Devinastrakasidejaszinatne(R.Erlihs)

Annotation

Roberts Erlihs Deviņas trakas idejas zinātnē AVOTS Dažas, iespējams, var pat izrādīties patiesas Kas ir traka ideja? Protams, tāda, kas šķiet nereāla, nekādi neiespējama. Piemēram, ka var ceļot laikā, ka Saules sistēmā ir divas saules. Kā to pārbaudīt? Neesam taču ne simtiem gadu senā pagātnē bijuši, nedz to otro sauli redzējuši. Katrai šādai idejai ir gan savi aizstāvji, gan oponenti. Par šīm un vēl dažām trakām idejām lasiet šai Roberta Erliha grāmatā No angļu valodas tulkoja: DITA ĀBOLA, JĀNIS LIMEŽS, ELITA ROZE Mākslinieks ULDIS BALTUTIS © R. Erlihs, teksts. 2001 © D. Ābola, J. Limežs, E. Roze, tulk. no angļu vai., 2006 © U. Baltutis, vūks. 2006 ISBN 9984-800-09-1 © «Izdevniecība Avots,» 2006 Noskannējis grāmatu un FB2 failu izveidojis Imants Ločmelis HOVARDA BLOHA piemiņai SATURS Pateicības ……………………………………………. 9 1. nodaļa. IEVADS 11 2. nodaļa. VAIRĀK IEROČU, MAZĀK NOZIEGUMU 23 3.nodaļa. HIV NEIZRAISA AIDS………………… 47 4.nodaļa. SAULES GAISMAS IEDARBĪBA IR LABVĒLĪGA………………………… 75 5.nodaļa. ZEMAS KODOLRADIĀCIJAS DEVAS IR LABVĒLĪGAS………………………. 94 6. nodaļa. SAULES SISTĒMĀ IR DIVAS SAULES. 128 7. nodaļa. NAFTAI, OGLĒM UN GĀZEI IR ABIOGĒNISKA IZCELSME………… 151 8.nodaļa. CEĻOŠANA LAIKĀ IR IESPĒJAMA…. 1 79 9. nodaļa. PAR GAISMU ĀTRĀKAS DAĻIŅAS PASTĀV ..210 10. nodaļa. LIELĀ SPRĀDZIE NAV BIJIS 235 Epilogs …………………………………………….. 260 Piezīmes nodaļām………………………………… 267 Bibliogrāfija ………………………………………. 284 PATEICĪBAS Es esmu pateicīgs daudziem cilvēkiem, kuri laipnā kārtā izvērtēja atsevišķas šīs grāmatas nodaļas, to skaitā Džošua Brendam, Gilbertam Brenneram, Robertam Brenneram, Bernardam Koenam, Ričardam Djeko, Robertam Elsvortam, Džonam Evansam, Robertam Gallo, Tomasam Goldam, Stīvenam Harisam, Robertam Heizenam, Džoannai Kovalski, Ketrīnai Makkārtijai, Robertam Mendelsonam, Džeimsam Metkāfam, Eižēnijai Mīlcarekai, Deividam Ropam, Poletei Roitai, Džonatanam Simonām, Klifordam Satonam, Veidam Teiloram un Džeimsam Trefilam. Esmu īpaši pateicīgs tiem, kuri izvērtēja visu manuskriptu, to skaitā Ksavjēram Ambrodžo, Tomam Fariam, Mīkem Ērmārtam, Jūsu svētībai Ronaldam Gripšoveram junioram, Česteram Hazertam, Nensijai Mērfijai un Gerijam Peidžam. īpaši noderīgs bija manas māsas Mildredas Ērlihas ieguldījums. Par jebkuru grāmatā atrodamo kļūdu, protams, atbildīgs esmu tikai un vienīgi es.

ROBERTS ERLIHS 1. nodaļa 2. nodaļa 3. nodaļa 4. nodaļa 5. nodaļa 6. nodaļa 7. nodaļa 8. nodaļa 9. nodaļa 10. nodaļa 11. nodaļa Vērtējums PIEZĪMES NODAĻĀM

ROBERTS ERLIHS DEVIŅAS TRAKAS IDEJAS ZINĀTNĒ

1. nodaļa IEVADS Kas ir «traka» ideja?

Vai jūs kādreiz esat prātojuši par to, kāpēc tik daudzas no mūsdienu zinātnes idejām šķiet pilnīgi trakas un kā izvērtēt, kura no trako ideju gūzmas varētu būt patiesa? Šī grāmata jums parādīs ceļu, kā atlasīt daudzsološākās idejas, nepaļaujoties uz ekspertu viedokļiem. Man kā fiziķim vienmēr ir patikušas trakas idejas. Lūdzu, nepārprotiet mani. Fiziķi it nemaz nav trakāki par citiem. Neskatoties uz daudziem neveiksmīgiem trako zinātnieku portretējumiem medijos, daži no mums ir samērā saprātīgi. Bet pati fizikas iedaba nemitīgi izaicina mūsu veselā saprāta pasaules ieradumus un atklāj tādus noslēpumus par visumu, kas lielākajai daļai cilvēku bieži vien šķiet pasakaini. Pat fiziķi dažkārt savus atklājumus uzskata par diezgan savādiem. Viens no modernās kvantu mehānikas vadošajiem ideju attīstītājiem Ričards Feinmens mēdza studentiem stāstīt, ka viņiem nebūtu pārāk jāraizējas par to, ka tie nesaprot kvantu mehāniku, jo tā ir tik paradoksāla, ka neviens šo tematu tā īsti nesaprot. Patiesībā tieši tad, kad domā, ka beidzot saproti kvantu mehāniku pilnībā, jādomā, ka esi to pārpratis.

Bet pat dīvainākās zinātnes teorijas pirms atmešanas rūpīgi jāpārbauda: to prognozēm jāatbilst fiziskajā pasaulē novērotajiem fenomeniem. Vismaz tāds ir ideālais scenārijs. Dažkārt jaunu teoriju attīstītāji atrod veidus, kā pārveidot savas teorijas tā, lai uzturētu tās pie dzīvības, pat ja sākotnējās prognozes netiek pierādītas. Un dažkārt zinātnieki sagudro teorijas, ko ir neiespējami pārbaudīt viņu dzīves laikā, vai arī nepieciešams miljardiem dolāru, lai uzbūvētu iekārtas, ar ko šīs idejas varētu pārbaudīt. (Neskatoties uz zinātnieku kvēlo vēlēšanos veicināt savu nenodarbināto kolēģu nodarbinātību, nav tā, ka teorētiķi tīšām meklē idejas, kuru pārbaude izrādītos ļoti dārga vai sarežģīta. Vienkārši izrādās, ka viss viegli pierādāmais jau ir paveikts.)

Zinātniekiem, kuri attīsta jaunas un trakas teorijas, ir savādas attiecības ar sevis radīto. Viņi, saprotams, vēlas to veicināt un pārliecināt savus kolēģus par teorijas pamatotību - un, iespējams, tādējādi iegūt slavu, bagātību un cieņu. Tomēr, lai šo mērķi sasniegtu, jaunas teorijas attīstītājam jādara viss iespējamais, lai pierādītu, ka teorija ir nepatiesa, jāatrod tās nepilnības un pat jādara vājie punkti zināmi sabiedrībai. Protams, tā notiek ideālā gadījumā. Patiesībā, kad lietas nonāk līdz pašu iemīļotajai teorijai, daži zinātnieki darbojas drīzāk kā veicinātāji, nevis kļūdu meklētāji. Bet šādas darbības bieži vien izraisa pretēju 13 efektu kolēģu vidū, kuri pakļauj jaunās idejas īpaši rūpīgai pārbaudei.

Revolucionāri jaunas idejas fizikā un citās zinātnēs reti tiek nekavējoties pieņemtas zinātnes aprindās. Augstais slieksnis pret jaunu un pārsteidzošu ideju pieņemšanu nav vienkārši pretestība pārmaiņām. Pastāvošā teorētiskā struktūra daudzās zinātnēs attīstījusies pēc ilgstošām pārbaudēm, un no tās drīkstētu atteikties vienīgi gadījumā, ja tas patiešām nepieciešams, jo teorija ir pretrunā ar jauniem novērojumiem. Pretstatā postmodernajam skatījumam uz zinātni kā pieņemtu uzskatu un metožu apvienojumu lielākā daļa zinātnieku uzskata, ka zinātne var nonākt līdz patiesākiem pieņēmumiem par fizisko visumu. Bet, lai nonāktu līdz derīgākām teorijām, zinātnieki nevar atļauties atmest ar roku teorijām, ja vien nav neapgāžami pierādījumi to trūkumiem.

Ne visas teorijas var pierādīt kā patiesas vai nepatiesas - dažas ir vienkārši nepārbaudāmas vai «nefalsificējamas». Došu trīs nepārbaudāmu teoriju piemērus: 1) nedzīviem priekšmetiem ir jūtas, bet tiem nav iespēju, kā tās izrādīt; 2) par gaismu ātrākas daļiņas pastāv, bet tām nav nekādas mijiedarbības ar matēriju; un 3) pasaule ir tikai apmēram 5000 gadu veca, bet tā tika radīta, lai izskatītos 4,5 miljardus gadus veca. Mēs varam izvēlēties - ticēt vai neticēt šādām nepierādāmām idejām, bet tās ir ārpus zinātnes

jo​mas, jo nav falsificējamas.

Lielākais vairums neparasto ideju, kas ir nepārbaudāmas, vienkārši ir aplamas. Uz jebkuru traku ideju, kas ved uz revolucionāru jaunatklājumu, iespējams, ir tūkstošiem ideju, kas ved strupceļā. Diemžēl tikai atskatoties pagātnē, mēs varam noteikt, pie kuras no šīm kategorijām ideja pieder. Zinātne vienmēr atrodas progresā, tāpēc zinātniskā patiesība vienmēr ir provizoriska (pakļauta tālākai pārbaudei ar eksperimentiem). Lai gan nav droša veida, kā noteikt, vai jauna un absurda ideja ir patiesa - patiesībā nevienu zinātnisku teoriju nevar pierādīt kā patiesu pastāv jautājumi, kas mums sev jāuzdod, kas varētu palīdzēt atlasīt daudzsološākās ide​jas. Tālāk tiks uzskaitīti daži no pamatjautājumiem.

Kā noteikt, vai traka ideja varētu būt patiesa 1. Vai ideja ir ķerta? Es patvaļīgi izšķiru divas kategorijas: «ķertas» un «trakas» idejas. Saskaņā ar manu definīciju «traka» (arī: fanātiska, savāda, dīvaina, svešāda, absurda) ideja ir nesavienojama ar pašreizējām zinātnieku teorijām un tajā ir kāds pretrunīgs elements; tomēr, pretēji ķertu (arī: jukušu, muļķīgu, neprātīgu, smieklīgu) ideju kategorijai, tās nav pretrunā ar dabas pamatprincipiem, tādiem kā enerģijas saglabāšanas likums, un tās nav nedz nesakarīgas, nedz iekšēji pretrunīgas.

2. Kurš izvirzīja šo ideju? Šis ir viltīgs jautājums. Dažkārt zinātnieki specifiskā jomā var iegūt disidenta reputāciju, nemitīgi nākot klajā ar savādām teorijām. Šis fakts ne- 15 drīkstētu atbaidīt no viņu ideju rūpīgas izpētes, tomēr šīs idejas bieži vien pieskaitāmas pie ķerto ideju kategorijas. Jaunas trakas idejas dažkārt izvirza nespeciālisti, kuri ienes konkrētajā jomā svaigu skatījumu. Dažu jomu iesakņojušies līderi pārāk paļaujas uz vispārīgi atzītu pieņēmumu kopumu un uz eksperimentiem balstītām metodēm bez spēcīgas teorētiskās bāzes. Tādos gadijumos nespeciālistam ir svarīgi veikt sagatavošanos un apzināties, kas īstenībā ir zināms un kas nav. Tikai ļoti retos gadījumos nespeciālisti, kuri ir pilnīgi amatieri, pietiekami labi sagatavojas, lai varētu dot ieguldījumu augsti attīstītā zinātnes jomā.

Un gluži pretēji - to, ka trakas idejas izvirzītajam ir izcila zinātnieka kvalifikācija - pat Nobela prēmija, nevajadzētu uztvert kā noteicošo. Dažkārt Nobela prēmijas ieguvēji uzdrošinās izteikt savas idejas nozarēs, kas atrodas tālu no viņu sākotnējās erudīcijas jomas, un uzdrīkstas attīstīt provokatīvas idejas, ko citi, mazāk izcili (bet, iespējams, zinošāki) zinātnieki neuzdrošinātos. Tāds kaunpilns piemērs ir teorija, ka inteliģence ir rasu ģenētiska pazīme un atšķirības starp baltajiem un melnajiem inteliģences noteikšanas testos atspoguļo šīs ģenētiskās atšķirības. Šo teoriju izvirzīja Viljams Šoklijs, kurš ieguva Nobela prēmiju fizikā par tranzistoru attīstīšanu. Lieki teikt, ka Šoklija erudīcija fizikā nedeva viņam padziļinātu ieskatu cilvēku inteliģences pamatos, lai gan tā palīdzēja piešķirt viņa teorijai lielāku ievērību, nekā tā bija pelnījusi.

3. Cik ļoti idejas izvirzītājs ir pieķēries idejai? Kad jaunas un trakas idejas izvirzītājus noraida viņu vienaudži, viņi dažkārt kļūst apmāti ar savu ideju un atsakās to atmest, pat ja tiek pierādīts, ka tā ir pretrunā ar novērojumiem. Vienaudžu negatīvā reakcija stimulē izvirzītāju darīt visu iespējamo, lai pierādītu kolēģu kļūdīšanos, pat ja tas nozīmē nebūt pietiekami kritiskam attiecībā pret pašas idejas vērtību. Galvenais rādītājs ir izvirzītāja selektivitāte, pievēršot lielu uzmanību faktiem, kas ideju atbalsta, bet nepievēršot pie​tiekamu uzmanību faktiem, kas to apgāž.

4. Vai idejas izvirzītājs godīgi izmanto statistikas datus? Saskaņā ar deviņpadsmitā gadsimta britu premjerministra un romānista Bendžamina Dizraeli teikto, «pastāv trīs vei​du meli: meli, lieli meli un statistika». Bieži vien teoriju atbalstam tiek izmantota pilnīgi kļūdaina statistika - tīša viltojuma, nezināšanas vai statistikas lietošanas neprasmes dēļ. Nemitīgi jāpiesargās no šādu statistikas datu nepareiza lietojuma. Tas, iespējams, ir visdrošākais veids, kā pamanīt, kuras no trakajām idejām ir aplamas.

5. Vai idejas izvirzītājam ir politiskā nostāja? Dažas zinātnes nozares atrodas tālu no politikas, bet citas - ne. Šādas nozares ir vides un cilvēka veselība, kurās izvirzītāju politiskā nostāja var spēlēt lielu lomu, nosakot, cik patiesi viņi izturēsies pret pretrunīgo ideju. Šādos gadījumos pētnieka finanšu avots var norādīt uz politisko nostāju. Izvirzītāji,kurus nopietni motivē politiskā nostāja, bieži vien izvirza 17 idejas, kas visā pilnībā iederas noteiktā ideoloģiskajā - piemēram, liberālajā vai konservatīvajā kategorijā.

6. Cik daudz brīvo parametru ir teorijā? Fiziķi dažreiz saka, ka ar pietiekamiem brīvajiem parametriem viņi var «tajā iedabūt arī ziloni». Jo teorijā mazāk brīvo parametru un jo specifiskākas ir tās prognozes, jo vairāk mēs varam ticēt, ka šīs prognozes piepildīsies. Teorija, kurā ir daudz brīvu parametru, var tos pielāgot, lai iegūtu saskaņu ar eks​perimenta rezultātu, lai kāds tas arī būtu.

7. Cik labi šo ideju pamato atsauces uz citiem darbiem? Daži jauno, pretrunīgo ideju izvirzītāji sliecas daudz citēt paši savus iepriekš sarakstītos darbus un ignorē citu padarīto. Zinātne tiek veidota pakāpeniski, balstoties uz citu zinātnieku darbiem. īzaks Ņūtons 1675. gadā rakstīja: «Ja varēju redzēt tālāk par citiem, tad tikai tāpēc, ka stāvēju uz milžu pleciem.» Nepietiek, ja teorētiķis parāda, ka ir pazīstams ar citiem saistītiem darbiem un citē tos visās publikācijās. Mums jāpārbauda, ka citētās atsauces patiesībā pauž to, ko teorijas izvirzītājs apgalvo, kā arī tas, kādā mērā tās atbalsta teoriju. Mums jākļūst aizdomīgiem, kad jaunas teorijas izvirzītājs apgalvo, ka kāds cits kaut ko ir pierādījis, tomēr citētās atsauces šādu apgalvojumu neapstiprina, vai, iespējams, min, ka tas varētu būt patiesība.

8. Vai jaunā ideja necenšas izskaidrot pārāk daudz vai pārāk maz? Dažas trakas idejas liecina par cenšanos iz​skaidrot praktiski visu konkrētajā jomā, bet procesa laikā tiek minēts daudz jaunu konceptu vai pat uzdots daudz vairāk neatbildētu jautājumu, nekā teorija sniedz atbildes. Vispusīga teorija, kas patiesībā nespēj neko izskaidrot vai sniegt noteiktas prognozes, kas ļautu to pārbaudīt, nešķiet pārāk daudzsološa.

9.cik atvērti ir idejas izvirzitāji attiecībā uz saviem datiem un metodēm? Daudzās nozarēs, īpaši tajās, kurās uz likmes ir likti patenti un iespējami lielas naudas summas, pētnieki var būt diezgan noslēgti attiecībā uz datiem un metodēm - vismaz tik ilgi, kamēr rezultāti tiek publicēti. Un pat gadījumā, kad finansialās motivācijas nav, pētnieki tomēr sākotnēji var būt atturīgi, lai pārliecinātos, ka nodrošina sev pirmtiesības attiecībā uz kādu nopietnu atklājumu. Bet, gadījumos, kad pētnieki klusē pat pēc rezultātu publicēšanas, viņi rada iespaidu, ka tiem kaut kas slēpjams un viņi labprāt neļautu citiem pārbaudīt savu pētījumu rezultātus.

10. cik labi šī ideja sader ar veselo saprātu? Šo es rakstu tikai tāpēc, lai jūs izjokotu! Veselais saprāts, lai gan var būt labs pavadonis ikdienas dzīvē, nav labs padomdevējs attiecībā uz to, vai savādas teorijas varētu būt patiesība. Einšteins nāca klajā ar relativitātes teoriju, tikai noraidot daudzus saprātīgus uzskatus par telpu un laiku, kas izrādījās 19 nepiemērojami sfērās ar ļoti lieliem ātrumiem, ar kuriem mums nav pieredzes ikdienas dzīvē. No otras puses, zināmi veselā saprāta priekšstati var kalpot kā ļoti labs ceļvedis - piemēram, mēs varam jautāt, vai pastāv vienkāršāks izskaidrojums, nekā izvirzītāja ieteiktais. Ja kāds apgalvotu, ka spēja staigāt pa karstu ogļu slāni neapdedzinoties pierāda kāda ārkārtēja fiziskā spēka pastāvēšanu, mūs varētu mākt nopietnas šaubas. Fizikas likumi piedāvā vienkāršāku šī fenomena izskaidrojumu, kas nepiesauc nekādu fizisko spēku. Vienkāršākā izskaidrojuma meklēšanu zināmu faktu kopumam sauc par Okamas asmeni, kas tā nosaukts četrpadsmitā gadsimta angļu filozofa Okamas Viljama vārdā. Ja divas teorijas izskaidro vienu un to pašu fenomenu, tad ir saprātīgi un taupīgi izvēlēties vienkāršāko no abām, ja pārējais saskan.

Iepriekš uzdotie jautājumi nav vienīgās mērauklas, kas var tikt piemērotas, lai atsijātu graudus no pelavām, mēģinot izprast ļoti pretrunīgas jeb trakas idejas, bet tie ir labs sākums. Mēs mēģināsim izmantot šo pieeju, izvēloties dažas no šajā grāmatā atrodamajām trakajām idejām. Lielu jautrību, izpētot traku ideju, sagādā mēģinājumi izprast, cik lielā mērā tā varētu būt patiesa. Attiecībā uz lielāko daļu grāmatā atrodamo ideju man ir noteikts viedoklis, bet es centīšos to neatklāt par ātru, lai jūs varat veidot

paši savus pieņēmumus. Šeit es neatklāšu, kuru trako ideju daļu es atbalstu vai kurām oponēju. Tomēr katras nodaļas beigās es došu pilnīgi subjektīvu idejas patiesuma iespējamības novērtējumu. Grāmatas epilogā esmu sastādījis arī tabulu ar novērtējumu katrai no deviņām idejām. Tāpat jūs atradīsiet arī manu subjektīvo vērtēšanas shēmu no nulles līdz četriem «kukū».

Kāpēc tieši šīs trakās idejas?

Daudzas idejas zinātnē reiz šķitušas trakas, bet tagad tiek uzskatītas par stabilām, vai arī ir «noliktas malā» (kā aukstās kausēšanas gadījumā), vai ir stingri apstiprinātas (kā plātņu tektonikas gadījumā, kas izauga no agrākās «trakās» teorijas par kontinentu dreifu). Robeža, kas šķir «stabilas» un nestabilas idejas, iespējams, ir neskaidra, kā to pierāda ietiepīgie aukstās kausēšanas atbalstītāji. Tomēr es šajā grāmatā gribēju izpētīt trakas idejas, kuras ietver zinātniskas diskusijas, esot vēl tālu no nostabilizēšanas.

Lai gan esmu fiziķis, šķita vērtīgi aptvert plašu dažādu zinātnes nozaru ideju klāstu, īpaši jautājumos, kas attiecas uz vidi un cilvēka veselību - divām lielām sabiedrībai svarīgām jomām. (Trakās idejas veselības un vides jomās tiek apskatītas no 2. līdz 5. nodaļai, savukārt fizikas zinātņu jomās - no 6. līdz 10. nodaļai). Cilvēka veselības kategorija bija īpašs izaicinājums. Mūsdienās esam pieraduši pie tik daudzām pārmaiņām attiecībā uz to, kas tiek uzskatīts par labu un kas par sliktu, ka bija grūti nākt klajā ar kaut ko patiešām dīvainu, kas varētu arī būt patiesība. Apskatot 21 iespējamos tematus sabiedrības zinātnes jomā, ir daudzas trakas idejas, par kurām var runāt tikai ar lielu piesardzību. Es izvēlējos aktuālo tēmu par ieročiem un ieroču kontroli. Izrādījās, ka analīze par pētījumiem šajā jautājumā mani nostādīja pretējā pusē, nekā sākotnēji atrados.

Praktiski visas idejas šajā grāmatā aptver trakas idejas zinātnēs, to skaitā sociālajās zinātnēs. Pastāv daudz traku ideju arī citās jomās, kuras varētu apskatīt, bet zinātnes ideju gadījumā tās atbalsta vai tām oponē dati. Tā ir daļa no šīs grāmatas jēgas: palīdzēt attīstīt metodes - izmantojot daudz piemēru -, ar kurām var iemācīties pārbaudīt traku ideju pamatotību, uzmanīgi analizējot datus, kas šķietami tās atbalsta.

Pilnīgas atklātības vārdā jāatzīst, ka esmu cieši pieķēries vienai no šīm trakajām idejām: esmu veicis sākotnējus pētījumus tahionu - hipotētisku daļiņu, kas ceļo ātrāk par gaismu - jomā. Šī pētījuma dēļ es būtu ļoti iepriecināts, ja tahioni patiesībā pastāvētu un manas prognozes attiecībā uz to, kā apstiprināt to eksistenci, nestu augļus. Tādējādi es nevaru būt pilnībā objektīvs attiecībā uz šo ideju. Tomēr, lai gan es varu būt tahionu entuziasts, esmu mēģinājis būt arī tahionu kritiķis, meklējot trūkumus un vājības, lai kur tās arī būtu. (Daudzos gadījumos mans viedoklis par idejas pamatotību, to aplūkojot, vairākkārt mainījās.) Šī grāmata paredzēta vienkāršiem lasītājiem, kuri interesējas par zinātni. Lielākoties nodaļu izpratnei vajadzīgas 22 nelielas matemātiskas priekšzināšanas, bet pēdējās divas nodaļas šajā ziņā, iespējams, ir īsts izaicinājums. Tā kā temati būtībā ir neatkarīgi viens no otra, droši varat tos lasīt jebkurā secībā. Šī grāmata, iespējams, varētu būt noderīga koledžas limeņa kursā «Zinātnes trakās idejas». Šāda kursa jēga nebūtu vienkārši izpētīt idejas - lai cik interesantas dažas no tām varētu būt -, bet, kas vēl svarīgāk, attīstīt tehniku, kā labāk noteikt, kādu ticamību piešķirt pretrunīgajiem apgalvojumiem. Tāda prasme var būt izšķiroša, palīdzot informētiem cilvēkiem saprātīgi ielūkoties galvenajos zinātnes un politikas jautājumos, kas skar mūsu sabiedrību. Sabiedrības labā mums politiskā izvēle būtu jābalsta uz labākajiem zinātnes atklājumiem, vai tās sakristu vai ne ar to, ko mēs vēlētos uzskatīt par patiesību. Šajā superātrās informācijas apmaiņas laikmetā vairs nav iespējams pieņemt deviņpadsmitā gadsimta bīskapa sievas pozīciju, kura, mācoties par evolūciju, izteica piezīmi: «Ak, dārgais, cerēsim, ka Darvina kunga teiktais nav patiesība. Bet, ja ir patiesība, cerēsim, ka tas nekļūs zināms visiem.» Ja esat gatavi mežonīgam

ceļojumam caur savādās zinātnes jukušo pasauli, uzlieciet domāšanas ķiveri un piesprādzējiet drošības jostas.

2. nodaļa VAIRĀK IEROČU, MAZĀK NOZIEGUMU Vardarbība, izmantojot ieročus, un ieroču kontroles jautājums izraisa emocionālas atbildes no abās diskusijas pusēs esošajiem. Lai gan daudzi pievienojas mērenajiem uzskatiem jautājumos par ieročiem un vardarbību, izmantojot ieročus, katrā diskusiju pusē ir arī fanātiķi. Tāpat kā reliģiskā karā, katra puse šķiet diezgan pārliecināta par savas lietas pareizību un pretējās puses nekrietnajiem nodomiem. Daudzi no tiem, kuri atbalsta ieroču kontroli, labprāt iztēlojas savus pretiniekus kā niknus, neaptēstus ļautiņus, kuriem vairāk rūp viņu iedomātās Otro grozījumu tiesības nekā ieroču izraisītā nāve un masu slaktiņi valstī. Dalījuma otrā pusē daudzi no tiem, kuri pretojas ieroču kontrolei, redz savus oponentus vai nu kā iežēlināmus liberāļus, vai noziedzniekus, kuri vēlas turēt ieročus tālāk no likumam paklausīgu pilsoņu rokām. Tā kā neviena no pusēm neuzticas otras puses motīviem, pat mērenākā rīcība ieroču kontroles ziņā izsauc spēcīgu atbildes reakciju. Piemēram, ieroču aizstāvības pusē esošie iebilst pret valdības noteiktajiem mēlīšu drošinātājiem, kuri samazina nejaušus šāvienus, ko varētu izdarīt bērni, un pārbaudes laika noteikšanu. Ieroču aizstāvji min, ka tādi pasākumi padara sarežģītāku ieroču izmantošanu aizsardzības nolūkos ārkārtējās situācijās, un, iespējams, sper pirmo soli lejup pa slideno nogāzi, kas ved uz ieroču turēšanas īpašumā aizliegumu. Dažiem ieroču aizstāvjiem vienīgā pieņemamā ieroču kontroles forma ir noteikts mērķis to lietošanai.

Abās strīda pusēs esošie var plaši citēt anekdotes un statistikas datus, lai aizstāvētu savu pozīciju.

Ieroču aizstāvju puse uzsver, ka ieroču izmantošana aizstāvības nolūkos novērš upuru rašanos. Saskaņā ar dažādiem pārskatiem ieroču izmantošanas gadījumu aizstāvības nolūkos skaits variē starp 80 000 un 3,5 miljoniem reižu gadā. [1 ] Turklāt, pamatojoties uz ieroču aizstāvju organizāciju pārskatiem, 98 procentos gadījumu pietiek vienkārši pavicināt ieroci, lai novērstu uzbrukumu. [2] Saskaņā ar ieroču aizstāvju puses viedokli ieroču turēšana īpašumā - un it īpaši slēptu ieroču - dažiem noziedzniekiem atņem drosmi, jo viņi nevar būt pārliecināti, vai potenciālais upuris ir vai nav apbruņots. Šo iebiedēšanas teoriju atbalsta pētījums kriminālnoziedznieku vidū, kuri apgalvo, ka daudz vairāk uztraucas par iespēju saskarties ar apbruņotiem upuriem nekā ar policiju. [3] To apstiprina arī atšķirīgā noziegumu struktūra valstīs ar augstiem un ar zemiem īpašumā esošo ieroču skaita rādītājiem. Lielbritānijā un Kanādā, valstīs, kurās īpašumā esošo ieroču skaits ir mazs, «karstās» laupīšanas (kurās cilvēkiem uzbrūk viņu mājās) ir trīs reizes biežākas (no kopējā laupīšanu skaita) nekā Savienotajās Valstīs, kur pilsoņi biežāk ir apbru- 25 ņoti. [4] Tie, kuri atbalsta ieroču kontroli, saskata ieroču vieglo pieejamību kā galveno varmācīgo noziegumu iemeslu. Viņi, iespējams, mazāk saskata tiešo dalījumu starp varmācīgiem noziedzniekiem un likumam paklausīgiem pilsoņiem, kuriem drīkst uzticēt ieročus aizsardzības nolūkos. Tā vietā viņi uztraucas par muļķīgiem ieročus nēsājošiem

2.1. attēls © The New Yorker Collection, 1994, Mick Stevens, Cartoon- bank. com. Visas tiesības rezervētas.

26 pusaudžiem, kurus motivē gan patiesas bailes no uzbrukuma, gan vēlme iebiedēt citus vai izlikties par huligāniem. Necieņas izrādīšana, kas senāk būtu novedusi pie dūru cīņām, tagad, ja viena vai abas puses ir apbruņotas, var novest pie apšaudes. Tādi potenciāli nāvējoši sakāpinājumi nav attiecināmi tikai uz pusaudžiem. Saskaņā ar masu mediju ziņojumiem citkārt likumam paklausīgie pilsoņi arvien biežāk sliecas varmācīgi reaģēt uz viņiem izrādīto necieņu, kad atrodas, piemēram, pie automašīnas stūres.

Vairāk nekā ceturtajai daļai amerikāņu ģimeņu arī ass strīds mājās var beigties nāvējoši. Saskaņā ar FIB statistiku 50 procentus upuru nogalinājuši ģimenes locekļi vai pazīstami cilvēki. [5] (Tomēr, iespējams, maldinoši ir apvienot ģimenes locekļus [18 procenti nāves gadījumu] ar paziņām [40 procenti), jo pēdējā kategorijā var tikt iekļauts ikviens, sākot ar konkurējošas bandas locekli līdz narkotiku tirgonim.) Jebkurā gadījumā, kā teicis žurnālists Filips Kuks: «Ja naidīgā sadursmē tiek iesaistīts ierocis, tas palielina iespeju, ka kāds mirs. īpašumā esošo ieroču ietekme uz noziedzību Mēs esam īsi ieskicējuši divas konkurējošas teorijas par attiecībām starp ieročiem un noziedzību: viena argumentē, ka vairāk ieroču nozīmē mazāk noziegumu (noziedznieku iebiedēšana), savukārt otra argumentē, ka vairāk ieroču nozīmē vairāk noziegumu (agresija tiek izrādīta dzīvībai bīstamākā veidā).

Vai ir iespējams empīriski izlemt, kura 27 no šim teorijām ir pareiza? Īstenībā katrā no teorijām var būt sava daļa taisnības, un tādā gadījumā rodas jautājums, kura no tām izraisa lielāku ietekmi uz varmācīgu noziegumu līmeni? Džons Lots juniors ar plaši citēto pētījumu, kas publicēts grāmatā «Vairāk ieroču, mazāk noziegumu», ir devis nozīmīgu ieguldījumu strīdā, mēģinot atbildēt uz šo jautājumu empīriski. Jēlas universitātes ekonomists Dž. Lots pilnīgi noteikti nav neieinteresēts pētnieks, un visi viņa secinājumi ved vienā virzienā, kā to norāda jau grāmatas nosaukums.

Arī vēl pirms Lota bijuši pētījumi par īpašumā esošo ieroču ietekmi, bet tie bijuši ierobežotāki vai nu cilvēku apjoma, vai laika ziņā. Viens no plaši citētiem pētījumiem, piemēram, izmantoja noziegumu statistikas datus tikai par pieciem Savienoto Valstu apgabaliem. [71 Turpretī Lota pētījumā apskatīti statistikas dati no visiem 3054 apgabaliem piecpadsmit gadu laikā - no 1977. līdz 1992. gadam. Vairākos no iepriekšējiem pētījumiem ir izmantota arī apšaubāma metodoloģija. Piemēram, kāds pētījums, kas publicēts Jaunanglijas Medicīnas žurnālā, ziņo par ciešu saikni starp slepkavību iespējamību un mājās esošajiem ieročiem. [8ļ Pētījumā salīdzināti dati par ieroču daudzumu mājās, kurās notikušas

slepkavības, ar datiem par atbilstošu mājsaimniecību kontrolgrupu. Šī metode varētu noderēt, nosakot, vai šīs saimniecības bijušas ipašas, vai varbūt slepkavība ir vienkārši «slimība», kas var apdraudēt arī citas saimniecības. Šķiet diezgan iespējams, ka, lai kādi faktori padara mājsaimniecību par vietu, kurā var notikt slepkavība, tie var attiekties arī konkrēti uz citiem ieroču īpašniekiem. Tomēr tikai no tā vien, ka ļauniem, draudīgiem ļautiņiem patīk turēt īpašumā ieročus (un pastrādāt slepkavības), nevar secināt, ka ieroču īpašnieki ir potenciāli slepkavas.

Ir lielas atšķirības starp īpašumā esošo ieroču līmeņiem un varmācīgu noziegumu līmeņiem dažādās pasaules valstīs. Piemēram, daudzās valstīs, tādās kā Izraēla, Somija un Šveice, ir augsts īpašumā esošo ieroču līmenis un zems varmācīgu noziegumu līmenis, savukārt daudzās citās valstīs ir otrādi. Kopumā šķiet, ka nav skaidras savstarpējās saistības starp īpašumā esošo ieroču un varmācīgu noziegumu līmeņiem pasaules valstīs. Tas īpaši nepārsteidz, ņemot vērā milzīgās juridiskās, ekonomiskās un kulturālās atšķirības uz zemeslodes.

Turpretī noziedzības un īpašumā esošo ieroču līmeņu pētīšana dažādos Savienoto Valstu štatos ļauj vairāk kontrolēt ārējos mainīgos faktorus, jo juridiskās, kultūras un ekonomiskās atšķirības ir mazākas, savukārt atšķirības starp īpašumā esošajiem ieročiem un noziedzības līmeņiem dažādos štatos ir daudz lielākas. Saskaņā ar 1988. gada CBS televīzijas pētījumu par vidējo vēlētāju īpašumā esošo ieroču līmenis bija no 10 līdz 11 procentiem pieaugušajiem attiecīgi Konektikutā un Ņujorkā, līdz augstajam 41 procenta līmenim Ņūmeksikā, vidēji Savienotajās Valstīs tas bija 26 procenti. [9ļ Kā jau bija sagaidāms, izrādījās, ka vēlētāji, kuri sevi identificēja kā konservatīvos, ap- 29 tuveni divreiz biežāk minēja, ka viņiem mājās ir ierocis, nekā tie, kas sevi uzskatīja par liberāļiem. Saskaņā ar šīm pašām aptaujām īpašumā esošo ieroču līmenis ievērojami audzis laikā no 1988. līdz 1996. gadam - no 26 līdz 39 procentiem. īpašumā esošo ieroču līmeņa pieaugumu daļēji izskaidro varmācīgu noziegumu līmeņa pieaugums Savienotajās Valstīs par 400 procentiem laikā no 1960. līdz 1991. gadam, bet to, iespējams, vairāk nosaka sabiedrības bailes no noziedzības, nekā patiesās noziegumu līmeņa izmaiņas. Pat tad, ja noziegumu līmenis sasniedza virsotni 1991. gadā un pašlaik ir vērojama lejupslīde, sabiedrības bailes no noziedzības ir lielākas un mediju reportāžas par varmācīgiem noziegumiem biežākas nekā jebkad.

Pārsteidzoši, bet, neskatoties uz apgalvojumiem, ka Amerikā vienmēr valdījusi ieroču kultūra, ne vienmēr ir pastāvējusi mūsdienīgā aizraušanās ar šaujamieročiem. Saskaņā ar vēsturnieka Maikla Belsila teikto: «Nevienā laikā periodā pirms 1850. gada ieroču nebija vairāk kā vienai desmitdaļai cilvēku.»

[10] Neskatoties uz leģendām par Mežonīgajiem Rietumiem, īpašumā esošo ieroču skaits laukos un pierobežā bija īpaši zems līdz pat Pilsoņu karam un masu ražošanai, kad tas palielinājās. [10] Patiesībā desmitgadē pēc Pilsoņu kara slepkavību līmenis strauji pieauga un pistole kļuva par nepieciešamu izvēli.

[10] Kāda ir savstarpējā saistība starp ieroču turēšanu īpašumā mūsdienās un noziedzības līmeni dažādos štatos? Lai atbildētu uz šo jautājumu, jāņem vērā citas atšķirības starp štatiem, neskaitot šaujamieroču turēšanu īpašumā, kas varētu ietekmēt noziedzības līmeni. Citi faktori, ko vajadzētu ņemt vērā, ir: atšķirības apcietinājumu līmenī, ienākumu līmenis, bezdarba līmenis, vīriešu procentuālais skaits, etniskās grupas un iedzīvotāju blīvums. Standartveids, kā atrast visus faktorus, kas var ietekmēt noziedzības līmeni, ir veikt «daudzkārtēju lineāru regresiju» un novērot savstarpēju sakarību koeficientu katram no šiem, kā arī mainīgajiem faktoriem. Šie koeficienti parāda, cik stipri katrs mainīgais faktors ir saistīts ar noziedzības līmeni.

Ko savā analīzē par attiecībām starp šaujamieročiem un noziedzību atklāj Džons Lots? Neskaitot izvarošanu, visu citu varmācīgo noziegumu - to skaitā slepkavību, noziedzīgu uzbrukumu un laupīšanu līmenis, izrādās, ir samazinājies par 3 līdz 4 procentiem uz katru valsts izsniegto ieroču turēšanas atļauju pieauguma procentu. Šī savstarpējā saistība ir statistiski nozīmīga viena procenta līmenī (p<0.01), kas nozīmē, ka pēc nejaušības principa noziegums varētu notikt mazāk nekā vienu reizi no simts. Lots ziņo, ka, īpašumā esošo ieroču skaitam palielinoties, arī visas nevarmācīgo noziegumu kategorijas uzrāda

lejupslīdi. Neviena no šīm savstarpējām saistībām nepierāda, ka paaugstināts īpašumā esošo ieroču skaits samazina noziedzību, jo pastāv iespēja, ka ir vēl citi mainigie faktori, kurus Lots nav iekļāvis savā analīzē, un saistība starp tiem nav cēloņsakarība. Daži no šiem papildu mainīgajiem faktoriem patiesībā var būt iemesls gan paaugstinātam 31 ieroču īpašumā turēšanas līmenim, gan samazinātajam noziedzības līmenim noteiktos štatos. Piemēram, štatos ar augstu iedzīvotāju koncentrāciju pilsētās, visdrīzāk, būs zemāks noziedzības līmenis, kā ari augstāks īpašumā esošo ieroču līmenis. Pie tam pieņemsim, ka laika gaitā politiski konservatīvie, likumam paklausīgie pilsoņi ir apmetušies pilsētās un štatos, kuros ir zems noziedzības līmenis. Tā kā konservatīvajiem divreiz biežāk nekā liberāļiem īpašumā ir ieroči, šī savstarpējā sakarība izskaidrotu gan augsto ieroču īpašumā turēšanas līmeni, gan zemo noziedzības līmeni noteiktos štatos bez jebkādām cēloņa un seku attiecībām starp ieroču turēšanu īpašumā un noziedzības līmeni.

«Neierobežojošo» likumu ietekme uz noziedzību Lots apzinās, ka šāds izskaidrojums varētu izraisīt novēroto savstarpējo sakarību. Tāpēc viņš neuzskata, ka galvenais atbalsts labdabīgam ieroču turēšanas efektam noziedzības samazināšanā rodams statistikā par īpašumā esošajiem ieročiem. Tā vietā viņš balstās uz statistikas datiem, kas iekļauj izmaiņas «neierobežojošos» likumos, kas dod atļauju pilsoņiem slēpti nēsāt ieročus bez skaidri redzamas vajadzības, tas ir, bez piesardzības. Šāda tipa statistikas dati ļauj mums paskatīties uz abām izmaiņām jurisdikcijā, kā arī uz laika tendencēm. Šie dati šķiet īpaši noderīgi, lai atklātu attiecības starp ieročiem un noziegumiem, īpaši tāpēc, ka dažādi štati pieņēmuši neierobežojošos likumus dažādos gados.1 Laikā no 1977. līdz 1992. gadam - šo periodu pētīja Lots - desmit štati pieņēma neierobežojošos likumus.2

Vēl divpadsmit štati pieņēma šādus likumus pirms vai pēc šī perioda.

Lots izmanto to pašu lineārās regresijas metodi, kas tika pieminēta agrāk, lai redzētu, vai dažādu kategoriju noziegumu līmeņi ir augstāki vai zemāki pirms neierobežojošo likumu ieviešanas, rūpīgi iekļaujot regresijā arī daudzus citus mainīgos faktorus, kas varētu izskaidrot daļu no izmaiņām laika gaitā.

Patiesībā, iekļaujot arī citus mainīgos faktorus, Lots atklāja, ka daļa no tiem, īpaši arestu līmenis un daži demogrāfiskie mainīgie faktori, daudz vairāk ietekmē noziedzības līmeņa izmaiņu statistiku nekā neierobežojošie likumi, kas tikai par mazāk nekā vienu procentu izmainījuši noziedzības līmeni.

Tomēr, neskatoties uz niecīgo likumu ietekmi, saskaņā ar Lotu, visi varmācīgo noziegumu līmeņi pēc neierobežojošo likumu pieņemšanas kļuvuši zemāki. Visos gadījumos, izņemot laupīšanu, rezultāti ir statistiski nozīmīgi viena 'Ja visi štati būtu pieņēmuši likumus vienā gadā un šis gads būtu augstākais vai zemākais punkts varmācigu noziegumu līmeni, tas varētu būt vai nu likuma, vai kādas dabiskas valstiskas izmaiņas noziedzibas tendencēs izraisīts.

2 Florida (1987), Džordžija (1989), Aidaho (1990), Mena (1985), Misisipi (1990), Montāna (1991), Oregona (1990), Pensilvānija (1989), Virdžīnija (1988) un Rietumvirdžīnija (1989). procenta līmenī, kas varētu apstiprināt Lota apgalvojumu. 33 Salīdzinājumam - nevarmācīgo noziegumu līmeņa pieaugums pēc šāda likuma pieņemšanas ir nozīmīgs. Pat šis pieaugums nevarmācīgu noziegumu līmenī šķiet nozīmīgs kā aizvietojuma efekts - jo noziedznieki, atturoties no riskantiem noziegumiem, kuros, iespējams, varētu sastapties ar bruņotiem pilsoņiem, tā vietā ķeras pie īpašuma nozie​gumiem.'

Tomēr, neskatoties uz augšminētajiem atklājumiem, nelielas pārdomas parādīs, ka īstā Lota hipotēzes pārbaude netiek atrasta, novērojot absolūto noziegumu līmeņus pirms un pēc neierobežojošo likumu pieņemšanas, bet gan šo līmeņu izmaiņas. Piemēram, pieņemot, ka laupīšanas līmenis bija ar lejupejošo tendenci un samazinājās par 10 procentiem gadā pirms likuma pieņemšanas un savukārt nostabilizējās un saglabājās konstants kopš brīža, kad tika ieviests likums. Šādā gadījumā laupīšanas līmenis pēc likumu ieviešanas būtu zemāks nekā līmenis, kāds bija pirms likumu ieviešanas, bet nevarētu teikt, ka šajā situācijā likumi veicinājuši laupīšanas līmeņa pazemināšanos. istenībā spēkā būtu tieši pretējais: likuma ietekme šajā hipotētiskajā piemērā bija spontānas lejupslīdošas ten​dences novēršana, tāpēc likuma ieviešana palielināja 'Nevarmācīgo noziegumu līmeņa pieaugums var būt konfliktā ar Lota iepriekšējo atklājumu, ka štatos ar neierobežojošajiem likumiem bija augstāks nevarmācīgo noziegumu līmenis nekā citos štatos. laupīšanas līmeni salīdzinājumā ar to, kāds tas būtu pretējā gadījumā. Turklāt jebkurš saprātīgs neierobežojošo likumu ietekmes modelis paredzētu izmaiņas noziegumu līmeņa slīpnē, nevis pēkšņas pārmaiņas pašā līmenī. Piemēram, ja Lota iebiedēšanas teorija būtu patiesa, mēs varētu gaidīt, ka iebiedēšana būs atkarīga no izsniegto slēptas ieroču nēsāšanas atjauju daudzuma, kas pieaugtu laikā pēc t=0 (laiks, kad tika pieņemts likums). Tāpēc mēs nevarētu sagaidīt pēkšņu kritumu noziedzības līmeni laikā f=0, bet gan pakāpenisku efektu, kad tiktu izdots arvien vairāk atļauju, kas būtu pakāpeniska vai, iespējams, pēkšņa izmaiņa slīpnē laikā f=0.

Lots labi apzinās šo problēmu, un viņš savu regresiju ir veicis, apskatot ne tikai absolūto noziedzības līmeni, bet līmeņu izmaiņu slīpni pirms un pēc neierobežojošo likumu pieņemšanas. Un atkal viņš sniedz dažus statistiski nozīmīgus rezultātus visu varmācīgo noziegumu kategoriju līmeņos, kas sakrīt ar neierobežojošo likumu pieņemšanu. Bet rezultāti nav ne tuvu tik statistiski nozīmīgi kā iepriekš. Īpaši viņš uzsver viena procenta statistisko nozīmību tikai izvarošanas gadījumos1 , 10 procentu nozīmību pārējiem varmācīgajiem noziegumiem vispār un nekādu nozīmību 'Izvarošanas noziegums, kuram viņš atrod statistiski nozīmigu savstarpējo sakarību ar neierobežojošajiem likumiem, bija viens no varmācīgo noziegumu kategorijas, kas, samērā interesantā veidā, nebija savstarpēji saistīts ar īpašumā esošo ieroču līmeni. Tas šķiet ļoti savādi, ja iebiedēšanas teorija ir patiesa. procentu līmenī slepkavībām un laupīšanām. Desmit 35 procentu iespējamība ir diezgan zems statistiskās nozīmības līmenis, ko lielākā daļa pētnieku neuzskatītu par statistiski nozīmīgiem.

Varmācīgu noziegumu statistikas datu tendences laika gaitā To, vai tendence patiešām noteiktā laikā mainās, labāk var saprast no grafikiem nekā no savstarpējo sakarību koeficientiem. 2.2. attēlā parādīti Lota iegūtie laupīšanas

2.2. attēls. Zādzības uz 100 000 cilvēkiem attiecība pret neierobežojošā slēptas ieroču nēsāšanas likuma ieviešanas gadu, saskaņā ar atsauci (1) grāmatas beigās.

2.3. attēls. Vardarbīgi noziegumi uz 100 000 cilvēkiem attiecība pret neierobežojoša slēptas ieroču nēsāšanas likuma ieviešanas gadu, saskaņa ar atsauci (1) grāmatas beigas. līmeņa rezultāti laika gaitā, un 2.3. attēlā parādīts kopējais varmācīgo noziegumu līmenis. Ņemot vērā abu līkņu formu katrā f=0 pusē, šie grafiki šķiet spēcīgi atbalstām Lota tēzi par neierobežojošo likumu samazinošo ietekmi uz varmācīgo noziegumu līmeni. Ietekme uz laupīšanu līmeni šķiet jo īpaši iespaidīga. Tomēr, tā kā izskats var būt maldinošs, mums jāieskatās dzijāk Lota grafikos.

2.4. attēls. Zādzības uz 100 000 cilvēkiem Aidaho (0). Mena (+), Montānū (□) un Rietumvirdžinija (*) gados pirms un pec neierobežojoša slēptas ieroču nēsāšanas likuma ieviešanas šajos štatos.

Tūdaļ uzmanību piesaista divi šī grafika aspekti. Pirmkārt, noziegumu līmenis, kas izkārtots uz vertikālās ass, sākas augstu virs nulles līmeņa. Šādi var vizuāli pārvērst pakalnus kalnos jeb, kā šajā gadījumā, īpaši akcentēt jebkuras izmaiņas, kas notiek f=0 laikā. Otrkārt, visi punkti atrodas tieši uz līknēm, jo netiek atspoguļoti paši dati, bet gan tas, kas ar tiem sader, - punkts, ko Lots nepiemin savā grāmatā. Lots nošķir parabolu, kas sader ar datiem katrā t=0 pusē, un nodrošina, ka parabolas šajā punktā savienojas. Šī stipri apšaubāmā procedūra gandrīz garantē, ka punktā t=0 notiks kas interesants, ja vien dati neat​rodas uz vienas parabolas katrā f=0 pusē.

2.5. attēls. Zādzības uz 100 000 cilvēkiem Fiorida (0), Džordžija (+) un OregonO (□) gados pirms un pec neierobežojoša slēptas ieroču nēsāšanas likuma ieviešanas šajos štatos.

Lai pārbaudītu Lota hipotēzi, noteikti jāskatās uz pašiem datiem, nevis uz to, kas datiem atbilst. Pie tam, ja Lotam ir taisnība, mums būtu jāredz ietekme ne tikai datos, kas apkopoti par desmit štatiem, bet gan dati par katru no štatiem. 2.4. līdz 2.6. attēlos mēs redzam laupīšanas līmeņa diagrammu katrā no desmit štatiem, kā arī visos štatos kopā.

Mēs esam īpaši koncentrējušies uz laupīšanām, jo tās sastāda nozīmīgu varmācīgo noziegumu daļu (36,3 procen​tus), un tā bija viena no varmācīgo noziegumu kategorijām,

2.6. attēls. Zādzibas uz 100 000 cilvēkiem Savienotajās Valstis kopumā (O), Pensilvānijā (+).

Virdžinijā (□) un Misisipi (X) gados pirms un pēc neierobežojoša slēptas ieroču nēsāšanas likuma ieviešanas šajos štatos. uz kurām, pēc Lota teiktā, neierobežojošie likumi šķita atstājam visnozīmīgāko iespaidu. Dati, kas tika izmantoti grafiku 2.4. līdz 2.6. izveidošanai, tika lejuplādēti no Tiesu Statistikas biroja mājas lapas (un netika iegūti no Lota. Tie atšķiras no Lota datiem ar dažām nozīmīgām sakarībām, kas tiks aprakstītas vēlāk.

Galvenais, kas jāievēro grafikos, ir - kādas izmaiņas (ja tādas vispār ir) parādās katrā no desmit

štatiem punktā f=0. Uzmanīgi ieskatoties grafikos, izrādās, ka lielākajā daļā štatu tajā laikā nenotiek nekādas nozīmīgas izmaiņas. Atcerēsimies, ka Lots parādīja stāvu līknes lejupslīdi laikā f=0 attiecībā uz laupīšanu līmeni (2.2. attēls), un tomēr no desmit štatiem, kas parādīti attēlos 2.4.-2.6, tikai divos (Džordžijā un Rietumvirdžīnijā) mēs līknē redzam kritumu laikā f=0, savukārt astoņos pārējos štatos līknē laikā f=0 redzams kāpums. Ja mēs pielāgojam taisnas līnijas datiem par četriem gadiem abpus t=0, izrādās, ka līknes kāpums vidēji desmit štatos ir +2,4 ± +2,9, kura neskaidrību galvenokārt nosaka viena nepiederoša štata (Džordžijas) pienesums. Vidējais rādītājs deviņos štatos, neskaitot Džordžiju, uzrāda pieaugumu līknē f=0 laikā par +5,9 ± +4,4. Apkopojot datus par desmit štatiem, lai parādītu kopējo laupīšanu līmeni Savienotajās Valstīs kā vienu veselumu (sk. 2.6. attēlu), mēs atkal redzam nelielu kāpumu laupīšanu līmenī laikā f=0. Tādējādi neierobežojošo likumu ieviešana šķiet atrodamies pretējā pusē, nekā apgalvo Lots, bet tikai vienā nozīmīgā standarta novirzes līmenī, neņemot vērā neiederīgo štatu.1 Kāds ir pretrunu iemesls starp Lota grafikiem, kas šķietami uzrāda to, ka neierobežojošie likumi samazina noziegumus, un grafikiem attēlos 2.4.-2.6., kas uzrāda pretējo? Pirmkārt, Lots apkopo datus tikai par 1992. gadu, savukārt mēs iz​mantojam datus līdz 1997. gadam. Otrkārt, mēs parādām 'Ja daudzums x ir dots vienas standarta novirzes nosacījumos, neskaidribas koeficients ir x±Ax, kas nozīmē, ka īstā x vērtībai ir 68 procentu izredzes būt ārpus intervāla x-Ax lidz x+Ax. patiesos datus, nevis to, kas tikai sader ar datiem, kā darījis 41 Lots. Un, treškārt, mēs izmantojam datus par štatiem, nevis par apgabaliem, kā darījis Lots.1 Kopsummā mēs neatrodam pierādījumus, kas atbalsta Lota apgalvojumu, ka neierobežojošajiem likumiem ir dra​matisks efekts uz zādzību apjoma samazināšanu, un tādā gadījumā spēkā var būt pretējais.

Laika tendences masu apšaudās Lai gan masu apšaudes ir ārkārtīgi retas, mūsdienās, kad vardarbīgiem noziegumiem tiek pievērsta mediju uzmanība un pasaule uz tiem tūlīt reaģē, tām, šķiet, ir milzīga ietekme uz sabiedrības psihi un uz pieprasījumu rast risinājumu vardarbībai, izmantojot ieročus. Šaušanas publiskajās skolās, kurās iesaistīti nevainīgi bērni, šķiet īpaši biedējoša tendence, un to apliecina nomācoši garš pilsētu saraksts, kurā ietilpst arī Litltona un Kolorado. Ņemot vērā augsto sabiedrības satraukuma līmeni, būtu patiešām ironiski, ja, kā apgalvo 'Lots izmanto datus par apgabaliem, kas viņam ļauj labāk šķirot mulsinošus mainīgo faktoru efektus, veicot vairākkārtēju regresiju. Tomēr paliek neskaidrs, kāpēc dati par apgabaliem ir labāki, lai novērotu laika tendences noziegumu līmenī. Ja Lots būtu izmantojis apgabalu noziegumu līmeni, ko vērtējuši apgabala iedzīvotāji, tas būtu līdzvērtīgi štatu datu izmantošanai. Bet, nevērtējot datus par apgabaliem pēc iedzīvotājiem, viņš tomēr piešķir vienādu nozīmību reti un blīvi apdzīvoto apgabalu noziedzības līmenim, līdz ar to vidējā līmeni radot statistiskas izmaiņas, kas raksturīgas reti apdzīvotajos apgabalos.

Lots, lielāka pieejamība ieročiem patiešām būtu efektīva un šādu drausmīgu gadījumu skaits mazinātos. (Iespējams, pat Lots nevarēja iedomāties, ka būtu labi atjaut bērniem nēsāt ieročus uz skolu, kā reiz izteicās mans kolēģis. Bet mēs nevaram neņemt vērā iespēju, ka atļauja skolotājiem būt bruņotiem varētu garantēt lielāku drošību.)

Lots definē masu šaušanu kā tādu, kas notiek sabiedriskās vietās (tādās kā skolas, baznīcas, iestādes, ielas, valdības ēkas u. c.) un kuru rezultātā iet bojā vai tiek ievainots vairāk nekā viens cilvēks. Viņš izslēdz noziegumus, kas ietver bandu aktivitāti, narkotiku tirdzniecību un slepkavības, kas notiek ar vairāk nekā dienas atstarpi. Lots ieguvis šos datus, meklējot ziņu arhīva datu bāzē laika posmā no 1977. līdz

1992. gadam. Viņš argumentē, ka tas pats iebiedēšanas arguments varētu izskaidrot, kāpēc masu šāvējus varētu apturēt gadījumā, ja noziedznieki uzskatītu, ka viņu iespējamie upuri varētu būt bruņoti. Tāpēc mēs varētu sagaidīt zemāku masu apšaudes līmeni, salīdzinot štatus ar un bez neierobežojošiem likumiem un skatoties uz noziegumu līmeni laika gaitā pirms un pēc šāda likuma ieviešanas. Protams, varētu arī strīdēties par to, ka masu slepkavas, visticamāk, ir plānprātīgi psihopāti, kurus racionāli apsvērumi par zaudējumiem un ieguvumiem biedētu mazāk nekā parastus laupītājus vai zagļus, kuri vienkārši «pelna iz​tiku». Jebkurā gadījumā - ko atklāja Lots?

Salīdzinot štatus, kuros ir neierobežojošie likumi, ar tiem, kuros tādu nav, Lots atklāj, ka nedaudz vairāk nāves un ievainojumu gadījumu ir valstīs bez šādiem likumiem: 0,41 pret 0,37 nāves un ievainojumu gadījumiem uz miljons cilvēkiem gadā - diezgan nenozīmīga atšķirība, ko, iespējams, var izskaidrot ar daudziem citiem faktoriem, ne tikai ierobežojošo likumu statusu. Tieši aplūkojot tendences laikā, rezultāti kļūst dramatiskāki (sk. 2.7. attēlu). Šis iespaidīgais grafiks izraisa vairākus jautājumus, to skaitā sekojošos: 1) kāpēc šāds kritums notiek tikai pēc diviem gadiem?; 2) kāpēc iebiedēšanas ietekme uz masu slepkavām ir daudz lielāka nekā uz parastiem slepkavām

2.7. attēls. Varbūtiba. ka desmit štatos, kuros laikā no 1977. lidz 1992. gadam pieņemts neierobežojošais slēptas ieroču nēsāšanas likums, ir bijuši nāves vai ievainojumu gadijumi apšaudēs sabiedriskās vietās, saskaņo ar atsauci (1) grāmatas beigās. un laupītājiem?; 3) kā šis rezultāts ir savienojams ar citu atklājumu - ka štatos ar un bez neierobežojošiem likumiem ir gandrīz tādi paši masu apšaudes rādītāji? Tāpat kā citi Lota grafiki, arī šis «izskatās pārāk labi, lai būtu patiess», jo tas tāds ir. Šis, tāpat kā citi Lota grafiki, ir veidots tā, lai atbilstu datiem, nevis balstītos uz tiem. Patiesībā 2.7. attēls nesniedz nekādu vērā ņemamu informāciju par neierobežojošo likumu ietekmi uz masu apšaudes rādītājiem, par spīti acīmredzami stāvajam kritumam gadā t=2. Norāde, ka iespaidīgais rezultāts, kas parādās 2.7. attēlā, patiesībā ir nejauša novirze datos, atrodama sekojošā 1999. gada pētījumā, ko Lots veica kopā ar Viljamu Landesu.[11] Šis pētījums aptvēra laiku no 1977. līdz 1995. gadam un pievienoja datus par vēl četriem papildu štatiem. 2.8. attēlā ir izmantoti dati no tabulas nr. 4, kas parāda slepkavību un ievainojumu skaitu masu apšaudās uz 100 000 cilvēkiem. No šī grafika (kas balstīts uz daudz plašākiem datiem, nekā parādīts 2.7. attēlā) varētu secināt, ka, gadījumā, ja neierobežojošiem likumiem būtu kāda ietekme uz masu apšaudes rādītājiem, tiem kādā neiespējamā veidā vajadzētu darboties atpakaļgaitā - izsaukt masu apšaudes kāpumu gadā, pirms tika ieviesti likumi.

Secinājumi

Džons Lots juniors ir devis ieguldījumu debatēs par ieroču kontroli, izpētot daudz vispusīgāku datu kopu nekā iepriekš. Viņa pētījumiem bijusi nozīmīga loma diskusijās, kā arī tie kalpojuši kā noderīga informācija ieroču turēšanas 45 atbalstītājiem. Neskatoties uz Lota acīmredzamajiem aizspriedumiem, ir svarīgi, lai viņa pētījums tiktu rūpīgi skatīts un netiktu kritizēts ārēju vai ad hominem iemeslu dēļ. (Daži kritiķi, piemēram, ir izteikuši maldīgas apsūdzības, ka Lota pētījumus atbalsta ieroču industrija, jo viņš ieņēma vietu Džona M.Olina profesūrā Čikāgas tieslietu skolā.)'

2.8. attēls. Nāves un ievainojumu gadījumi vairākiem upuriem apšaudēs sabiedriskas vietas uz 100 000 cilvēkiem štatos, kuros laika no 1977. līdz 1995. gadam pieņemts neierobežojošais slēptas ieroču nēsāšanas likums, saskaņo ar atsauci [11) grāmatas beigas.

'Olin Corporation pieder ieroču ražotājam Viričesteram. Tomēr Oliņa Fonds, pazistams konservatīvo atbalstītājs, ir pilnīgi neatkarīgs no Olin Cor​poration.

Izskatot Lota pētījumu un aplūkojot datus, atbalsts viņa argumentam, ka vairāk ieroču nozīmē mazāk noziedzības vai ka pāreja uz neierobežojošiem likumiem samazina noziedzību, šķita neliels. Spēkā šķiet esam arī pretējais viedoklis - tas ir, nav spēcīgu pierādījumu, ka palielināta ieroču pieejamība palielinātu varmācīgu noziegumu skaitu, vismaz ne laupīšanu gadījumā. Lai gan mēs neesam mēģinājuši dublēt Lota regresi- ju, izmantojot viņa datus pa apgabaliem, FIB dati par noziegumu līmeni štatos, sākot no 1997. gada (piecus gadus agrāk nekā Lota pētījumā), neuzrāda nozīmīgu tendenci laikā. (Tikai, ja esam novērojuši efektu pie f=0, vai būtu nepieciešams meklēt alternatīvus izskaidrojumus maldinošu mainīgo faktoru dēļ, izdarot nepieciešamo regresiju.) Turklāt, dažas no tehnikām, ko Lots izmanto, lai atspoguļotu laika tendences datus, šķiet zināmā mērā apšaubāmas un uzrāda informāciju, ko patiešām neapstiprina paši dati.

Saskaņā ar ievadā aprakstīto novērtēšanas shēmu mans vērtējums idejai, ka vairāk ieroču nozīmē mazāk noziegumu,, ir 3 kukū. Ieroču kontroles aizstāvji tomēr būs apbēdināti, uzzinot, ka mans idejas vērtējums par to, ka pastāv lielāka iespējamība, ka ieroči palielina noziedzību, ir tikai nedaudz zemāks (2 kukū).

3. nodaļa HIV NEIZRAISA AIDS

Visietiepīgākie zinātnieki nereti izjūt savu kolēģu vēsu attieksmi, bet tikai daži spēj izraisīt tādu naidīgumu, kāds tika vērsts pret Pīteru Djūsbergu, kurš apgalvo, ka HIV vīruss nav AIDS izraisītājs.

Djūsbergs, Kalifornijas Berklijas Universitātes molekulārās un šūnu bioloģijas profesors, apgalvo, ka HIV ir nekaitīgs «pasažiervīruss», kurš pazīstams jau sen pirms AIDS epidēmijas sākuma, un ka AIDS patiesībā nav lipīga slimība. [1, 2, 3, 4] Viņš neapšauba, ka HIV tiek izplatīts ķermeņu šķidrumu apmaiņas rezultātā un AIDS slimniekiem ir šis vīruss, bet apgalvo, ka HIV vīruss ir surogātrādītājs īstajam AIDS cēlonim - narkotiku, kā arī nepareizi dozētai konkrētas slimības ārstēšanai paredzēto medikamentu lietošanai.1 'Surogātrādītājs ir mainīgais lielums, kas lielā mērā saistīts ar citu mainigo lielumu - īsto slimības cēloni. Piemēram, nabadzība ir saistīta ar zemiem mācību atzimju rādītājiem, bet tas, iespējams, ir surogātrādītājs, nevis īstais iemesls, kas, iespējams, ir sliktas apmācības, zema pašvērtējuma un zemas motivācijas kombinācija, kam ir tendence but saistītai ar nabadzību. Īstenībā Djūsbergs patiešām tic, ka nepastāv viena definējama slimība AIDS. Vispārpieņemtais uzskats ir tāds, ka AIDS (iegūtais imūndeficīta sindroms) ir slimība, kuras gadījumā nāves iemesls ir bojāta imūnsistēma, kas padara upuri uzņēmigu pret «oportūnistiskajām» infekcijām, ar kurām normāla imūnsistēma varētu cīnīties. Tomēr AIDS slimniekus šādas oportūnistiskās infekcijas var novest līdz nāvējošai slimībai. AIDS diagnoze tiek noteikta, ja pacientam konstatēta viena no apmēram trīsdesmit specifiskām slimībām, kas reti sastopamas cilvēkiem ar neapdraudētu imūnsistēmu, tādas kā Candida sēnīte. AIDS definīcija ir tikusi mainita vairākas reizes, paplašinoties specifisko oportūnistisko infekciju sarakstam. [5] Bet Djūsbergs apgalvo, ka trūkst pierādījumu, ka trīsdesmit atšķirīgās slimības, kas tiek izmantotas, lai noteiktu AIDS, patiesībā pārstāv vienu slimību - tas ir, apdraudētu imūnsistēmu. Viņš drīzāk uzskata, ka katrai no slimībām, kas nosaka AIDS, ir savs specifisks iemesls un tās nav bojātas imūnsistēmas pazīmes. Djūsbergs, prestižās Savienoto Valstu Nacionālās Zinātnes akadēmijas biedrs, par savu strīdīgo teoriju ir uzrakstījis vismaz četras grāmatas [1, 2, 3, 4) un vairāk nekā divdesmit sešus rakstus. [6] Ir viegli saprast, kāpēc Djūsberga uzskatus lielākā daja biomedicīnas pētnieku uztver naidīgi. Ja viņa apgalvojums būtu patiess, visi pētījumi, mēģinājumi apturēt HIV vīrusa izplatību un visi pūliņi ārstēt slimību līdzinās veltīgai pēdu dzīšanai milzīgos apmēros. Bet nicīgo izturēšanos pret Djūsberga uzskatiem izraisījis ne tikai medicīnas profesi- 49 jas pārstāvju uztraukums par to, ka tiks atklāts, ka karalis patiesībā ir kails. Ja Djūsberga uzskati tiktu atzīti par ticamiem, pastāvētu reālas bažas, ka liels skaits cilvēku ietu bojā tāpēc, ka neievērotu piesardzību HIV izplatības novēršanai vai atteiktos no vispārpieņemtās ārstēšanās gadījumā, ja inficētos ar šo vīrusu. Protams, ja Djūsbergam ir taisnība un HIV ir nekaitīgs, pašlaik tiek zaudētas daudzas dzīvības, jo pūliņi apturēt AIDS epidēmiju, apturot HIV izplatību, ļauj slimībai izplatīties nepārbaudītai gadījumā, ja tās īstais ie​mesls ir cits.

Meklējumi pēc jauna slimības cēloņa līdzinās izslēgšanas procesam, kad policija cenšas identificēt noziegumu izdarījušu cilvēku. Dažkārt nozieguma izmeklēšanas gaitā policija, iespējams aizspriedumu vai politiska spiediena dēļ, pārāk ātri fokusējas uz vienu aizdomās turamo un atsakās sekot pavedieniem, kas varētu norādīt uz citiem. Djūsbergs būtībā apgalvo, ka šis scenārijs noticis gadījumā, kad HIV tika identificēts kā vainīgs AIDS izraisīšanā. Saskaņā ar Djūsberga teikto, medicīnas aprindu pārstāvji vairo savu sākotnējo kļūdu, atsakoties atbalstīt pētījumus, kas varētu pierādīt, ka HIV/AIDS teorija ir maldīga.

[7] Djūsberga pretrunīgajiem uzskatiem par AIDS īsto iemeslu ir pievienojušies vairāki zinātnieki, to skaitā divi Nobela prēmijas laureāti - ķīmiķi Kerijs Muliss un Valters Gilberts. Šajā nodaļā tomēr mēs

koncentrēsimies uz Djūsberga uzskatiem, jo viņš bijis visproduktīvākais AIDS skeptiķis, ņemot vērā viņa rakstu apjomu un to uzmanību, ko izpelnījušies viņa uzskati. Turklāt laikā, kad daži no AIDS skeptiķiem iebilst, ka HIV ir tikai viens no daudziem faktoriem, kas atbildīgi par slimību, Djūsbergs atrodas viedokļu spektra galējā malā, apgalvojot, ka HIV ir nekaitīgs vīruss, kam nav nekādas saistības ar AIDS.

Kas ir AIDS? Lai saskatītu, cik pamatota ir «AIDS skeptiķu» pozīcija, jāapsver katra no problēmām ar vispārpieņemto uzskatu, ka HIV izraisa AIDS. Mums arī jāapsver, cik lielā mērā faktiem atbilst alternatīvā teorija (AIDS cēlonis ir narkotikas). Kādas Djūsberga grāmatas priekšvārdā Nobela prēmijas laureāts Kerijs Muliss atzīmē, ka viņš (Muliss) sāka savu pētījumu AIDS iemesla meklēšanā, mēģinot atklāt konkrētu zinātniskās literatūras dokumentu, kas pierādītu, ka HIV ir AIDS izraisītājs. [1] Acīmredzot neviens nebija spējīgs viņam šādu dokumentu norādīt, un tas galu galā ļāva viņam secināt, ka cēloņa-seku saikne starp HIV un AIDS nav tikusi pierādīta. Bet šāds secinājums pārāk vienkāršo to, kā tiek veikti daži zinātniski atklājumi. Lai gan daudzus atklājumus veic konkrētas personas konkrētā laikā, citos gadījumos atklāšanas process ir daudz pakāpeniskāks, un tam ir vairāki autori. Sākotnēji var tikt iegūts eksperimentāls secinājums, kas kļūst spēcīgāks ar katru turpmāko pētījumu. Tāda, šķiet, bijusi atklājuma, ka HIV vīruss izraisa AIDS, gaita.

AIDS epidēmija kļuva zināma 1981 .gadā, kad vairāki ārsti 51 Ņujorkā un Kalifornijā pamanīja retu slimību parādīšanos iepriekš veselīgiem homoseksuāliem vīriešiem.|8] Starp šīm slimībām bija ādas vēzis Kapoši sarkoma (KS) un oportūnistiskās infekcijas pneumocystis carinii pneimonija (PCP). Viena norāde par epidēmijas rašanās pēkšņumu ir tāda, ka atklātie KS gadījumi pieauga 2000 reižu (par 200 000 procentiem) starp nekad neprecētiem vīriešiem Sanfrancisko laikā no 1973.-1979. gada līdz 1984. gadam. [9] Tā kā pirmie upuri bija homoseksuāli vīrieši, sākotnēji tika uzskatīts, ka epidēmijas iemesls saistīts ar geju dzīvesveidu vai seksuālo paradumu aspektu. [10) Tomēr, kad šie sindromi tika atklāti ari citu grupu locekļiem, to skaitā intravenozo narkotiku lietotājiem, cilvēkiem ar hemofiliju, cilvēkiem, kuriem veiktas asins pārliešanas, un bērniem, kas dzimuši sievietēm-intravenozo narkotiku lietotājām, šīs agrīnās aizdomas tika atmestas un pieņemts, ka slimība tiek pārnesta ar asinīm vai seksuālo kontaktu laikā. Šīs aizdomas pastiprināja atklājums 1983. gadā, ka daži ar hemofiliju slimojoši vīrieši acīmredzot nodevuši šo slimību savām sievām. |11] Vīrusu, kas kļuva zināms kā HIV (cilvēka imūndeficīta vīruss), kā AIDS cēloni 1983.-1984. gadā identificēja pētnieki, kas strādāja amerikāņu un franču grupās Roberta Gallo un Luka Montaņēra vadībā.

[12] Sākotnējie pierādījumi sastāvēja no atklājumiem, ka gandriz visiem AIDS pacientiem ir antivielas pret vīrusu, tas ir, viņi bija HIV pozitīvi,

3.1. attēls. HIV infekcijas progress lidz AIDS tipiskam slimības upurim, paradot T-paligšūnu skaitu (pārtraukta Ifkne) un HIV vīrusu daudzumu asinis (nepārtraukta līkne) laika gaita, no

atsauces (16) grāmatas beigās. Ievērojiet, ka laika skalas sākuma daļa (0 līdz 12) Ir nedēļās un turpmākos daļas ir gados pēc HIV infekcijas. AIDS «sākas», kad vai nu T-palīgšūnu skaits samazinās zem 200, vai pacientam attīstās slimība, kas nosaka AIDS. savukārt tikai mazāk kā vienam procentam no veseliem heteroseksuāliem cilvēkiem bija šādas antivielas. [13] (Vienā no 1984. gada pētījumiem neviens no tūkstoš nejauši izvēlētiem asins donoriem nebija HIV pozitīvs. [14]) Bet uz HIV vīrusu kā atbildīgo par AIDS attīstību norādīja kas vairāk par vienkāršu statistisku saistību. Tika atklāts, ka vīruss vājina imūnsistēmu ļoti specifiskā veidā, inficējot un nogalinot T- palīgšūnas (baltos asins ķermenīšus), kas ir nepieciešamas efektīvai imūnsistēmas reakcijai uz iebrūkošu organismu. 53 [15] Šīs T-palīgšūnas bija tās pašas šūnas, kuru samazināts skaits tika atklāts cilvēkiem ar kādu no slimībām, kas nosaka AIDS. Turklāt, slimībai progresējot, T-palīgšūnas asinīs ir savstarpēji atkarīgas no klātesošā vīrusa daudzuma - jo vairāk HIV, jo mazāk T-palīgšūnu. [16] Vispārpieņemtajā uzskatā par slimību nav skaidras robežšķirtnes starp AIDS un ne-AIDS; drīzāk to raksturo pieaugoša progresija no HIV infekcijas līdz pilnīgi attīstītam AIDS. [17] 3.1. attēlā parādīta tipiska AIDS upura slimības gaita. [16] Tūdaļ pēc inficēšanās ar HIV vīrusu daudzums asinīs sāk vairoties, sasniedzot maksimumu pēc apmēram sešām nedēļām. [16] Vīrusa vairošanās laikā T- palīgšūnu krājumi pakāpeniski sarūk. Pēc zemākā punkta sasniegšanas, kas notiek pēc apmēram sešām nedēļām, ķermenis uz laiku atgūstas un pastiprināti rada virusa antivielu, HIV vīrusu daudzums sāk samazināties līdz ļoti zemam līmenim, un T-palīgšūnu krājumi daļēji atjaunojas. Seko garš latentais periods, kas pieaugušiem cilvēkiem parasti ilgst desmit gadus - šajā laikā vīrusu daudzums ir neliels, bet T-palīgšūnu skaits lēnām samazinās. [18] Kad T- palīgšūnu skaits 1 kubikmilimetrā asiņu ir zemāks par 200, HIV vīrusu vairs nevar ilgāk «noturēt grožos» un tas atkal sāk strauji vairoties, novedot AIDS līdz pilnīgai attīstībai (sk. 3.1. attēlu). Patiesībā 1993. gadā slimību, kas nosaka AIDS, saraksts tika papildināts, iekļaujot T-palīgšūnu skaitu zem 200 kā AIDS pazīmi HIV pozitīviem indivīdiem, pat ja nekādu citu infekcijas slimību pazīmju nav. [19ļ Ņemot vērā pacienta slimības gaitu, ārsti var paredzēt, kad cilvēkam attīstīsies AIDS, balstoties uz T-palīgšūnu samazināšanās un HIV vīrusa pieauguma asinīs novērojumiem, kas šķiet neapstrīdams pierādījums vispārpieņemtajai teorijai, ka AIDS izraisītājs ir HIV. [20] Pīters Djūsbergs tomēr uzskata iepriekšminēto scenāriju, ka slimība no HIV progresē uz AIDS, par nepārliecinošu, jo apšauba, ka kāds snaudošs vīruss varētu atrasties ķermenī tikai tāpēc, lai izraisītu slimību pēc gara latentā perioda, kura laikā «aktīvais viruss tiek pastāvīgi izskausts no ķermeņa». [21 ] Tomēr nav pierādījumu, ka HIV tiek pastāvīgi izskausts no ķermeņa latentā perioda laikā, un pazīstami arī citi infekciju izraisītāji, tādi kā herpes vīruss, kas izraisa ādas slimību pūslīšus, kam arī ir ilgs latentais periods. Pie tam AIDS latentais periods ir zināmā merā nepareizs termins, jo «latents» nozīmē «snaudošs». HIV vīruss tā sauktā latentā perioda laikā vienkārši darbojas lēni, nevis snauž, jo Tpalīgšūnu skaits piedzīvo ilglaicīgu lēnu samazināšanos, un tas norāda uz kaitējumu, ko HIV nodarījis imūnsistēmai. Djūsberga iebildumi, ka patiesībā nepastāv tāda viena slimība kā AIDS, bet gan trīsdesmit dažādas slimības ar dažādiem iemesliem, tādējādi kļūst nepareizi. ļa viens viruss ir spējīgs iznīcināt imūnsistēmu ļoti specifiskā veidā, t. i., noplicinot T-palīgšūnas, kā tiek novērots cilvēkiem ardaudzām dažādām oportūnistiskām infekcijām, tad (saskaņā ar Okamas asmeni sk. 1. nodaļu) ir ekonomiskāk pieņemt, ka visiem šādiem indivīdiem ir vienāda 55 pamatslimība, nevis trisdesmit dažādas slimības - ja vien šai hipotēzē nav kāda iekšēja pretruna. Viena pretruna, ko minējis Djūsbergs, ir tāda, ka dažas no slimībām, kas nosaka AIDS, netiek uzskatītas par infekciozām, to skaitā KS, plānprātība un novājēšanas slimība. |22] Bet, kā norāda pats Djūsbergs, viruss faktiski nesen ticis izvirzīts kā iespējamais KS cēlonis. (23] Un tikai tas vien, ka vēl nav atklāts specifisks organisms vai vīruss, kas izraisa konkrēto slimību, nenozīmē nedz to, ka tāds izraisītājs nepastāv, nedz to, ka šī slimība nav pārsvarā sastopama indivīdiem ar imūnsistēmas deficītu.

Kam ir AIDS?

Djūsbergs norāda arī uz AIDS sastopamības biežumu specifiskās riska grupās kā pierādījumu tam, ka slimības cēlonis ir «dzīvesveids», nevis infekciozs organisms, kurš, kā viņš uzskata, izplatītos strauji visā populācijā, inficējot vīriešus un sievietes, heteroseksuālus un homoseksuālus cilvēkus vienādās proporcijās. [23] Šis arguments šķiet īpaši nepārliecinošs; AIDS izplatās tur, kur izplatās HIV. HIV vīruss galvenokārt izplatās ar inficētu asiņu vai citu ķermeņa šķidrumu starpniecību. Tādējādi noteikti uzvedības modeļi, to skaitā dalīšanās ar šļircēm intravenozo narkotiku izmantotāju vidū un anālā dzimumakta piekopšana homoseksuālu vīriešu vidū, biežāk izplata vīrusu tieši šo riska grupu locekļiem.

(Anālais dzimumakts ir seksuālā darbība, kas ir visiespējamākais AIDS nodošanas veids, jo, ja prezervatīvs plīst, nelielu audu bojājumu gadījumā HIV caur spermu iekļūst upura asinsritē.)

AIDS epidēmija ir izplatījusies lēni, salīdzinājumā ar, teiksim, gripas epidēmiju, tikai tāpēc, ka viruss netiek nodots ikdienas kontaktu ceļā, un tāpēc upuru skaits pieaug pakāpeniski. Vēl vairāk, uz Djūsberga jautājumu par to, kāpēc AIDS nav vienlīdzīgi izplatīts starp dzimumiem, ja tas patiešām ir infekciozs organisms, atbildi sniedz epidēmijas gaita, kura patiesībā arvien vairāk ietekmē sievietes Savienotajās Valstīs, - pašlaik 30 procentu no jaunām infekcijām atklātas sievietēm. [25] Pasaules mērogā AIDS un HIV ir atrasti gandrīz vienādā skaitā vīriešiem un sievietēm, un galvenokārt heteroseksuāliem cilvēkiem. [26] Vai šī vienlīdzīgā AIDS izplatība starp dzimumiem pasaules mērogā uzvedina Djūsbergu uz domām, ka epidēmija tiek izraisīta tādā veidā, kā sagaidāms, ja tā būtu infekcioza slimība? Nekādā gadījumā.

Patiesībā viņš saskata šo pasaules mēroga tendenci kā turpmāku pretrunīgā viedokļa pierādījumu. [23] Āfrikā, dienvidos no Sahāras, dzīvo 70 procenti pasaules AIDS upuru, un nesen Savienoto Valstu ierēdņi secināja, ka AIDS ietekme dažās valstīs var būt tik liela, ka kļūs par draudu Savienoto Valstu nācijas drošībai. [24] Ņemot vērā afrikāņu AIDS līmeni, Djūsbergs piebilst, ka ne tikai AIDS upuru tendence ir atšķirīga no Rietumos valdošās, bet arī specifisko slimību, kas nosaka AIDS, amplitūda ir cita. Viņš paskaidro, ka slimības, ko afrikāņi uzskata par AIDS kategorijā ietilpstošām, ir tās pašas slimības, 57 kas ilgstoši sirojušas kontinentā. [27] Pēc viņa domām, šo slimību nosaukšana par AIDS ir ērts veids, kā nodrošināt naudas plūsmu no ārzemēm, ņemot vērā, ka AIDS piesaista neproporcionālu daļu naudas, kas tiek izmantota cīņai pret slimībām. [27J Āfrikas AIDS epidēmijas interpretācija tomēr neapskata vairākus nozīmīgus jautājumus. Pirmkārt, lai gan AIDS izplatība Āfrikā patiešām ir atšķirīga no Rietumiem - pirmā ir vienmērīgāk sadalīta starp dzimumiem un seksuālo orientāciju -, šīs atšķirības var tikt izskaidrotas, pamatojoties uz seksuālām darbībām un lielāku neizvēlīgumu afrikāņu vidū. Otrkārt, lai gan specifiskās slimības, kas nosaka AIDS, jau pirms AIDS bijušas sastopamas Āfrikā, tās iepriekš ietekmējušas tikai ļoti vecus vai ļoti jaunus cilvēkus, vai tos, kuriem citādā ceļā bijusi novājināta imūnsistēma. Āfrikā daudz vairāk cilvēku ir inficēti ar parazītiem, kas noved pie lielākas T-palīgšūnu aktivitātes un rezultātā dod lielāku iespēju inficēties ar vīrusu. Vēl vairāk, tā kā vīruss Āfrikā ir sastopams ilgāk nekā Rietumos, tur sastopams vairāk HIV īpašību. Tādējādi nav iemeslu, kāpēc gan lai atšķirīgais slimību, kas nosaka AIDS, kopums Āfrikā un Rietumos liktos mulsinošs, ja AIDS ir tas, par ko tas tiek uzskatīts - imūnsistēmas deficīts -, un tas pakļauj upuri tām infekcijas slimībām, kas dominē noteiktā apgabalā. Visbeidzot Āfrikas AIDS epidēmija ir pilnībā savstarpēji saistīta ar HIV vīrusa izplatību kontinentā. Malāvijā, valstī ar augstāko AIDS gadījumu skaitu, arī HIV infekcijas līmenis ir viens no augstākajiem. [28] Turpretim Madagaskaras salā AIDS gandrīz pilnībā nepastāv un nav arī HIV infekcijas pierādījumu, pat ja citas seksuāli transmisīvās slimības pastāv. [28] Dažas Āfrikas valstis ar augstākajiem HIV infekcijas un AIDS līmeņiem ir arī starp pasaules nabadzīgākajām valstīm, un tās nevar atļauties ierasto AIDS zāļu izmaksas. Nav pārsteidzoši, ka Pītera Djūsberga netradicionālā ideja par AIDS šķiet pievilcīga izmisušajiem šo valstu vadoņiem. Nesen

Dienvidāfrikas Republikas prezidents iecēla Djūsbergu par AIDS epidēmijas konsultatīvās padomes locekli.

Kas ir nepieciešams un pietiekams, lai noteiktu iemeslu?

Precīzi konstatēt cēloņa-seku saikni starp faktoru un slimību ir grūti. Pirmām kārtām, apsvērsim tādus ne-infek- ciju slimību gadījumus kā plaušu vēzis. Lielākā daļa cilvēku ir pārliecināti, ka smēķēšana izraisa plaušu vēzi, pat ņemot vērā to, ka ne visiem smēķētājiem attīstās plaušu vēzis un ka ne visi, kuriem attīstās plaušu vēzis, ir smēķētāji. Citiem vārdiem sakot, cēloņsakarība starp smēķēšanu un plaušu vēzi ir konstatēta saprāta limenī, pat ja apstākļi (smēķēšana) nav nedz nepieciešami, nedz pietiekami, lai slimība rastos. Smēķēšana nav nepieciešams apstāklis plaušu vēzim, jo slimība var rasties vairāku citu iemeslu, to skaitā azbesta vai radiācijas, iedarbības rezultātā. Smēķēšana nav obligāts plaušu vēža izraisītājs, jo daži cilvēki varētu arī nebūt 59 smēķējoši pietiekami daudz vai ari viņiem ir citi faktori, kas darbojas viņu labā, to skaitā, iespējams, labi gēni.

Infekcijas slimības izraisa noteiktu mikroorganismu iedarbība. Apsvērsim, kas ir nepieciešams un pietiekams, lai pierādītu cēloņa-seku saikni starp mikrobiem un slimību. Pakļautība kaitīgiem mikroorganismiem pati par sevi daudzu apstākļu dēļ nav pietiekama, lai izraisītu slimību. Pakļautajai personai, iespējams, ir laba pretestība šiem mikroorganismiem vai - tāpat kā ar iebrūkošu armiju, kas cenšas valstī ieņemt placdarmu, - infekciozā organisma spēka apjoms ir nepietiekams, lai pārspētu aizsardzību. Pat ja pakļautība mikroorganismam nav pietiekama, lai izraisītu slimību, tā tiek uzskatīta par nepieciešamu. Tādējādi bakas vai tuberkuloze nevar attīstīties, ja neesi bijis pakļauts organismiem, kas šīs slimības izraisa. Paskatoties uz to no citas puses, daļa apgalvojuma, ka baku vīruss izraisa bakas, balstās novērojumā, ka visiem, kuriem ir šī slimība, ķermenī ir atrasts viruss. Kad 70. gados šis vīruss populācijā tika iz​skausts, tika izskausta arī pati slimība.

Kā ir ar situāciju attiecībā uz AIDS? Vai ikviens, kuram ir AIDS, ir ticis pakļauts HIV vīrusam, lai varētu pārliecināties, ka HIV patiešām ir slimības iemesls? Pat tad, ja HIV vīruss ir infekciozs organisms, nepieciešamais/pietiekamais kritērijs nav tieši tāds pats kā citām infekcijas slimībām. Ņemot vērā, ka AIDS pēc definīcijas sastāv no apdraudētas imūn- sistēmas un ka ir zināmi daudzi citi imūndeficīta avoti, šķiet nesaprātīgi pieprasīt - ja tiktu atklāts viens AIDS gadījums HIV negatīvā cilvēkā, HIV vīruss varētu nebūt AIDS cēlonis. (Pat tuberkulozes gadījumā mikrobi dažkārt netiek atrasti.)

Cik bieži AIDS tiek diagnosticēts HIV negatīviem cilvēkiem? Saskaņā ar Pītera Djūsberga teikto, zinātniskajā literatūrā ir minēti 4621 AIDS gadījums bez HIV [30], kas, ja ir pareizi, šķiet nopietns trūkums teorijai, ka HIV izraisa AIDS. Bet Djūsberga minētais 4621 gadījums ietver dažas dīvainas slimības definīcijas, kas nekad netika uzskatītas par AIDS definīcijām. [31] Ticamāki ir Slimības kontroles centra (CDC) dati par AIDS gadījumiem bez HIV. Viens no CDC pētījumiem parāda, ka tikai 47 (0,02%) no 23 0179 cilvēkiem, kam diagnosticēts AIDS, ir HIV negatīvi un viņiem ir pastāvīgi zems T-palīgšūnu skaits, neesot citiem imūndeficīta iemesliem. [32] Lai gan HIV antivielu pārbaude ir daudz vienkāršāka nekā vīrusa pārbaude, jutīgāki vīrusa klātbūtnes testi parāda, ka praktiski visiem pacientiem ar AIDS asinīs ir HIV viruss. [33] Djūsbergs arī apgalvo, ka nebūtu pārsteidzoši, ja 100 procenti AIDS pacientu būtu HIV pozitīvi, jo pašreizējā AIDS definīcija patiesībā pieprasa šādu stāvokli. [34] Tieši šai AIDS definīcijas kritikai ir zināms pamats, lai gan tā neatbild uz jautājumu, vai HIV izraisa AIDS. 1992. gadā HIV brīvi AIDS gadījumi tika pārdēvēti par «idiopātisku CD4 limfocitopēniju» (ICL), ko Djūsbergs uzskata par mēģinājumu piesegt mulsinoši neērto faktu, ka ir tik daudz šādi HIV brīvi AIDS gadījumi. [35] Tomēr nav svarīgi, vai šie gadījumi tiek saukti par ICL vai par HIV brīviem AIDS 61 gadījumiem. Ir svarīgi, ka 0,02% HIV

brīvu gadījumu sastāda niecīgu daju no visiem AIDS slimniekiem un tāpēc nevar stāties pretī vispārpieņemtajai HIV/AIDS teorijai, uz ko pretendē Djūsbergs.

Vai HIV atbilst Koha postulātiem?

Roberts Kohs deviņpadsmitajā gadsimtā bija celmlauzis bakterioloģijā - viņš izvirzīja četrus kritērijus, kuriem katrai slimībai ir noteikti jāatbilst, lai pārliecinātos, ka tā patiešām saistīta ar konkrēto infekciozo mikroorganismu. Koha postulāti pieprasa sekojošo: 1. Slimības izraisītājs ir jāizdala no visiem slimniekiem.

2. Tas jāizolē no infekcijas avota un jāizaudzē tīrkul- tūrā.

3. Tam uzņēmīgos organismos ir jāizraisa tieši šī sli​mība.

4. Inficējot eksperimentālos apstākļos, šis izraisītājs ir jā​izdala no inficētā organisma. [36l Koha postulāti sākotnēji bija paredzēti izmantošanai tikai baktēriju izraisītām slimībām, nevis vīrusiem, kas nespēj vairoties ārpus pārnēsātāja šūnas. Pat bakteriālu infekciju gadījumā Koha postulāti nav pilnīgi atbilstoši. Paskatīsimies, kāda ir situācija attiecībā uz HIV. Par Koha pirmo postulātu jau tika runāts iepriekšējā sadaļā, kurā minēts, ka HIV infekcijas pierādījums ir atrasts praktiski visos (99,98%) AIDS gadījumos. Lai gan tas nedaudz neatbilst Koha pirmā postulāta Djūsberga formulējumam, atcerēsimies, ka AIDS ir imūnsistēmas deficīts un ka, atšķirībā no citām infekcijas slimībām, imūnsistēmu var apdraudēt arī citi faktori, ne ti​kai HIV vīruss.

Kā ar pārējiem trim Koha postulātiem? Arī šeit Djūsberga apgalvojums, ka vispārpieņemtā HIV/AIDS teorija neatbilst Koha postulātiem, ir pretrunā ar notikumu gaitu. Koha 2. līdz 4. postulātu ir pierādījuši trīs laboratoriju darbinieki (bez citiem zināmiem AIDS riska faktoriem), kuriem pēc nejaušas saskarsmes ar HIV vīrusa kultivēto formu attīstījies AIDS. [37] Koha postulātus tālāk pierāda veselības aprūpes darbinieki Savienotajās Valstīs, kuri saslimuši ar AIDS pēc saskarsmes ar HIV vīrusu darbā (no četrdesmit diviem, kas ar to saskārās, septiņpadsmit saslima ar AIDS). [38] Nav pārsteidzoši, ka Djūsbergs piedāvā atspēkojumus visiem šiem atklājumiem. Viņš atzīmē, ka septiņpadsmit AIDS gadījumi pēc miljoniem kontaktu ar AIDS pacientiem diez vai ir transmisīvas slimības pazīme. [39[ Bet, protams, tas varētu arī norādīt uz vīrusa tālāknodošanas grūtībām un veselības aprūpes darbinieku pūlēm, lai novērstu saskari ar vīrusu. (Pat šļirces adata ar inficētām asinīm reti pārnes HIV vīrusu.) Djūsbergs arī apšauba, vai septiņpadsmit cilvēki (no četrdesmit diviem HIV pakļautajiem) patiesībā nevarētu būt ieguvuši šo slimību ar citu HIV riska faktoru, piemēram, lietojot intravenozās narkotikas. [40] Cilvēki droši vien 63 nelabprāt to atzītu, tāpēc katrā individuālā gadījumā trūkst pierādījumu par vai pret šādu iespējamību. Bet pat maz ticamajā gadījumā, ka 50 procenti no četrdesmit diviem HIV inficētiem medicīnas aprūpes darbiniekiem varētu būt intravenozo narkotiku lietotāji, septiņpadsmit no divdesmit viena (80%) ir ārkārtīgi augsta proporcija starp nejauši izvēlētām personām, kas varētu iegūt AIDS dažu gadu laikā, izmantojot šļirces, - pieņemot, ka viņu pakļautība HIV iedarbībai patiešām bijusi neatbilstoša un slimība iegūta sakarā ar palielināto risku intravenozo narkotiku lietotājiem.

Vēl vairāk, iespēja iegūt AIDS bez HIV riska nav sastopama laboratorijas dzīvniekiem, un Koha postulāti tagad apstiprināti ari šajā jomā. Kādā pētījumā ar HIV virusa variantu tika inficēti paviāni, un viņu imūnsistēma tika ievērojami bojāta, līdzīgi kā AIDS slimniekiem. [41] Viņi slimoja ar dažām tā paša veida slimībām (plaušu karsoņa veidu, Kapoši sarkomai līdzīgām brūcēm un novājēšanas sindromu), kas novērotas AIDS slimniekiem. [41 [ Kaut arī, pakļaujot dzīvniekus šādiem eksperimentiem, varētu iebilst, ka tie pārcietuši zināmu stresu (kas varētu ietekmēt imūnsistēmu), jābūt lētticīgam, lai noticētu, ka viņi pārcieš to pašu veidu slimības un tos pašus imūnsistēmas bojājumus, kas vērojami ar AIDS slimiem cilvēkiem. (Dzīvnieki daudzos citos eksperimentos, kas nav saistīti ar HIV, arī tiek pakļauti stresam, un

viņi, protams, nesaslimst ar AIDS.)

Kā ar aids hemofilijas slimniekiem un bērniem?

Hemofilijas slimnieku saslimšana ar AIDS ir skaidrs pierādījums vispārpieņemtajai HIV/AIDS teorijai gan tāpēc, ka šo cilvēku veselība tiek regulāri pārbaudīta, gan arī tāpēc, ka daudzi tika inficēti ar HIV vīrusu apmēram vienā un tajā pašā laikā. Savienoto Valstu asins krājumu pārbaudes rāda, ka 1978. gadā vismaz viena partija VIII faktora asiņu tika saindēta ar HIV vīrusu. [42] Tā rezultātā 2300 cilvēkiem tika pārlietas saindētas asinis, un par pirmajiem AIDS gadījumiem Savienotajās Valstīs hemofilijas slimniekiem tika ziņots pēc četriem gadiem. [43] Tāds noilgums ir saskaņā ar vispārpieņemto teoriju, ka pieaugušiem cilvēkiem šīs slimības latentais periods ir desmit gadi, lai gan tas var būt gan garāks, gan īsāks.

3.2. attēls parāda mirstības līmeni britiem, kas slimo ar hemofiliju smagā formā. [44] Ievērojiet, ka mirstības līmenis HIV negatīviem cilvēkiem, kas slimo ar hemofiliju, paliek nemainīgs laikā no 1978. līdz 1992. gadam, bet mirstība HIV pozitīviem cilvēkiem, sākot no apmēram 1985. gada, sasniedz dramatiski augstu līmeni. [44] Tas pats ir spēkā arī pacientiem, kuru hemofilijas forma bija mērena/viduvēja, nevis smaga. [44] Šo dramatisko pierādījumu saiknei starp HIV un AIDS Djūsbergs faktiski ignorē, tādējādi samazinot AIDS epidēmijas ietekmi uz cilvēkiem, kas slimo ar hemofiliju, 1998. gadā rakstā norādot, ka «pretstatā pārnēsājama AIDS

3.2. attēls. Nāves gadījumu skaits ar hemofiliju smagā formā slimiem britu pacientiem. Dati pirms 1985. gada ir par visiem pacientiem, pēc 1985. gada HIV pozitīvie un HIV negatīvie gadījumi ir parāditi atsevišķi. Datu avots minēts atsaucē (44) grāmatas beigās. paredzējumiem Amerikas hemofilijas slimnieku mūža ilgums ir pieaudzis vairāk nekā divas reizes no 11 gadiem agrīnajos septiņdesmitajos gados līdz 27 gadiem 1987. gadā (gadā, kad tika ieviests AZT)». [23] Djūsbergs par strauji pieaugošo mirstības līmeni cilvēkiem, kas slimo ar hemofiliju, vaino AZT toksisko iedarbību - tā pati narkotika tika izmantota, lai ārstētu AIDS. [23] Lielākā problēma tomēr ir tā, kas parādās 3.2. attēlā - hemofilijas slimnieku mirstība strauji palielinājās 1985. gadā - divus gadus pirms AZT sāka plaši lietot.

Atbalstot uzskatu par to, ka AIDS nav lipīga slimība, Djūsbergs arī apgalvo, ka HIV pozitīvu hemofilijas slimnieku sievām slimības, kas nosaka AIDS, ir bijušas tikai normālā fona līmenī. Bet šī 1996. gadā izteiktā apgalvojuma pamatā ir 1984. gada Kreisa ziņojums (45], kas sastādīts epidēmijas sākuma posmā (neilgi pirms pirmā asins krājumu saindēšanas gadījuma), kad daudzām HIV pozitīvām sievām vēl nevarēja attīstīties AIDS. Patiesībā, saskaņā ar jaunākiem CDC statistikas datiem, ir bijuši

935 AIDS gadījumi starp laulātajiem draugiem, kuru vienīgais riska faktors bija seksuālas attiecības ar HIV inficētajiem partneriem, kuri savukārt bija ieguvuši slimību no asins pārliešanas. [46] Ja statistikas dati, kā šajā gadījumā, neatbalsta Djūsberga teoriju, viņš kā pierādījumu min slavenības, tādas kā Artūrs Ešs un Roks Hadsons, kuri nav nodevuši slimību saviem partneriem. (23] Bet, protams, šādi piemēri ir pilnīgi nederīgi, jo pastāv daudzi iemesli, kāpēc HIV inficēta persona varētu nenodot vīrusu savam partnerim, to skaitā veiksme, piesardzība vai spēcīga partnera organisma pretestība. Uz jautājumu, vai AIDS ir lipīga slimība, var atbildēt, tikai saprotot, vai pastāv pāris gadījumi, kuros slimiba nodota no cilvēka cilvēkam, vai ari var atrast tikai pāris gadījumu, ku​ros tā nav tikusi nodota.

Bērnu saslimstība ar AIDS ir vēl viena kategorija, kas apstiprina HIV-AIDS teoriju, jo bērniem nepastāv uzvedības riska faktori. Savienotajās Valstīs vairāk kā 7000 bērniem diagnosticēts AIDS, un apmēram 80 procenti no tiem bija dzimuši mātēm - intravenozo narkotiku lietotājām, 67 inficētām ar HIV, galvenokārt lietojot kopīgas šļirces. [46] Vai tā varētu būt mātes narkotiku lietošana, nevis HIV statuss, kas nosaka, vai zīdaiņi iegūst AIDS? Pētījumi konsekventi uzrāda, ka tā nav: tikai apmēram 25 procenti mazuļu, kas dzimuši HIV inficētām mātēm, paši ir inficēti ar HIV, un tikai šai mazuļu grupai attīstās AIDS. |47[ Pārējiem 75 pro​centiem zīdaiņu, kuriem nav HIV, AIDS nekad neattīstās.

Vai ir iespējams, kā apgalvo Djūsbergs, ka HIV infekcija mazuļiem varētu būt surogātrādījums intravenozo narkotiku daudzumam, ko māte lietojusi pirms dzemdībām, tas ir, HIV inficēti bērni dzimuši mātēm, kuras lietojušas vairāk narkotiku, nekā mātes, kurām dzimuši veseli bērni.

Vai narkotiku lietošana varētu būt AIDS cēlonis?

Ikvienam, kas cenšas atspēkot hipotēzi, ka HIV izraisa AIDS, nevajadzētu piedāvāt alternatīvu hipotēzi. Tomēr, ja ir iespējams ieteikt alternatīvu hipotēzi, kas vairāk atbilst faktiem, kritika kļūst vēl spēcīgāka. Un tieši pretēji, ja tiek izvirzīta alternatīva hipotēze, kas mazāk atbilst faktiem, un šās hipotēzes pierādīšanai tiek izmantoti brīvāki pierādījumu standarti, rodas nopietnas bažas par objektivitāti un motivāciju.

Atbalstot savu teoriju par to, ka izklaides narkotikas ir radījušas AIDS epidēmiju, Djūsbergs piezīmē, ka epidēmija radās tai pašā laikā, kad ievērojami pieauga izklaides narkotiku lietošanas (nepārtraukta līkne) Eiropa laika no 1980. līdz 1995. gadam, saskaņā ar atsauci (23) grāmatas beigās.

3.3. attēlsnarkotiku lietotāju skaits. no Djūsberga 1998. gada raksta, patiešām parāda, ka Eiropā astoņdesmitajos gados bijis vienlaicīgs AIDS gadījumu un narkotiku mirstības gadījumu līmeņa pieaugums. Bet 3.3. attēla grafiki patiesībā nevis apstiprina Djūsberga teoriju, bet tieši otrādi - apgāž. Narkotiku izraisītu nāves gadījumu skaits Eiropā astoņdesmito gadu nogalē pieauga pusotras līdz divas reizes, savukārt dekādes pirmajā pusē tas bija samērā stabils. Turpretim AIDS

gadījumi pieauga faktiski no nulles 1985. gadā.

AIDS gadījumu trūkums pirmajā dekādes pusē neatbilst teorijai, ka AIDS izraisa narkotikas. Tas gan atbilst vispārpieņemtajai teorijai, ka HIV izraisa AIDS. Piemēram, 69 pēc asins krājumu pārbaudes datiem saistībā ar hepatīta B pētījumiem ir novērtēts, ka vīruss pirmo reizi skāra Savienoto Valstu populāciju septiņdesmito gadu beigās. [49] Līdzīga hronoloģiska saikne starp pirmo HIV parādīšanos un vē​lāko AIDS parādīšanos ir novērota visos zināmajos AIDS gadījumos. [50] Pīters Djūsbergs ļoti specifiski ir formulējis savu apgal​vojumu, ka narkotikas izraisa AIDS: Ilgstoša narkotiku - kokaīna, heroīna, nitrīta inhalantu un am- fetamīnu, kā ari pret-HIV zāļu, kā AZT, lietošana ir cēlonis visām AIDS slimībām Amerikā un Eiropā, pārsniedzot nacionālo fona līmeni, t. i. > 95%. Ķīmiski atšķirīgas narkotikas izraisa atšķirīgas slimības, kas nosaka AIDS, piemēram, nitrīta inhalanti izraisa Kapoši sarkomu, kokaīns - svara zudumu, AZT - imūndeficītu, limfomu, muskuļu atrofiju un plānprātību. AIDS gadījumiem narkotikas nelietojošiem cilvēkiem - hemofilijas slimniekiem, asins pārliešanā iegūtais AIDS, kā arī saslimšana citu reti sastopamu iemeslu dēļ - jāpiemin arī AZT izraisītie AIDS saslimšanas gadīju​mi [1], Kas ir pamatā Djūsberga apgalvojumam, ka specifiskas AIDS definējošās slimības izraisa specifiskas narkotikas, un kā viņš zina, kuras narkotikas saistīt ar konkrēto slimību? Apsvērsim saikni starp Kapoši sarkomu un nitrīta inhalan- tiem. Nitrīta inhalantus lieto gandrīz tikai homoseksuāli vīrieši, lai atvieglotu anālo seksu, arī KS tiek atrasta gandrīz tikai homoseksuālu vīriešu AIDS gadījumos, no tā arī radusies pieņemtā saikne. AIDS epidēmijas sākumā, pirms HIV virusa atklāšanas, nitrita inhalantus (un citas narkotikas) uzskatija par iespējamo slimibas cēloni, bet, izpētot daudzus epidemioloģiskos slimības gadījumus, šī iespēja tika noraidīta.

Pētījumā 1993. gadā Maikls Ašers kopā ar kolēģiem pētīja datus par 1034 Sanfrancisko vīriešiem un apsvēra viņu relatīvo AIDS, izvērējot viņu iespējamību saslimt ar KS, ņemot vērā HIV statusu un nitrīta lietošanas apjomus. [51] Ašers atklāja, ka nitrīta lietotājiem bija palielināts vispārējais KS un AIDS risks. Tiem, kuri nitrātus lietoja lielās devās, bija par 83 procentiem augstāks KS iegūšanas risks nekā tiem, kuri tos lietoja maz vai nelietoja. Tomēr šāds palielināts risks ir iespējams, ja nitrīta izmantošana tiek saistīta ar anālā seksa piekopšanu, kas ir primārais ceļš, lai inficētos ar HIV. Tādējādi AIDS standarta interpretācijā nitrīta izmantošana ir rādītājs vai surogāts īstajam slimības cēlonim - tieši pretēji Djūsberga apgalvojumam.

Par laimi, nav iespējams noteikt, kurš mainīgais faktors (HIV statuss vai nitrīta izmantošana) ir slimības īstais cēlonis un kurš ir surogātrādītājs. Ašera pētījumā par HIV negatīviem vīriešiem ne KS, ne citas AIDS slimibas netika atrastas pat tad, ja viņi lietoja nitrītu lielās devās, bet 66 KS gadījumi tika atklāti HIV pozitīviem vīriešiem, kuri lietoja nitrītu mazās devās. Djūsbergs, kurš ir informēts par šo pētījumu, apgalvo, ka Ašers šos datus ir izgudrojis un izmantojis apšaubāmas metodes to analizei. Tomēr līdzīgus negatīvus rezultātus nitrīta-KS saiknei un izklaides narkotiku-AIDS saiknei kopumā ir atradušas arī citas pētnieku 71 grupas. [52] Būsim konservatīvi un uzskatīsim, ka mums jāpieņem Ašera pētījumā rodamais pārmērīgais 83% KS risks nitrīta lietotāju vidū pat tādā gadījumā, ja pastāv iemesls to apšaubīt. Tālāk konservatīvi pieņemsim, ka pirms AIDS epidēmijas neviens homoseksuāls vīrietis nelietoja nitrītus un, kad tā sākās, lietoja visi lai gan nitrīti tika plaši lietoti vēl ilgi pirms AIDS epidēmijas - jau sešdesmitajos gados. Djūsberga teorija, ka nitrītu lietošana izraisa KS, tādā gadījumā arī nosaka, ka līdz ar AIDS epidēmijas sākumu KS palielinājās par 83% virs tā normālā līmeņa pirms AIDS epidēmijas. Faktiski jau agrāk tika minēts, ka šis līmenis pacēlās par 200,000% Sanfrancisko dzīvojošo neprecēto vīriešu vidū.

Jāuzdod vēl viens jautājums! attiecībā uz KS: kāpēc tas daudz biežāk skar tieši homoseksuālus vīriešus nekā citus AIDS upurus? Saskaņā ar vispārpieņemto teoriju, viens ticams izskaidrojums ir - lai arī kāds vīruss ir izraisījis šo slimību, tas visvieglāk tiek nodots riskantās seksuālās saskarsmes laikā, kas homoseksuāliem vīriešiem ar HIV in​fekciju rada lielāku risku saslimt ar šo slimību.

Cik efektīva ir bijusi HIV/AIDS ārstēšana?

AIDS, protams, ir neārstējama slimiba, bet, saskaņā ar vispārpieņemto teoriju, AZT un citas zāles ir bijušas noderīgas ar HIV inficēto cilvēku dzīves paildzināšanā, kontrolējot vīrusu. Pīters Djūsbergs apgalvo, ka tieši pretēji - AZT un citas zāles, kas tiek lietotas, lai cīnītos ar HIV/AIDS, tieši izraisa AIDS citādi veselīgiem HIV pozitīviem cilvēkiem. Faktiski Djūsbergs citē vienu pētījumu, kurā AZT palielināja AIDS risku HIV pozitīviem cilvēkiem par 440% attiecībā pret tiem, kas šīs zāles nelietoja.[53] Tomēr šis pētījums netika veikts, lai pārbaudītu AZT efektivitāti, un pētījuma autori to arī neapgalvoja. Tika uzsvērts, ka augstāks AIDS risks tiem, kas lietoja AZT, visticamāk, bija radies tāpēc, ka šīs zāles galvenokārt dotas slimniekiem ar lielāko AIDS saslimšanas risku, iespējams ņemot vērā viņu T-palīgšūnu skaitu.

Kad AZT pirmoreiz tika klīniski pārbaudīts pirms plašākas lietošanas, tika pierādīta tā efektivitāte slimības progresa palēnināšanā un dzīves paildzināšanā slēptajos kontrolētajos pētījumos. [54] Vēl kāds kontrolētais AZT pētījums tomēr neuzrādīja nekādu nozīmīgu efektu slimības progresa aizturēšanā vai izdzīvošanas iespēju palielināšanā. [55] No otras puses, neviens kontrolētais pētījums nav parādījis, ka AZT būtu kaitīgs pacientiem. [56] Secinājumu, ka AZT nav bijis īpaši noderīgs (vai kaitīgs) cīņā pret AIDS, var izdarīt, paskatoties uz AIDS gadījumu un nāves gadījumu skaitu laika gaitā (sk. 3.4. attēlu).

Ievērojiet, ka kopš AZT ieviešanas nevienā no līknēm izmaiņu nav (1986.-1987. gads).

Viena joma, kurā AZT tomēr ir pierādījies kā samērā efektīvs, ir HIV inficēšanās riska samazināšana zīdaiņiem, ja tas tiek dots mātēm pirms dzemdībām. Mātēm, kuras lie-

3.4. attēls. AIDS gadījumi (augšēja līkne) un nāves gadījumi (apakšēja līkne) Savienotajās Valstīs, saskaņa ar Slimības kontroles centru da​tiem, laika no 1980. līdz 1999. gadam. to AZT, iespējas dzemdēt HIV inficētu mazuli samazinās no 25% līdz 8%. Lūk, kā Pīters Djūsbergs reaģē uz šo vairāk nekā trīs reižu lielo riska samazinājumu: «Lai gan risks šādiem bērniem iegūt HIV no viņu mātēm ir tikai 25%, AZT to samazina tikai no 25% līdz 8%.» [23] Nevar nebrīnīties, vai tiešām dr.

Djūsbergs nelietos zāles, kas samazina risku iegūt nāvējošu slimību «tikai» trīs reizes - no 25% līdz 8%.

Pēdējos gados cīņai pret AIDS tiek lietots triju medikamentu «kokteilis», un AIDS slimnieki tagad dzīvo ilgāk nekā agrāk - kā 3.4. attēlā norāda pieaugošā atstarpe starp AIDS 74 gadījumiem un nāves gadījumiem. Tomēr var diskutēt, cik lielā mērā šīs labās ziņas saistītas ar jauno medikamentu lietošanu, jo mirstības līmenis ir samazinājies jau pirms 1996. gada, kad parādījās jaunie medikamenti. Jaunu AIDS gadījumu skaita samazināšanos, kas sākās 1992. gadā, iespējams, visvienkāršāk var izskaidrot ar jaunu HIV infekciju skaita samazināšanos pirms vairākiem gadiem, tas ir, 1985. gadā (balstoties uz datiem par HIV pozitīviem asins donoriem). [57] Agrākajam HIV infekciju samazinājumam, iespējams, var izsekot daļēji lidz uzvedības modifikācijām, kas tiktu apdraudētas, ja Djūsberga pretrunīgā teorija kādreiz tiktu pieņemta.

Tātad - ko mēs varam secināt par Djūsbergu un viņa teoriju? Vai viņš: a) riskē ar daudzu cilvēku dzīvībām, kuri var noticēt viņa idejām, b) meklē popularitāti savām idejām, nepakļaujot tās nopietnai kritiskai analīzei, vai c) spēlē nozīmigu lomu, piespiežot AIDS pētnieku kopienu pierādīt, ka viņi nav slepeni vienojušies par pāragru vienprātību par slimības dabu? Iespējams, viss augstāk minētais.

Mans vērtējums idejai, ka HIV nav AIDS cēlonis, ir 3 kukū.

4. nodaļa SAULES GAISMAS IEDARBĪBA IR LABVĒLĪGA 1903. gadā Nilss Ribergs Finsens saņēma Nobela prēmiju medicinā, pierādot saules staru dziednieciskās spējas tuberkulozes ārstēšanā un nosakot, ka tieši ultravioletā (UV) radiācija rada šo dziedniecisko efektu. Pēc ši atklājuma saules staru labvēlīgo iedarbību uz cilvēka veselību pieņēma gan fiziķi, gan sabiedrība. Paaugstinātu saules gaismas iedarbību pacienti meklēja ipaši konstruētos solārijos, lai ārstētu dažādas kaites. Pat mūsdienās daži veselības kūrorti piedāvā šādu helioterapiju. Tomēr mūsdienās vairāk esam pieraduši dzirdēt par saules staru «tumšo pusi», it īpaši attiecībā uz ādas vēzi.

Mediju stāsti par palielinātu ultravioleto staru iedarbību, samazinoties ozona slānim, tikai veicina sabiedrības satraukumu. Daudzi saules cienītāji, kurus vairāk uztrauc viņu izskats, nekā veselība, lieto aizsegus, lai samazinātu ķermeņa pakļaušanu tiešai saules gaismai un izvairītos no diskomforta, kā arī iedeguma radītās nelabvēlīgās iedarbības.

Apsvērsim pretrunīgo ideju par to, ka sauļošanās, ņemot vērā visus faktorus, ir cilvēkam labvēlīga vai vismaz labvēlīgie efekti ir svarīgāki par nelabvēlīgajiem. Mēs vēlamies apspriest, vai sabiedrība un mediķi varētu būt pārāk dramatizējuši nelabvēlīgos efektus un pārāk zemu novērtējuši labvēlīgos. Sāksim ar kaitīgajām sekām, jo tās ir labāk zināmas.

Saules iedarbības kaitīgās sekas Lai gan saules iedarbība ir dažādu slimību - kataraktas un retinīta, ādas novecošanās, apdegumu un, iespējams, arī Hodžkina limfomu - veicinošs faktors [1), tomēr vislielākā problēma ir ādas vēzis. Saules iedarbību par galveno ādas vēža cēloni ir atzinusi tāda ievērojama mediķu organizācija kā Starptautiskā Vēža izpētes asociācija. [2] Tomēr dažas mediķu savienības ir bijušas piesardzīgas, novērtējot attiecības starp ādas vēzi un saules iedarbību. Piemēram, apspriežot ļaundabīgo melanomu, vissmagāko no ādas vēža veidiem, no kura mirst apmēram trīs ceturtdaļas ādas vēža slimnieku Savienotajās Valstīs, Amerikas Mediķu asociācijas Ģimenes medicīnas ceļvedī rakstīts, ka «daudzi gadi spēcīgas saules gaismas ietekmē šķiet veicina šīs slimības attīstību» (autora izcēlums). [3] Šādu brīdinājumu, novērtējot saules staru un ādas vēža saikni, pauž arī uzskats par «vājo un pretrunīgo liecību», kādu daudzi pētnieki saskata starp melanomu un saules iedarbību. [4] Epidemiologi Elvuds un Džopsons, kuri pēta saikni starp melanomu un saules iedarbību, ir izskatījuši divdesmit deviņus dažādu valstu zinātnieku veiktos neatkarīgos 77 pētījumus. [4] Šajos pētījumos izmantota gadījuma kontroles metode, lai salīdzinātu melanomas biežumu cilvēkiem, kuri bijuši lielā mērā pakļauti saules iedarbībai, un kontrol- grupu, kas bijuši tai pakļauti mazā vai normālā apmērā.

Spēcīga, neregulāra saules iedarbība, kādu var iegūt peldoties (un kura visticamāk noved pie apdegumiem), tiek uzskatīta par nopietnāku melanomas riska faktoru nekā ilgstoša vai regulāra saules iedarbība. [41 Pētījumos apskatīta arī ar darba apstākļiem saistītā saules iedarbība, kas visdrīzāk ir ilglaicīga. Kopā divdesmit deviņos dažāda apjoma pētījumos bija apmēram 7000 melanomas gadījumu: plašākais pētījums apskatīja 1091 melanomas gadījumu, savukārt mazākais - tikai 58.

Elvuda un Džopsona veikto analīžu rezultāti bija savādi. Tā kā šie pētījumi koncentrējās uz neregulāru saules iedarbību, bija statistiski nozīmīgs melanomas riska pieaugums, salīdzinot kontrolgrupu un cilvēkus, kuri tika pakļauti saules iedarbībai lielā mērā. Spēcīgi pakļautās grupas relatīvais risks (RR) bija 1,71 ±0,18, kas nozīmē, ka šai grupai bija 71 ± 18% lielākas iespējas iegūt melanomu nekā kontrolgrupai. Minētā neskaidrības amplitūda atspoguļo divu standartnoviržu limitu1 , un ir šeit ierakstīta

simetriskas 'Divu standarta noviržu limits nozīmē, ka pastāv 95% izredžu, ka īstā vērtība atrodas minētajā amplitūdā. amplitūdas terminos, pat ja Elvuds un Džopsons min nedaudz citādus zemākos un augstākos neskaidros lielumus. 15] Pārsteidzoši, bet pētījumos, kas ietver pakļautību saulei darba dēļ, vidējais relatīvais risks bija mazāks nekā 1,00 (tas nozīmē, ka saules iedarbiba bija aizsargājoša pret melanomu). Vidējais rādījums no divdesmit pētījumiem uzrādīja relatīvo risku 0,86±0,09 (2 standarta novirzes)[6], kas nozīmē, ka darba dēļ saules iedarbībai pakļautiem cilvēkiem ir 14+9% mazāk melanomas, nekā kontrolgrupai (kuri bija piemēroti saslimšanai citu riska faktoru - vecuma un ādas tipa - dēļ). Kāpēc neregulāra pakļaušana sau​les iedarbībai rada lielāku iespēju saslimt ar ādas vēzi, bet spēcīga pakļautība darba dēļ rada mazāku?

Viena ticama ideja, ko ieteikuši Elvuds un Džopsons, ir, ka cilvēkiem, kas ilgstoši strādā saulē, tās iedarbība ir ilgstoša un pastāvīga, un tas rada ādas aizsargmehānismu - āda kļūst tumšāka un biezāka. Šo hipotēzi atbalsta pētījums, kurā Elvuds un līdzautori apskata melanomas riska izmaiņas atkarībā no pakļaušanas saulei gada laikā. Tika atklāts, ka, pakļaujot ķermeni saules iedarbībai mazāk par 200 stundām gadā, risks pieauga par 50% (salīdzinājumā ar tiem, kas pakļauti saules iedarbībai mazāk par 50 stundām), bet, atrodoties saulē ilgāk, risks bija tāds pats kā tiem, kas atradās saulē mazāk par 50 stundām.

[7] Divpadsmit gadījumos, kurus apskatīja Elvuds un Džopsons, pētnieki ziņo, ka relatīvais risks, kas saistīts ar kopējo saules iedarbību (tai skaitā neregulāra pakļaušana 79 un pakļaušana darba dēļ): RR = 1,18±0,16 (2 standarta novirzes). Citiem vārdiem sakot, ņemot par pamatu vispārējo pakļautību saules iedarbībai, palielinātā iespēja melanomu iegūt cilvēkiem, kuri pakļauti spēcīgai saules iedarbībai, būtu 18±16%. Kā gaidīts, šis rezultāts ir vidējais relatīvā riska pieaugums starp apdraudējuma pieaugumu, ilgi esot saulē, un nelielu tā samazināšanos, strādājot saulē.

Lai gan rezultāts ir (tik tikko) statistiski nozīmīgs divu standartnoviržu līmenī, pastāv iemesli, lai to uzlūkotu ar piesardzību, pirmām kārtām tāpēc, ka dažādie pētijumi ir diezgan neviendabīgi vai nesaskanīgi. Piemēram, no divpadsmit pētījumiem par kopējo saules iedarbību Hī kvadrāts (nesaderības mērs) ir 62,1, kas nejauši varētu notikt mazāk nekā vienā reizē no tūkstoša, ja pētījumi patiešām mērītu vienādu daudzumu. Kā vienu divpadsmit pētījumu nesaderības rādītāju var atzīmēt to, ka četri no tiem uzrādīja relatīvo risku vismaz divas standartnovirzes virs viens (saules iedarbība ir kaitīga), savukārt divi uzrādīja relativo risku vismaz divas standartnovirzes zem viens (saules iedarbība ir labvēlīga).

Kā lai ziņo par vienu vidējo vērtību, sniedzot pārskatu par daudziem pētījumiem, no kuriem daži ir pretrunīgi? Viena pieeja, ko izmantoja Elvuds un Džopsons, ir aprēķināt vidējo lielumu bez pētījumiem, kuros ir visnesaderīgākie kritēriji (t. i., tie, kas dod vislielāko Hī kvadrāta vērtību). Bet šī pieeja, iespējams, var izslēgt pētījumus, kuriem ir lielākais statistiskais spēks un kuros ir uzskaitīti faktori, ko citi palaiduši garām. Šī pieeja arī pieņem, ka patiesībā visi pētījumi mēra vienādu kvantitāti, kas varētu arī nebūt taisnība, jo relatīvais melanomas risks saules iedarbības dēj tikpat labi varētu būt saistīts ar tautību un ādas krāsu. Vēl viena pieeja, kā iegūt vidējo no daudziem pētījumiem gadījumā, ja daži no tiem ir pretrunīgi, ir palielināt atklāto nenoteiktību ar skalas faktoru, kas atspoguļo nesaderības pakāpi. Var pierādīt, ka piemērotākā izvēle ir Hī kvadrāta kvadrātsakne, kas ir vairāk nekā par vienu mazāka par pētījumu skaitu. [8] Šajā gadījumā tas dod skalas faktoru V62,1/11 =2,38. Palielināt nenoteiktību ar koeficientu 2,38 nozīmētu, ka melanomas risks spēcīgai saules iedarbībai pakļautiem cilvēkiem ir 18+38% lielāks nekā kontrolgrupai. Kopsummā melanomas riskam, kam pamatā kopējā (neregulārā un darba) pakļautība saulei, ir apšaubāma statistiskā nozīmība.

Balstoties uz iepriekšējo diskusiju, šķiet, ka saules iedarbībai var būt gan negatīvs, gan pozitīvs efekts uz melanomas risku atkarībā no tā, vai pakļaušana ir neregulāra (īpaši, ja tā rada saules apdegumu), vai arī tā notiek darba dēļ (norādot uz ilgtermiņa un pastāvīgu pakļaušanu). Tādējādi varam prātot, ka tie

saules mīļotāji, kas lieto saules aizsarglīdzekļus un ierobežo sava ķermeņa pakļaušanu saulei, to dara ne tikai tāpēc, lai iegūtu labāku iedegumu, bet arī lai samazinātu nāvējošā ādas vēža risku. Iespējams, ka tiem saules mīļotājiem, kuri ievēro šādu piesardzību, ir vairāk kopīga ar tiem, kuri pakļauti saules iedarbībai 81 darba dēļ, nekā ar tiem, kuri gūst spēcīgu un neregulāru iedarbību, - tādā gadījumā viņu risks patiesībā būtu mazāks nekā cilvēkiem, kuri no saules izvairās.

Bet, aplūkojot kompromisu starp kaitīgajiem un labvēlīgajiem saules iedarbības efektiem, izvairīsimies no prātu- ļojumiem, bet piesardzīgi pieņemsim, ka varētu būt neliels nāvējošās melanomas riska pieaugums, kura precīzs apjoms nav zināms. Tad rodas jautājums: vai saules iedarbības labvēlīgais efekts pārspēj iespējamo ļaunumu?

Saules iedarbības labvēlīgais efekts Ir daudzi vispāratzīti ar saules iedarbību saistīti labumi, to skaitā terapeitiskais efekts, kas saistīts ar tuberkulozi, ādas stāvokli dermatīta, psoriāzes un blaugznu gadījumā, bērnu slimību rahītu, kaulu atmiekšķēšanos, dažiem psiholoģiskiem traucējumiem (SAD: sezonāliem ietekmējošiem traucējumiem) un, iespējams, pat izkaisīto sklerozi. [91 Bet visnozīmīgākais ir iespējamais labvēlīgais saules staru efekts uz koronārās sirds slimības (CHD) riska samazināšanu, kas ir galvenais mirstības cēlonis ASV. Koronārā sirds slimība - progresīva koronāro artēriju bloķēšana - ir visizplatītākā sirds slimību forma. Interesanti piezīmēt, ka mirstības līmenis no CHD Savienotajās Valstīs ir apmēram simts reižu augstāks nekā no ādas vēža, lai gan konkrētam cilvēkam varētu būt lielāks vai mazāks abu slimību risks.

Pat ja atklātu, ka spēcīga saules iedarbība ir iemesls divkārt lielākam ādas vēža izraisītu mirstības gadījumu skaitam (kas gan ir maz ticams), šo kaitīgumu kompensētu gandrīz viena procenta samazinājums mirstībā no CHD, pateicoties saules iedarbībai vismaz Savienoto Valstu iedzīvotājiem kopumā. Ņemot vērā tikko minētos pieņēmumus, saules iedarbībai palielinoties, būtu gan ieguvēji, gan zaudētāji. Zaudētāji būtu tie, kuriem ir par normālo līmeni lielāks ādas vēža risks un par normālo līmeni zemāks CHD risks. Būtu vienāds skaits ieguvēju to vidū, kuriem abu slimību relatīvais risks ir tieši pretējs, ļa koronāro sirds slimību mirstības risks tiktu samazināts vairāk nekā par vienu procentu, tai pašā laikā ādas vēža mirstības risks palielinātos divas reizes; tādējādi, saules iedarbībai palielinoties, būtu vairāk ieguvēju nekā zaudētāju, tomēr jebkurš varētu būt starp zaudētājiem. Faktiski daži pētījumi ir pierādījuši, ka pastāv iespēja, ka aizsargājošais saules staru efekts CHD mirstības samazināšanā varētu būt daudz lielāks par hipotētisko vie​na procenta «bezzaudējumu» punktu.

Saules staru aizsargājošo ietekmi uz koronārajām sirds slimībām pierāda interesanti novērojumi, ka CHD mirstības līmeņi dažādās valstīs un reģionos ir cieši saistīti ar ģeogrāfiskā platuma grādiem un ar atbilstošu gada laikā vidēji iegūto saules ietekmes daudzumu. Piemēram, pētījumā, kurā salīdzināti CHD mirstības līmeņi Belfāstā, Ziemeļīrijā, un Tulūzā, Francijā, tika atklāts, ka CHD mirstības līmenis vīriešiem vecumā no 55 līdz 64 gadiem 83 Tulūzā bija ievērojami - 4,3 reizes - lielāks nekā Belfāstā.

[10] īpaši interesanti atzīmēt, ka, salīdzinot visus ar ēšanas paradumiem nesaistītos faktorus abās populācijās, to skaitā smēķēšanu, aptaukošanos, augstu asinsspiedienu u. c., vispārējā CHD riska līmenis bija gandrīz identisks. Turklāt ēšanas paradumi abās vietās bija ļoti līdzīgi, lai gan Tulūzā tika uzņemts vairāk holesterīna un sarkanvīna, savukārt Belfāstā vairāk piesātināto tauku. [10] Ārkārtīgi augsts CHD mirstības līmenis ir raksturīgs ne tikai Belfāstai, bet arī kopumā teritorijās ziemeļrietumos no Lielbritānijas, kas ir arī reģions ar zemu ikgadējo saules staru daudzumu lielā mākoņu seguma un polāro rajonu dēļ. [11] Arktiskajos rajonos (lielāks attālums no ekvatora) saule lielāko daļu laika ir zemu pie debesīm, tāpēc tās iedarbība gada laikā ir mazāk sabalansēta. Platuma grādi ietekmē ultravioleto radiāciju vēl vairāk nekā redzamo radiāciju, jo UV staru daudzums, kas sasniedz zemes virsu, ir atkarīgs no ozona

slāņa biezuma konkrētajos platuma grādos un arī no saules leņķa. Kad saule debesīs ir zemu, saules stari ieslīpi spīd cauri absorbējošajam ozona slānim un UV staru daudzums, kas sasniedz zemes virsmu, ir samazināts. Tā rezultātā UV staru iedarbība ir lielāka dienvidū, vasaras laikā un tropiskos rajonos.

Bet novērotā saikne starp platuma grādiem un mirstību no CHD tikai norāda uz sakarību starp saules iedarbību un sirds slimībām. Lai izveidotu pārliecinošu saikni starp šim attiecībām, jāaplūko, kādos veidos tā var parādīties, vai maldinošie mainīgie lielumi var izskaidrot novēroto saikni, un, visbeidzot, jānosaka, vai pastāv ticams bioloģiskais mehānisms šādai saiknei. Sāksim ar pēdējo jautājumu.

Grims, Hindls un Daiers ir novērojuši attiecību starp saules iedarbību un CHD un apgalvojuši, ka šāda saules iedarbība ir aizsargājoša pret sirds slimībām. [12] Viņi tic, ka pamatmehānisms ir balstīts uz vitamīna D radīšanu cilvēka ādā saules iedarbības rezultātā. Tā kā holesterīns un D vitamīns ir radušies no tā paša priekšteča sastāvdaļas (squalene), tad ķermenis, veidojot D vitamīnu, izmanto squalene, atstājot tās mazāk holesterīna - labi zināma CHD riska faktora - radīšanai. Ieteiktais aizsargājošais D vitamīna faktors un tā apgrieztā saikne ar holesterīnu atbalsta pētījumu, kurā atklāts, ka sirdslēkmju laikā asinīs ir ievērojami zemāks D vitamīna, kā arī HDL (labā holesterīna) līmenis, bet augstāks kopējā holesterīna līmenis. [13] Šis atklājums tomēr ir tikai rekomendējoša rakstura attiecībām starp holesterīnu un D vitamīnu. Ir iespējams, ka zemāks D vitamīna līmenis, kas atklāts sirdslēkmju upuriem, radies tāpēc, ka tie jutušies sliktāk un mazāk laika pavadījuši ārpus telpām nedēļās pirms sirdslēkmes nekā kontrolgrupa. Šādā gadījumā viņu zemais D vitamīna līmenis būtu sirds slimības dēļ, nevis otrādi.

Mēģinot sasaistīt saules iedarbību ar CHD, Grims, Hindls un Daiers ievēroja saikni starp vidējo holesterīna līmeni asinīs cilvēkiem, kas dzīvo dažādās pilsētās un

4.1. attēls. Vidējais holesterīna līmenis asinīs mmol/l pret platuma grādiem saskaņā ar Grimšu, Hindlu un Daieru (sk. atsauci (12) grāmatas beigās). valstīs. Viņi atklāja nozīmīgu saistību ar ģeogrāfiskā platuma grādiem, kas uz nejaušības pamata varētu notikt retāk nekā 0,1% gadījumu, t.i., p<0.001 (sk. 4.1. attēlu). Šī saikne, ņemot vērā viņu hipotēzi, bija sagaidāma: zemāki platuma grādi nozīmē lielāku saules iedarbību un aktīvāku D vitamīna ražošanu organismā, kas savukārt veicina mazāku holesterīna ražošanu. [12] Grims un līdzautori arī atraduši ievērojamu saikni (p<0,001) starp CHD nāves gadījumiem un saulainām stundām gadā cilvēkiem, kas dzīvo dažādās Lielbritānijas vietās, kur saules staru daudzums gadā vairāk

4.2. attēls. Vidējais mirstības līmenis no koronarajam sirds slimībām uz 100 000 vīriešiem salīdzinājumā ar saules gaismas stundūm gadā, saskaņā ar Grimšu, Hindlu un Daieru (sk. atsauci (12) grāmatas beigas). atkarīgs no Atlantijas okeāna krasta attāluma nekā no platuma grādiem (sk. 4.2. attēlu). [12] (Ievērojiet, ka saulainās stundas ir labs ikgadējā UV iedarbības indikators cilvēkiem, kas dzīvo līdzīgos platuma grādos, tomēr to nevajag vis​pārināt.)1 Novērotā saikne starp CHD nāves gadījumu līmeni un ikgadējo saules staru iedarbību ir noderīga, atmetot mulsi Ja salīdzinām cilvēkus, kas dzīvo dažādos platuma grādos, ikgadējā UV staru iedarbība ir tieši atkarīga no platuma grādiem, kas nosaka saules leņķi virs horizonta.

4.3. attēls. Vidējais holesterina līmenis asinīs (milimoli uz litru) Blekbērnas, Lankaširas iedzīvotājiem katru mēnesi divu gadu laikā no 1991. gada septembra līdz 1993. gada septembrim (sk. atsauci (12) grāmatas beigās). nošos mainīgos lielumus, jo cilvēkiem, kas dzīvo dažādās Lielbritānijas daļās, nav tik atšķirīgi ēšanas paradumi un etniskais mantojums, kā cilvēkiem citās valstīs. Grims un līdzautori skatījuši arī nelabvēlīgo holesterīna līmeņa ietekmi divu gadu laikā vienas Lielbritānijas pilsētas iedzīvotājiem (sk.

4.3. attēlu). [12] Augstāko un zemāko punktu atrašanās vieta šajā grafikā, šķiet, apgriezti pretēji saistās ar augstākajiem un zemākajiem punktiem saules iedarbības stundu grafikā katrā mēnesī (sk. 4.4. attēlu). Pat atšķirības starp divām ziemām pēc kārtas apstiprina, ka augstāks holesterīna līmenis un mazāka saules iedarbība ir otrajā ziemā, nevis pirmajā.

4.4. attēls. Saules gaismas stundas mēnesī MaierskofO, LankašīrO divu gadu laika no 1991. gada septembra līdz 1993. gada septembrim (sk. atsauci (12) grāmatas beigas).

4.3. un 4.4. attēli vēl vairāk apstiprina saikni starp saules gaismu un CHD, jo ietver relatīvi viendabīgu populāciju. Vai izmaiņas ēšanas paradumos gada laikā varētu izraisīt sezonālas holesterīna līmeņa izmaiņas? Grims un līdzautori ir izpētījuši šo iespējamību, un viņi uzskata, ka atbilde būtu negatīva. Viņi pētīja trīspadsmit dažādas pārtikas kategorijas (to skaitā gāju, zivis, taukus, olas un sieru) un atklāja, ka lielākās izmaiņas no janvāra līdz martam un no aprīļa līdz jūnijam bija desmit procentu līmenī katrai ēdienu kategorijai. «Aizdomīgajās» tauku kategorijās sezonālās izmaiņas bija nulle, un olu kategorijā bija 9% lielāks patēriņš aprīlī - jūnijā 89 (kad holesterīna līmenim ir tendence samazināties).

Bez ēšanas paradumiem ticams mainīgais lielums, ko varētu viegli sajaukt ar ikgadējām saules stundām, ir reģiona temperatūra. Saules gaisma un temperatūra ir cieši saistītas, ņemot vērā gan ģeogrāfiskās, gan laika izmaiņas. Daži pētnieki ir atklājuši, ka, piemēram, asinsspiediens (vēl viens CHD riska faktors) ir savstarpēji saistīts ar temperatūru. Tad kā gan mēs varam būt droši, ka savstarpējās saistības, kas vērojamas no 4.1. līdz 4.4. attēlos, parāda, ka saules gaisma, nevis augstāka temperatūra ir īstais zemā CHD mirstības cēlonis siltākos reģionos salīdzinājumā ar aukstākiem, kā arī vasaras mēnešos, salīdzinot ar ziemas mēnešiem?

Viens veids, kā Grims un līdzautori ir parādījuši, ka saules iedarbība ir svarīgāks mainīgais faktors nekā temperatūra vai ēšanas paradumi, ir apskatīt holesterīna līmeņa atkarību no tā, vai cilvēks ir dārziņa īpašnieks (jo dārziņu īpašnieki vasarās vairāk uzturas saulē). Viņi atklāja, ka astoņdesmit vienam dārziņa īpašniekam ir statistiski augstāks D vitamīna līmenis (p < 0,025) un zemāks holesterīna līmenis (p < 0,01) nekā sešdesmit vienam cilvēkam, kuriem nav dārziņa, taču šie rādītāji tādi ir tikai vasarās, kā arī bija gaidāms.

Otrs iemesls, kāpēc varētu noticēt, ka saules iedarbība, nevis temperatūra, ir vadošais mainīgais faktors, balstīts uz Savienoto Valstu pētījumiem, ka CHD mirstība samazinās līdz ar augstu​mu. [14,15, 16] Lielākos augstumos parasti ir spēcīgāka saules iedarbība, bet zemākas temperatūras, un tāpēc augstums varētu būt aizsargājošs, ja saules ietekme būtu galvenais mainīgais fak​tors, bet kaitīgs, ja siltā temperatūra ietekmētu CHD mirstību.

Trešais iemesls šaubām, ka temperatūras izmaiņas, nevis saules iedarbība, ietekmē CHD mirstību, balstās uz pētījumu, kas aplūko sezonālās mirstības datus Losandželosā un Ņujorkā. [17j Vasaras-ziemas temperatūras izmaiņas, salīdzinot abas pilsētas, ir daudz lielākas nekā jebkura atšķirība saules gaismas daudzumā gada laikā. (Losandželosas iedzīvotāji tikpat daudz zina par sniegu, cik Ņujorkas iedzīvotāji par kukurūzas putraimiem.) Faktiski vidējā vasaras-ziemas temperatūras atšķirība Ņujorkā ir 2,5 reizes lielāka, nekā Losandželosā, pat ja vasaras-ziemas mirstības līmeņa atšķirība abās pilsētās ir gandrīz tāda pati (apmēram 20%). [17] Šis fakts norāda uz to, ka vasaras-ziemas CHD mirstības atšķirības, iespējams, nav saistītas ar temperatūras izmaiņām.

Saskaņā ar Grimu un līdzautoriem, ari ēšanas paradumi nav noteicošais mainīgais faktors. Ēšanas

paradumi var ietekmēt CHD risku, bet tie šķiet mazāk nozīmīgi nekā citi zināmie riska faktori, tādi kā smēķēšana, augsts asinsspiediens, aptaukošanās, ģimenes vēsture vai mazkustīgs dzīvesveids. Faktiski ēšanas paradumu maiņa kā daļa no pārbaudes, lai samazinātu CHD, ir bijusi ļoti neveiksmīga, un šādu pārbaužu pārskati neparāda vispārēju uzlabošanos. [18, 19| Tāpēc šķiet neticami, ka ēšanas paradumi varētu būt noteicošais mainīgais faktors, kas varētu izskaidrot atšķirīgos CHD līmeņus dažādās valstīs, dažādās Lielbritānijas daļās un dažādos gadalaikos.

Mēs varam arī konstatēt, vai svarīgākais mainīgais faktors 91 CHD mirstības noteikšanā ir balstīts uz ģeogrāfiskiem (tādiem kā saules gaismas pārpilnība) pamatiem, ņemot vērā pētījumus par cilvēkiem, kuri migrē no vienas valsts uz citu. Tādi pētījumi rāda, ka imigrantu relatīvais CHD risks ir saistīts ar mītnes valsti, pat ja viņi turpina ievērot iepriekšējos ēšanas paradumus. [20] Īpaši pamācošs piemērs ir Āzijas imigranti Lielbritānijā, kuriem ir ļoti augsts CHD līmenis. [21, 22] Šiem imigrantiem parasti ir ļoti maz brīvā laika, lai brīvdienās dotos ārā, viņi galvenokārt pavada laiku telpās un cenšas valkāt drēbes, kas kavē saules iedarbību uz ādu. Dzimtenes tropiskajā klimatā viņi šādi varētu saņemt pietiekamu saules staru iedarbību, taču Lielbritānijā tas nav iespējams. Āzijas migrantiem saules iedarbības deficīts uzkrājas, un pēc vairākiem gadiem (kad D vitamīna rezerves ir izsmeltas) viņi kļūst uzņēmīgāki pret slimībām, kas saistītas ar nepietiekamu saules staru iedarbību: rahītu, tuberkulozi un kaulu atmiekšķēšanos. [23, 24, 25] Kopumā ideja par to, ka saules iedarbība mazina risku saslimt ar koronārām sirds slimībām, ir ticama, taču vēl ne īsti pārliecinoša. Tā kļūtu ticamāka, ja tiktu veikti pētījumi (pētot saikni starp saules iedarbību un ādas vēzi) un ja cilvēkiem, saņemot noteiktas saules gaismas devas, būtu palielināts D vitamīna un samazināts holesterīna līmenis.

Mans vērtējums idejai, ka saules iedarbība ir labvēlīga, ir nulle kukū.

kā ar ozona līmeni?

Zemes līmenī ozons ir toksisks piesārņotājs, ko rada automobiļu izplūdes gāzes, kas veicina elpošanas ceļu problēmas. Nopietna ozona koncentrācija dažkārt liek vietējām pašvaldībām izsludināt gaisa kvalitātes trauksmi. Lai gan kaitīgs uz zemes, ozonam augstu stratosfērā ir izšķirošā loma planētas aizsardzībā no nāvējošās saules staru UV radiācijas. Pastāv uzskats, ka bez ozona slāņa viss dzīvais uz Zemes tiktu praktiski izvārīts.

Kopš divdesmitā gadsimta septiņdesmitajiem gadiem zinātniekiem radās aizdomas, ka hlorfluorogleklis (CFC), kas plaši tiek izmantots ledusskapjos, nokļūst stratosfērā un veicina ozona slāņa samazināšanos. Samazināšanās apmēri ievērojami mainās atkarībā no vietas. Ozona «caurums» virs Antarktikas samazinājās no 50 līdz 70 procentiem pavasarī, un tas aptver 10% no Dienvidu puslodes.

Citās vietās ozona slāņa samazināšanās limenis ir daudz mērenāks: deviņdesmito gadu sākumā virs Savienotajām Valstīm tas samazinājās par 8%.

1987. gadā noslēgtais ozona līgums aizliedza CFC lietošanu, un to aizvietoja ozonam draudzīgākas ķimikālijas, bet ir noteikts, ka ozona slāņa atjaunošanai būs nepieciešami gadu desmiti, jo hlora molekulas atmosfērā uzturas ilgi. Vai starptautiskā sabiedrība rīkojās pareizi, pievēršot uzmanību brīdinājumiem par samazinātu ozona līmeni un aizliedzot CFC, pirms vēl bija atrasti pierādījumi tā kaitīgumam? Ja saules gaismai (un īpaši UV iedarbībai) patiešām ir labvēlīgs efekts, vai tagad šis lēmums būtu jāmaina? Nemaz 93 nerunājot par šāda soļa politisko neiespējamību, mūsu zināšanu līmenis par ieguvumiem un riskiem, kas saistīti ar saules iedarbību, noteikti būtu pārāk nepietiekams šāda lēmuma pieņemšanai. Ir interesanti apsvērt jautājumu par «zaudētājiem un ieguvējiem». Palielināta UV iedarbība, kas saistīta ar plānāku ozona līmeni, varētu būt labvēlīga cilvēkiem tajos zemeslodes reģionos, kuros tie tagad ļoti maz pakļauti saules iedarbībai, un tikpat labi

varētu būt kaitīga cilvēkiem citur. [26] Varam tikai prātot, vai par starptautisko nolīgumu par ozona līmeni iznīcinošā CFC aizliegšanu būtu iespējama tik vienkārša vienošanās, ja būtu novērtēts šis ieguvēju un zaudētāju aspekts.

5. nodaļa ZEMAS KODOLRADIĀCIJAS DEVAS IR LABVĒLĪGAS Vārds «hormēze» daudzās vārdnīcās nav atrodams. Ļoti žēl, jo šis jēdziens ir pelnījis plašāku pazīstamibu. Hormēze ir parādība, ka lielas ķīmiskas vielas devas ir kaitīgas, bet ļoti mazas tās pašas vielas devas ir labvēlīgas. Hormēzes efektu cilvēkos ir izraisijušas dažādas ķīmiskas vielas, to skaitā alkohols, saules stari, jods, varš, soda, kālijs un pat holesterīns. Daudzi vitamīni (A, D un B) un minerālvielas (kalcijs un dzelzs), kas bieži vien tiek lietoti kā uztura bagātinātāji, lai uzlabotu veselību, lielās devās var būt kaitīgi. [1| Pat kaitīgu baktēriju mazas devas var būt labvēlīgas, kad tās stimulē ķermeņa imūnsistēmu. Ir labi zināms, ka cilvēki, kas dzīvo pārāk sterilā vidē vai tādā, kurā kāda noteikta baktērija nedzīvo, ir īpaši jutīgi, ja vēlāk saskaras ar šiem organismiem. Pēc garā ķīmisko vielu hormēzes piemēru saraksta varētu spriest, ka hormēze ir drīzāk likums nekā izņēmums. Šai nodaļā apskatīsim pretrunīgo jautājumu par to, vai ari kodolradiācijai var būt hormēzes efekts.

Kodolradiāciju (sauktu arī par jonizējošo radiāciju, jo tā gaisā vai citā vidē rada jonu mākoni) izraisa radioaktīvi kodolizotopi. Ir vairāki kodolizotopu veidi, to skaitā alfa 95 daļiņas, beta daļiņas, neitroni un gamma stari, kas ir ļoti augsts elektromagnētiskās radiācijas enerģijas veids. Citi elektromagnētiskās radiācijas veidi, tādi kā ultravioletā un mikroviļņu radiācija, nav jonizējoši, pat ja lielās devās tie ir cilvēkiem kaitīgi.

Bieži šajā nodaļā, runājot par kodolradiāciju, varam izlaist vārdu «kodol», kas var radīt zināmu apjukumu, jo citā kontekstā termins «radiācija» var attiekties arī uz visiem elektromagnētiskās radiācijas veidiem, ieskaitot pat redza​mo gaismu.

Kāda ir radiācijas bioloģiskā ietekme uz cilvēkiem? Ļoti lielas radiācijas devas izraisa staru slimību, kuras pazimes ir stipras sāpes, un nāve parasti iestājas mēneša laikā pēc radiācijas iedarbības.

Devas, kas ir nepietiekamas, lai izraisītu tūlītēju efektu, var radīt nopietnas problēmas daudzus gadus pēc pakļaušanas radiācijas iedarbībai, to skaitā palielinātu risku saslimt ar vēzi. Bet kā ar zemām devām? Vai ir iespējams, ka kodolradiācija varētu būt labvēlīga, saņemot devas, kas salīdzināmas ar tām, ko saņemam kā dabisko fona radiāciju? Lai gan ideja par labsajūtas uzlabošanu, apstarojoties sauļošanās salonos, var likties patiešām absurda, ideju par kodolradiācijas hormēzes efek​tu nevar vienkārši neievērot.

Mēs nepārtraukti esam pakļauti kodolradiācijai dabiskajā vidē. Apmēram pusi no radiācijas iedarbības uz cilvēku rada radona gāze, kas izplatās caur augsni, un lielāko daļu pārējā starojuma saņemam kā kosmisko starojumu no izplatījuma. Urāna rūdas apjoms augsnē dažādās vietās uz Zemes ir atšķirīgs. Tā kā urāns ir radona pirmavots, šīs izmaiņas rada izmaiņas radona gāzē, kas sūcas caur zemi.

Pakļautība kosmiskajam starojumam ir atkarīga, pirmkārt, no augstuma, un radiācija no izplatījuma samazinās, kļūstot biezākam atmosfēras slānim, kuram cauri tai jāiet. Tāpēc astronauti ir pakļauti ievērojami augstākam radiācijas līmenim izplatījumā, un pat cilvēki, kas lido ar virsskaņas lidmašīnām, lidojuma laikā saņem papildu radiācijas devu. Tomēr papildu pakļautība radiācijai ir ļoti maza deva no ikgadējās kopējās devas, jo laiks, kas tiek pavadīts gaisā, ir tikai niecīga daļa no dzīves laika - kaut gan var būt savādāk, ja lidojat bieži.

Vispārpieņemts uzskats par kodolradiāciju ir - tās nodarītais bioloģiskais ļaunums ir lineāri proporcionāls saņemtajai devai. Šis priekšstats ir zināms kā bezsliekšņa lineārā (BSL) hipotēze. Saskaņā ar BSL, piemēram, tavs risks mirt no vēža, ko izraisījusi fona radiācijas iedarbība, palielinātos divkārtīgi, ja visu dzīvi pavadītu apgabalā, kur radiācijas līmenis ir 2 reizes lielāks nekā x. Šis pieņēmums ir spēkā, lai arī cik mazs būtu x. (Ņemiet vērā, ka mēs runājam par palielinātu riska līmeni virs kāda spontāni noteikta līmeņa.) Piemēram, pieņemsim, ka pēkšņa radiācijas deva 250 cSv apmērā

aptuveni palielinātu iespēju mirt no vēža par 100 procentiem. (Radiācijas vienības tiks definētas vēlāk.)

Ja spēkā ir BSL, mēs varam secināt, ka 2,5 cSv doza palielinās iespēju mirt no vēža par vienu procentu, un 0,025 97 cSv, kas tiek saņemts no viena krūškurvja rentgenuzņēmuma, palielina iespēju mirt no vēža par 0,01 procentu.

BSL hipotēze ir pamatā bieži dzirdētajam teicienam par to, ka nav «droša» radiācijas līmeņa, zem kura nenotiek nekāds ļaunums. («Drošs» tiek izmantots šeit tajā pašā nozīmē kā teicienā, ka neviena vieta uz Zemes nav droša pret asteroīdu triecienu - drauds var būt ļoti niecīgs, bet tas nekad nav nulle.) BSL, protams, ir tiešā pretrunā ar hormēzes jēdzienu, kas apgalvo, ka pastāv ne vien drošs radiācijas līmenis, bet pat ir iespējams uzlabot veselību (vai samazināt vēža risku), esot pakļautam radiācijai līdz zināmam līmenim. Pastāv, protams, arī citas iespējas bez hormēzes un BSL, visnepārprotamākā no tām ir tāda, ka ir slieksnis, līdz kuram radiācija nav nedz kaitīga, nedz labvēlīga.

Kāpēc ir tik grūti noteikt, kura no trim iespējām (hormēze, BSL vai slieksnis) vislabāk apraksta patieso kodolradiācijas ietekmi uz cilvēkiem? To risinot, jau sākumā rodas trīs problēmas: 1) pēkšņs vēža vai citu slimību skaits ir daudz lielāks nekā radiācijas ietekmē radušos slimību skaits; 2) cilvēki savā dzīves vidē ir pakļauti dažādām kaitīgām ķīmiskām vielām, no kurām tikai dažas ir zināmas; un 3) vēzis, ko izraisa radiācija, nav atšķirams no vēža, ko izraisa citi vides faktori.

Kvantitatīvās attiecības starp saņemtajām radiācijas devām un kaitīgumu, ko tās izraisa, parasti tiek sauktas

5.1. attēls. Hormēze, slieksnis un bezsliekšņa lineOrč (BSL) devas/atbildes reakcijas funkcija.

Zem devas 1 (patvaļigi pieņemta mērvienība) hormēzes funkcijas relatīvais risks ir mazāks neka 1, un tāpēc tas ir aizsargājošs. Šajā ilustrācijā sliekšņa devas/atbildes reakcijas funkciju attēlo pārtraukto līnija. par devas/atbildes reakcijas sakarību. Šeit mēs aplūkosim dažādus pētījumu tipus, lai redzētu, vai kāds no trijiem iepriekš minētajiem devas/atbildes reakcijas sakarību veidiem (hormēze, BSL vai slieksnis) (sk. 5.1. attēlu) patiesībā ir pārāks par citiem, balstoties uz pieejamajiem datiem. (Kā jau minēts, ir iespējams, ka īstais devas/atbildes reakcijas sakarības veids nav neviens no šiem trijiem.)

Statistikas dati, ko aplūkosim, nāk no dažādiem avotiem, to skaitā no: 1) pētījumiem par Hirosimas un Nagasaki bombardēšanā 99 izdzīvojušajiem; 2) pētījumiem par kodolindustrijā strādājo​šajiem; un 3) cilvēkiem, kas dzīvo apgabalos ar augstu un zemu fona radiāciju.

Atombumbas sprādzieni Japana, radiācijas devas un vienības No 429 000 cilvēku, kas, kā tiek uzskatīts, dzīvoja Hirosimā un Nagasaki 1945. gadā, laikā, kad Savienotās Valstis tās bombardēja, apmēram 1 70 000 cilvēku gāja bojā bombardēšanas dēļ tā paša gada

beigās (100 000 Hirosimā un 70 000 Nagasaki). [2] Tie, kuri šajās bombardēšanās izdzīvoja (ļapānā zināmi kā hibakusha), jutuši tās sekas visu mūžu, un citi japāņi viņus uzskata par reāli «saindētiem» un nederīgiem, piemēram, laulībām. Hibakusha veselību rūpīgi uzrauga Atomsprādzienos cietušo komisija (1950- 1974. gads) un Radiācijas seku izpētes fonds (kopš 1975. gada). Lai gan 200 000 cilvēku, to skaitā daudzu sieviešu un bērnu, nāve bija liela traģēdija, tomēr no traģēdijā izdzīvojušajiem varam daudz uzzināt par radiācijas ietek​mi uz cilvēkiem.

Bojāgājušo skaits no atombumbas sprādzienā izdzīvojušajiem laikā no 1950. līdz 1985. gadam ir 20 777 cilvēki. |2] Salīdzinot izdzīvojušo mirstības koeficientu ar to japāņu mirstības koeficientu, kas dzīvo līdzās Hirosimai un Nagasaki, bet nebija pakļauti radiācijai, zinātnieki var noteikt relatīvo mirstības risku cilvēkiem, kuri saņem dažādas radiācijas devas. Kā iepriekš minēts, relatīvais risks vienkārši ir novēroto nāves gadījumu skaita attiecība pret paredzamo nāves gadījumu skaitu starp radiācijas ietekmei nepakļautiem cilvēkiem. Piemēram, relatīvais riska koeficients 1,00 nozīmē, ka radiācijai pakļautiem cilvēkiem ir

5.2. attēls. Uz Kāpnēm līdzās stāvoša cilvēka ēna, ko Nagasaki sienā iededzinājusi intensīva termāla (nekodol) radiācija. (ANO fotogrāfija) tāda pati mirstība kā radiācijai nepakļautiem cilvēkiem, un 101 relatīvā riska koeficients 1,50 nozīmē, ka viņu mirstība ir par 50% augstāka.

Radiācijas devu, ko saņēma atsevišķi Japānas bombardēšanā izdzīvojušie cilvēki, var aptuveni aprēķināt, zinot, kur viņi atradās brīdī, kad sprāga bumbas, īpaši ņemot vērā viņu attālumu no sprādziena epicentra un aizsargu no radiācijas, ko nodrošina ēkas vai apvidus reljefi. Radiācijas devu mērvienības ir nedaudz mulsinošas, un būs nepieciešams iztirzājums. Radiācijas devas vienība, kas zināma kā grejs, atbilst 1 enerģijas džoulam uz katru ķermeņa masas kilogramu, radiācijai ejot cauri ķermenim.'

(Bieži vien mēs izmantojam «centigreju» [vienu simtdaļu no grejaj, saīsinājumā cGy, kas atbilst senākai vienībai, zināmai kā rads.)

Japānas bombardēšanās izdzīvojušo saņemtās radiācijas devas ir no 0 līdz 450 cGy - deva, kas parasti tiek uzskatīta par nāvējošu pusei no tai pakļautajiem cilvēkiem. Kā šādu devu salīdzināt ar to, kādas tiek saņemtas miera laikā? Gada laikā cilvēks vidēji saņem devu no fona radiācijas apmēram 0,3 cGy apjomā un vēl kādus 0,02 cGy katru reizi, kad tiek veikts rentgenuzņēmums. Tipiska deva dzīves laikā no fona 1 Viena no kodolradiācijas formām, zināma kā neitrīno, iet cauri ķermenim daudz lielākā blīvumā nekā citas, bet, tā kā neitrīno gandrīz nemaz nemijiedarbojas ar citām vielām, tā ķermenī

neatstāj enerģiju un nav kaitīga. un medicīnas radiācijas varētu būt apmēram 25 cGy, kas tiek saņemti 75 gadu laikā. Šeit nav ņemtas vērā radiācijas devas no citiem avotiem, piemēram atomelektrostacijās strādājošiem, kuras normālā darba stāvoklī rada mazāk nekā 0,3% no vidējās cilvēka radiācijas devas.

Bet kā ar atomreaktoru radiācijas izmešiem, kad tās nedarbojas normāli? Pārsteidzoši, bet pat vēstures briesmīgākās kodolavārijas - Černobiļas katastrofas gadījumā radiācijas deva, ko ik gadu saņem ikviens, kas dzīvo visspēcīgāk saindētajos apgabalos ap Černobiļu, būtu apmēram 3 cGy. Tādējādi pakļautība radiācijai, ko saņēma Japānas izdzīvotāji, lielā mērā pārsniedz to, ko saņēma tie, kas dzīvoja tuvu Černobiļai, un, protams, lielā mērā pārsniedz pakļautību normālai fona radiācijai. (Protams, arī Hirosimā un Nagasaki bombardēšanas laikā bija daudz japāņu, kuri saņēma ļoti zemas radiācijas devas, ņemot vērā viņu dzīvesvietu.)

Salīdzinājums starp radiācijas devām, ko saņēma Japānas izdzīvotāji, un devām, ko saņem cilvēks normālā miera laikā, vai ko saņēma Černobiļas katastrofas laikā, tomēr vienā aspektā ir zināmā mērā maldinošs. Fona radiācija ir pastāvīgi iedarbīga visas dzīves garumā. Černobiļas gadījumā, pat ja radiācijas līmenis bija spēcīgāks tūlīt pēc katastrofas, radioaktīvie nokrišņi pēc katastrofas rada arī pastāvīgu iedarbību daudzu gadu garumā ikvienam, kurš nav evakuēts no saindētā apgabala. Radioaktīvie nokrišņi radās, kad sadega reaktora grafīta serdenis, un radioaktīvās daļiņas ar dūmiem tika uznestas augstu atmosfērā un vēlāk 103 atgriezās atpakaļ uz zemes ar nokrišņiem. Diemžēl šos radioaktīvos nokrišņus nevar satīrīt vai dezaktivizēt, jo radioaktīvās daļiņas ir izkaisītas pāri daudziem tūkstošiem kvadrātjūdžu. Tāpēc no spēcīgāk saindētajiem apgabaliem cilvēki ir jāevakuē.

Atšķirībā no Černobiļas, Japānas bombardēšanā radās neliels radioaktīvo nokrišņu daudzums.

Atombumbas radīja uguns lodes, kas nepieskārās zemei un nekļuva par radioaktīvajiem nokrišņiem. Tā rezultātā Japānas katastrofā izdzīvojušie saņēma radiācijas devu sprādziena brīdī, nevis daudzu gadu laikā. Šī atšķirība padarīja Japānas katastrofā izdzīvojušo saņemtās radiācijas devas vēl spēcīgākas, pamatojoties uz saņemto greju-uz-greja, jo radiācijas devas, kas tiek saņemtas īsā laika posmā, ir kaitīgākas nekā tad, ja šī pati deva tiek saņemta ilgākā laika periodā - iespējams tāpēc, ka ķermenis spēj neitralizēt kaitējumu, ja deva tiek sadalīta pa ilgāku laika periodu.

Sarežģījumus rada arī fakts, ka dažādi radiācijas veidi, ko emitē radioaktīvi atoma kodoli, izraisa dažādus kaitīguma līmeņus, pat ja greju skaits ir vienāds. Tādējādi, piemēram, viena neitronu greja deva ir daudz kaitīgāka nekā viena gamma staru greja deva. Gamma stari nogulsnē enerģiju vienādā veidā visā gamma stara ceļa garumā ķermenī un savā ceļā atstāj pozitīvu un negatīvu jonu mākoņus. Turpretī neitrons neizraisa jonizēšanās mākoņus un tā vietā nogulsnē enerģiju tikai tajā vietā, kur saskaras ar atoma kodolu.

Tā rezultātā enerģija, ko nogulsnē neitrons, ir daudz koncentrētāka nekā tā, kas lineāri tiek sadalīta ceļā cauri ķermenim.

No tā izriet, ka dažādām radiācijas formām ir dažāda «relatīvā bioloģiskā rezultativitāte» (RBZ).

Vienība, kas zināma kā zīverts, bieži tiek izmantota, lai ņemtu vērā RBZ, ko izraisa dažāda veida kodolradiācijas vienāds greju skaits. Pēc definīcijas, jebkura veida radiācijas viens zīverts ir vienādi kaitīgs. Tādējādi viens gamma staru devas zīverts ir vienāds ar vienu gamma staru greju, bet viens neitronu zīverts ir atbilstošs, iespējams, tikai vienam 0,1 neitronu grejam, jo neitroniem RBZ ir apmēram desmit reižu mazāks nekā gamma stariem. Mēs bieži izmantosim vienību «centizīverts» (viena simtdaļa zīverta), kas atbilst vecākai mērvienībai, zināmai kā rems.

Pētījumi par Hirosimā un Nagasaki izdzīvojušajiem Salīdzinot Japānas atombumbu bombardēšanā izdzīvojušo mirstības koeficientu ar citu japāņu mirstības koeficientu, atklājas, ka izdzīvojušie patiesībā dzīvo ilgāk. [3] Vai šis atklājums varētu būt

radiācijas hormēzes pierādījums? Pētnieki, kuri veic pētījumus par izdzīvojušajiem, tam nepiekrīt, viņi šo atklājumu piedēvē «veselīgāko izdzīvotāju efektam». Viņi uzskata, ka cilvēki, kas izdzīvojuši bombardēšanā un briesmīgajos apstākļos pēc tās, ir bijuši veselīgāki nekā vidusmēra cilvēki. Lielāks mūža ilgums starp 105 izdzīvojušajiem varētu būt hormēzes pierādījums - zemas radiācijas devas labvēlīgais efekts bet tikai gadījumā, ja tiktu parādīts, ka tie cilvēki, kuri saņēma zemu radiācijas devu, dzīvoja ilgāk nekā tie, kas saņēma vai nu nulle radiāciju, vai augstu devu. Taču tādu rezultātu nav, tos varētu iegūt, vien rūpīgi atlasot datus par izdzīvojušajiem - faktiski datus, kas uzrādītu mums vēlamo rezultātu. Paskatīsimies, kā strādā šī manipulācija ar datiem konkrētā piemērā.

Piemēram, apsvērsim nāves gadījumus laikā no 1970. līdz 1988. gadam, kas klasificētas pēc dzimuma, nāves iemesla un Nagasaki izdzīvojušo saņemtajām devām (sk. 5.3. attēlu datiem par vīriešiem). [4] Statistiski nozīmīgākās relatīvā riska vērtības zem 1,00 nozīmē, ka nāves gadījumu skaits īpašai devai bijis zemāks nekā prognozējamais skaits. Sohei Kondo, hormēzes propagandists, apgalvo, ka dati devai intervālā no 50 līdz 99 cGy parāda statistiski nozīmīgu mirstības samazinājumu no ne-vēža slimībām vīriešiem - zemākais nepārtrauktās līknes punkts 5.3. attēlā. [2] Punkts noteikti atrodas zem relatīvā riska koeficienta 1.00, - bet vai tas patiešām ir statistiski nozīmīgs?

Saskaņā ar Kondo, novirze no šī punkta (19,5 novēroti nāves gadījumi pret 30 prognozētajiem) ir tikai nedaudz lielāka kā divas standartnovirzes (p < 0,05), izmantojot Hī kvadrāta pārbaudi. [2] Dažos pētījumos biomedicīnas un sociālo zinātņu nozarēs p < 0,05 tiek kļūdaini uzskatīts kā kritērijs novirzei, kas ir statistiski nozīmīga. (Pēc definīcijas,

5.3. attēls. Relatīvais mirstības risks vīriešiem, kas izdzīvojuši Nagasaki atombombardēšana, salīdzinājumā ar saņemto devu: + - nāves gadījumi no visiem cēloņiem, □ - nāves gadījumi no vēža, un 0 - nāves gadījumi no citiem cēloņiem, nevis vēža. saskaņa ar atsauci (2) grāmatas beigas. Datu punkti patiesība ataino relatīvo risku cilvēkiem, kas saņem dažādu amplitūdu devas. Piemēram, zemākais punkts ne- vēža mirstības līknē pagriežas pie 75 cGy devas, kas atbilst 50 līdz 99 cGy devas amplitūdai. ja p=0,05, tad būtu sagaidāms, ka uz nejaušības pamata šāda novirze notiks vienu reizi no katriem divdesmit datu punktiem.) Bet galvenā statistiskā kļūda, ierosinot kādu statistisko nozīmibu, nav izvēlē, cik daudz standartnoviržu tiek uzskatīts par statistiski nozīmīgām, bet gan patvaļīgu pieņēmumu izmantošana par noteiktu kopējo datu kopumu apakškopu, lai radītu vēlamo rezultātu.

Piemēram, kāpēc apsvērt mirstību no ne-vēža slimībām? 107 Kāpēc apskatīt tikai vīriešus? Kāpēc apskatīt nāves gadijumus laikā no 1970. līdz 1988. gadam? Kāpēc pētīt tikai Nagasaki, nevis Hirosimas izdzīvotājus? Atbilde ir, ka šāds efekts netiek pamanīts līdz brīdim, kad tiek veikta šāda izvēle. Patiesībā deva no 50 lidz 99 cGy nav relatīvā riska samazināšanās (drīzāk jau pieaugums), ja skatās datus par sievietēm, vai datus par nāves gadījumiem no vēža, vai nāves gadījumus gados, kas nav laikā no 1970. līdz 1988. gadam.

Šajā piemērā var ļoti labi redzēt, kā divu standartnoviržu (p < 0,05) nobīdes var notikt vienkārši nejaušības dēļ. Pieņemsim, kāds iedomājas, ka zemākais datu punkts būs zemu devu zonā (teiksim, no 1 līdz 49, vai 50 līdz 99 cGy). Ja ir izvēle - divas pilsētas, kuras apskatīt, divi dzimumi, divas mirstības kategorijas (vēzis un pārējās kategorijas), divi zemas devas intervāli un divi nāves gadījumu gadu periodi (pirms un pēc 1970. gada), tad kopsummā iegūstam piecus mainīgos lielumus, no kuriem katram ir divas vērtības, kopumā tie dod 25 = trīsdesmit divas piecu mainīgo lielumu kombinācijas. Būtu pārsteidzoši, ja kaut viena vai divas no šīm divām apakškopām neuzrādītu divu standartu novirzi nejaušības dēļ.

Statistiskā kļūda, izvēloties kopējodatu kopasapakškopu, lai nodrošinātu savu apgalvojumu statistisko nozīmību, tiek saukta par «apzināto izvēli» vai arī datu «sagatavošanu». Apzinātu izvēļu veikšana dažreiz notiek neapzināti, un, gadījumos, kad tā veikta apzināti, tai parasti ir visgodīgākie nolūki, bet tā tomēr ir ārkārtīgi parasts veids, kā uzpūst savu rezultātu statistisko nozīmīgumu. Tā ir kļūda, no kuras rūpīgi jāuzmanās. (Ļoti bieži pētnieki, kas veic apzināto izvēli, spēj retrospektīvi pierādīt, kāpēc konkrētais efekts, ko viņi apskata, ir ievērības cienīgāks konkrētajā datu apakškopā, ko viņi ir izvēlējušies. Bet retrospektīvi apzinātas izvēles pierādījumi ir nepiemēroti.) 5.4. attēlā parādīts relatīvais risks nomirt no vēža visiem, kas pārdzīvojuši atombumbu bombardēšanas (sievietēm un vīriešiem) visā laikposmā (1950. līdz 1990. gads). [5] Kā redzam, dati ir diezgan saskanīgi ar Iineāro devas/atbiIdes reakcijas sakarību (Iineāro bezsliekšņa modeli). Balstoties uz labāk piemērotās līnijas slīpni, mēs redzam, ka izdzīvojušo izredzes nomirt no vēža dubultojas pie devas, kas ir apmēram 250 cSv, kas zināma kā «dubultdeva». Neskatoties uz to, ka līnija ir gandrīz taisna, mēs nevaram spriest par citām devas/atbildes reakcijas sakarībām zemās devas apgabalā.

Devas/atbi Ides reakcijas BSL h ipotēzes kritiķis Bernārs Koens ir pieminējis, ka arī 5.4. attēla dati ir saskanīgi, ja pastāv slieksnis pie devas apmēram 30 cSv un, iespējams, pat hormēzes devas/atbildes reakcijas sakarība pie zemajām devām. Ņemot vērā kļūdas barjeru apjomu, Koena priekšlikums noteikti ir patiess. Protams, lai arī cik laba būtu statistiskā datu kopas kvalitāte, vienmēr var apgalvot, ka pastāv slieksnis, pietiekami tuvs nullei, kas būs saskanīgs ar datiem, pieņemot, ka dati patiesībā atbilst lineārai sakarībai.

5.4. attēls. Nāves gadījumi virs simts paredzamajiem atombumbas sprādzienos izdzīvojušajiem salīdzinājumā ar saņemto radiācijas devu cSv laika periodā no 1950. līdz 1990. gadam, saskaņā ar atsauci (5) grāmatas beigās. Kļūdu barjerām ir divu standartnoviržu robežas.

Tomēr dati par izdzīvojušajiem atombombardēšana statistiski nozīmīgi nepierāda ne hormēzes hipotēzi, ne sliekšņa ideju, nedz arī noliedz šīs iespējas. Taču tie var noteikt šo seku apjoma robežas.

Piemēram, balstoties uz divu standartnoviržu kļūdu robežas lielumu 5.4. attēlā, ja pastāv hormēze pie mazām devām (zem 30 cSv), jebkurš relatīvā riska samazinājums zem 1.00, iespējams, nebūs lielāks par 5%, t. i., līkne attēlā nenoslīdēs zemāk par - 5.

Darba un epidemioloģiskie pētījumi Pirms vēl radiācijas kaitīgums tika izprasts, strādnieki noteiktās profesijās bija pakļauti ārkārtīgi augstām radiācijas devām. Šādas nelaimīgas bija sievietes, kas apgleznoja pulksteņu ciparnīcas, izmantojot rādiju, lai ciparnīcas tumsā spīdētu. Šīs sievietes bieži uzņēma rādiju iekšķīgi, saslapinot ar mēli mazās otiņas, lai saglabātu to galus spicus. Devas, ko saņēma šīs strādnieces, bija vairāk lokalizētas nekā devas pa visu ķermeni, tāpēc daudzas no viņām pārdzīvoja devas, kas pa visu ķermeni noteikti būtu bijušas nāvējošas. Dati par šīm strādniecēm, kas parādīti 5.5. attēlā, iespējams, ir visbiežāk citētais pierādījums pret BSL (taisnā līnija) devas/atbildes reakcijas sakarību un par slieksni. [6] Līkne, kas novilkta, savienojot datu punktus, patiešām pastiprina sliekšņa iespaidu - šeit daudz augstāk nekā jebkurš iespējamais slieksnis 5.4. attēlā. Datu punkti devām zem 1000 cGy atrodas uz x ass, jo šīm strādniecēm netika novēroti nekādi audzēji, bet kļūdas robežlīnijas parāda, kādas tās būtu, ja katrā gadījumā būtu atrasts viens audzējs.

Vai šie dati patiešām atbalsta sliekšņa ideju un ir pretrunā BSL, kā apgalvo, piemēram, Bernārs Koens? [7] Slīpā taisnā līnija - labākais piemērojums datu punktiem, kas parādīti 5.5. attēlā, - ir Hī kvadrāta iespējamība 46%. Pamatojoties uz šo labo saderibu, redzam, ka patiesībā dati pietiekami labi atbilst BSL. «Pierādījums» slieksnim, pirmkārt, rodas

5.5. attēls. Strādnieku, kas uzņēmuši rādiju, ar audzējiem kaulos vai galva procents salīdzinājumā ar saņemto devu uz ķermeni cGy, un labāk atbilstoša taisna līnija, no atsauces (6) grāmatas beigas. no vizuālā iespaida, ko rada datu punktu savienošana. Turklāt, ja mēs patiešām burtiski uztvertu līkni, mums būtu arī jāpieņem, ka 1) slieksnis šeit, iespējams, ir trīsdesmit reižu augstāks nekā Japānas katastrofās izdzīvojušajiem, un 2) nodarītais kaitējums nav atkarīgs no devas, līdzko deva pārsniedz slieksni. Neviens no šiem pieņēmumiem nešķiet ticams.

Kāda veida galīgs pētījums varētu apstiprināt vai noliegt to, ka pie zemām devām pastāv vai nepastāv slieksnis vai hormēze? Protams, tagad, kad mēs vairāk apzināmies radiācijas briesmas, būtu augstākā mērā grēcīgi (un krimināli sodāmi) veikt eksperimentus ar cilvēkiem, kas tiktu pakļauti dažādiem radiācijas līmeņiem, lai uzlabotu mūsu zināšanas un pārbaudītu - pastāv vai nepastāv slieksnis (vai hormēze). Tomēr, tā kā cilvēki dabiskajā vidē tiek pakļauti dažādiem fona radiācijas līmeņiem, var izmantot epidemioloģiskos pētījumus, lai pārbaudītu šo hipotēzi. Epidemioloģiskie pētījumi principā var aptvert visus iedzīvotājus, un tāpēc tie ir statistiski nozīmīgi.

1973. gadā liela mēroga pētījumu veica llinoisas Argonas Nacionālās laboratorijas zinātnieki, pētot vēža mirstības koeficientus dažāda vecuma cilvēkiem, kas dzīvo katrā no * Savienoto Valstu štatiem. [8] Rezultāti atspoguļoti 5.6. attēlā, kas ir vēža mirstības diagramma salīdzinājumā ar vidēju fona radiāciju katrā no štatiem. Interesanti, ka septiņos štatos (Aidaho, Montāna, Jūta, Ņūmeksika, Dienviddakota,

Vaiominga un Kolorado) ar augstāko fona radiācijas līmeni (apmēram 1600 pSv/gadā) ir viszemākie vēža mirstības koeficienti. (Vidēji Savienotajās Valstīs mirstība no vēža pētījumu laikposmā bija 1 50 nāves gadījumos no 100 000 cilvēkiem.)

Ja atsevišķi punkti attēlā būtu nejauši izvēlēti, tad iespējamība izvietot šos septiņus punktus tik augstu virs vidējā rādītāja būtu 1 pret 100 000. [8] Negatīvā savstarpējā sakarība starp fona radiācijas līmeņiem un mirstību no vēža, kas parādīta 5.6. attēlā, no pirmā acu uzmetiena liktos labs hormēzes pierādījums. Patiesībā, ja rezultāti tiek skatīti pēc nominālvērtības un datiem būtu pielāgota taisna līnija, šīs līnijas līkne parādītu, ka zemās devās radiācija ir desmit līdz divdesmit reižu labvēlīgāka, nekā tā ir kaitīga augstās devās. Bet cik nopietns tādā gadījumā būtu hormēzes pierā​dījums?

5.6. attēls. Mirstība no vēža uz 100 000 cilvēkiem Savienotajās Valstis laiko no 1950, līdz 1967. gadam salīdzinājumā ar fona radiāciju pSv/gadO šajos štatos, saskaņo ar atsauci (8) grāmatas beigOs. Septiņi štati ar augstāko fona radiāciju ir minēti teksta. Grafiks parada datus par četrdesmit pieciem štatiem.

5.6. attēlā ir problēma ar datiem - ja negatīva savstarpējā attiecība būtu hormēzes dēj, šī efekta apjoms ir daudz par lielu. Piemēram, šajos septiņos noteiktos štatos mirstības koeficients no vēža ir aptuveni par 15% augstāks nekā vidējais līmenis valstī. Ikgadējā deva iedzīvotājiem šajos štatos ir apmēram 2000 pSv, kas ir apmēram par 700 pSv lielāka nekā vidēji Savienotajās Valstīs. Tādējādi cilvēki šajos štatos vidēji saņemtu par apmēram 3,5 cSv lielāku devu nekā vidēji Savienotajās Valstīs 50 gados, tas ir, 50 gadi x 700 pSv/gadā = 35 cSv. Bet nav pierādījumu no Japānas katastrofās izdzīvojušo datiem, ka devas/atbildes reakcijas grafiks, kas attēlots 5.4. attēlā, varētu samazināties tik lielā mērā kā par 0,15 (15%) ļoti zemu devu apgabalos. (Faktiski mēs jau agrāk novērtējām, ka maksimālā novirze ir tikai 5 procenti.)

Problēma ar datiem 5.6. attēlā ir arī tā, ka pastāv lielas vides atšķirības starp štatiem, un dažas no šīm atšķirībām (kā augstums) ir cieši saistītas ar fona radiācijas līmeņiem. Piemēram, septiņos štatos ar augstu fona radiāciju augstums ir virs 1000 metriem, divos no štatiem ar augstāko fona radiāciju Kolorādo un Vaiomingā - augstums pārsniedz 2000 metrus. Septiņos štatos ir arī daudz mazāks iedzīvotāju blīvums nekā vidēji ASV. Abi šie vides faktori nozīmē, ka iedzīvotāji tiek pakļauti mazākam gaisa un ūdens piesārņojumam, kas varētu arī izskaidrot daudz zemākos mirstības no vēža koeficienta rāditājus.

Bernāra Koena pētījumi par radonu Iespējams, lielākais atbalsts hormēzei ir bijis plaši citētais Bernāra Koena pētījums Pitsburgas universitātē. [7] Šajā pētījumā iekļauts arī radona līmeņa mērījums simtiem tūkstošu mājās 1729

Savienoto Valstu apgabalos, kuros dzīvo 90 procenti no Savienoto Valstu iedzīvotājiem. Koens aprēķināja radona līmeni vidēji katrā apgabalā un apskatīja savstarpējo sakarību ar vidējo mirstību no plaušu vēža šajos apgabalos.

Daudzi epidemioloģiski pētījumi, neskaitot Koenu, ir aplūkojuši saikni starp radona līmeni un mirstību no plaušu vēža, un rezultāti ir bijuši nepārliecinoši (nav pamanīts palielināts risks), ņemot vēra relatīvi zemo radona līmeni, kāds atklāts lielākajā daļā mājsaimniecību.[9] Tomēr daži urāna kalnrači ir saņēmuši devas, kas bijušas 250 reižu lielākas nekā vidēji saņem mājas iedzīvotājs, un ir atrasta pozitīvā savstarpējā sakarība starp radonu un mirstību no plaušu vēža ar augstākiem radona līmeņiem, ko saņēmuši šie strādnieki.[10] Bet mēs nevaram šos rezultātus attiecināt arī uz radona līmeni apdzīvotās vietās, nezinot, vai BSL hipotēze ir patiesa.

Epidemioloģiskie pētijumi pārsvarā apskata indivīdu mirstības koeficientu no plaušu vēža, pamatojoties uz viņu vecumu, pakļautību radona iedarbībai, smēķēšanas paradumiem un citiem demogrāfiskajiem mainīgajiem lielumiem. Šie pētījumi parasti izmanto gadījumu izpētes metodi, kurā plaušu vēža mirstības biežums cilvēkiem, kas pakļauti noteiktam radona līmenim, tiek salīdzināts ar demogrāfiski pielāgotu kontrolgrupu. Koena pētījums, gluži pretēji, ir «ekoloģiskā pētījuma» piemērs, kurš apskata radona līmeni un mirstības radītājus, par pamatu ņemot visa apgabala vidējos rādītājus, nevis datus par atsevišķiem indivīdiem. Rezultātā tas dod daudz mazāk statistisko kļūdu nekā epidemioloģiskie pētījumi, jo aptver visus konkrētā apgabala iedzīvotājus un lielu datu kopumu (1729 apgabali). Bet šī ekoloģisko pētījumu pozitīvā puse ir saistīta arī ar ievērojamu vājo pusi: aprēķinot vidējo aritmētisko no visiem apgabala iedzīvotājiem, mēs neņemam vērā citus mainīgos lielumus, kas saistīti ar plaušu vēzi, tādus kā smēķēšanas statuss un vecums - punkts, pie kā atgriezīsimies vēlāk.

Koena pētījumus (un ekoloģiskos pētījumus kopumā) ir kritizējuši epidemiologi par tā saukto ekoloģisko kļūdu - nepareizu uzskatu par to, ka vidējo cilvēku riska grupu var atrast, pamatojoties uz vidējo devu, ko viņi saņem. Vidējā deva var noteikt vidējo risku īpašos gadījumos, bet ne kopumā.

Piemēram, apskatīsim sekojošu divu pieņemtu apgabalu A un B piemēru. Apgabalā A visi iedzīvotāji saņem 9,99 cGy, un apgabalā B viens iedzīvotājs saņem 10,1 cGy, bet pārējie saņem 0 cGy. Ja vēža mirstības slieksnis būtu 10 cGy un radons būtu vienīgais apsvērums, apgabalā A mirstība radona dēļ būtu nulle, bet apgabalā B būtu viens nāves gadījums, un vidējā mirstība būtu augstāka. Bet, protams, mirstības līmenis apgabalā Abūtu daudz augstāks nekā

5.7. attēls. Vīriešu mirstība no plaušu vēža uz 100 000 cilvēkiem salīdzinājumā ar vidējo iekštelpu radona līmeni mītnes apgabalā pikokirijos uz gaisa litru, no atsauces (7) grāmatas beigas. apgabalā B, ja BSL hipotēze būtu pareiza un nebūtu nekādu sliekšņu. Tātad, ņemot vērā vienīgi mirstības rādītājus katrā apgabalā, mēs nevaram secināt, kāda ir pareiza devas/atbildes reakcijas sakarība atsevišķiem cilvēkiem.

Koens apgalvo, ka ekoloģiskā kļūda nav piemērojama viņa pētījumam, bet citi pētnieki ir apstrīdējuši šo viņa apgalvojumu. Vispirms paskatīsimies uz Koena rezultātiem (sk. 5.7. un 5.8. attēlus),

pirms ķeramies klāt argumentiem un pretargumentiem. 5.7. attēlā parādīta plaušu vēža mirstība vīriešiem (uz 100 000 cilvēkiem gada laikā) pret vidējo radona līmeni r visā apgabalā, kas apzīmēts ar vienību pikokirī

5.8. attēls. Mirstība no plaušu vēža uz 100 000 cilvēkiem salīdzinājuma ar vidējo iekštelpu radona limeni mītnes apgabalā pikokirijos uz gaisa litru, no atsauces (7) grāmatas beigās. Grafikos (a) un (c) attēloti attiecīgi dati par vīriešiem un sievietēm. Grafikos (b) un (d) attēlots tas pats, kas grafikos (a) un (c), tikai precizēti dati par smēķētājiem. (Reproducēts no Health Physics ar Health Physics Society atļauju). uz litru, saīsinājumā pCiL Ši vienība attiecas uz mērītām radona gāzes koncentrācijām gaisā apgabala mājās. (Ja jūs dzīvotu piecdesmit gadus vietā, kur radona līmenis ir viens pikokirī uz litru, jūs, iespējams, saņemtu devu, kas būtu 5 lidz 10 cSv.) Katrs punkts 5.7. attēlā atspoguļo vienu no 1729 pētījumā izmantotajiem apgabaliem. Lai gan ir plaši izplatīts mirstības koeficients (m) katram dotajam radona līmenim (r), mēs redzam, ka r un m šķiet savstarpēji saistīti, augstākiem vidēji apgabalā aprēķinātiem radona līmeņiem atbilstot vidēji zemākai mirstībai. Šo savstarpējo sakarību skaidrāk var redzēt 5.8. attēlā, kur Koens ir savienojis visus apgabalus, kas pēc klasifikācijas atbilst šaurākai radona vērtību amplitūdai. Lielumi, kas attēloti uz horizontālajām un vertikālajām asīm 5.8. a, c attēli ir tādi paši kā 5.7. attēlā.

Apgabalu skaits 5.8. attēlā katrā r intervālā ir parādīts tieši zem x ass. Piemēram, 216 apgabalos ir visplašāk apgabalā sastopamais vidējais radona līmenis starp 0,75 un 1.0 pCiL ', un tikai 4 apgabalos radona līmenis ir virs 6,0 pCiL"'. Vertikālo kļūdas barjeru (kas parāda vidējo mirstības koeficientu nenoteiktību) lielumu nosaka gan apgabalu skaits ar jebkuru radona līmeni, gan mirstības koeficientu mainība. Tādējādi Koena pētījumā pie visaugstākā radona līmeņa, kāds bija tikai dažos apgabalos, kļūdas barjeras ir diezgan lielas.

Katrā no četriem 5.8. a līdz d attēliem Koens parāda ari līkņu dažādību: 1) tumšs, segmentēts grafiks, kas savieno datu punktus; 2) grafiki, kas apzīmēti kā 1. līdz 3. datu apgabals (parādot pirmo un trešo datu apgabalu no visa apgabala mirstības rādītājiem katrā no dotajiem radona līmeņiem); 3) lejupejošu slīpu

taisnu līniju, kas parāda vislabāko datiem pielāgoto taisno līniju; un 4) augšupejošu raustītu līniju, kas nosaukta par «teoriju», kurā parādītas BSL hipotēzes prognozes, kas balstītas uz pētījumiem par augstām radona devām, tai skaitā ogļračiem. (Plaušu vēža pētījumi ogļračiem parādīja, ka risks mirt no plaušu vēža divkāršojas, ja visas dzīves laikā tiec pakļauts radiācijai apmēram 9 pikokirī uz litru.)

Interesanti, ka nepārtrauktās un pārtrauktās taisnās līnijas 5.8 zīmējumā ir gandrīz vienādas līknes, bet pretējos virzienos vērstas. Šī sakarība varētu norādīt, ka pie zemām devām radons ir tikpat labvēlīgs, cik tas ir kaitīgs pie augstām devām. 5.8. a un b attēlos ir dati par vīriešiem un 5.8. c un d attēlos dati par sievietēm.-5.8. b un d attēlos Koens mēģina precizēt 5.8 a un c attēlus, iekļaujot datus par smēķēšanas izplatību no apgabala uz apgabalu. Izlabotie dati par smēķēšanu izskatās gandrīz tādi paši kā neizlabotie dati, tātad, pēc Koena ieskatiem, smēķēšanas radītās izmaiņas ir niecīgas, un tāpēc tie nevar radīt negatīvu sakarību starp radona līmeni un mirstību no plaušu vēža.1 'Tomēr ievērojiet atšķirīgās vertikālās asis, ko Koens izmanto precizētajiem datiem par smēķēšanu: bezdimensiju apjoms, kas nosaukts par m/m0 , ir koeficients starp precizēto mirstību no smēķēšanas pie jebkura dotā radona līmeņa pret to vērtību, ja radona līmenis ir nulle.

Svarīgi, ka Koens precizēja savus datus attiecībā uz 121 smēķētāju skaitu, ja viņš vēlas no tiem izdarīt secinājumus. Smēķēšana ir viens no galvenajiem plaušu vēža cēloņiem, jo smēķētāji apmēram divdesmit reižu biežāk mirst no plaušu vēža nekā nesmēķētāji. Tāpēc savstarpējā sakarība starp radona līmeni un smēķētāju skaitu, iespējams, varētu radīt anomāliju, kādu saskata Koens. Tas varētu notikt, piemēram, ja apgabalos ar zemāku radona līmeni vienkārši būtu procentuāli vairāk smēķētāju. Turklāt iespējams, ka Koens nav pilnīgi precizējis datus par smēķētāju skaitu, tāpēc, ka šādi apgabalu dati nav bijuši pieejami. Tā vietā Koenam bija jāizmanto valsts līmeņa dati (kas balstīti uz datiem par no cigarešu pārdošanas ievāktajiem nodokļiem) un jāattiecina šādi valsts līmeņa dati uz apgabaliem štatos, ņemot vērā demogrāfiskos mainīgos lielumus, piemēram, urbanizācijas līmeni. Tāda attiecināšana ir problemātiska, ņemot vērā lielās smēķētāju skaita atšķirības katrā štatā.

Tieši uz šādu apsvērumu pamata Koena pētījumu ir kritizējuši daudzi zinātnieki, to skaitā Džejs Lubins, vadošais Nacionālā vēža institūta epidemiologs. [11] Apskatīsim Lubi- na kritiku detalizēti un redzēsim, vai tā var izskaidrot Koena rezultātus. Lubins parāda, ka atsevišķiem indivīdiem un grupām attiecībai starp devu un atbildes reakciju ir iespējams būt ar pretēju zīmi. Citiem vārdiem sakot, pat tad, ja vairāk radona izraisa vairāk vēzi, var gadīties, ka apgabalos ar augstāku radona līmeni ir zemāka mirstība no vēža, pat ja BSL devas/at​bildes reakcijas sakarība ir piemērojama.

Atslēga, kā saprast Lubina kritiku, ir aptvert, ka Koens, savstarpēji saistot mirstību ar vidējo radona līmeni apgabalā, savā analīzē izmanto nepareizo mainīgo. Vidējais radona limenis apgabalā, ko izmanto Koens, izvērtē visus cilvēkus apgabalā vienādi, bet radons ir daudz kaitīgāks smēķētājiem (kuru plaušas jau ir bojātas) nekā nesmēķētājiem. Tāpēc Lubins parāda, ka, meklējot pareizo vidējo rādītāju apgabalam, ir nepieciešams smēķētājiem piešķirt lielāku koeficientu nekā nesmēķētājiem, jo viņu risks mirt no radona izraisītā plaušu vēža ir daudz lielāks. Citiem vārdiem sakot, tā vietā, lai izmantotu vidējo radona līmeņa mērījumu apgabalā r, kas vienādi novērtē visus cilvēkus, Koenam būtu vajadzējis izmantot lielumu f, kas novērtē radona līmeni smēķētāja mājā ar divdesmit reižu lielāku koeficientu nekā nesmēķētāja mājā. Tā kā pastāv tendence, ka smēķētāji dzīvo mājās ar zemāku radona līmeni nekā nesmēķētāji (iespējams tāpēc, ka viņi vairāk vēdina savas mājas), r un r' katrā apgabalā bus cita vērtība.

[12] Tomēr faktiski jautājums ir-cik lielu kļūdu Koens pieļauj, r' vietā izmantojot r, un vai tā ir pietiekami liela, lai radītu šo savādo rezultātu? Lubins, šķiet, tic, ka šī kļūda var radīt liela apjoma kļūdu. [11] Bet viņš nonāk pie šī slēdziena, apsverot piemēru par tikai diviem pieņemtiem apgabaliem ar ļoti līdzīgu radona līmeni, secinot, ka r var būt lielāks pirmajā apgabalā, bet r' otrajā apgabalā. Ja mēģinātu atrast devas/atbildes reakcijas līknes slīpni, izmantojot tikai divus apgabalus, tādas pārmaiņas mainītu slīpnes zīmi.

Daudz reālākā piemērā tomēr nav skaidrs, vai kļūda, ko 123 Lubins ir identificējis, radītu pietiekami lielu kļūdu, lai izskaidrotu Koena rezultātu (t. i., ka augstāks radona līmenis dod zemāku mirstību no plaušu vēža). Koens tic, ka ne (un es sliecos viņam piekrist).

Piemēram, Koens atklāja, ka smēķētāju mājās radona līmenis bija vidēji 90% no nesmēķētāju mājās atklātā līmeņa. Ja šis skaitlis tiek piemērots visiem apgabaliem vienādi, ar algebras aprēķinu palīdzību var parādīt, ka novērtēto un nenovērtēto vidējo radona līmeņu (r'/r) koeficients būs 2% minimālā vērtība (0,944) vidēji apgabalā, ja smēķēšanas izplatība ir no 10% līdz 60%. |12] Ja mēs pielāgotu šo labojumu Koena datiem, tas pārbīdītu katru no x ass (r) punktiem 5.7. attēlā pa kreisi par lielumu, kas variētu no 0 līdz 2 procentiem no tā vērtības. Izpētot 5.7. attēlu, ir skaidrs, ka šādi mazi labojumi nedotu nozīmīgu efektu negatīvajai savstarpējai sakarībai starp mirstību no plaušu vēža m un radona līmeni r Koena datos.

Kas ir galvenais Koena pētījumos? Iespējams, ka mulsinošais smēķēšanas un tās sakarības ar radona limeni efekts var izskaidrot Koena savādos rezultātus, lai gan specifiski mēģinājumi tā darīt dod pārāk mazus labojumus. (Koena pētījuma aizstāvībai vajadzētu atzīmēt, ka viņš analizēja savus datus, pamatojoties uz valsts mēroga datiem, kur smēķēšanas variācijas no štata uz štatu ir zināmas, un tomēr viņš joprojām atrod negatīvu sakarību starp m un r.) Koena pētījuma kritiki ir atraduši arī papildu problēmas, to skaitā viņa pieņēmumus attiecībā uz to cilvēka dzīves daļu, kas tiek pavadīta konkrētajā dzīvesvietā, kurā tiek mērīts radona līmenis, un smēķēšanas izplatības mainību laika gaitā. [13] Tādējādi mēs nevaram būt droši, ka kāda cita savstarpējā

5.9. attēls. Relativais mirstības risks no plaušu vēža salīdzinājumā ar iekštelpu radona līmeni gaisā no astoņiem radona pētījumiem, saskaņā ar atsauci (1) grāmatas beigās. (Reproducēts no Health Physics ar Health Physics Society atļauju.) sakarība vai kombinācijas, vai sekas nevar izskaidrot Koena 125 pētījumu rezultātu.

Nevar teikt, ka pats pētījums pierāda radiācijas hormēzes pastāvēšanu. Tomēr kā argumentu pieņemsim iespēju, ka Koena rezultāts radās hormēzes dēļ. Vai tādā gadījumā tas būtu pretrunā ar citiem pētījumiem par radona līmeni dzīvesvietās, kas neuzrāda šādu efektu? Džejs Lubins apgalvo, ka tas būtu pretrunā ar 5.9. attēlā redzamo. [11] Bet šis apgalvojums ir maldīgs. Koena dati uzrāda tik lielas kļūdas barjeras, kas padara viņa rezultātus nenozīmīgus attiecībā uz radona līmeni virs apmēram 4pCil~' (vai 150 Bq/mJ ). Tāpēc ir maldinoši turpināt grafiku ar nosaukumu «Koena novērtējums» virs 150, kā to darījis Lubins. ļa Koena rezultāti būtu radušies hormēzes dēļ, tas nav pretrunā ar citiem apdzīvotu vietu pētījumiem - katrā gadījumā ne ar pētījumiem par ogļračiem.

Teorētiskie un politiskie apsvērumi Lai gan mēs redzējām, ka esošie dati nepārliecinoši rāda, ka BSL hipotēze ir aplama vai ka pastāv hormēze vai slieksnis, ir izstrādāti daudzi teorētiski argumenti par labu šīm divām iespējām un pret BSL. [14] Daudzas no šīm idejām ietver bioloģiskos aizsardzības mehānismus, kuru iedarbību var palielināt zemas radiācijas devas un kuri aizkavē radiācijas radītā vēža attīstību. Piemēram, pastāv dati, kas acīmredzami rāda, ka zema radiācijas deva, kas ievadīta pirms lielākas devas, samazina lielākās devas radītā ģenētiskā kaitējuma efektu. [14] Nodarītā kaitējuma mazināšana, ja radiācijas devas ir sadalītas laikā, ietver arī bioloģiskās aizsardzības mehānismu. Diskusiju par šīm idejām un atsauces uz attiecīgiem pētījumiem var atrast Koena darbā. [15[ Šeit mēs tajās neiedziļināsimies, jo mehānismi, kas izskaidro sliekšņa vai hormēzes pamatu, ir hipotētiski, kamēr nav skaidri pierādīts, ka šāds fenomens pastāv.

Varētu šķist vērtīgi mēģināt atklāt devas/atbildes reakcijas sakarības zemā radiācijas līmenī, ņemot vērā to ļoti lielo politisko nozīmi. Piemēram, būtu jātērē lielas naudas summas, lai attīrītu kodolelektrostacijas no radioaktīvajiem atkritumiem un šos atkritumus uzglabātu. Tomēr, ja zems radiācijas līmenis ir nekaitīgs (vai, iespējams, pat labvēlīgs), lielākā daļa šīs naudas būtu veltīgi iztērēta, jo tādā gadījumā radioaktīvo atkritumu uzglabāšanas noteikumiem nebūtu jābūt tik stingriem.

Arī Vides aizsardzības aģentūra (VAA) novērtējusi, ka apmēram 5000 līdz 20 000 plaušu vēža nāves gadījumu ir radona dēļ (no kopumā ikgadēji 130 000 gadījumu), brīdina māju īpašniekus veikt aizsardzības pasākumus pret radona iedarbību, ja tā līmenis pārsniedz 4 pCil 1 . Bet pie šāda radona līmeņa kaitīgums ir pilnībā teorētisks. VAA novērtējumā pieņemts, ka BSL ir patiess un Koens maldās.

(Ja Koenam būtu taisnība, radona līmeni mājās būtu jāpalielina, nevis jāsamazina.) Nav skaidrs, kāda rīcība šādā gadījumā butu «droša» vai konservatīva. Lielākā daļa māju īpašnieku, 127 iespējams, vairāk uzticas VAA nekā kādam zinātniekam, kas piedāvā traku ideju, ka radiācija mazās devās varētu pat būt laba. Tomēr šķiet nožēlojami, ka VAA pagātnē varētu būt piekopusi iebiedēšanas taktiku, lai pievērstu lielāku uzmanību radona problēmai, pat ja problēmas pastāvēšana nav zinātniski pierādīta, tikai attiecināta no augstākām devām, pieņemot, ka BSL ir patiess. [15] Tāpat ari daudzi cilvēki kodolindustrijā uzskata, ka sabiedrībai jau ilgi ir bijusi radiācijas fobija, ko daļēji veicinājusi BSL hipotēze un tai atbilstošā doma, ka nepastāv «drošs» radiācijas līmenis. Viens šīs radiācijas fobijas rādītājs ir sabiedrības uztraukums par pārtikas apstarošanu (lai nogalinātu baktērijas), jo pārtikā pēc šīs apstarošanas radioaktivitāte ir vienāda ar nulli. Pagātnē sabiedrības uztraukums par radiāciju un kodolenerģiju ir novedis pie lielākiem drošības pasākumiem un jauniem drošiem reaktoru dizainiem, kas, protams, ir labi. Tomēr šīs pārmērīgās bailes no kodolenerģijas var ierobežot sabiedrības turpmākās enerģijas iegūšanas iespējas un novest pie augstākām enerģijas izmaksām.

Mans vērtējums idejai, ka zemas radiācijas devas ir labvēlīgas, ir viens kukū.

6. nodaļa SAULES SISTĒMĀ IR DIVAS SAULES Nākamajā skaidrajā bezmēness nakti izmēģiniet šo redzes testu. Viena no Lielā Lāča zvaigznēm patiesībā ir dubultzvaigzne jeb binārs - divas zvaigznes viena otrai tuvu stāvošās orbītās. Paskatieties, vai jūsu redze ir pietiekami asa, lai noteiktu, kura no tām ir dubultzvaigzne. Romas ģenerāļi Jūlija Cēzara laikā acīmredzot izmantoja šo redzes testu saviem karavīriem. Pārsteidzoši, - lielākā daļa zvaigžņu neapbruņotai acij šķiet kā atsevišķi punktiņi, taču binārās zvaigznes patiesībā ir diezgan bieži sastopamas. Faktiski astronomi uzskata, ka, iespējams, lielākā daļa zvaigžņu ir bināras, lai gan droši viņi to nezina, jo daudzas pavadoņzvaigznes ir pārāk mazas, lai tās varētu noteikt.

Kā būtu dzīvot uz planētas Saules sistēmā ar divām saulēm? Prātā nāk divas iespējas. Pirmā - divas saules riņķotu viena otrai cieši tuvu esošās orbītās un mūsu planēta rotētu lielākā orbītā apkārt viņu masu centram. Tā kā mūsu planēta griežas ap savu asi, liktos, ka abas saules kustas tandēmā sava dienas ceļojuma laikā pa debessjumu. Bet diemžēl šādas planētu orbītas ap dubultu sauli nav stabilas, tāpēc mēs nevarētu ilgu laiku izbaudīt dubultus saulrietus 129 un saullēktus.1 Otra - daudzsološāka iespēja ir tāda, ka mūsu planēta rotē ap vienu no saulēm, savukārt abas saules rotē viena ap otru daudz lielāka izmēra orbītā. Šim orbītas tipam viena saule būtu daudz tālāka no mūsu planētas nekā otra un neietekmētu planētas orbītu. Atkarībā no otrās saules spožuma tā varētu būt neatšķirama no fona zvaigznēm, ja uz to skatās no mūsu planētas. Ticiet tam vai ne, bet daži zinātnieki domā, ka mēs patiešām dzīvojam divu sauļu sistēmā, lai gan neviens vēl nav novērojis Saules pavadoni starp zvaigznēm. Protams, šis fakts neizslēdz saules pavadoņa iespējamību, jo zvaigzne varētu būt pārāk nespodra, lai to spētu redzēt, kā tas ir gadījumā ar daudzām «brūnām pundurzvaigznēm» vai «melnām pundurzvaigznēm».

Kas nogalināja dinozaurus?

Iespējamās Saules pavadoņzvaigznes pierādījums nāk nevis no debesu, bet gan no Zemes iežu pētījumiem, no kuriem ģeologi ir interpretējuši Zemes vēsturi. Ģeoloģijas 'Patiesībā planētas orbīta varētu būt stabila, ja tās attālums līdz dubultajai saulei būtu daudz lielāks nekā attālums starp saulēm; bet tādā gadījumā tā, iespējams, nesaņemtu pietiekami saules gaismas, lai uz tās virsmas varētu pastāvēt dzīvība. zinātne uzskata, ka struktūras, kas atrodamas uz mūsdienu Zemes, varētu tikt izskaidrotas ar mūsdienās uz Zemes notiekošiem procesiem un fenomeniem. Mūsdienu ģeoloģijas raksturojumam vajadzētu būt saprotamam, jo šie procesi, tādi kā erozija un dēdēšana, lēni notikuši daudzus miljonus gadu. Šī pārliecība, zināma kā «viengabalainība», bija pretreakcija idejai par pēkšņām, katastrofu radītām izmaiņām, ko agrāko laiku ģeologi noraidīja kā ārpus viņu zinātnes sfēras esošas, uzskatot par seno laiku teikām vai Bībeles tekstu interpretācijām.

Zemes vēsture ir ierakstīta tās nogulumiežu slāņos, kas veido klintis, un katrā slānī ir atrodamas fosilijas. Šie dažādie iežu slāņi noteiktā secībā atrodas lielākajā daļā pasaules vietu un tādējādi var tikt izmantoti, lai noteiktu secīgus ģeoloģiskos periodus. Interesanta ģeoloģiska robeža pirms 65 miljoniem gadu (saīsinājumā milj. gadu) iezīmējas starp Krīta perioda beigām un Terciāra perioda sākumu. KrītaTerciāra robeža, bieži vien saukta par K-T, iezīmē dinozauru laikmeta beigas. (Loģiski robežu vajadzētu saukt par C- T, nevis K-T, bet burts C jau ir aizņemts Kembrija perioda apzīmēšanai.)

Agrāk pastāvēja daudzas teorijas, kāpēc izmiruši dinozauri, to skaitā uzskats, ka tie nav bijuši

spējīgi pielāgoties mainīgajam klimatam. Šā iemesla dēļ vēl šodien nievājošo terminu «dinozaurs» attiecinām uz cilvēkiem, kas nespēj pielāgoties. Patiesība par dinozauru izmiršanu tomēr parāda šos dzīvniekus daudz labvēlīgākā gaismā - kas šķiet tikai godīgi, jo tie apdzīvoja zemi astoņdesmit reižu ilgāk, 131 nekā līdz šim pastāvējusi cilvēce. Noslēpumainības plīvuru noņēma jauns ģeologs Valters Alvaress, kurš uzdrošinājās uzdot jautājumu, apstrīdot pašus nozares pamatus. Alvaress gribēja zināt, vai dinozauru izzušanas laiks bija pakāpenisks vai pēkšņs - tātad katastrofas izraisīts. Šo ideju

«Es saku, ka tagad ir pienācis laiks attīstīt tehnoloģiju, ka novirzīt asteroīdu.»

6.1. attēls. The New Yorker Collection. 1998. Frank Cotham from Cartoonbank. com. Visas tiesibas rezervētas. lielākā daļa ģeologu izsmēja. (Paturiet prātā, ka terminiem «pakāpenisks» un «pēkšņs» ģeoloģijā ir cita nozīme, nekā runājot par cilvēku sabiedrību. Ģeoloģijā pārmaiņas, kas notiek laikā, īsākā par miljons gadiem, tiek uzskatītas par pēkšņām.)

Alvaresa jautājums par dinozauru izzušanu bija arī jautājums par citām dzīvības formām Krīta perioda beigās. Nelielu fosiliju sugas zem K-T robežlīmeņa ir pilnīgi atšķirīgas no tām, kas atrodas virs tā; tādējādi robeža, šķiet, iezīmē ne tikai dinozauru izmiršanu, bet arī apmēram septiņdesmit citu tad eksistējušu sugu izzušanu. Tagad ģeologi par to runā kā par masu izmiršanas piemēru. Alvaress atklāja, ka tieši pie K-T slāņa robežas ir centimetru biezs māla slānis, kurā nav fosiliju. Ar sava tēva, slavenā fiziķa Luisa Alvaresa palīdzību viņš cerēja atrisināt dinozauru izzušanas noslēpumu, analizējot šo plāno māla kārtu. Būtībā tēva un dēla komanda gribēja noskaidrot, vai šis māla slānis nogulsnējies ilgā laika periodā vai salīdzinoši ātri.

Lai atbildētu uz jautājumu par K-T robežas māla slāni, viņi veica irīdija analīzes, kas ir ļoti reti sastopams elements uz Zemes virsmas. Kāpēc irīdijs? Tieši šis elements pakāpeniski pievienojas Zemes virsmai no krītošiem visuma putekļiem. Ja māla līmenis būtu nogulsnējies ilgā laika posmā, tajā būtu daudz irīdija, savukārt ja tas radies neilgā laika posmā, tad irīdija tajā būtu ļoti maz.

Alvaresa komandas atklājums bija pārsteidzošs. K-T robežslānī bija tik daudz irīdija, ka pat ar lēnu nogulsnēšanos to nevarēja izskaidrot. Augsts irīdija sastāvs bija sastopams tikai māla līmenī, bet ne virs vai zem tā. Sākotnējais pārskats par irīdiju tika papildināts ar citiem atklājumiem par augstu irīdija sastāvu plānajā K-T robežslānī visā pasaulē, parādot, ka augstais irīdija līmenis nebija vietējā anomālija. Ko tas nozīmēja? Pēc ilgām pārdomām Alvaresu komanda aptvēra, ka irīdija daudzums bija spēcīgs liela meteorīta ietekmes pierādījums. [I] Irīdijs ir 10 000 reižu biežāk sastopams meteorītos nekā uz Zemes virsmas. Pat ja sākotnēji uz Zemes

bija tikpat daudz irīdija kā meteorītos, maz no sākotnējā irīdija tagad varētu atrast uz Zemes virsmas.

Irīdijs pievelk dzelzi, tāpēc lielākā daļa irīdija uz agrīni izkusušās Zemes kopā ar dzelzi nogrima dziļi zemē. Pēc K-T robežas māla slānī sastopamā irīdija daudzuma Alvaresa komanda varēja novērtēt, cik daudz irīdija bija nogulsnējies visā pasaulē. Tad, zinot irīdija daudzumu meteorītos, viņi varēja noteikt aptuvenu meteorīta izmēru. Viņu noteiktais diametrs bija 10 kilometri - apmēram Everesta augstumā.

Lielie meteorīti var radīt postījumus planētai ne tikai sava lielā izmēra dēļ, bet, - kas daudz svarīgāk ārkārtīgi lielā ātruma dēļ (iespējams 50 kilometri sekundē jeb 100 000 jūdzes stundā), kas, meteorītam sadursmē ar zemi iztvaikojot, izraisīja milzu sprādzienu.

Bet kāpēc irīdija slānis nogulsnējās uz visas Zemes? Sadursmē meteorīta daļiņas iztvaikoja kopā ar izsviestām daļiņām sadursmes vietā, pacēlās augstu atmosfērā un vēlāk atkal nokrita uz Zemes visā pasaulē. Ja meteorīts būtu pietiekami liels, sadursme būtu tik katastrofāla, ka iznicinātu lielāko daļu dzīvības uz Zemes. Precīzs nogalināšanas mehānisms nav skaidrs, bet pastāv daudzas ticamas versijas. jebkura dzīvība pāris simtu kilometru attālumā no sadursmes vietas tiktu iznīcināta tiešā sprādziena ietekmē, meteorītam iztvaikojot sadursmē ar Zemes virsmu (sprādziena spēks novērtēts kā miljons reižu lielāks par visas pasaules kodolarsenālu). Pie tam, ja sadursme notiktu okeānā, tā radītu cunami (paisuma viļņus), kas, izplūstot krastā, būtu vairāk nekā kilometru augsti.

Tomēr galvenais dzīvības bojāejas iemesls būtu putekļi un dūmi, kas nonāktu atmosfēras augšējos slāņos, kur saglabātos vairākus gadus, līdz nonāktu atpakaļ uz Zemes. Pieņemot, ka meteorīta diametrs būtu 10 kilometri, putekļu aizsegs visā pasaulē (un dūmi no visas pasaules mežu ugunsgrēkiem) aizsegtu saules gaismu, kas savukārt aizkavētu fotosintēzi un pārtrauktu barības ķēdi tās pamatā, radot badu visā pasaulē. (Līdzīgs «kodolziemas» scenārijs ir minēts kā iespējamais kodolkara iznākums, lai gan nav skaidrs, vai kodolversija būtu tikpat katastrofāla kā iepriekš minētā. [2].)

Kad Alvaresa komanda izvirzīja savu hipotēzi par meteorītu sadursmi kā K-T masveida izmiršanas iemeslu, tā tika uzņemta ar ievērojamu skepticismu. Lai gan bija daudz pierādījumu - meteorītu sprādzienu bedres uz daudziem debess ķermeņiem Saules sistēmā, to skaitā uz Mēness-, daudzi zinātnieki uzskatīja, ka sprādziens, kas varētu katastrofāli ietekmēt Zemes vidi, varētu būt noticis tikai 135 laikā, kad Saules sistēma vēl bija ļoti jauna. Viņiem bija grūti pieņemt ideju par to, ka Zeme piedzīvoja katastrofālu meteorīta sprādzienu tik «nesen» - pirms 65 miljoniem gadu. Lielākoties skepticisms bija balstīts uz iesakņojušos ģeologu ticību viengabalainības idejai, kas nepieļāva domu par katastrofāliem notikumiem.'

[3] Daudz iebildumu bija arī sadursmes hipotēzei, kas balstīta uz zinātniskiem pamatiem. Piemēram, tika atzīmēts, ka arī vulkāna darbība varētu būt masu izmiršanas cēlonis, jo arī vulkāni atbrivo irīdiju. Tomēr šī alternatīvā hipotēze varētu izskaidrot irīdija klātbūtni, bet tā neizskaidro citus retus elementus platīna grupā, kas vēlāk tika atrasti K-T mālā. Šie elementi tika atrasti lielā daudzumā un sakrita ar tiem, ko atrada meteorītos, bet ne vulkānos. K-T māls arī saturēja skaidras ārkārtīgi augstas temperatūras un spiediena pazīmes, kādas sastopamas meteorīta sadursmes (vai kodolsprādziena) laikā, bet ne vulkāna izvirdumu laikā. Tika konstatēta satriekta kvarca mikrotektitu klātbūtne, sadursmes laikā veidojušās arī nelielas izkusušā stikla pilītes.

Iespējams, lielākais sadursmes hipotēzes trūkums ir tas, ka nav zināms krāteris ar attiecīgo izmēru un vecumu, kas atbilstu K-T masu izmiršanai. Alvaresa komanda aptvēra, jūdžins Šūmeikers ir norādījis, ka ir daudz pierādījumu lielu meteorītu sadursmēm ar Zemi pēdējo 500 miljonu gadu laikā, un šīs sadursmes var uzskatīt par viengabalainības doktrīnas sastāvdaļu. ka viņiem jādislocē krāteris, pirms viņu hipotēze varētu gūt atbalstu. Pēc vairākiem maldīgiem pavedieniem un desmit gadu ilgas meklēšanas visbeidzot 1989. gadā pie Jukatanas pussalas Meksikā tika atrasts Čikskulubas krāteris. Zemūdens krātera rašanās laiks tika noteikts ar radioaktīvu datējuma metodi, un tas saskanēja ar K-T robežu (65 miljoni gadu). Arī tā 200 kilometru diametrs bija atbilstošs

meklētajam, ņemot vērā 10 kilometru diametrā liela meteorīta sadursmes radīto sprādziena spēku. Turklāt visas pazīmes liecināja, ka šo krāteri radījusi drīzāk sadursme, nekā vulkāna darbība (ieskaitot pacēluma gredzenu vidū, kas raksturīgi kodolsprādzienu radītiem krāteriem).

Visbeidzot, kā cerēts, tuvojoties krātera vietai, K-T slāņa biezums kļuva lielāks. Lai gan attieksme bija nogaidoša, daudzi pētnieki uzskatīja Čikskulubas krāteri par neapstrīdamu pierādījumu tam, ka K-T masveida izmiršanu izraisīja meteorīta sadursme ar Zemes virsmu. (Savādi, ka Čikskulubu kā sadursmes krāteri atklāja ģeologi, kas strādāja Meksikas nacionālajā naftas kompānijā PEMEX pirms daudziem gadiem, bet tas netika plaši izziņots.) Vēl viens pierādījums, ka lielas meteorītu sadursmes notika ne tikai agrīnos Saules sistēmas pastāvēšanas gados, ir Šūmeikera-Levija komēta, kas 1994. gadā ietriecās planētā Jupiters. Šīs sadursmes spēks, ja tā būtu notikusi uz Zemes, būtu bijis pietiekami liels, lai iznīcinātu gandrīz visu dzīvo uz mūsu planētas.

Līdzko tika pierādīts, ka K-T masveida izmiršana ir saistīta ar meteorīta sadursmi ar Zemi, zinātnieki prātoja par citām masu izmiršanām - vai tās visas varētu būt sadursmju 137 rezultāts? Ģeoloģiskie pēdējo 140 miljonu gadu rādījumi satur pierādījumus par piecām lielām masveida izmiršanām un, iespējams, divdesmit mazākām. Lielākajā masveida izmiršanā, kas notika pirms 250 miljoniem gadu, izzuda apmēram 96% no visām sugām. Neviena no pārējām masveida izmiršanām nav tik plaši pētīta kā K-T, bet daudzām piemīt tās pašas meteorītu sadursmes signālpazīmes, to skaitā krāteri, kuros atrodas satriekts kvarcs un mikrotektīti. Pie tam tika atrasti krāteri, kas atbilst laikam, kad notika trīs no piecām lielākajām masveida izmiršanām, kā arī dažas mazākās, kas notikušas pēdējo 250 miljonu gadu laikā. [4] Tas varētu būt pārliecinošs pierādījums, ka lielās masveida izmiršanas (ja ne visas no tām) ir saistītas ar sadursmēm, lai gan pastāv iespēja, ka arī citi cēloņi, to skaitā vulkāna darbība, varētu būt bijuši to veicinoši faktori.

Vai masveida izmiršanas ir periodiskas?

Pirms atklājuma, ka K-T masveida izmiršanu izraisīja meteorīta sadursme ar Zemi, jauns ģeologs Džons Sepkoskis pētīja fosilijas, lai redzētu, kā laika gaitā mainījies sugu izmiršanas koeficients. Sugu izmiršanas koeficientu var noteikt, aprēķinot noteiktā laika periodā izmirušo sugu skaitu pret pastāvošo sugu skaitu. Bioloģiski grupas ir sadalītas ģintīs, un ģintis ir iedalītas kārtās. (Piemēram, mēs esam

6.2. attēls. Dati par izmiršanām pēdējo 250 miljonu gadu laika, saskaņa ar atsauci (5) grāmatas beigās. Vertikālās līnijas atbilst vispiemērotākam 26,2 miljonu gadu ciklam. Izmiršanas koeficients ir to kārtu skaits, kas izmira noteikta ģeoloģiskā laika perioda, kas izteikts procentuāli pret tad eksistējošo kārtu skaitu. Ievērojiet logaritmiskas vertikālās skalas lietojumu.

Homosapiens sugas locekļi, kas pieder Homo ģintij primātu kārtā). Lai mazinātu nejaušās svārstības

jeb «baumas» par izmiršanas datiem, Sepkoskis pētīja organismu kārtu, nevis sugu, izmiršanas koeficientu. (100% no katras sugas katrā ģintī būtu jāizmirst, pirms kārta tiktu uzskatīta par izmirušu.) 6.2. attēlā, kas ņemts no 1984. gadā publicētā Deivida Raupa un Džona Sepkoska raksta, parādīts, kā pēdējo 250 miljonu gadu laikā mainījies kārtu izmiršanas koeficients. [5] Izmiršanas augstākajiem punktiem 6.2. attēlā ir samērā 139 dažādi augstumi, un varētu jautāt, vai daži no augstākiem punktiem atbilst patiesībai vai tās ir vienkārši baumas. Tomēr viena satriecoša šī grafika iezīme ir labi pamanāma: augstākie punkti (ar dažiem izņēmumiem) šķiet vienādi izkārtoti laikā.

Vertikālās līnijas, kas 6.2. attēlā novilktas ar 26 miljonu gadu intervālu, šķiet esam ļoti tuvu pēdējiem desmit no augstākajiem punktiem. Raups un Sepkoskis izmantojuši dažādas statistikas tehnikas, lai redzētu, vai šī sakritības pakāpe varētu būt nejauša. Viņi novērtē, ka nejauši dati varētu uzrādīt 26 miljonu gadu periodiskumu, kā 6.2. attēlā, ar iespējamību p < 0,0001, un ka jebkādi nejauši izvēlēti dati uzrādītu jebkādu periodu ar p < 0,01. (Pēdējās iespējas vērtējums ir visticamākais, apsperot, vai rezultāts varētu būt radies nejaušības dēļ, jo mums nav iepriekš paredzamu datu par kādu konkrētu laika periodu.)

Uzticamības līmenis p < 0,01, kaut gan nav augsts, tomēr apstiprina, ka attēlā redzamā regularitāte ir statistiski nozimīga.

Nākamajā publikācijā 1989. gadā Sepkoskis vēlreiz analizēja datus (sk. 6.3. attēlu) un ziņoja par rezultātiem ar vēl lielāku statistisko nozīmi. [6] 1989. gada rakstā Sepkoskis analizēja izmiršanu ģinšu, nevis kārtu līmeni. Ievērojiet, ka daudzi no izmiršanas augstākajiem punktiem tagad šķiet asāki nekā iepriekš. Sepkoskis uzskata, ka šiem pārskatītajiem datiem par 62,2 miljoniem gadu ilgu laika posmu nejaušības iespēja ir tikai aptuveni 10-f

Lai saprastu, kāpēc viņš uzskata nejaušības iespēju par tik zemu, paskatieties, cik tuvu katra virsotne ir konkrētam vienādam izkārtojumam laikā.

To var viegli veikt, izmantojot apļveida grafiku (sk. 6.4. attēlu), kur pīkst. 12 sadaļa uz apļa atbilst mūsdienām un katrs 26,2 miljonu gadu cikls atbilst 360 grādiem pulksteņrādītāja virzienā. Tādējādi, piemēram, augstākais punkts notikumam starp 13,1 vai 39,3 miljoniem gadu (vai jebkurā skaitlī 26,2 plus 13,1 miljons gadu) parādītos kā

6.4. attēls. Riņķveida grafiks par laikmetiem ar vienpadsmit ģinšu izmiršanas augstākajiem punktiem no 6.3. attēla. Tagadne atrodas punkta pīkst. 12:00, katri 26,2 miljoni gadu atpakaļ laika attēlo pilnu riņķi. Ievērojiet, ka septiņi no augstākajiem punktiem atrodas leņķi ap plkst. 6.00. plkst. 6 sadaļa aplī. Ievērības cienīgs aspekts 6. 4. attēlā ir augstāko punktu sablīvējums 24 grādu platā leņķī, kas at​bilst 26,2 miljonu gadu laikposmam.

Būtu neticami atklāt, ka septiņi no vienpadsmit nejauši izvēlētiem leņķiem ietilpst 24 grādu leņķī.

Izredzes, ka viens nejauši izvēlēts leņķis ietilptu šajā 25 grādu lokā, ir 1/15, tā kā 24 grādi ir 1/15 no pilna apļa. Balstoties uz iespējamības likumu, iespējas, ka septiņi no vienpadsmit nejauši izvēlētiem leņķiem ietilpst 24 grādos, ir p= (1/15)7 142 (14/15)4 11 !/(7!4!)=1,5 x 10*, kas ir tuvu iespējamam novērtējumam, ko devis Sepkoskis. («!» atspoguļo faktoriālo funkciju, piemēram, 4!=4 x 3 x 2 x 1.)

Nemeses hipotēze Sasaistot 26,2 miljonu gadu periodiskumu masveida izmiršanā ar meteorītu sadursmēm kā to cēloni, jāizdara secinājums, ka lielu meteorītu birums regulāri bombardē Zemi ar 26,2 miljonu gadu intervālu.

Kāds varētu būt šo periodisko «nāvējošo birumu» cēlonis? Viens meteoritu tips ir komētas, kuras, kā tiek uzskatīts, izceļas no Oorta mākoņa - sfēriska mākoņa, kas aptver Saules sistēmu pie tās ārējām malām.

Pieņemsim, ka Saulei ir pavadoņzvaigzne, kas veic pilnu orbītu ik pa 26,2 miljoniem gadu, un šī orbīta ir pietiekami ekscentriska (iegarena), lai izietu cauri Oorta mākonim katrā orbītas reizē. [7] Tādā gadījumā zvaigzne varētu izspiest daudzas komētas no mākoņa un ievirzīt tās orbītās, kas virzās uz iekšējo Saules sistēmu un uz iespējamu kolīzijas trajektoriju ar Zemi intervālā ik pa 26,2 miljoniem gadu.

Ir ieteikts nosaukums hipotētiskajai zvaigznei, kas varētu būt šīs nāves mašīnas radītāja: Nemese mītiskā grieķu atriebības dieviete, kura soda pārlieku bagātos, lepnos un varenos. Paleontologs Stīvens Džejs Gulds uzskata, ka piemērotāks vārds saules pavadoņzvaigznei būtu Šiva - dejojošais hinduistu iznīcības dievs, kurš soda savus upurus nejauši - neatkarīgi no tā, vai tie sodu pelnījuši. Laikam gan 143 ar zvaigznes vārda izvēli labāk jāpagaida līdz laikam, kad tā tiks patiešām atrasta.

Daži zinātnieki uzskata, ka šī zvaigzne nekad netiks atrasta tāpēc, ka meteoritu sadursmju cēlonis ir pavisam cits. Alternatīvā hipotēze ietver Saules sistēmas kustību cauri Piena Ceļa galaktikai - milzīgam diskveida 100 miljardu zvaigžņu apkopojumam. |8] Papildus orbītai ap galaktikas centru Saule arī svārstās augšup un lejup caur galaktikas diska centrālo plakni. (Vienkārši iztēlojieties Sauli kā vienu no karuseļu zirdziņiem, kas šūpojas augšup un lejup, kamēr karuseļa galaktika rotē, un jūs sapratīsiet ideju.) Šo svārstību periods ir novērtēts apmēram 66 miljoni gadu, kas nozīmē, ka Saules sistēma iet cauri galaktikas līmenim katru puspe- riodu ik pēc apmēram 33 miljohiem gadu.

Ir iespējams, ka vielas papildu koncentrācija galaktikas līmenī varētu izraisīt komētu izkustināšanu no Oorta mākoņa ik pēc 33 miljoniem gadu, kad Saules sistēma dodas cauri galaktikas līmenim. 33 miljonu gadu intervāls ir pietiekami tuvs 26,2, lai šim izskaidrojumam piešķirtu zināmu ticamības devu.

Tomēr arī ar šo periodisko nāvējošo birumu alternatīvo izskaidrojumu pastāv zināmas problēmas. Viena problēma ir tā, ka Saules sistēma pašlaik ir ļoti tuvu galaktikas līmeņa šķērsošanai, un tomēr mēs joprojām esam apmēram pusceļā līdz masveida izmiršanai, nevis tās vidū. Pie tam Sepkoskim masveida izmiršanas augstākie punkti ir ārkārtīgi asi, un, tomēr dodoties prom no galaktikas līmeņa, varētu sagaidīt drīzāk pakāpenisku, nekā pēkšņu nāvējošo birumu. (Svārstības diskā būtu vairāk līdzīgas iešanai cauri mākonim nekā braukāšanai šurpu turpu pāri ātruma barje​rai.)

Sākotnējais komētu nāvējošā biruma (Nemese) izskaidrojums arī radīja zināmas problēmas. Viena no tām - šai zvaigznei būtu jābūt ar neparastām īpašībām. Ņemot vērā 26,2 miljonu gadu ilgo rotācijas periodu, zvaigznes eliptiskās orbītas lielajai pusasij būtu jābūt 1,4 gaismas gadus, un mazāk nekā 0,1% bināro zvaigžņu ir novērotas tik lielas orbītas. [7] Pie tam Nemese varētu būt ne pārāk smaga, ne pārāk viegla. Ja tās masa būtu lielāka par vienu procentu no Saules masas, tā radītu pietiekami lielus traucējumus planētu orbītās, lai to pamanītu. [9] Tomēr, ja tās masa būtu mazāka par vienu procentu no Saules masas, tā neradītu tik lielas pārmaiņas Oorta mākonī, lai izspiestu no tā pietiekamu komētu daudzumu. [9] Ņemot kopā šos trīs Nemeses īpašību ierobežojumus, rodas zināmas šaubas par to, vai tā vispār var pastāvēt. Pēdējo apgalvojumu varētu palīdzēt paskaidrot kāda analoģija.

Iedomājieties, ka greizsirdīgs vīrs nolīgst detektīvu, lai atklātu, vai viņa sieva viņu krāpj. Detektīvs novēro pāra māju laikā, kad vīrs ir prom no pilsētas daudzajos ceļojumos, kā arī noklausās pāra telefonu un seko sievas mašīnai, kad viņa braukā pa pilsētu. Pēc šīs novērošanas detektīvs ziņo, ka sieva a) nav saņēmusi nekādus aizdomīgus telefona zvanus, b) pie viņas nav nākuši vīrieši un c) viņa nekad nav braukusi uz moteļiem. Vai šie novērojumi at- 145 taisno sievu? Protams, ne. Viņa tāpat varētu krāpt un būtu varējusi a) satikt savu mīļāko kaut kur citur, nevis motelī, b) satikties ar mīļāko, kurš nelieto telefonu, c) viņas mīļākā varētu būt sieviete, d) viņa varētu būt pamanījusi detektīvu un izvairījusies no mīļākā, kā arī vēl daudz citu iespēju. Kaut arī detektīva noliedzošais ziņojums nepierāda, ka sievai nav mīļākā (neviens ziņojums nevarētu pierādīt, ka tāda nav), tas noteikti rada zināmas šaubas par tādu iespēju. Pēc šādas loģikas varam teikt, ka tad, ja vienīgais Nemeses veids, ko neesam pamanījuši, ir tāds, kuram ir neparasta masa un orbītas izmērs, mums ir pamats apšaubīt zvaigznes pastāvēšanu. Bet ir pat vēl nopietnāks iemesls apšaubīt Nemeses pastāvēšanu. Vienīgais Nemeses hipotēzes rašanās cēlonis ir-tā izskaidro meteorītu sadursmju periodiskumu. Ja šāda periodiskuma pierādījumu trūkst, Nemeses hipotēze zaudē savu loģisko pamatu. Raupa un Sepkoska sākotnējā izmiršanas augstāko punktu analīzē viņi pētīja datus tikai pēdējo 250 miljonu gadu laikā. Pēc tam Sepkoskis pētīja izmiršanas datus par divreiz ilgāku laikposmu. 26,2 miljonu gadu attālums starp izmiršanas augstākajiem punktiem neparādās datos, kas ir senāki par 250 miljoniem gadu (sk. vienādi izvietotās vertikālās līnijas 6.5. attēlā).

Gan fosiliju raksturojums, gan ģeoloģiskā laika skala kļūst mazāk ticama periodā, kas senāks par 250 miljoniem gadu, bet pakāpeniska datu degradācija pirms šī laika, visticamāk, nespētu izskaidrot relatīvi pēkšņo šīs regularitātes

6.5. attēls. Ģinšu izmiršanas procents pēdējo 570 miljonu gadu laikā, saskaņā ar atsauci (10) grāmatas beigas. partrūkumu. Daži autori (Rampino un Hadžertijs) apstrīd, ka augstākie punkti 6.5. attēlā ir periodiski nevis pēc 250 miljoniem gadu, bet nedaudz ilgākā periodā. (10) Tomēr viņu analīze balstīta uz patvaļīgu datu izvēli. Piemēram, viņi ziņo par skaidru 27,3 miljonu gadu periodiskumu, ja analizē datus tikai par pēdējiem 515 miljoniem gadu, bet ne par visu 540 miljonu gadu periodu. Vēl vairāk, pat ar šo patvaļīgo izvēli iespējamība atrast periodiskumu, pateicoties nejaušībai (p=0,02), ir ievērojami lielāka, nekā apgalvoja Sepkoskis, analizējot datus tikai līdz 250 miljoniem gadu. īsta regularitāte gandrīz vienmēr kļūst vairāk - nevis mazāk - statistiski nozīmīga, palielinot datu apjomu.

Periodiskuma izjaukums, pievienojot vairāk datu, 147 atgādina par citām regularitātēm, kas izzudušas, papildinot datus. Zināms piemērs ir Taitasa-Bouda likums par vidējo planētu attālumu no Saules. Līdzīgi kā Sepkoska periodiskumā, Taitasa-Bouda likums neizriet no teorijas, bet vienkārši tika izgudrots, lai pielāgotu novērotajiem attālumiem. Tas saka, ka vidējo n-tās planētas attālumu līdz Saulei var noteikt ar formulu: rn = (an +4)/10 AU, kur 1 AU ir Zemes vidējais attālums līdz Saulei. Konstante an formulā ir a, =0 un an =3 x 2n ~2 , ja n > 1. Trim visattālākajām planētām ar šo formulu noteikts, ka r= 0,4 Merkuram, r=0,7 Venerai un r= 1,00 Zemei.

Piemērojot Taitasa-Bouda likumu katrai no planētām, kas bija zināmas laikā, kad tika formulēts likums (visām, izņemot Neptūnam un Plūtonam), tas parādīja lielisku saskaņu: vidējā neatbilstība starp noteiktajiem un novērotajiem orbītu lielumiem bija tikai 2,8%. Diemžēl likuma nepilnības parādījās pēc Neptūna un Plutona atklāšanas, šīm pēdējām divām planētām nesaskaņa bija 23,5 un 48,9 procenti.

(Savādi, tomēr, ja Neptūna nebūtu, Plūtons būtu gandrīz pareizajā planētas numur astoņi vietā.)

Mūsdienās lielākā daja astronomu uzskata Taitasa-Bouda likumu par interesantu dīvainību, kur lieliskā sakritība ar pirmajiem septiņiem planētu attālumiem ir tikai nejaušība. Pārējie astronomi gribētu atrast veidu, kā glābt šo likumu, ja vien būtu iespēja izskaidrot Neptūna «neatbilstošo» pastāvēšanu.

Līdzīga situācija ir ar Sepkoska periodiskās masveida izmiršanas hipotēzi, kura šķiet piemērota datiem par pēdējiem 250 miljoniem gadu, bet kļūst neatbilstoša, pievienojot datus, kas pārsniedz 250 miljonus gadu. Iedomājoties scenāriju, ja periodiskums tiktu ierobežots tikai līdz 250 miljoniem gadu, kad tas tika pirmoreiz novērots (piemēram, ja Nemese būtu bijusi garāmejoša zvaigzne, kas tikusi notverta Saules orbītā pirms 250 miljoniem gadu), tad vienkāršāka būtu hipotēze, ka sākotnēji ziņotais periodiskums bijis tikai nejaušību sakritība. Ir skaidrs, ka cilvēka prātam piemīt spējas saskatīt regularitāti skaitliskos datos pat tad, ja īstenībā tāda nepastāv.

Daži lasītāji var uzskatīt pēdējo apgalvojumu kā izņēmumu, piemērojot to hipotēzei par periodisko masveida izmiršanu. Tā kā var būt bezgala daudz matemātisko formulu, Taitass un Bouds šādu formulu varētu arī izdomāt, kas atbilstu planētu attālumiem, bet, protams, regulāras atstarpes laikā nav nejaušība.

Kā daba varētu būt nejauši radījusi tādu regularitāti, ja šādas nejaušības iespēja, pēc Sepkoska ziņojuma, ir tikai apmēram 10~6 ?[6]

Viena atbilde šai mīklai ir - saskaņā ar dažiem autoriem, kuri analizējuši datus vēlreiz, iespējamība pret nejaušību faktiski nemaz nav tik zema, kā uzskata Sepkoskis. 111] Vēl viens skepticisma iemesls ir arī paša Sepkoska analīze. Kopā ar Raupu 1984. gadā nolasītajā referātā 26 miljonu gadu periodiskuma iespējamība tika minēta kā 10" un jebkuram laikam iespējamība bija minēta kā 10~2 . Tikai vēlāk - 1989. gadā - pēc datu vēlreizējas izpētīšanas un pārstrādāšanas (bet ne datu daudzuma palielināšanas) Sepkoskis paziņo 149 par daudz iespaidīgāku rezultātu ar zemāku iespējamību - apmēram 10~6 . Kāda bija šī pārstrādāšanas procesa būtība, ja vēlākajā analīzē izmiršanas augstākie punkti atbilda pe​riodiskajam modelim daudz labāk?

Augstākie punkti 6.3. attēlā ir šaurāki nekā tie, kas redzami 6.2. attēlā, jo dati tiek pētīti ģinšu, nevis kārtu izmiršanas līmenī. Bet vēl iespaidīgākas, salīdzinot ar 6.2. attēlu, ir augstāko punktu pozīcijas, izmaiņas laikā (balstoties uz citu ģeoloģisko stadiju izvēli), un viskritiskākā tā ir augstāko punktu skaitā, kas sakrīt ar 26,2 miljonu gadu laikposmu. Salīdzinot augstāko punktu pozīcijas 6.2. un 6.3. attēlos, atklājas, ka 6.3. attēlā ir vēl viena augstākā virsotne (gandrīz 120 miljoni gadu), kas atrodas tuvu vertikālajai līnijai. Varbūtība, ka šis papildu punkts varētu nejauši sakrist ar 26,2 miljonu gadu periodiem, ir divdesmit reižu mazāk ticama nekā iepriekšējā Sepkoska analīzē.

Ja ģeologi ticētu vai nojaustu, ka virsotnes patiešām ir periodiskas, būtu viegli saprast, kā šī ticība ietekmētu viņu izvēli, novērtējot izmiršanas datus, panākot labāku saskaņu ar periodiskumu. Ir svarīgi uzsvērt, ka šis datu pārstrādāšanas process, lai sasniegtu labāku saskaņu ar «zināmu» rezultātu, 'Sešu nejauši izvēlētu leņķu iespēja ietilpt 24 grādu leņķi ir p=(1/15)6 (14/15P11 !(6!5!)=3,0 x 10~5 , kas ir divdesmit reižu mazāka nekā tā, ka šajā intervālā varētu atrasties septiņi leņķi. nav krāpšana, bet gan vienkārši dabiska tendence, datu analizētajiem cenšoties «panākt» vēlamos datus.

Daži pētnieki ir ieteikuši, ka pielāgojumi ģeoloģiskajā laika skalā vai izmiršanas datos varētu viegli padarīt perio​diskas augstāko punktu virknes daudz nejaušākas, bet tas nepadarītu nejaušas augstāko punktu virknes periodiskākas. Bet šis ieteikums ir tikai pielāgojams koriģējumiem, kas ir patiešām nejauši un kurus nav ietekmējis tas, ko kāds uz​skata par «pareizo» atbildi. Pēdējā gadījumā ir diezgan ticami, ka datu pielāgojumi var padarīt nejaušas augstāko punktu virknes periodiskākas.

Noslēgumā varētu likties, ka pierādījums periodiskumam masu izmiršanas datos (vienīgais pamats Nemeses hipotēzei) ir nopietni diskutējams. Šis pieņēmums varētu mainīties rīt, ja astronomi pēkšņi starp zvaigznēm novērotu Nemesi. Ja viņi tikai zinātu, kur skatīties, ievērošanai nevajadzētu būt sarežģītai balstoties uz Nemeses paredzēto orbītas lielumu, tai vajadzētu atrasties tuvāk nekā jebkurai citai no zināmajām zvaigznēm. Automātiskā pētījumā tika izmērīti visi attālumi visām nespodrajām zvaigznēm Ziemeļu puslodē. [12] Kamēr meklējums ir negatīvs, tas joprojām atstāj iespēju, ka Nemese ir pārāk blāva, lai to varētu saskatīt ar pētījumos izmantoto aparatūru, vai arī tā nav redzama no Ziemeļu puslodes.

[12] Mans vērtējums idejai, ka Nemese pastāv, ir 2 kuku.

7. nodaļa NAFTAI, OGLĒM UN GĀZEI IR ABIOGĒNISKA IZCELSME Ja uz lielceļa izbeidzas degviela, tas var būt mazsvarīgs traucēklis, bet, ja pasaulē izbeigtos degviela, sekas būtu katastrofālas. Cik daudz naftas un degvielas vēl pasaulē palicis? Septiņdesmito gadu vidū vairāki naftas eksperti pareģoja, ka pasaules degvielas rezerves izbeigsies piecpadsmit gadu laikā, un «enerģijas krize» bija daļa no šo pesimistisko pareģojumu sekām. Tagad, apmēram divdesmit gadus vēlāk, degvielas deficīts nešķiet galējs trūkums. Tomēr daudzi novērotāji joprojām bridina, ka mēs ātri vien izsmelsim pasaules ogļūdeņraža fosiliju kurināmā krājumus - ipaši naftu -, ir pareģots, ka tā beigsies nevis gadsimtu, bet gadu desmitu laikā.'

Vai šoreiz paredzējumi varētu piepildīties?

'Saskaņā ar BP Amoco statistiku, pasaules novērtētais «pierādītais krājums» pie pašreizējiem patēriņa apjomiem pastāvēs vēl četrdesmit gadus, bet divdesmit piecus gadus (līdz 2025. gadam), ja ik gadus degvielas patēriņš pieaugs par 2%.

Dabas gāze, nafta un ogles tiek saukti par fosiliju kurināmo, jo pieņemts uzskatīt, ka tiem ir biogēniska izcelsme - no pazemes satrūdējušas augu valsts, kas nogulsnējusies slāņos un karstuma un spiediena ietekmē laika gaitā ieguvusi pašreizējo formu. Ģeologi reiz enerģiski debatēja par ogļūdeņražu izcelsmi, bet šis debates tika uzskatītas par atrisinātām, kad tika atrastas vielas, kuras saturēja norādes uz bioloģisku izcelsmi. Tomēr, parādoties jaunai informācijai, dažkārt ir noderīgi vēlreiz celt gaismā reiz atrisinātas debates. Bieži vien jāpiesaista cilvēki no malas, jo šajā nozarē praktizējošajiem var būt pārāk daudz, ko likt uz spēles, lai pamanītu pakāpenisko nesakritību koncentrāciju.

Tomass Golds, labi ieredzēts zinātnieks savā sfērā, ir tikai cilvēks no malas. Golds, pensionēts astronomijas profesors no Kornelas universitātes, ir nācis klajā ar savādām idejām, no kurām dažas izrādījušās patiesas, kaut gan sākotnēji tikušas konkrētās nozares ekspertu noraidītas.'

Viena noGolda neparastākajām idejām (ko kritizējuši vai ignorējuši lielākā daļa ģeologu) ir tā, ka ogļūdeņraži nav fosiliju kurināmais, par ko tie uzskatīti, bet gan daļa no zemes sākotnējā sastāva, un ka tie atrodas zemes dziļajā garozā un mantijā daudz lielākā daudzumā, nekā uzskata ģeologi. Golds pievērsies šīm idejām vairākās grāmatās un rakstos, uz kuriem balstīta lielākā daļa šīs nodaļas materiālu. [1, 2, 3, 4] Ja Goldam ir taisnība, praktiskās likmes ir milzīgas, jo tas nozīmētu, ka bailes no gāzes deficīta būtu atliktas uz attālu nākotni. Tas arī nozīmētu, ka dziļie dabas gāzes un naftas re- 153 sursi var tikt atrasti vēl daudzās vietās uz zemeslodes.

'Pierādījies, ka Goldam bijusi taisnība tādās atšķirīgās jomās kā: dzirdes teorija, pulsāru daba un Zemes rotācijas ass teorija.

Kādi ir šie pierādījumi, kas pārliecināja lielāko daļu ģeologu par naftas biogēnisko izcelsmi?

Pirmkārt, naftā gandrīz vienmēr tikušas atrastas noteiktas molekulu grupas, kas rodas tikai dzīvās dabas sadalīšanās procesā. Otrkārt, nafta bieži vien izrāda «optisku aktivitāti», kas nozīmē, ka, polarizētai gaismai plūstot cauri naftai, tiek mainīta tās polarizēšanās pakāpe. Šo novērojumu var saprast, apzinot molekulu veidus, kādi atrasti naftā, tie bieži vien ir atspoguļojuma veida, labās un kreisās puses variācijās, līdzīgi kā labās un kreisās puses skrūves. Optiskās aktivitātes fenomens parāda, ka nafta satur nevienādu skaitu labās un kreisās puses molekulu. Arī tas ir dzīvības pierādījums, jo dzīvie organismi ir attīstījušies, lai ēstu tādas vielas kā labās puses cukurs (dekstroze), bet ne tās kreisās puses spoguļattēlu (levitoze). Trešais naftas biogēniskās izcelsmes rādītājs ir tādu molekulu pārsvars, kam ir nepāra oglekļa at​omu skaits - vēl viena dzīvo sistēmu procesa pazīme.

Kāpēc atsākt debates?

Golds uzsver, ka katram no iepriekš uzskaitītajiem naftas biogēniskās izcelsmes pierādījumu punktiem ir dibināts alternatīvs izskaidrojums, balstoties uz jauniem atklājumiem. Bioloģisku pazīmju atklāšana naftā nebūt nenozīmē biogēnis- ku izcelsmi, bet to varētu tikpat labi izskaidrot arī, pamatojoties uz ogļūdeņražu straumes bioloģisko piesārņojumu, kas nāk no lieliem dziļumiem. Reiz tika uzskatīts, ka biosfēra - dzīvo organismu sistēmas sfēra - beidzas netālu no planētas virsmas. Bet tagad izrādās, ka liela daļa Zemes garozas burtiski vai mudž no dzīvības, kas pastāv ārkārtējos temperatūras un spiediena apstākļos. Ir atklāts, ka šīs «ārkārtējus apstākļus mīlošās» baktērijas var izdzīvot pie tik augstas temperatūras kā 169 °C jūras nogulumiežu urbumu serdē. Pie tik augstas temperatūras baktērijas varēja izdzīvot pat 10 kilometru dziļumā, kur spie​diens ir pietiekams, lai ūdens varētu saglabāt šķidru stāvokli.1 Golds ir novērtējis, ka kopējā zemvirsmas baktēriju masa var pārsniegt visu uz virsmas dzīvojošo organismu kopējo masu. [3] Ja Goldam ir taisnība par naftu un citiem ogļūdeņražiem, kas sūcas cauri Zemes garozai un mantijai, ir viegli saprast, kā tie varētu iegūt bioloģiskās pazīmes, sūcoties augšup pa Zemes garozu, un ka baktērijas tos izmantojušas kā enerģijas avotu. Faktiski pat varētu apvērst šo argumentu un teikt, ka tad, ja ogļūdeņraži nebūtu nemitīgi sūkušies augšup pa Zemes garozu, pazemes baktērijām trūktu ticama enerģijas avota ilglaicīgai pastāvēšanai.2 'Nevulkāniskos apgabalos zemvirsmas temperatūra paaugstinās par +15 uz katru dziļuma kilometru.

■'Kā sikāk paskaidrots pēcvārdā |1ļ, Golds uzskata, ka dziviba drizāk aizsākusies Zemes iekšienē, nevis uz tās virsmas, kur apstākļi sākotnēji bijuši daudz mazāk piemēroti dzīvībai.

Atsākt debates par ogļūdeņražu izcelsmi ļauj arī jauna 155 informācija jautājumā par Zemes veidošanos. Kādreiz tika uzskatīts, ka Zeme drīz pēc tās izveidošanās tika izkausēta. Ja sākotnēji Zeme būtu bijusi izkausēta, visi ogļūdeņraži, kas būtu uz Zemes tās pirmsākumā, tiktu iznīcināti, pirms vēl Zeme sabiezētu. Tāpēc, pieņemot, ka sākotnēji Zeme bijusi izkausēta, abiogēniska pirmatnējā ogļūdeņražu izcel​sme šķita pilnīgi neticama.

Pašreizējās teorijās par Zemes izveidošanos apskatīta arī teorija par aukstu materiālu kolīziju, kas radījuši Zemi, kura nav bijusi pilnībā izkususi. Liela daļa Zemes mantijas ir diezgan karsta, bet nav izkususi, un šis fakts arī ticis piedāvāts kā iemesls, kāpēc ogļūdeņraži nav cēlušies no lieliem dziļumiem. Šie iebildumi šķiet maldīgi, apsverot augsta spiediena stabilizējošo efektu, kas novērstu ogļūdeņražu oksidēšanos, ja tie būtu izcēlušies no līdz pat 300 kilometru liela dziļuma. [5] Trešais iemesls, lai atsāktu debates par ogļūdeņražu izcelsmi, ir lielais ogļūdeņražu apjoms, kas atklāts visā Saules sistēmā, izņemot Veneru, Marsu un Merkuru. Ogļūdeņraži atrasti arī uz daudziem planētu pavadoņiem. Metāns atrasts visbiežāk, bet ticis novērots arī etāns, vēl viena ogļūdeņraža gāze, kā arī darva.1 'Metāns, etāns un citas ogļūdeņraža gāzes ir atklātas planētu atmosfērās, pamatojoties uz to spektru, kā ari ir atrasta darva.

Ogļūdeņražu trūkumu uz Marsa un Merkura nosaka pietiekami biezas aizsargatmosfēras trūkums, un nepastāv nekāda informācija par ogļūdeņražiem uz Veneras tās biezās, gaismu necaurlaidīgās atmosfēras dēļ. Ogļūdeņraži ir atrasti arī cietā un gāzveida formā uz daudzām komētām un asteroīdiem. Tie ir atrasti pat starpzvaigžņu telpā. Šķiet ticami, ka plaši izplatītā ogļūdeņražu pastāvēšana Saules sistēmā un visumā ir ķīmijas, nevis bioloģijas jautājums.1 Tad kāpēc mums ir nepieciešams bioloģisks pamatojums, lai izskaidrotu ogļūdeņražu pastāvēšanu tieši uz mūsu planētas? Sastopoties ar divām teorijām, kas izskaidro minēto faktu kopumu vienlīdz labi,

mēs parasti izvēlamies vienkāršāko no abām. Ja Zemes ogļūdeņraži ir apglabātu trūdošu augu radīts produkts, ir jārod cits izskaidrojums ogļūdeņražu pastāvēšanai uz Zemes un citām planētām, bet, ja ogļūdeņraži ir pirmatnēji, tad nekāds izskaidrojums nav vajadzīgs. Tomēr fakts, ka Golds dod priekšroku abiogēniskam (pirmatnējam) Zemes ogļūdeņražu pastāvēšanas izskaidrojumam, ir kas vairāk nekā Okamas asmens principa pielāgošana. Viņa teorija vienkārši izskaidro daudz vairāk par mūsu planētas dabu. Apskatīsim piecpadsmit novērojumu veidus, ko Golds pieminējis kā grūti saprotamus, ja naftai un gāzei būtu biogēniska izcelsme. (Par oglēm runāsim atsevišķi.)

'Tomēr mēs nevaram izslēgt iespēju, ka dzīvība var pastāvēt arī uz citām planētām un to pavadoņiem.

Problēmas ar naftas un gāzes biogēnisko teoriju 1 . jēlnaftai nav pareizās ķīmiskās sastāvdaļas. Molekulas, kurām ir vienādu atomu dažāds izvietojums, zināmas kā izomēri - kā labās un kreisās puses cukura molekulu piemērā. Dabas naftai ir tā pati oglekļa-ūdeņraža izomēru apakškopa, kāda atrasta sintētiskajā naftā, nevis tajā naftā, kas radusies bioloģiski. [6] Dabas naftā ir arī par daudz ūdeņraža, lai tas būtu paliekas no planktona un citiem jūras organismiem, kuri drīzāk būtu devuši priekšroku nepiesātinātiem ogļūdeņražiem. [7] Patiešām, nekāda nafta, kas ķīmiski līdzinās dabas naftai, nav mākslīgi iegūta no augu materiāla apstākļos, kas līdzīgi dabā sastopamajiem. [8] Vispārpieņemtās teorijas atbalstītāji atzīmē, ka neveiksmi iegūt mākslīgu naftu, kas ķīmiski līdzinās dabas naftai, var viegli izskaidrot, jo organiski materiāli uzbriest atšķirīgi,- atkarībā no tā, cik ilgi tiek «karsēti». Tikai padomājiet par atšķirīgajiem rezultātiem, ko varat iegūt, Pateicības dienas tītaru cepot lēnām krāsnī vai ātri uz grila liesmas. Atspēkojot Goldu, tiek arī norādīts uz naftā atrastajām bioloģiskajām pazīmēm, tādām kā porfīrs, kas, kā tiek apgalvots, rodas tikai fotosintēzes rezultātā.

2.nogulās bieži vien trūkst fosiliju, ļa ogļūdeņražiem būtu biogēniska izcelsme , varētu sagaidīt, ka to avots irfosilijām bagāts, bet parasti tiek konstatēts tieši pretējais. [1] Nafta bieži vien tiek atrasta nogulās, kurās pilnībā trūkst fosiliju.

(Neliels fosiliju daudzums tiek izskaidrots vispārpieņemtajā teorijā, piezīmējot, ka lielākā daļa materiāla, no kā veidojusies nafta, radusies no augu materiāla un vienkāršiem vienšūnu organismiem, kā aļģēm un baktērijām, kuriem trūkst cieto vielu, kas varētu tikt saglabātas kā fosilijas pēc to «karsēšanas» ģeoloģiskā laikposmā.) Slāneklī dažkārt ir fosilijas, un tās tiek uzskatītas par «cilmes akmeni», no kura radusies netālu esošā nafta. Bet, saskaņā ar Goldu, pieņemams ir arī izskaidrojums, ka slāneklis kļuvis piesātināts ar netālu esošo naftu pēc tam, kad jau bijis izveidojies. Pie tam dažām darvas nogulām Kanādā pilnībā trūkst jebkādu tā saukto cilmes akmeņu. 18] 3. Dziļi esošai naftai trūkst bioloģisku pazīmju. Atklāts, ka ķīmiskajam sastāvam naftai no ļoti dziļiem slāņiem trūkst gandrīz visu bioloģiskās izcelsmes pierādījumu, kas redzami naftā seklākās nogulumiežu vietās. (1 ] Ja visai naftai būtu bioloģiska izcelsme - kāpēc nafta no dziļākiem slāņiem neuzrāda optisko aktivitāti un visas bioloģisko molekulu pazīmes ir iznīcinātas, bet pārējais ķimiskais sastāvs visādā ziņā ir ļoti līdzīgs seklāk atrastai naftai? Tomēr to ir viegli saprast gadījumā, ja baktērijas vienkārši ir piesārņojušas pirmatnējo naftu, kas sūcas augšup pa zemes mantiju. Nafta, kas izcelta no dziļākiem urbumiem, vēl nav izsūkusies cauri augstākiem slāņiem, kur atrodas baktērijas. Kopumā dziļākas ogļūdeņražu nogulas ir bagātīgākas ar ūdeņradi, jo bioloģiskā piesārņojuma gadijumos baktērijām ir tendence noplicināt naftas ūdeņraža krājumus. Vispārpieņemtās 159 bioloģiskās izcelsmes teorijas aizstāvji tomēr var strīdēties, ka nafta, kas atrasta dziļākos slāņos, ir «karsēta» ilgāku ģeoloģisko laikposmu, tādēļ tai ir mazāk bioloģisko ie​zīmju.

4. Naftai no katra apgabala ir ķīmiska pazīšanas zīme.

Vidējo Austrumu naftas lauki plešas 2700 kilometru strēlē no Turcijas līdz Persijas līcim, kur nafta ir atrasta klintīs, kas uzrāda plašu ģeoloģisko vecumu diapazonu. Laiki, kuros nogulumieži nogulsnējās biezā slānī, ir dažādi, un tāpat mainījās arī klimats un augu valsts. Tomēr savādi, ka naftai no visām vietām Vidējos Austrumos ir vienāds ķīmiskais sastāvs, un to var skaidri pazīt kā Vidējo Austrumu izcelsmes naftu. (Tas pats ir spēkā naftai no citiem apgabaliem, kuros katrā tai ir atšķirīga pazīšanas zīme.) Ja vietējie nogulumieži ir radījuši naftu, ir grūti saprast, kā radusies tāda kopēja pazīšanas zīme plašā apgabalā. Turpretī šāda kopēja pazīšanas zīme ir viegli izskaidrojama, ja visa nafta šajā apgabalā ir sūkusies augšup no kopēja avota dziļi ze​mes mantijā.

5. nafta un gāze bieži tiek atrastas garos lineāros vai arkveida apgabalos. Ogļūdeņražu izplatība uz zemeslodes arī pārliecina par tā abiogēnisko izcelsmi. Golds atzīmē, ka «nafta un metāns tiek bieži atrasti ģeogrāfiski garu līniju vai arku rajonos, kas ir saistīti ar dziļām un plašām strukturālām garozas iezīmēm, nevis ar mazāka izmēra nogulumiežu apkopojumu». [4] Tādējādi, piemēram, naftas un gāzes lauki Dienvidaustrumāzijā ir atrasti 6000 kilometru garā apļveida arkā no Ķīnas līdz Jaungvinejai. Šī arka ir arī vulkānisko un zemestrīču aktivitāšu rajons. Te pastāv lielas nogulumiežu laika atšķirības, un arkveida naftas laukiem daudzos aspektos ir lielas ģeoloģiskas un topogrāfiskas atšķirības. Arkas regulārā apļveida forma un zemestrīču un vulkānu josla gar to vedina Coldu uz domām, ka nafta un gāze ir radušās dziļi zemē, nevis nesavienotos nogulumiežos, kas izveidojušies dažādās ģeoloģiskās ērās. Tomēr vispārpieņemtās teorijas atbalstītāji strīdas, ka šie arkveida rajoni ir radušies, saduroties tektoniskajām plāksnēm un vietām, kur ir deformētas nogulumiežu gultnes.

6. Ogļūdeņraži tiek atrasti visos dziļumos. Lai gan nafta galvenokārt tiek atrasta nogulumiežos, tā ir atrasta arī (kopā ar ogļūdeņražu gāzēm) dziļi zemē esošās klintīs. Ja ogļūdeņražu izcelsme būtu biogēniska, varētu gadīties, ka nogulas tiktu atrastas vairākos slāņos atbilstoši dažādām bagātīgās augu valsts ģeoloģiskajām ērām. Ogļūdeņraži, kas ir vieglāki nekā apkārtesošās klintis, būtu cēlušies augšup, nevis slīguši uz leju. Tāpēc, iespējams, tiktu at​rasti agrāka laika ogļūdeņraža nogulu slāņi, zem kuriem nav nekādu pēdu. Patiesībā tomēr daži ogļūdeņraži ir atrasti visos līmeņos zem jebkuras nozīmīgas krātuves likums, ko pirmais formulēja N. A. Kudrjavcevs, iespējams, ievērojamākais mūsdienu ogļūdeņražu abiogēniskās izcelsmes propagandētājs. [8] Kudrjavceva likums irapstiprinājies daudzās vietās, to skaitā Oklahomā, Vaiomingā, Kanādā, Irānā, Javā, Krievijā un Suniatrā. Dažos no šiem gadījumiem varētu strīdēties, ka ogļūdeņraži ir atrasti to horizontālās migrācijas dēļ no citiem tuvējiem naftas vai gāzes laukiem vai piesārņojuma dēļ no šķidrumiem, kas izmantoti urbšanas procesā. Gadījums, kad šie alternatīvie izskaidrojumi var tikt izslēgti, ir pārbaudes aku pārī. Toms Golds pārliecināja Zviedrijas valdību izurbt šīs akas līdz 6,7 kilometru dziļumam. Vienā no šiem urbumiem kā urbšanas šķidrums tika izmantoti tikai ar ūdeni atšķaiditi dubļi, lai izvairītos no jebkādas iespējamas piesārņošanas. Šķidrā nafta tika atrasta «pamatakmeņu» plaisās, bez nogulumiežiem līdzās, un kopumā tika izsūknētas piecpadsmit tonnas naftas. [9j Zviedrijas pamatakmeņi bija metamorfoza tipa, kas nozīmē, ka tie veidojušies tad, kad akmeņi bijuši vulkāniskie ieži vai nogulumieži un tos pārveidojis spēcīgs karstums un spiediens. Tādējādi nafta sākotnējos akmeņos nebūtu izturējusi kušanu un sasaldēšanu līdz pašreizējam stāvoklim. Nafta, kas atrasta metamorfozo akmeņu plaisās, varētu būt nākusi tikai no dziļākiem slāņiem.

Viens pretarguments Golda teorijai ir tāds, ka naftas izplatība ir ļoti nevienāda un klintīs, kas veidojās noteiktos Zemes vēstures periodos (kuros, kā tiek uzskatīts, plaukusi dzīvība), sastopama daudz lielāka naftas koncentrācija nekā citos laikposmos. Golds atbild, ka apgalvojums, ka dzīve šajos laikos bijusi bagātīgāka, tomēr ir tikai pieņēmums, un iemesls, kāpēc šajās klintīs ir lielāki naftas uzkrājumi, ir to relativā porainība un spēja uzkrāt naftu, kas nāk no paze​mes.

7. Metāns ir atrasts bioloģiski neiespējamās vietās. Mēs jau atzīmējām, ka metāns (dabas gāzes primārais komponents) ir sastopams visā Saules sistēmā. Pat uz Zemes tas ir sastopams daudzās vietās, kur bioloģiska izcelsme šķiet neiespējama vai kur nogulumiežu nogulas ir nepietiekamas. Tādas neiespējamas vietas ir pamatakmeņu plaisas, dziļi okeānu rifi un aktivi vulkāniski reģioni. Turklāt metāna

hidrātus (metāna un ledusūdens sajaukums) Krievijas zinātnieki ir atraduši daudzās vietās zem okeāna dibena, kā arī mūžīgajā sasalumā, kur tie var pastāvēt spiediena un temperatūras radīto apstākļu dēļ. [10] Atrastie gāzes krājumi ir pārāk lieli, lai būtu radušies tikai kā bioloģiskie uzkrājumi. [10) Plašas liesmas, kas redzētas dažos lielākajos vulkāniskajos izvirdumos, arī, iespējams, ir zīme, ka dabas gāze ceļas no lieliem dziļumiem.1 Ir novērtēts, ka metāna daudzums, kas izdalās šādos izvirdumos, pārsniedz pat visbagātīgākos zināmos gāzes ba​seinus, kas norāda uz tā izcelsmi no liela dziļuma Laikā starp izvirdumiem, kad no lieliem dziļumiem pace|as metāna burbuļi, gāze nonāk tiešā kontaktā ar izkusušiem iežiem un tiek oksidēta par C02 , pirms sasniedz virsmu.

8. Augsnē virs gāzes laukiem ir ļoti augsts metāna līmenis, Augsne virs dabas gāzes laukiem ir lielā mērā bagātināta ar metānu, dažkārt vairāk nekā simt reižu pārsniedzot fona līmeni. [4] Tik augsta metāna koncentrācija augsnē nozīmē augstu gāzes plūsmas līmeni no lejas. Dažos gadījumos metāna plūsmas koeficientam vajadzētu būt tik augstam, lai jebkurš gāzes lauks būtu noplicināts tikai pāris tūkstošu gadu laikā. Tas ir samērā bezjēdzīgi, ja metāns un citi ogļūdeņraži radušies nogulās, kas veidojušās pirms daudziem miljoniem gadu. [4] No otras puses, augstā metāna koncentrācija augsnē (un augstais metāna plūsmas koeficients, ko tā nosaka) ir saprotama, ja gāze sūcas augšup no daudz lielākiem rezervuāriem dziļi zemes iekšienē.

9. Hēlijs vienmēr tiek atrasts kopā ar metānu. Spēcīgs arguments pret standarta ogļūdeņražu bioloģiskās izcelsmes teoriju ir saistība starp hēliju un metāna gāzi. Hēlijs nekad nenonāk līdz zemes virsmai tīrā veidā, bet vienmēr dažādās koncentrācijas ir sajaukts ar metānu. Mīklainā hēlija un metāna saikne ir grūti izskaidrojama, ja metāna pirmsākums ir apraktas nogulas. Hēlijs ir inerta gāze un tāpēc nav gandrīz nevienas ķīmiskas reakcijas sastāvdaļa, un ir grūti izskaidrot šīs gāzes uzkrāšanos ķīmiskās reakcijās, kas ietver trūdošu augu valsti. Zināms, ka hēlijs nepārtraukti tiek radīts Zemes iekšienē urāna alfa sabrukuma rezultātā.1

Alfa daļiņa ir hēlija atoma kodols. Ņemot vērā šī sabrukšanas procesa lēno gaitu - tā pussabrukšanas periods ir apmēram 4,5 miljardi gadu hēlijs iežos uzkrājas ļoti pakāpeniski. Hēlija apjoms, kas uzkrājas klinšu plaisās, nav pietiekami liels, lai gāze iegūtu nepieciešamo spiedienu un pati sasniegtu virsmu, tāpēc hēlija gāze tīrā veidā neizdalās. Tomēr, metāna gāzei plūstot cauri porainiem iežiem, tā var paņemt līdzi arī hēliju.

Tā kā hēlijs pakāpeniski rodas radioaktīvas sabrukšanas rezultātā, jo vairāk to sev līdzi uznes metāns, jo lielāks ir dziļums, no kura metāns nāk. Hēlija koncentrācijas daudzums metānā, kad tas sasniedz virsmu, ir rādītājs dziļumam, no kāda metāns cēlies. Ja metānam būtu bioloģiska izcelsme seklos nogulumiežos, tā pacēlums līdz virsmai nespētu uzkrāt tik lielu hēlija koncentrāciju, kā atrasts daudzos gadijumos (līdz pat 10% no dabas gāzes daudzuma). Var apstrīdēt, ka augsta hēlija koncentrācija metānā var tikai norādīt vietējās urāna nogulas, nevis lielo izcelsmes dziļumu. Tomēr šis izskaidrojums norāda, ka augsta hēlija koncentrācija metānā var būt priekšnoteikums, lai meklētu urāna nogulas. Augsta hēlija koncentrācija metānā tāpēc norāda, ka metāns ir nācis no liela dziļuma, daudz dziļāka nekā nogulumiežu slāņi, un savā ceļā «paņēmis līdzi» izkliedēto hēliju.

10. Klintīm lielā dziļumā izolētās sfērās var būt atvērtas poras. Šķidrumi var nākt augšup no dziļas pazemes tikai tad, ja klintīs ir poras vai plaisas. Ja nav pietiekami liels šķidruma

spiediens no lejas, virsū esošo klinšu svars noteiktā dziļumā tiecas aizvērt šādu klinšu atveres, taču tas nenotiek, ja šķidrumam porās vai plaisās ir tāds pats blīvums kā klintij. Šī iemesla dēļ vulkāna izvirdumā izkususī lava, iespējams, spēj nākt augšup no mantijas 200 kilometru dziļumā. Ar zemāka blīvuma ogļūdeņraža šķidrumiem tomēr ir citādi. Šajā gadījumā virsū esošo klinšu svars aizspiedīs klints po​ras ciet kritiskajā dziļumā - no 3 līdz 10 kilometriem.

Balstoties uz iepriekšminēto, ģeologi uzskata, ka tādas atvērtas klinšu poras (un tādējādi arī dziļu ogļūdeņražu krātuves) nevar pastāvēt zem kritiskā dziļuma. [11] Bet, saskaņā ar Golda teoriju, šis secinājums ir maldīgs. Kritiskā dziļumā - no 3 līdz 10 kilometriem - aizvērtas klints poras rada barjeru.

Barjera ļauj jebkādam apakšā esošā šķidruma spiedienam pacelties augšup tiktāl, lai turētu poras atvērtas vēl kādus 3 līdz 10 kilometrus zem barjeras un tā tālāk aizvien dziļāk zemē. Citiem vārdiem sakot, metāna krātuves porainās klintīs dziļi pazemē var tikt atrastas vertikālos apgabalos,- kas atrodas viens virs otra 3 līdz 10 kilometru attālumā. Aizvērtas klints poras viena apgabala dibenā tiecas aizkavēt gāzes celšanos augšup nākamajā virs tā ■ esošajā apgabalā. Virzoties lejup, atklājas, ka šķidruma spiediens tieši zem apgabala robežas pēkšņi ceļas, jo aizvērtās poras aizkavē turpmāku šķidruma celšanos augšup. Tik daudz par teoriju. Bet ko tad faktiski parāda šīs urbšanas raksturojums? Lielākoties gāzes urbumi ir aprobežojušies ar dziļumu, kas atbilst augšējam apgabalam. Bet ir bijuši pāris dziļās urbšanas gadījumu, kuru laikā novērota pēkšņa gāzes spiediena paaugstināšanās, kas norāda pārrāvumu uz zemākesošu apgabalu. [4| Šis novērojums parāda, ka metāns patiešām varētu būt atrasts virknē vertikāli novietotu apgabalu, kas plešas dziļi pazemē.

11. Naftas krātuves spontāni piepildās no jauna.

Daudzos gadījumos ir novērots, ka naftas krātuves no jauna piepildījušās, kad nafta no tām ir daļēji izsūknēta. Šis feno- 167 mens īpaši ticis novērots naftas laukos Vidējos Austrumos un Savienoto Valstu Līča krastā. Tā rezultātā sākotnējie novērtējumi par to, cik ilgam laikam pietiks naftas krājumu, bieži vien izrādījušies nepareizi. Golda teorija par dziļiem ogļūdeņražu avotiem lieliski atbilst spontānai naftas krātuvju piepildīšanai no apakšas. Kad nafta tiek izsūknēta no virsējā apgabala, spiedienu atšķirība starp apgabalu robežām palielinās un nafta zemāk esošajā apgabalā ar augstu spiedienu var izlauzt sev ceļu cauri robežai un no jauna piepildīt augšējo apgabalu.

12. Dimanti eksistē. Dimanti ir tīrs ogleklis - tāpat kā «lodīte» (patiesībā grafīts) tavā zīmulī -, bet ar ļoti atšķirīgu kristāla struktūru, kas var rasties tikai ārkārtīgi augsta spiediena apstākļos. Golds domā, ka dimantu esība uz Zemes nozīmē, ka dziļumā starp 150 un 300 kilometriem pastāv tīrs ogleklis - tā ir

vienīgā vieta, kurā spiediens ir pietiekami liels, lai tie izveidotos.|12| Bet kā ogleklim izdevies būt tīrā veidā - atšķirtam no citiem elementiem? Golda atbilde ir tāda, ka oglekļa atdalīšana ir līdzīga mineralizācijas procesam, kurā rodas zelta tīrradņi un citi minerāli. Oglekļa atdalīšana var notikt tikai tad, ja oglekli saturoši šķidrumi plūst cauri porām akmeņos, kur ķīmiskajās reakcijās pārējie elementi tiek atdalīti. (Bez plūstoša šķidruma ķīmiskās reakcijas var notikt tikai uz cietas virsmas un ne visā materiāla apjomā.)

Kas varētu būt šis oglekli saturošais šķidrums, kas ļauj izveidoties tīram ogleklim? Ogļskābās gāzes, kā arī metāna un citu ogļūdeņražu pēdas ir atrastas dažos dimantos, tāpēc oglekli saturošais šķidrums varētu būt vai nu C02 , vai ogļūdeņradis. Tomēr otrā iespēja šķiet ticamāka, jo ogļūdeņraža molekulas ir vieglāk atdalāmas (pie zemākām temperatūrām) nekā C02 molekulas. Tādējādi dimantu pastāvēšana nozīmē, ka ogļūdeņraži plūst cauri klintim dziļi pazemē. Dimanti, kas veidojušies dziļi zemes iekšienē, izdzīvos šajā formā tikai gadījumā, ja tie tiek joti strauji atdzesēti, citādi tie pārvēršas par grafītu. Tādējādi dimanti uz Zemes virsmas bieži vien nokļūst eksploziva gāzes izvirduma rezultātā, kas notiek piltuvjveidīgās ieplakās, ko sauc par dimantu caurulēm. Ogļūdeņraži, kas atrasti šajās caurulēs, pierāda ogļūdeņražu lomu dimantu veidošanā un šo vielu esamību dziļi zemē.

13. Zemes virsmas slāņi ir ļoti bagāti ar oglekli. Zemes virsma un nogulumieži ir ļoti bagāti ar oglekli, un lielākā daļa oglekļa sastopama karbonātiežu formā. Kopējais oglekļa daudzums uz virsmas un nogulumiežos, iespējams, sasniedz 200 000 kilogramu uz katru virsmas kvadrātmetru. Augstā oglekļa koncentrācija uz Zemes virsmas līmeņiem var tikt izskaidrota ar Golda teoriju, kamēr vispārpieņemtā ogļūdeņražu biogēniskās izcelsmes teorija par to klusē. Apsvērsim iespējamo oglekļa atrašanās uz Zemes un nogulumiežos iemeslu. Viena iespēja ir tāda, ka augstais oglekļa saturs radies oglekļa pārstrādāšanas rezultātā (t. i., 169 «oglekļa cikls»), bet Golds to apstrīd, jo gan iesaistītais daudzums, gan oglekļa izotopu sastāvs to padara par diezgan neticamu.

Vēl viena iespēja ir tāda, ka Zemi sākotnēji veidoja ārkārtīgi blīva atmosfēra, kurā bija ļoti liels daudzums oglekļa dioksīda, kas vēlāk nogulsnējās karbonātiežu veidā. Tomēr šajā gadījumā sākotnējai atmosfērai būtu bijis vajadzīgs arī pietiekams daudzums inertas gāzes, tāpat kā CO„ jo konstanta attiecīga šo elementu pārpilnība ir atrasta starpzvaigžņu materiālā, no kā veidojusies Zeme. Bez nozīmīgām ķīmiskām reakcijām nedz neons un argons, nedz kriptons nebūtu saglabājies no sākotnējās atmosfēras līdz šai dienai. Balstoties uz relatīvo šo inerto gāzu retumu pašreizējā atmosfērā, varam secināt, ka Zemei sākotnēji nebija ārkārtīgi blīva atmosfēra ar daudz COr Vēl viena Zemes ar oglekli bagātās virsmas izcelsmes iespēja ir ar oglekli bagātu meteorītu nogulas. Bet arī šo iespēju var izslēgt, balstoties uz datiem par Zemes piltuvveida bedrēm (un arī par Mēnesi, uz kura nav erozijas), kam būtu jābūt plašākām, ņemot vērā lielo oglekļa daudzumu uz Zemes.

Tomēr meteoriti varētu būt citādi ietekmējuši oglekļa pārpilnību uz Zemes virsmas. Tiek uzskatīts, ka Zeme veidojusies no klints gabaliem, kas būtībā ir tādi paši meteorīti, kas arī šodien saduras ar Zemi. īpašs meteorītu veids, zināms kā oglekļa hondrīts, ir ļoti bagāts ar oglekli. Oglekļa hondrītus varētu uzskatīt par visbiežāk sastopamo meteorītu veidu, tomēr tas nav isti skaidrs, jo šos meteoritus uz Zemes ir grūti pamanit, kā arī gan pirms, gan pēc sadursmes tie sairst ātrāk nekā cita veida meteorīti. Kad šie meteorīti spiediena rezultātā uzkarst, tie izdala ogļūdeņraža šķidrumu. Ja pamatā Zeme veidojusies no hondrīta veida klintīm, varētu uzskatīt, ka dziļi Zemē augsta spiediena un temperatūras apstākļos tiktu atbrīvots ievērojams daudzums ogļūdeņražu. Šie ogļūdeņražu šķidrumi, radušies vismaz 200 kilometru dziļumā, tiktu dzīti augšup, pateicoties viņu peldspējai, un tādējādi varētu izskaidrot Zemes ārējās garozas daļas un nogulumiežu bagātību ar oglekli.

14. Oglekļa izotopa sadrumstalošana metānā, atkarībā no dziļuma, ir dažāda. Elementam ogleklim ir divi stabili izotopi Cļ2 un Cļ3 kuru relatīvā pārpilnība ir attiecībā 100 pret 1. Ķīmiskos un fizikālos procesos priekšroka nelielā mērā tiek dota vienam vai otram izotopam. Piemēram, fotosintēzes procesa laikā augi, izmantojot C02 , dod priekšroku vieglākam oglekļa izotopam Cļ2 . Tāpēc lielākā daļa ģeologu

pieņem ogļūdeņražu ar paaugstinātu C,, līmeni (vai samazinātu Cn ) klātbūtni kā zīmi tam, ka ogļūdeņraži radušies bioloģiskos procesos. Ir vispārpieņemts, ka jebkuram materiālam, kas satur oglekli Cn , kas iztērēts vairāk nekā divus procentus zem normālās vērtības, ir bioloģiska izcelsme. [13] (Citiem vārdiem, ja Cn normālais līmenis būtu tieši viens procents, biogēniskās izcelsmes pārbaude atbilstu Crļ līmenim 0,98 vai mazāk procentiem.) Bet ir maldīgi iedomāties skaidru sadalošo līniju starp biogēnisko 171 un abiogēnisko oglekli, balstoties uz Cn patēriņa līmeni. Faktiski tāda skaidra izšķiršanas iespēja nepastāv.

Ogleklim, kas atrasts oglekļa hondrīta meteorītos, piemēram, C13 , patēriņa līmenis ir no -2 līdz +11 procentiem.[4| Ja 2 procentu noplicinātības likums tiktu uztverts burtiski, mums būtu jāsecina, ka nozīmiga hondrīta meteorīta daļa ir iesaistīta bioloģiskos procesos visumā.

Dati par Cn patēriņu metānā, kas, kā tiek uzskatīts, apstiprina ogļūdeņražu biogēnisko izcelsmi, faktiski drīzāk atbilst Golda abiogēniskai teorijai. Dati par Cļ3 bagātināšanas apjomu metāna gāzē kā dziļuma funkcija parāda, ka, jo gāzē mazāk Cļ3 , jo tuvāk virsmai tā tiek. |14ļ Kāpēc tā? Gāzei izplatoties caur porainu materiālu, kā klints, molekulas ar vieglāko oglekļa izotopu Cļ; kustas nedaudz ātrāk un tāpēc veiklāk izkļūst cauri klints porām. Jo lielāks klints apjoms, caur kuru iet gāze, jo lielāks C13 patēriņš.

(Tas pats gāzes difūzijas process tiek izmantots komerciālos nolūkos, lai atdalītu urāna izotopus, ražojot bagātinātu kodoldeg- vielu.) Metāna gadījumā līdztekus gāzes difūzijai notiek arī citi procesi - Cļ3 absorbcijas un oksidācijas apjoms, salīdzinājumā ar Cļ2 , samazinās, bet C13 patēriņa apjoms, palielinoties metāna daudzumam, pieaug.

Trīs specifiski novērojumi par oglekļa bagātināšanos metānā saskan ar Golda teoriju par dziļajiem pazemes metāna avotiem: a) C13 patēriņa līmenis gāzveida metāna ir desmit reižu lielāks nekā naftā, norādot, ka iemesls ir drīzāk gāzu difūzija, nevis bioloģiska izplatīšanās (kas noteiktu vienādu abu ogļūdeņražu veidu amplitūdu); b) metānam no dziļākiem gāzes laukiem ir mazāks Cn patēriņš, jo tas ir mazāk iztērēts difūzijā un citos procesos; c) metāns no pat vēl dziļākiem līdz šim atklātiem gāzes laukiem uzrāda ievērojamu C|3 patēriņu (jo metāna avoti ir daudz dziļāki). 115) 15. Oglekļa izotopa sadrumstalošana jūras karbonātos ir konstanta. Karbonātieži nogulsnējas, kad C02 tiek izdalīts no atmosfēras. Atcerieties, ka augi izmanto vieglo Cļ2 izotopu fotosintēzes procesā.

Kad augu valsts iet bojā un tiek aprakta nogulās, no atmosfēras tiek ņemts proporcionāli vairāk Cļ2 nekā Cļ3 . Tā rezultātā varētu sagaidīt, ka karbonātieži, kas nogulsnējušies no atmosfēras CO, ģeoloģiskajos laikos, kad augu valsts plauka, uzrādītu par vidējo augstāku C)3 līmeni. Šīm Cn bagātināšanas variācijām vajadzētu būt viegli novērojamām karbonātiežos, ja pat tikai piekto daļu no nogulsnējušā oglekļa būtu radījusi trūdoša augu valsts. (16] Faktiski karbonātieži tomēr uzrāda ļoti mazas variācijas Cn proporcijās pat Silūra perioda laikā, kad augu valsts pēkšņi izplatījās uz Zemes. [16] Vienīgais ticamais izskaidrojums ir tāds, ka lielākā daļa ogļūdeņraža nogulu nav augu valsts radīti, bet tiem it abiogēniska izcelsme.

