Koľko priestoru zaberajú častice koronavírusu z celého sveta? Matematika pozná odpoveď
Britskému matematikovi Christianovi Yatesovi, pôsobiacemu na univerzite Bath v Anglicku, sa podarilo vypočítať, koľko priestoru by zabrali všetky častice vírusu SARS-CoV-2 na svete, ak by sme ich dokázali uložiť na jednu hromadu, informoval portál DailyMail.
SARS-CoV-2 je nákazlivý druh vírusu rodu Betacoronavirus z čeľade koronavírusov. Koronavírusy patria medzi veľké obalené vírusy obsahujúce jednovláknovú RNA a vôbec po prvýkrát boli identifikované koncom 60. rokov minulého storočia.
Napriek tomu, že poznáme ich veľkosť, ktorá je stanovená na 80 až 120 nanometrov, čo je zhruba 1000-krát menej ako šírka ľudského vlasu, výpočet samotný si vyžaduje oveľa viac premenných.
Kde teda začať?
Ako vysvetľuje Christian Yates pre portál The Conversation, numerická aproximácia objemu SARS-CoV-2 je založená na niekoľkých predpokladoch a je vysoko pravdepodobné, že od výsledného čísla existujú určité odchýlky, takže dosiahnutý výsledok v žiadnom prípade nie je definitívny.
Matematik pri svojich výpočtoch vychádzal zo štatistík uvedených na webe OurWorldInData a výsledkov štatistického a epidemiologického modelovania. Tie naznačujú, že v priemere každý deň pribudne približne 500 000 tisíc pozitívne testovaných osôb. Vieme však, že tieto čísla ani zďaleka nie sú presné.
Svoju úlohu tu v podstate zohráva ľahostajnosť, asymptomatickosť, ale i to, že v mnohých krajinách neexistujú rozsiahle testovania. Skutočný počet infikovaných sa preto podľa najnovších modelov odhaduje až na 3 milióny osôb denne (vo výpočte považoval túto hodnotu za konštantu).
Ďalšou dôležitou premennou, ktorú bolo potrebné zahrnúť do výpočtu, je aj množstvo vírusu SARS-CoV-2 v organizme infikovaného, teda tzv. vírusovú záťaž. Vo všeobecnosti sa predpokladá, že vírusová záťaž postupne stúpa až napokon vyvrcholí asi šesť dní po infekcii. Následne v ďalších dňoch klesá.
Keďže vieme, ako sa vírusová záťaž každým dňom mení, zostáva zistiť maximálnu hodnotu vírusovej záťaže. Tu autor vychádzal z rôznych štúdií, pričom jedna z nich bola publikovaná v žurnále Nature, zameraných na údaje o počte vírusových častíc na gram v rade rôznych tkanív infikovaných opíc (výsledné údaje by mali byť po prepočítaní reprezentatívne aj pre človeka).
Podľa týchto štúdii by sa mala hodnota maximálnej vírusovej záťaže pohybovať od 1 miliardy do 100 miliárd vírusových častíc.
Pre zjednodušenie výpočtu Yates pracoval s hodnotou 10 miliárd vírusových častíc na jednu osobu (geometrický priemer). Dosadením týchto dvoch hodnôt do výpočtu zistil, že v jednom momente sa na celom svete nachádza približne 2*1017 vírusových častíc. Len pre zaujímavosť na Zemi je približne 7,5*1018 zrniek piesku.
Na výpočet celkového objemu však potrebujeme poznať aj veľkosť jednotlivých častíc SARS-CoV-2. Ako sme uviedli v úvode, veľkosť koronavírusov je stanovená na 80 až 120 nm, pričom Yates pre zjednodušenie výpočtu pracoval s priemerom, teda hodnotou 100 nanometrov.
Vo všeobecnosti sa vírus SARS-CoV-2 považuje za vírus sférického tvaru, preto nie je žiadnym prekvapením, že vedec pre svoj výpočet použil vzorec na výpočet objemu gule.
K čomu napokon výpočty viedli?
Z uvedeného vyplýva, že jedna vírusová častica má objem 523 000 nm3. Ďalším výpočtom je už len jednoduché násobenie, z ktorého zistime objem všetkých vírusových častíc na Zemi.
Po vynásobení objemu jednej častice (523 000 nanometrov3) a počtom všetkých vírusových častíc (2*1017) dospel matematik k záveru, že objem všetkých častíc vírusu SARS-CoV-2 je približne 120 ml. (52,3*10-17 * 2*1017)
Ak by sme však chceli všetky vírusové častice naukladať na seba bude výsledný objem o niečo väčší. Pri ukladaní by totiž medzi jednotlivými „guľami“ vírusu vznikali vzduchové medzery, podobne, ako keď na seba ukladáme napríklad bowlingové gule.
Na minimalizáciu tohto prázdneho priestoru sa používa konfigurácia s názvom „sphere packing“, v ktorej toto prázdne miesto zaberá 26 % z celkového objemu, čím sa zvýši celkový objem častíc nahromadených na jednom mieste na 160 mililitrov.
Na základe uvedených výsledkov autor jednoducho skonštatoval, že všetky častice vírusu SARS-CoV-2 je teoreticky možné uskladniť do priestoru menšieho než je jedna nápojová plechovka.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
2900 km pod Atlantikom sa udial zvláštny pohyb. Anomália dlhá 7000 km zaskočila vedcov
Bez ich objavu by sme nemali PC ani mobily. Fyzici získali Nobelovu cenu za kvantovú revolúciu
Rok 2025 sa zapíše do histórie. Energetika dosiahla zlom, aký tu nebol 150 rokov
Z experimentu sa stal prelom v robotike. Čínsky robot sa naučil chodiť bez inštrukcií, stačilo mu napodobňovať vedca
Vesmírne divadlo sa zmení na horor: Nočnú oblohu bombardujú Muskove „ohne", vedci nás varovali
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Legendárne kúpele zatvárajú brány. Slováci ich milovali pre liečivú vodu a unikátnu architektúru
69-ročný Slovák s majetkom 270 miliónov eur: Najväčšia výhoda mojej generácie bola, že sme boli pri prerozdeľovaní majetku
PRIESKUM: PS stúpa na historické maximum, Smer padá po konsolidačnom balíčku
Rusko je už vo „fáze nula“ vojny s NATO, varuje prestížny think-tank: Toto sú 3 znaky, ktoré to dokazujú
Erik Kaliňák priznal, že premiéra trápia následky atentátu: „Niekedy to telo nepoberie“
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Slováci budú nadšení. Platené TV stanice teraz môžu sledovať aj zadarmo
- Na ČSFD má 90 %. Klenot z Česka dostáva nástupcu, práve pribudol online
- Čistý adrenalín a nekompromisné súboje. Nenápadnú novinku označujú za akčného kráľa roka
- Američania dramaticky vylepšia dojazd elektromobilov. Vyvinuli inovatívnu technológiu
- Iron Dome bude proti nemu nič. Veľmoc buduje neviditeľný štít za 151 miliárd dolárov, zničí každú raketu
-
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Vyriešili najväčší zlozvyk vodičov na diaľnici. Slovákom hrozí pokuta za činnosť, ktorú robia denne
- Toto už nie je len dron. Najväčšia zbrojovka sveta ukázala zbraň budúcnosti, ktorá zmení vojny
- Rýchlo a zbesilo má problém, ktorý ho môže pochovať. Veľké finále je v ohrození
- Zostrelili UFO a kruto za to zaplatili. 23 sovietskych vojakov podľa CIA postihol desivý osud
-
- Nikto niečo podobné neskúsil. Čína nechala vybuchnúť tri jadrové bomby za sebou, výsledky sú znepokojivé
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Vyriešili najväčší zlozvyk vodičov na diaľnici. Slovákom hrozí pokuta za činnosť, ktorú robia denne
- Zem je zachránená. Odborníci našli konečné riešenie na klimatickú krízu, máme ho „pod nosom“
- Toto už nie je len dron. Najväčšia zbrojovka sveta ukázala zbraň budúcnosti, ktorá zmení vojny
EÚ chce vlastnú umelú inteligenciu. Cieľom je 75 % firiem s AI do roku 2030
To, čo sa stalo v Nemecku, nečakal nikto. Prémiové značky dostali tvrdú lekciu
Obľúbená čínska značka všetkých prekvapila. Otvorila obchod budúcnosti, aký si ešte nevidel
Rusko získava kľúčové západné technológie. Zelenskyj ich v zostrelených zbraniach napočítal 100-tisíc
Slovákov okrádajú o tisíce eur na podvodných portáloch. SACKA upozorňuje na dovolenkový zločin
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP