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
Prešli za hranice reality. Vedci objavili v kvantovom tuneli nový jav, ktorý prepíše učebnice
Astronomická lahôdka: Obloha sa čoskoro zmení na živú mapu vesmíru, takto ju uvidíš zo Slovenska
Zaplatil milióny za úlomok planéty. V USA vydražili kus Marsu, jeho cena prekonala očakávania
S týmto eko palivom musíme v budúcnosti počítať. Vedci ho vyrobili zo špinavej vody a odpadu
Američania stavajú vesmírny maglev. Neuveríš, na čo má slúžiť a ako im ušetrí palivo
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Vznikla nová trieda „nenápadných milionárov“. Denne ich pribudne 1 000 a môžu za to dva faktory
Prokurátor Generálnej prokuratúry čelí obžalobe. Funkciu pozastavili, potvrdil Žilinka
Prelomový výskum odhaľuje, ako aktivita mozgu počas spánku prezrádza skryté neurologické problémy
Kľúčový svedok v korupčných prípadoch čelí novému obvineniu. V kauze figurujú Gašpar a Bödör
V hotelovej vírivke v Demänovskej Doline hygienici potvrdili prítomnosť baktérie Legionella
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Prehliadaná krajina prechádza desivou premenou za miliardy. Čína ju zbrojí na úroveň superveľmocí
- Českí filmári zobrali „dezolátov“ na Ukrajinu a ukázali im vojnu. Takto vyzerali ich reakcie (VIDEO)
- Netflix opäť trafil do čierneho. Drsnú krimi sériu považujú kritici za jeden z najlepších seriálov roka
- Vedci našli niečo, čo popiera fyziku. Výbuch jadrovej bomby vytvoril materiál, ktorý nemal existovať
- Prešli za hranice reality. Vedci objavili v kvantovom tuneli nový jav, ktorý prepíše učebnice
-
- Vedci našli niečo, čo popiera fyziku. Výbuch jadrovej bomby vytvoril materiál, ktorý nemal existovať
- Českí filmári zobrali „dezolátov“ na Ukrajinu a ukázali im vojnu. Takto vyzerali ich reakcie (VIDEO)
- Prehliadaná krajina prechádza desivou premenou za miliardy. Čína ju zbrojí na úroveň superveľmocí
- Netflix opäť trafil do čierneho. Drsnú krimi sériu považujú kritici za jeden z najlepších seriálov roka
- Nočná mora Rusov funguje. Ukrajina dostala od USA špeciálne zariadenia, ktoré môžu rozhodnúť vojnu
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Taiwan ukázal svetu, čo sa stane, ak zaútočí Čína. V kľúčovom teste všetkých zarazili
- Našiel som dokonalé rodinné auto. Na novej Dacii som prešiel 1 400 km do Chorvátska, otvorila mi oči
- POZOR: Nová dopravná značka mätie vodičov. Toto musíš spraviť, keď ju uvidíš
- Týmto raketám neunikne nikto. Kórea do nich vložila niečo, čo zlikviduje akýkoľvek cieľ
Svetový úspech vedcov SAV: Slováci vyvinuli zbraň proti vírusu, ktorý môže spúšťať rakovinu
Aplikácia Slovenskej pošty sa mení na digitálnu pobočku: Pribudnú kľúčové novinky
Slováci nakupujú inak, predajcov pribúda. E-shopy u nás prechádzajú premenou
Slovákov masívne ohrozuje nový typ kybernetického útoku. Je horší než phishing
USA zavedú jednotné clá. Zasiahne to vyše 150 krajín naraz
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP