erős, gyenge, elektromágneses és gravitációs kölcsönhatást. Ezekhez hozzá kell tenni az elektron töltését és tömegét. Abban az esetben például, Miért élünk ebben a világban? ha az elektron tömege a létezőnél háromszor nagyobb volna, akkor a hidrogénatom életének időtartama mindössze egy hónap lenne, ha pedig négyszer nagyobb - akkor egyetlen nap. Ilyen világegyetemben sem atomok, sem molekulák nem volnának. Ez a kérdés merül fel: minthogy az állandók sorozata világegyetemünkben egyedülálló jellegű, minden egyedülálló pedig rendkívül valószínűtlen, akkor a feltételek ennyire valószínűtlen komplexuma miként jött létre mégis? Két lehetőség van. Az egyik lényege az, hogy világegyetemünk a tágulás és az összehúzódás számtalan sok ciklusán ment keresztül, és mindegyik elején kialakult a fizikai állandók sorozata, amely ciklusról ciklusra változott. És mi abban a ciklusban jöttünk világra, amelyben kialakult a fizikai állandók és más tulajdonságok olyan összekapcsolódása, amely kedvező a bonyolult struktúrák és az élő rendszerek létrejötte számára. A másik lehetőség abban rejlik, hogy az anyagi világban a különböző világegyetemek számtalan sokasága létezik, s mindegyikre nézve a fizikai állandók és tulajdonságok sajátos komplexuma jellemző. És mi ezek közül abban létezünk, amelynek a tulajdonságai megengedik az élő szervezetek létezését. Minthogy a lehetőségek száma Mindkét esetben végtelen, semmi lehetetlen sincs abban, hogy a mi egyedülálló komplexumunk megvalósult. De nemcsak a világegyetem egyedülálló, hanem bolygónk is. Elsősorban, a Föld olyan távolságra van a Naptól, hogy optimális meny- nyiségű energiát - fényt és meleget- kap tőle. A Föld - az egyetlen olyan bolygó a naprendszerben, amelynek hidroszférája van (a víz az élő sejt alkotórésze). Minden valószínűség szerint, itt más körülmények is szerepét játszottak - az őslégkör vegyi összetétele, az optimális nehézségi erő, a Föld felületét elérő napsugárzás összetétele (ismeretes például, hogy az ózonréteg minden élőt a Földön megvéd a Nap ibolyántúli sugárzásának kemény összetevőjétől.) Kiderül, hogy galaktikánk belsejében is létezik egy olyan terület, amely az élet keletkezése számára, kedvező feltételei révén kiemelkedik a többi közül. Ezt a kört „az élet övezetének“ lehet nevezni. De ez is kevés: a Nap a galaktika két spirális alakú ága között helyezkedett el- mind az egyiktől, mind a másiktól távol. Ezért nem fenyegeti a földi életet az új csillagok ártalmas kisugárzása. A megállapítás tehát így hangzik: azért létezünk, mert a világegyetem objektíve, tőlük és tudatunktól függetlenül bizonyos tulajdonságokkal rendelkezik. Ez az elv úgy is megfogalmazható, hogy semmilyen említés sem történik az emberről: „Ha a világegyetemnek más tulajdonságai volnának, akkor a bonyolult struktúrák kialakulása lehetetlen volna“. Nyilván ez a legjelentősebb válasz arra a kérdésre, hogy a bennünket ma körülvevő világ és az abban érvényes törvények miért olyanok, mint amilyenek. VIKTOR KOMAROV, a moszkvai planetárim munkatársa FOGPÓTLÁS MIKROGÉPPEL v Francois Duret, francia fogorvos a koronák, hidak és más fogprotézisek előállítása terén korszakalkotó újítást mutatott be: a fogpótlás elkészítéséhez alig egy órára van szükség. A fogorvos tízévi kutatómunkával, más szakemberekkel közösen kifejlesztett egy apró videokamerát, amely néhány másodperc alatt háromdimenziós felvételt készít a beteg állkapcsáról és fogsoráról. Ezt a képet mikroszámítógép elemzi, és meghatározza a hiányzó rész körvonalait, majd a mikrogép által vezérelt szerszámgép elkészíti magát a fogpótlást. Az új módszer a hagyományosnál sokkal gyorsabb és pontosabb, így jelentősen javítja e szolgáltatás minőségét. Alkalmazásának következményeihez tartozik viszont az is, hogy teljes egészében kiküszöböli a fogtechnikusi munkát. MIKROBUBORÉKKAL A Western Journal of Medicine közlése szerint a stanfordi gyógyászati központban kísérletileg új módszert vezettek be a tüdóbeli vérnyomás mérésére. A stressz, kimerültség vagy szív- betegség miatt emelkedett vérnyomás az artériák felszakadásához vezethet a tüdőben. A módszer abból áll, hogy széndioxid mikrobuborékokat injekcióznak a vénába. Amikor ezek a szívet elérik, a környezeti nyomástól függő frekvenciával vibrálnak. A rezgéseket a beteg mellkasára helyezett mikrofonnal regisztrálják. Az eljárással elkerülhető a lényegesen költségesebb és veszélyesebb katéterezés. CSÍPŐPROTÉZIS-BEÜLTETÉS CAD-DAL A világon évente több mint 1 millió csípőprotézis-beültetést végeznek. Ezek közül bizonyos hányadot öt éven belül meg kell ismételni. Erre a második műtétre akkor van szükség, ha a csípőbe ültetett, acélból készült mesterséges ízület anyagkifáradást vagy törést szenved. Mindeddig a sebészek hat alapméretből választhatták ki azt a fémprotézist, amely legjobban illeszkedett az adott csípő alakjához. Az oszteo-artitiszben szenvedő betegek gyógyításában, így a protézis cseréjében hamarosan segítséget nyújthat a sebészeknek a CAD (számítógéppel segített tervezés) technika. Az új módszert a belfasti Queens Egyetemen fejlesztették ki. Két röntgenképet készítenek egymásra merőleges látószögből. Ezeket a számítógép feldolgozza, és a képernyőn megjelenő ábrából le lehet képezni azt a háromdimenziós valóságos modellt, amely megfelel a beteg testrész méreteinek. A sebész így minden geometriai sajátosságot figyelembe vehet a modell elkészítésénél, ami a fémprotézis pontos kialakításához fontos. A cserélendő elem eltávolításának szimulációjával a sebész előre láthatja, mennyi anyaggal kell majd dolgoznia a műtőben, és hogyan folyik le az operáció. A háromdimenziós ábrák természetesen tárolhatók. AZ ÉLVEBONCOLÁSRÓL Miután Svájcban Franz Weber, az állati jogok mozgalmának aktivistája és a Helvetic Nostra szervezet 150 ezer aláírást gyújtott össze, közös javaslatot nyújtottak be az alkotmány módosításra, mely megtiltaná az élveboncolást. Ehhez a választók 30 százalékának támogatását el is nyerték. Ellene voltak viszont a nagy multinacionális gyógyszer- gyártó cégek és az egyetemi kutatóközösségek. Szerintük az élveboncolás betiltásával nem oldódna meg a probléma, hiszen akkor az érintett vállalatok más országba tennék át székhelyüket, de a kísérteteket folytatnák. A genfi Battelle Intézet jelentése szerint 6000 munkahely azonnal elveszne a tiltó rendelkezés hatására. A szavazatok összeszámlálá- sa után kitűnt, hogy a választók a javaslatot elutasították. A gyógyszergyártók tehát fellélegezhetnek. ZIVATAR JELZŐ Hangjelzéssel figyelmeztet a közeledő zivatarra egy új francia készülék. Két érzékelőjéből az egyik a 20 kilométer távolságban végbemenő villamos kisüléseket is érzékeli, a másik az elektrosztatikus tér zivatarokat megelőző változásaira reagál, a műszer közvetlen szomszédságát kísérve figyelemmel. A hordozható készüléknek saját áramforrása van. Főként a távközlési tornyokban, fúrószigeteken, a bányákban és a hegyi állomásokon vehetik hasznát. MESTERSÉGES IZOMSZÖVET Az amerikai szabványügyi hivatal munkatársai olyan szintetikus anyagot készítettek, amely az élő emberi izomszövet módjára reagál az olyan elektromágneses sugárzásokra, amilyeneket bizonyos orvosi készülékek bocsátanak ki. Az újfajta szerves anyaggal egyebek között a dia- termía és a hipertermia kezelés hatását vizsgálják majd - ezek a készülékek elektromágneses hullámokat gerjesztenek a test szöveteinek felhevítésére fizikoterápiás céllal vagy a rákbetegség kezelésének részeként. ELEKTRONIKUS ALMA A FÁN A gyümölcsszállítmányok sorsa az Egyesült Államokban sem jobb, mint nálunk. Az a tapasztalat, hogy a természet által gyönyörűnek megalkotott almák mintegy 30 százaléka többé-kevésbé megsérül azon a kanyargós úton, amely az almafától a fogyasztó asztaláig vezet. Michigan állam egyetemének kutatói a szállítás viszontagságainak a felderítése és részletes elemzése érdekébe^ almaforma kis számítógépet szerkesztettek, és azt felfüggesztették az almafa ágára. Ettől kezdve mindenben osztozott természetes eredetű almatársai sorsában: leszedték, ládába rakták, elszállították. ki-berakták. elvitték az üzletbe. A számítógép közben szorgosan regisztrált minden rázkódást, ütödést, nyomást, följegyezte a környezet nedvességét és hőmérsékletét. Az adatok elemzésétől a gyümölcskárosodás okainak és körülményeinek felderítését remélik. A számítógép alkalmazása a bolgár mezőgazdaságban Bulgária híres fejlett mezőgazdaságáról, az alapvető növénykultúrák tartós rekordterméseiről. A sikerek mögött természetesen gondok is vannak. Az ország gyorsütemú iparosítása a mezőgazdaságban foglalkoztatottak létszámának rohamos csökkenésével járt együtt. Mindazonáltal a Bulgáriában termesztett hagyományos növénykultúrák még ma is sok kézzel végzett munkát igényelnek. Másrészt a korszerű növénytermesztés modern technológiákra épül, amelyek szigorú Detartása garantálhatja csak a magas terméshozamot és a megfelelő termelékenységet. Ebben a viszonylatban Bulgária mindenképpen reményteljes eredményeket ért el. Az ide érkező külföldi vendégek egyre gyakrabban fejezik ki azt az óhajukat, hogy szeretnék megtekinteni a szófiai N. Puskarovról elnevezett termésprogramozó tudományos kutatóintézetet. Az érdeklődök itt megláthatják, mi mindenben rejlik a gazdag termőföldek és a teli magtárak titka, meggyőződhetnek ártól, hogy Bulgáriában a tudomány közvetlen termelőerővé vált. Minden jelentős termelőszövetkezeti komplexum termőterületének jellemzői az agrometeorológiai adatai be vannak táplálva a számítógépbe. Az előző évek eredményeinek figyelembevételével kiszámítják, hogy az adott szövetkezet számára melyik növényfajta termesztése lenne a legperspektivikusabb, s egyúttal szigorú technológiai előírásokat dolgoznak ki a termesztés egész ciklusára a talaj vetés előtti megmunkálásától kezdve egészen a terménybetakarításig. A nagyobb agráripari komplexumok - ez Bulgáriában is a mezőgazda- sági termelés és terményfeldolgozás legkorszerűbb formája, amelyet az utóbbi tizenöt évben vezettek be országosan - nagy számítógépekkel, mini- és mikrokomputerekkel felszerelt saját számítóközponttal rendelkeznek. Ezek a komplex technológiai és közgazdaságtani információkat dolgoznak fel, megtervezik és szétosztják a munkát. Vegyük például, hogy egy 5000 hektáros „masszívumon“ - ahogy ők ezt a szövetkezeti területi egységet nevezik - répát termesztenek. A vetés végtelen sorokban zöldell. Szükséges, hogy a növénykék közti távolság és a sorköz pontosan meg legyen határozva. Pontosságot nem lehetséges elérni csak a vetögép beállításával. Azt is figyelembe kell venni, hogy a vetőmag egy része csírázóképtelen, ezért sűrűbben kell vetni. Ugyanakkor hagyományos módszerrel - kapával - történik az egyelés, amely mindamellett nehéz fizikai munkát jelent... Milyen megoldást kínál ehelyett a tudomány? Traktort egy szokatlan szerkezetű utánfutóval, amelynek „elektronikus szeme", kis komputer „szíve“ és éles kései vannak. Az elektronikus érzékelő beméri a sorokat ■és kimutatja a növénykét. A számítógép rögzíti a szenzorból érkező jelzéseket, és a mozgás sebességét figyelembe véve kiszámítja az előző növénytől számított optimális távolságot. Az első növényt a kések kikerülik, a következőket pedig kivágják. Addig dolgoznak, amíg meg nem érkezik a jelzés, amelynek következtében a szerkezet a késeket felemeli. Ezáltal a talajban marad minden, ami a kiszámított zónában esik. Bizonyos eltérések megengedettek, de csak az előzetes számítások keretén belül. A munka gyorsan és pontosan halad, függetlenül a traktor sebességében mutatkozó nagy eltérésektől. Az automatikus répaegyelőgép rendeltetésszerű működése - akárcsak az egyéb precíz gépezeté - a talajmegmunkálás technológiájának pontos betartásáról, a gondosan végzett gyomlálástól stb. függ, hiszen bármennyire jó is ez a szerkezet, mégsem lehet olyannyira tökéletes, hogy a hasonlatos gyomnövényt meg tudja különböztetni a kultúrnövénytől. A rendszert a szófiai Rádióelektronikai tudományos kutatóintézetben fejlesztették ki szovjet megrendelésre és szovjet mezőgazdasági gépgyártók részvételével. Alkalmazása a KGST országokban rendkívül jól bevált, főleg a Szovjetunióban és Csehszlovákiában, a két legnagyobb répatermelő országban a KGST tagállamok között. A mikrokomputer az SM 600 típusú bolgár mikroprocesszor-család felhasználásával készült. Ugyanezt a mikroprocesszor-családot alkalmazták a silótakarmány- begyűjtő kombájn kifejlesztésénél. A munkagép működését és a kombájn haladását vezérli a vetés sűrűségétől és a zöldanyag stb. mennyiségétől függően. Minden - a mezőgazdasági technikát irányító - rendszer Tolbuhin városában készül. A helyi technikumban készítik fel a jövő szakembereit, elsősorban persze az üzem számára, ahol a fent említett „elektronikus szemeket“, „kezeket“ és „szíveket“ gyártják, amelyekkel azután a mezőgazdasági gépeket felszerelik. A termékek jó minősége garantált, hiszen a technikum növendékei még a tanulás, a felkészülés idején bekapcsolódnak a mikroprocesszorok gyártásába, amelyek egyenesen a piac számára készülnek. A számítógép alkalmazása a mezőgazdaságban természetesen nem merül ki -a fent említett példákkal. Bulgária legelőin „nyaklánccal“ felszerelt tehenek legelésznek, ami azt jelenti, hogy számítógépesített, tudományosan megalapozott az állatok etetése, takarmányozása. Ugyanez a módszert a sertések esetében is alkalmazható, persze nem „nyaklánc“ - amely az állat kódját rögzíti - hanem „fülbevaló“ segítségével. Számítógépes rendszerek segítik továbbá az öntözést, valamint a környezetvédők munkáját a mezőgazdaságban. Amit külön hangsúlyozni érdemes: a legfőbb szerepe a fejlődés tekintetében a programozásnak van. (A „Számítógépek a rózsák országában“ című kiadvány nyomán)