Kā ar oglēm?

Standarta biogēniskās izcelsmes teorija uzskata, ka ogles radušās no zemē apglabātas trūdošas augu valsts - pretstatā naftai, kas, kā tiek uzskatīts, cēlusies no jūras iemītnieku paliekām. Noteiktos mitros un siltos laikos uz Zemes plaši izplatījās purvāju meži. Kad trūdošā augu valsts iegrima purvainajā ūdenī ar nelielu oglekļa sastāvu un tika pārklāta ar pietiekami biezu klinšu un augsnes kārtu, augstais spiediens un temperatūra pārvērta materiālu oglēs, kas, protams, notika miljoniem gadu laikā -, tāds vismaz ir vispārpieņemtais uzskats.

Lielākā daļa ģeologu ir gatavi atzīt, ka var pastāvēt dziļi abiotiski metāna avoti, bet viņi ir skeptiski pret Golda teoriju, ka visai naftai un gāzei ir abiogēniska izcelsme, un pilnībā noraida viņa apgalvojumu, ka oglēm - vismaz melnajām oglēm - arī ir abiogēniska izcelsme. Pretēji naftai un gāzei, piemēram, ogļu

slāņi parasti (bet ne vienmēr) satur augu organiskās paliekas, kas šķietami varētu padarīt biogēniskās izcelsmes jautājumu apstiprinājumu pietiekami skaidru. Ja ogļūdeņraži iegūst savas bioloģiskās pazīmes galvenokārt dziļas pazemes baktēriju dēļ, - kā var izskaidrot sporu, koka un sadalītu augu daļiņu atrašanos oglēs?

Golds izskaidro, ka, ogļūdeņražu šķidrumam virzoties augšup no dziļās garozas un mantijas, tas bieži vien ceļā sastop nogulumiežus, un pamazām šis šķidrums pārvēršas vielā, ko mēs saucam par oglēm, un fosilijas šajās nogulās kļūst par to sastāvdaļu. Viņš uzskata, ka šis process ir samērā analogs procesam, kurā veidojas pārakmeņojies koks. Lai pamatotu savus uzskatus, Golds sniedz dažādus pierādījumus par ogļu sastāvu un to izplatību. Viņš iesaka, ka pat fosiliju esamība drīzāk apstiprina viņa teoriju, nevis vispārpieņemto biogēnisko izcelsmi.

Atrodot fosilijas oglēs, tās parasti ir ļoti saspiestas, tomēr dažkārt pilnībā pildītas ar oglekli un nav deformētas pat šūnu līmenī. No šī novērojuma Golds secina, ka fosilijas sākotnēji piepildījis šķidrs ogļūdeņradis. Tomēr šis atklājums nesader ar faktu, ka ogļu apvalks ir veidojies no fosiliju materiāla.

Turklāt dažkārt oglēs tiek atrasta neskarta lapa vai zariņš. Ja ogles būtu veidojušās no augu valsts - kā tie varētu palikt pilnībā neskarti procesā, kas visu pārvērš homogenā masā?

Bioloģiskās pazīmes oglēs, tāpat kā naftā, parādās jau molekulārā līmenī. Arī par to Golds uzskata, ka šie fakti drīzāk apstiprina viņa teoriju nekā standartteoriju. īpašās molekulas, kas oglēs norāda uz bioloģiskās aktivitātes zīmēm, ir tās pašas, kas atrastas arī naftā. Tā šķiet dīvaina sakritība, ja ogles ir zemes augu valsts trūdēšanas paliekas, savukārt naftu radījuši jūras iemītnieki, bet tieši to paredz Golda teorija.

Minerālu sastāvs dažās melnajās oglēs ir pārāk zems, lai piekristu hipotēzei, ka ogles veidojušās no trūdošas augu valsts, kas atrodama uz Zemes šodien, - lai gan, protams, klimatam un veģetācijai nevajadzētu būt ļoti atšķirīgai no laika, kad veidojās nogulas. Daudzu retu metālu, to skaitā 175 urāna, gallija un dzīvsudraba, saturs oglēs arī ir pārāk liels, lai to izskaidrotu ar vispārpieņemto teoriju. No otras puses, ja ogles ir no Zemes dzilēm augšup plūstošā ogļūdeņraža šķidruma radītas, šie minerāli un metāli varētu būt izskaloti no tuvāk esošajiem akmeņiem, ogļūdeņraža straumei plūstot augšup cauri klinšu porām.

Biežā ģeogrāfiskā ogļu asociēšana ar metānu un naftu arī ir grūti saprotama, ja ogles tiek uzskatītas par zemes augu valsts atlieku pārvērtību radītām, savukārt nafta - par jūras iemītnieku «produktu». Taču Golda teorija to izskaidro vienkārši. Ogļūdeņražu straume ceļas augšup no Zemes dzīlēm, pakāpeniski bagātinās ar oglekli un patērē ūdeņradi ķīmiskās reakcijās ar nejaušiem skābekļa atomiem. Rezultātā ogles ir izveidojušās virs gāzes un naftas laukiem, kā bieži vien arī tiek atklāts.

Pēc Golda teorijas, ogles veidojas, ogļūdeņražiem plūstot augšup cauri porainām klintīm. Rezultātā ik pa laikam veidojas ogles, kas nogulsnējas vertikālos starpslāņos. Šādu gandrīz vertikālu starpslāņu veidošanos ir grūti izskaidrot ar vispārpieņemto ogļu veidošanās teoriju no nogulumiežiem. Tomēr ogļūdeņražu trūkums augsta porainuma smiltīs zem ogļu nogulām visādā ziņā ir grūti saskaņojams ar Golda ogļu veidošanās teoriju. Golds atzīst, ka brūnogles - kūdra un lignīts - ir skaidrs biogēniskās izcelsmes pierādījums. Vienā ziņā šis atzinums vājina Golda teoriju, jo gadījumā, ja vienam ogļu tipam ir biogēniska izcelsme, šķiet vienkāršāk pierādīt, ka tāda ir visiem. Tomēr Golds iebilst, ka tas ir tikai semantikas jautājums, ka kūdra un lignīts ir klasificētas kā «ogles», jo nepastāv to turpmāka pārveidošanās par meln- oglēm.

Kā mēs varam zināt, vai Golda teorija ir pareiza?

Tomass Golds tagad ir viens no nedaudzajiem zinātniekiem, kurš apšauba ogļūdeņražu biogēnisko izcelsmi, bet šī ideja radās jau deviņpadsmitajā gadsimtā. Starp agrīnajiem abiogēniskās izcelsmes

propagandētājiem bija tādas slavenības kā ķīmiķis Dmitrijs Mendeļejevs, kurš atklāja ķīmisko elementu periodisko tabulu. Divdesmitā gadsimta sākumā Zemes kopējā naftas un gāzes daudzuma novērtējums bija mazāk nekā viens procents no pašreizējā vērtējuma. Saskaņā ar Golda teoriju, pašreizējais vērtējums varētu būt vismaz tikpat nozīmīgs fakts kā agrākie vērtējumi, ļa Goldam ir taisnība, Zemē ir daudz lielākas (simts reižu vai vairāk) ogļūdeņražu rezerves, nekā pašreiz tiek uzskatīts. Šīs rezerves atrodas dziļāk, nekā līdz šim atklātie krājumi, bet papildu urbšanas izdevumi atmaksātos atrastā gāzes daudzuma dēļ, jo dabas gāzei no dziļākiem līmeņiem ir daudz lielāks spiediens un blīvums nekā gāzei no seklākiem līmeņiem.'

'Sešu kilometru dziļumā metāns ir vismaz četrsimt reižu blīvāks nekā uz Zemes virsmas.

Nesenajai gāzes dziļurbumu izpētei ir bijis ļoti augsts 177 (70%) veiksmes koeficients, kas atbilst Golda teorijai, ka dziļākos slāņos gāze ir visur.

Saskaņā ar Golda teoriju, ne-nogulumiežu klintis (no kurām naftas ģeologi galvenokārt izvairās) ir vismaz tikpat daudzsološa naftas urbšanas vieta kā nogulumiežu klintis, ja tās ir pietiekami porainas. Pat ja lēmumus par naftas urbšanu pieņem ģeologi, kas ir skeptiski pret Golda teoriju, pašreizējā statistika par naftas atklājumiem un pētījumiem tomēr pierāda Golda teorijas noderīgumu. No otras puses, ja jaunās dziļās gāzes un naftas atradnes atrodas ne- nogulumiežu klintīs plašos zemeslodes apgabalos, Golda ideja kļūs aizvien ticamāka. Viņa teorija arī norāda, ka dabas gāze atrodama vietās, kur augsnē ir augsta metāna koncentrācija. Arī šis atklājums varētu izrādīties noderīgs, kaut vēl nav pietiekami izpētīts.

Ja Goldam ir taisnība, tas būtu cilvēcei milzu ieguvums, tāpēc jo svarīgāk šķiet izpētīt viņa hipotēzi ar vēsu prātu un bez aizspriedumiem. Pašlaik pasaule paļaujas uz tā saucamo fosiliju kurināmo kā enerģijas pamatu. Ja cilvēcei gaidāma ilglaicīga nākotne, galu galā tomēr vajadzēs pārslēgties uz citām kurināmā iegūšanas iespējām. Bagātīgi ogļu, naftas un gāzes resursi šo pāreju padarītu daudz vienkāršāku.

Tas arī mazinātu globāla konflikta iespēju, kam par iemeslu būtu nevienlīdzīga pieeja enerģijas krājumiem. Taču pārāk bagātīgi ogļu, naftas un gāzes krājumi būtu koks ar diviem galiem. Klimata izmaiņas, kas rodas, sadedzinot šo kurināmo, vēl vienu gadsimtu būtu izturamas (vai, iespējams, pat labvēlīgas), bet tā ilgtermiņa izmantošana noteikti radītu problēmas.

Iedomājieties, ka, ņemot vērā ieguldītos finansiālos līdzekļus, dažas naftas kompānijas būtu guvušas labumu no Golda teorijas (pieņemot, ka viņam ir taisnība), un viņu intereses trūkums tādēļ šķistu esam pretrunā ar teorijas parei- zumu. Bet ir bīstami izdarīt spriedumus, balstoties uz naftas kompāniju izpilddirektoru motivāciju. Varētu strīdēties, piemēram, ka naftas kompāniju interesēs ir saglabāt augstas naftas cenas, veicinot deficīta imidžu, un ka pašlaik nav viņu interesēs uzzināt, ka nafta ir atrodama daudz plašākā apjomā, nekā domāts.

Mans vērtējums idejai, ka oglēm, naftai un gāzei nav biogēniska izcelsme un tās bijušas daja no Zemes sākotnējā sastāva, ir nulle kukū.

8. nodaļa CEĻOŠANA LAIKĀ IR IESPĒJAMA Atmiņās, sapņos un iztēlē mēs pastāvīgi «ceļojam» pagātnē un nākotnē. Bet ja nu patiešām būtu iespējams ielekt tādā mašīnā kā H. C. Velsa slavenajā zinātniskās fantastiskas stāstā «Laika mašīna», kura varētu tevi aizvest uz jebkuru vēlamo laiku pagātnē vai nākotnē? Kurp tu vēlētos doties? Ja ceļošana laikā kļūtu par ierastu lietu, ceļojumu aģenti, iespējams, būtu aizņemti, rezervējot vietas ceļojumos uz svarīgiem vēsturiskiem notikumiem, kuri tādā gadījumā būtu pārblīvēti ar ceļotājiem no visiem nākotnes laikiem. Bet kā gan tas varētu būt patiesībā? Katrā ziņā, ja ceļotāji laikā ir piedalījušies šādos notikumos, viņu klātbūtni neviens vēsturnieks nav pamanījis. Patiesībā šādu ziņu trūkums par ceļotājiem laikā ir viens no nopietnākajiem argumentiem pret ceļošanas laikā pastāvēšanas varbūtību. Šis arguments (līdzās citiem) liek daudziem cilvēkiem uzskatīt ceļošanu laikā par piederīgu tikai zinātniskai fantastikai.

Pārsteidzoši, ka daudzi fiziķi šādu uzskatu neatbalsta.

laiktelpas diagrammas un pasaules līnijas Nezinātniskā izpratnē mēs visi pašlaik esam ceļotāji laikā - mēs kustamies nākotnes virzienā ar ātrumu viena sekunde sekundē. Bet jēgpilna ceļošana laikā nozīmē pārmaiņas un, iespējams, virzienmaiņu laikā vai, iespējams, pārlēcienus laikā. Ceļošanas laikā fizika ir cieši saistīta ar Einšteina relativitātes teoriju, kurā trīsdimensiju telpa un viendimensijas laiks ir saistīti kopējā četru dimensiju «laiktelpā».

Jebkurš atsevišķs notikums, kurš notiek īpašā vietā, laikā un telpā, tāds, kā pēdējais elpas vilciens, var tikt attēlots kā punkts laiktelpas (Minkovskis) diagrammā. Laiktelpas diagrammu var izmantot arī, lai attēlotu objektu kustību cauri telpai un laikam (sk. 8.1. attēlu). Atcerieties, ka, tā kā mēs nevaram uzzīmēt četrdimensionālu figūru, mēs varam attēlot tikai divas no trim telpas dimensijām -x un y un vienu laika dimensiju - t, kas iet vertikālā virzienā. Līniju, kas parāda priekšmeta kustību laiktelpā, sauc par «pasaules līniju». Pieņemot, ka esi nekustīgs (v=0), tava «kustība» šajā diagrammā būtu tikai laika dimensijā, tāpēc tava «pasaules līnija» būtu vertikāla.

Kustīgu priekšmetu (tādu, kas ceļo telpā un laikā) pasaules līnijas ir izliektas, un, jo ātrāk priekšmets kustas, jo tālāks no vertikāles ir izliekuma leņķis. Pieņemsim, ka laiku mērām gados un attālumu gaismas gados. Tādā gadījumā gaismas stara pasaules līnija (kas veic viena gaismas gada attālumu viena gada laikā) veidotu 45 grādu leņķi pret laika

asi. Gaismas stari, kas ceļotu dažādos virzienos, sākot no koordinātu sākuma punkta, visi atrastos uz 45 grādu «gais​mas konusa» virsmas, kā parādīts 8.1. attēlā.

Ja priekšmets ceļo ar ātrumu, kas mazāks (lielāks) nekā gaismas ātrums, tā pasaules līnija atrodas pilnībā iekšpus (vai ārpus) gaismas konusa, pieņemot, ka pasaules līnija sākusies koordinātu sākuma punktā. Pasaules līnijas, kas atrodas ārpus gaismas konusa, tiek sauktas par «telpiskām» (tāpēc, ka tās kustas galvenokārt telpā), savukārt pasaules līnijas, kas atrodas pilnībā iekšpus gaismas konusa, tiek sauktas par «laika līnijām». Pasaules līnijas ne vienmēr ir taisnas līnijas, tādas raksturotu priekšmetus, kas ceļo ar konstantu ātrumu taisnā līnijā. Vai varat iedomāties, kā izskatītos riņķveida orbītā ceļojoša satelīta pasaules līnija? Mājiens: iztēlojies, kā izskatītos ceļš, pa kuru ej, trīs dimensijās, ja tu ietu pa horizontālu apli, tajā pašā laikā stāvot taisni un virzoties augšup laika dimensijā (atbildi sk. zemteksta piezīmē).1

Laiktelpas apgabali un gaismas konuss Divi gaismas konusi, kas parādīti 8.1. attēlā, sadala laiktelpu trīs atsevišķos apgabalos. «Nākotne» ir apgabals gaismas konusa augšējās daļas iekšienē, «pagātne» ir apgabals apakšējā gaismas konusa iekšienē, un «citur» (citā laikā» ir tikpat piemērots apzīmējums) ir pārējā laiktelpas daļa ārpus konusa.

Kāds ir pamats šim dīvainajam laiktel​pas trejādajam sadalījumam?

'Tas būtu spirālveida, ar asi gar vertikālo laika dimensiju.

Pirms bija parādījusies relativitāte un radījusi nekārtības ierastajos uzskatos par telpu un laiku, abi tika uzskatīti par neatkarīgām vienībām. Pieņemsim, ka laiktelpas koordināciju sākumpunkts (punkts, kur satiekas abi konusi) pārstāv pasākumu, kas notiek tieši šeit un tagad (t-0). 183 Klasiskajā fizikā ar absolūto laiku visi novērotāji vienotos, vai notikums noticis nākotnē (t>0) vai pagātnē (f<0). Bet relativitāte likvidē absolūto laiku. Izmantojot speciālās relativitātes vienādojumus (Lorenča transformācija), atklājas, ka notikuma telpas un laika koordinātes ir atkarīgas viena no otras.1 Tā rezultātā no mūsu skatu punkta secīgi laika mirkļi atbilst telpā vienādi izvietotu sakrautu horizontālu plakņu virknei, kā redzams 8.1. attēlā, bet kustīgs novērotājs atklātu, ka secīgie laika mirkļi atbilst sakrautām, izliektām plaknēm. Par spiti tam, ka kustīgs novērotājs redzēs izliektas laika plaknes,

mēs atklājam, ka katrs punkts, ko mēs uzskatām par esošu nākotnes (augšējā) konusā, paliks tur, neskatoties uz novērotāja kustību. Tāpat arī katrs relatīvi kustīgs novērotājs atklās, ka punkti pagātnes (apakšējā) gaismas konusā paliks tur, lai kāds arī būtu viņa kustības stāvoklis. Šādā izpratnē punkti augšējā (apakšējā) gaismas konusā ir absolūtā nākotnē (pagātnē).

'Lorenča transformācija nosaka x' un f notikuma koordinātes, kur x'=y(x- Gf> un f= y(t-6x), kur 6 =v/c un y=1/Vl-6J .

Kā tad ar punktiem no «citur» apgabala, kas neietilpst nevienā no abiem gaismas konusiem? Šajā gadījumā novērotājs var nospriest, ka notikuma laiks ir t > 0, bet citplanētietis, kas dosies garām ar pietiekami lielu ātrumu, uzskatīs, ka f < 0. Šī zīmes maiņa nozīmē, ka notikums pārcēlies no nākotnes pagātnē. Notikumu laika secības sajaukšana ir būtiska relativitātes iezīme, kurā telpa un laiks ir savienoti.

Vai šāda notikumu pārcelšana no nākotnes pagātnē nozīmē ceļošanu laikā? Protams, ne, vismaz ne tik ilgi, kamēr šādā ceļojumā varēsim sūtīt objektus ar ātrumu, kas lielāks par gaismas ātrumu (v > c), kas atbilstu telpiskām pasaules līnijām (ārpus gaismas konusa), - tēma, par ko tiek runāts nākamajā nodaļā.

Vienvirziena ceļošana nākotnē Viena no ceļošanas laikā iespējām, kuru gandrīz visi fiziķi atzīst par iespējamu, ir vienvirziena ceļošana nākotnē, kas balstīta uz laika paplašinājuma efektu. Labi zināmajā «dvīņu paradoksā» viens no dvīņiem - Liza paliek uz Zemes, savukārt viņas brālis Bārts iekāpj kosmosa kuģī, lai dotos ceļojumā uz kādu attālu zvaigzni. Kad Bārts atgriežas uz Zemes, viņš būs jaunāks nekā Liza, jo viņu vecuma atšķirība būs atkarīga no kosmosa kuģa ātruma Bārta ceļojuma laikā. Proporcija starp laiku, ko pavadīja Bārts, attiecībā pret Lizas pavadīto laiku kļūst mazāka, jo vairāk Bārta ceļošanas ātrums tuvojas gaismas ātrumam.

Ja Bārts ceļotu ar 98% ātrumu no gaismas ātruma, tad, piemēram, viens Bārta gads ilgtu piecus Lizas gadus.'

'Bārta un Lizas laika proporciju rēķina pēc koeficienta Vl-B2 , kur K = v/c ir Bārta ātrums, kas izteikts kā daļa no gaismas ātruma. Ja Bārts ceļo ar 98% no gaismas ātruma jeb R = 0,98, mēs aprēķināsim, ka V1-0,982 = 1/5.

Iztēlosimies Bārta ceļojumu uz zvaigzni, kas atrodas 185 desmit gaismas gadu attālumā. Liza nospriestu, ka Bārta ceļojums aizņems nedaudz vairāk kā divdesmit gadus (no Zemes laika raugoties), lai nosegtu divdesmit gaismas gadu attālumu. Bet Bārtam šķitīs, ka ceļojums ilgst tikai nedaudz vairāk kā piekto daļu šī laika jeb četrus gadus. Tāpēc Bārts ieceļo apmēram divdesmit gadu tālā Zemes nākotnē, pats procesa laikā novecojot par četriem gadiem. Šis dvīņu paradoksa piemērs ir ilustrēts laiktelpasdiagram- mā, kas parādīta 8.2. attēlā, kur mēs redzam attālumu no Zemes (gaismas gados) uz horizontālās ass un laiku (gados) uz vertikālās ass.

Skaidrības labad mēs esam atdalījuši Bārta un Lizas pasaules līnijas - Lizas līnija ir vertikāla piecus gaismas gadus, bet Bārta līnija ir ieliekta pie desmit gaismas gadu atzīmes. Lizas pasaules līnija ir vertikāla, jo viņa «kustas» tikai caur laiku. Bārts pavada pirmos trīsdesmit piecus gadus uz Zemes, tad ceļo gandrīz gaismas ātrumā, sasniedzot zvaigzni, kas atrodas apmēram desmit gaismas gadu attālumā, apmēram pēc desmit gadiem (saskaņā ar Lizas novēroto), un atgriežas uz Zemes, kad Lizai ir piecdesmit pieci gadi. Atcerieties, ka Bārtam ceļojuma laikā ir bijušas tikai četras dzimšanas dienas, kuras ilgušas divdesmit Zemes laika gadus. Pēkšņā pārmaiņa Bārta pasaules līnijas līknē pie zvaigznes atbilst pēkšņai ātruma maiņai, taču tā nav reāla.

8.2. attēls. «Dvīņu paradoksa» laiktelpas attēlojums, parādot dvīņu pāra Lizas un Bārta pasaules līniju proporcijas. Lizai, mājās palikušajam dvīnim, ir vertikāla pasaules līnija. Divdesmit trīs punkti uz katra dvīņa pasaules līnijas parada secīgās dzimšanas dienas. Bārts, kosmosā ceļojošais dvīnis, sava starpzvaigžņu ceļojuma laikā pieredz četras dzimšanas dienas, savukārt Liza piedzīvo divdesmit dzimšanas dienu. Tādējādi Bārts pēc atgriešanās mājās sasniedz savu n-to dzimšanas dienu sešpadsmit gadus vēlāk nekā Liza.

Atšķirīgā dvīņu novecošana tiek saukta par paradoksu, jo tā balstīta uz kustības relativitāti, un mēs varētu nodomāt, ka Bārts tikpat labi varētu uzskatīt sevi par mājās palikušo dvīni un Lizu par ceļojošo dvīni. Šādā gadījumā Lizas, nevis Bārta laiks ritēs lēnāk. Bet tikai vienmērīga kustība ir relatīva. Bārts zina, ka viņš uzsāka ceļojumu, jo juta ātruma pieaugumu un zudumu, tāpēc nav simetrijas starp abiem dvīņiem, un Bārts patiešām noveco lēnāk nekā Liza.

Principā šāda vienvirziena ceļošana laikā varētu no- 187 tikt patvaļīgi tālā nākotnē, ja būtu iespējams sasniegt nepieciešamo ātrumu. Piemēram, ja jūs gribētu nonākt miljons gadu tālā nākotnē (Zemes laika) ceļojumā, kas saskaņā ar jums ilgst vienu gadu, jūs varētu to darīt, ja jūsu ātrums būtu 99,99999999995% no gaismas ātruma visā ceļa gaitā.'

Protams, nav iespējams strauji sasniegt ārkārtīgus ātrumus, ņemot vērā cilvēku nespēju izturēt lielus paātrinājumus. Tomēr ātrumu, kas ārkārtīgi tuvs gaismas ātrumam, var sasniegt, paātrinot kosmosa kuģa ātrumu par vairākiem ga​diem ar konstanti 1 g paātrinājuma, kāds tas ir uz Zemes.

Tādā gadījumā var parādīt, ka laiks, kas pagājis uz Zemes (gados), tiktu izteikts ar divkārša pagājušā laika naturālo logaritmu attiecībā uz kādu no kosmosa kuģī esošajiem. [1] Piemēram, lai paietu viens miljons gadu uz Zemes, kosmosa kuģim pēc sava pulksteņa ar vienu g paātrinājumu vai palēninājumu būtu jāceļo 14,5 gadi. Protams, tehniskās grūtības, kas saistītas ar šādiem ceļojumiem, var tos padarīt nerealizējamus, bet fakts, ka tie ir teorētiski iespējami, ir ārkārtīgi interesants. Bez iespējas atgriezties pagātnē 'Sk. iepriekšējo zemsvītras piezimi formulai, bet jūs, iespējams, nevarēsiet pārbaudīt rezultātu uz kalkulatora, jo lielākā da|a kalkulatoru spēj aprēķināt skaitļus ar mazāk nekā trīspadsmit skait|iem aiz komata. Bet pastāv vienkāršs likums, kā izvilkt kvadrātsakni no skait|a, kas tuvs vieniniekam: kvadrātsakne no 1-x ir apmēram 1-x/2. šāda ceļošana laikā var tikt uzskatīta drīzāk par aizturētu jeb bremzētu kustību, nevis par īstu ceļošanu laikā. Bet ir nopietna atšķirība: tikko aprakstītajā piemērā kosmosa kuģim būs nepieciešams tikai 14,5 (nevis miljons) gadiem vajadzīgais degvielas daudzums.

Dvīņu paradoksa fizika ir tikusi eksperimentāli pārbaudīta. Ir parādīts, ka nestabilu subatomu daļiņu mūžs tiek pagarināts, kad tās ceļo ar ļoti lielu ātrumu. Piemēram, daļiņa, kas ceļo ar 98% gaismas ātrumu (kā Bārts), ceļo piecas reizes tālāk pirms sairšanas, nekā tas būtu gadījumā, ja mēs neievērotu laika

paplašinājumu. Līdzīgi efekti par ātrumiem daudz mazākā mērā ir atrasti cilvēka pieredzes sfērā. Ārkārtīgi jutīgi pulksteņi, paņemti līdzi reaktīvajā lidmašīnā un vesti apkārt pasaulei, ir gājuši lēnāk par ļoti niecīgu laika sprīdi, salīdzinot ar tiem, kas palikuši uz Zemes.1 Iespējams, cilvēki lidmašīnās noveco lēnāk par tādu pašu laiku, kā elektroniskā pulksteņa laiks iet lēnāk, bet šādu minūšu ietekme uz cilvēka bioloģisko «pulksteni» ne​var tikt izmērīta.

'Patiesībā ir svarīgs arī ceļošanas virziens. Lidmašīnām, kas lido uz austrumiem (Zemes griešanās virzienā), ir lielāks ātrums, un tām ir lielāks laika paplašinājuma efekts nekā lidmašīnām, kas lido uz rietumiem.

Divvirzienu ceļošana laikā Ceļošana nākotnē varētu būt daudz pievilcīgāka, ja būtu iespējams atgriezties tagadnē - iespējams, ar noderīgu informāciju, kas varētu uzlabot finansiālo stāvokli vai mīlestības izredzes. Lielākā daļa cilvēku, to skaitā vairākums fiziķu, ir skeptiski pret šāda veida ceļošanu laikā. Ja ceļošana laikā pagātnē vai alternatīvi divvirzienu ceļošana nākotnē būtu iespējama, varētu rasties dažāda veida paradoksi. Labāk zināmais no šiem paradoksiem ir došanās atpakaļ laikā un vectēva nogalināšana, pirms vēl viņš bija saticis vecmāmiņu. Nogalinot vectēvu, tava rīcība novērstu tavu pastāvēšanu nākotnē, - un kā gan patiesībā tu varētu ceļot atpakaļ laikā, lai veiktu šādu nelietīgu rīcību?

Ir tikuši piedāvāti dažādi risinājumi vectēva nogalināšanas paradoksam, kurus mēs apsvērsim pēc tam, kad apskatīsim laika mašīnas uzbūvi. Jā - tici vai netici tam, bet daži fiziķi šādas lietas ir aprakstījuši. Bet laika mašīnas, par kurām runā fiziķi, vienā nopietnā aspektā atšķiras no tām, kuras apskata H. G. Velsa ceļotājs laikā. Velsa stāstā ceļotājs laikā iekāpj ierīcē, kas paliek nekustīga telpā un kustas vienīgi laikā. Tāda ierīce, ceļojot pagātnē, nekavējoties sadurtos ar savu agrāko stāvokli un radītu katastrofālas sekas, jo divi priekšmeti nevar aizņemt vienu un to pašu telpu vienā un tajā pašā laikā.

Pretstatā tam, ceļošana laikā, par ko runā vairāki fiziķi, tiek veikta, izmantojot «parastu» transportlīdzekli, kas ceļo laiktelpā, kas ir deformēta, lai padarītu ceļošanu pagātnē iespējamu. Tādējādi laika mašīna ir tā, kas veic šo deformāciju, nevis pati ceļo cauri laiktelpai.

8.3. attēls. «Slēgta laika līknes» piemērs ar gaismas konusiem, sašķiebtiem ceļošanas virzienā, Ja tu varētu sekot šim ceļam laiktelpā no punkta A uz punktu D, tu būtu ceļojis atpakaļ laikā, pat ja katrs punkts ceļā šķistu esam kustībā uz priekšu laikā.

Apsvērsim iespējamo pasaules līniju, kas varētu aprakstīt ceļošanu laikā no A punkta uz punktu D (agrākā laikā) laiktelpas grafikā (8.3. attēlā). Ja pasaules līnija atrastos plakanā (nedeformētā) laiktelpas

apgabalā, transportlīdzeklis nevarē​tu sekot šai pasaules līnijai. Vienīgais pasaules līnijas seg​ments, ko tas varētu šķērsot, ir divi laika segmenti A līdz B un C līdz D (kuru līknes pārsniedz 45 grādus un iesniedzas drīzāk nākotnē, nekā pagātnē).

8.4. attēls. M. C. Ešera Ūdenskritums © 2000 Cordon Art B. V. - Baarn- Holland. Visas tiesības rezervētas. Paskatieties uz ūdens teknes apakšu un sekojiet ūdenim pa tekni. Katra punktā šķiet, ka ūdens plūst lejup, tomēr teknes augšdaļā tas atrodas augstāk nekā sākumpunktā.

Bet tagad iztēlosimies, ka laiktelpu var deformēt tādējādi, ka gaismas konusi katrā punktā gar pasaules līniju visi būtu orientēti ar asīm, vērstām gar pasaules līniju. Visa noslēgtā cilpa D-»A-»D veidotu slēgtu laika līkni. Šādā līknē ceļotājs, sekojot pasaules līnijai, vienmēr kustētos vietējā nākotnē (to nosaka sašķiebto gaismas konusu orientācija katrā punktā). Tomēr, kad ceļotājs, kas sāk ceļu punktā A, sasniegtu punktu D, viņš būtu ieceļojis atpakaļ laikā attiecībā pret savu sākšanas punktu. Efekts lielā mērā līdzinās slavenajam M. C. Ešera zīmējumam, kurā ūdens plūst pa paradoksālu tekni, katrā punktā plūstot uz leju, tomēr kaut kādā veidā uzvijoties augšup virs sākuma punkta (8.4. attēls).

Rodas jautājums, vai šādas laiktelpas deformācijas patiesībā ir iespējamas, vai arī cerību atrast šādu «laika mašīnu» nav vairāk kā iespēju uzbūvēt Ešera zīmējumā redzamo ūdenstekni.

Laiktelpas deformācija saskaņā ar vispārējo relativitāti Einšteina vispārējās relativitātes teorijā laiktelpu deformē jeb izliec matērijas klātbūtne - jo lielāks matērijas blīvums noteiktā punktā, jo lielāka deformācija. No šāda redzes- punkta gravitāte tiek uzskatīta nevis par spēku, bet gan par deformētas laiktelpas efektu uz priekšmetu kustību. Kodolīgā vispārējās relativitātes kopsavilkumā fiziķis Džons Vīlers saka, ka «matērija norāda laiktelpai, kā ieliekties, un laiktelpa norāda matērijai, kā kustēties».

Lai saprastu šo pamatideju, varētu būt noderīgi apsvērt 193 analoģiju ar izstieptu (plakanu) gumijas membrānu. Iztēlojieties, ka membrānas centrā novietots neliels svars, kurš rada ieliekumu. Bumbiņas, kas

tiek ripinātas pa deformēto membrānu, kustas virzienos, kas atkarīgi no to ātruma un deformācijas apjoma katrā punktā. Izvēloties pareizu ātrumu, bumbiņas pat varētu rotēt orbitā ap svaru, kas rada ieliekumu, tāpat kā planētas rotē ap Sauli. Bet šī analoģija ir nepilnīga, jo tā parāda tikai telpas izliekumu, bet neiekļauj laika dimensijas izliekumu. (Laika dimensijas izliekums ietekmē «gravitācijas sarkanās nobīdes», kas ir masīva ķermeņa izdalītā gaismas biežuma samazinājums, raugoties no attāla novērotāja skatpunkta.)

Deformētās laiktelpas ietekme uz priekšmetu kustību ir atkarīga no tā, cik ātri šie priekšmeti kustas.

Lēni kustīgiem priekšmetiem (kuru pasaules līnijas kustas galvenokārt laikā) laika dimensijas izliekums izskaidro viņu kustību. Pretstatā gaismas staram, kas laiktelpā kustas 45 grādu leņķī (un kustas cauri telpai un laikam vienādi), to ceļu ietekmē gan telpas, gan laika ieliekums. Vispārīgā relativitāte faktiski iepriekš nosaka ļoti nelielu gaismas staru izliekumu no attālām zvaigznēm, kad gaismas stars viegli pieskaras Saules malai - vietai mūsu Saules sistēmā, kur laiktelpai ir vislielākā deformācija. Iepriekš noteiktais Saulei piekļuvušā gaismas stara izliekuma apjoms patiesībā ir niecīgs (tikai apmēram 1/2000 grāda), jo pat tik liela masa kā Saule ne​var ievērojami deformēt laiktelpu. Tomēr tas ir pietiekami liels, lai to varētu izmērīt. 1919. gadā pirmo reizi tika novērots, ka zvaigznes līdzās Saules malai šķiet pārbīdām savas pozīcijas par paredzētajiem 1/2000 grādiem Saules aptumsuma laikā (vienīgajā laikā, kad tās bija redzamas), kas bija Einšteina teorijas apstiprinājums.

8.5. attēlā parādīts, kā izliektā laiktelpa varētu izskatīties par mūsu Sauli daudz masīvākas saules tuvumā. Gaismas konusi visi būtu orientēti ar savu asi gar laika virzienu (perpendikulāri parādītajai virsmai), kas katrā telpas punktā ir citāda. Faktiski gaismas konusi aizvien vairāk noliecas masīvās saules virzienā, jo tuvāk tai atrodas. Gaismas konusi noliecas saules virzienā, un tas nozīmē, ka, saskaņā ar attāla novērotāja redzēto, gaisma pamet sauli pamazinātā ātrumā. Bet vietējais novērotājs (uz saules!) neredzētu nekādas izmaiņas gaismas ātrumā.

8.5. attēls. Laiktelpas diagramma, kas parāda laiktelpas deformāciju melnā cauruma tuvuma. visi gaismas konusi uz šis virsmas kļūst pārmēru sašķiebti, jo tuvāk tie nonāk melna cauruma centram. Melnajam caurumam tuvākais gaismas konuss ir sašķiebies tik ļoti, ka neviena pasaules linija uz ta virsmas nevar kustēties ārā no cauruma.

Ja būtu iespējams saspiest mūsu Saules masu lodē ar apmēram trīs kilometru rādiusu, tā kļūtu par melno cauru​mu.' Šādā gadījumā lielais masas blīvums izraisītu tik lielas deformācijas laiktelpā līdzās saspiestajai Saulei, ka nekas, pat ne gaisma, nevarētu tam izbēgt. Noteiktā attālumā no melnā cauruma gaismas konusi tiktu tik ļoti sašķiebti, ka neviens gaismas stars, kas novirzīts uz to virsmas, nevarētu radiāli izkļūt ārā. Šis apgalvojums attiecas uz gaismas konusiem, kas pievilkti vistuvāk caurumam (vai vēl tuvāk) 8.5. attēlā.

Visgalējākais gaismas stars (gar blāvo, punktoto līniju) ceļo gar vertikālo laika virzienu un nekad nesasniegs attālu novērotāju. Varētu teikt, ka gaisma kustas cauri laiktelpai, kas tiek vilkta caurumā tik ātri, cik ātri gaisma kustas tai cauri, un tāpēc gaisma nekur netiek - tāpat kā skrienot pa vējdzirnavām.

Kāds visai šai diskusijai par melnajiem caurumiem sakars ar ceļošanu laikā? Saikne kļūst skaidrāka, ja paskatāmies uz rotējošajiem melnajiem caurumiem. Saskaņā ar vispārējās relativitātes vienādojumiem, rotējošais melnais caurums burtiski ievelk laiktelpu, kas atrodas ap to, šā melnā cauruma tuvumā. Šo laiktelpas ievilkšanu var attēlot, parādot apgāztus gaismas konusus, kā redzams 8.6. attēlā - tie ir ne tikai

radiāli vērsti uz iekšu, bet arī izkārtoti aplī. Ja melnā cauruma rotēšana ir pietiekami ātra, tad kādā radiālā attālumā R gaismas konusi tiek sašķiebti uz sāniem.

'Kopumā masa m kļūtu par melno caurumu, ja tā tiktu saspiesta rādiusā r, kas aprēķināts no ICm/c2 . Tikai zvaigzne, kas daudz masivāka par mūsu Sauli, varētu kļūt par melno caurumu savas dzīves beigās.

8.6. attēls. Frenka Tiplera «laika mašīna» no viņa 1976. gada doktora disertācijas (sk. piezīmi grāmatas beigas 121). Mašīna sastāv no superbliva rotējoša cilindra, kas deformē laiktelpu sava tuvuma. Ta ka rotējošais cilindrs pietiekami savij laiktelpu, lai novietotu gaismas konusus uz sāniem, kāds, kas ceļotu pa apli ap cilindru (gar spirālveida pasaules līniju), pārvietotos noteiktā vietā nākotnē, bet attāls novērotājs redzētu to ceļojam pagātnē.

Tāda laiktelpas deformācija pr/'nelpā atļautu ceļošanu pagātnē. Lai 197 to redzētu, apskatīsim spirāles pasaules līniju, kas parādīta 8.6. attēlā. (Šī spirāles pasaules līnija atbilst kādam, kas kustas pa riņķi ap melno caurumu.) Tieši tāpat kā 8.3. attēlā, ceļotājs, kas sekotu šai spirāles pasaules līnijai lejupejošā virzienā, vienmēr kustētos uz priekšu savā vietējā nākotnē (pamatojoties uz gaismas konusiem). Tomēr katras cilpas galā ceļotājs atrastos agrākā laikā, nekā būtu atradies cilpas sākumā.

Diemžēl ceļošana laikā, izmantojot rotējošos melnos caurumus, nav iespējama, jo slēgtas laika līknes, kas tos aptver, atrodas melno caurumu «notikumu redzeslokā». (Notikumu horizonts ir attālums no melnā cauruma, no kura nevar izbēgt pat gaisma.) 8.6. attēls faktiski pirmoreiz parādījās nevis saistībā ar melno caurumu laika mašīnu, bet gan to ieteica fiziķis Frenks Tiplers. [2] Attēls, kas ņemts no viņa 1976. gada doktora disertācijas, apraksta laika mašīnu, kas sastāv no nebeidzami gariem cilindriem, kas rotē ap vertikālu asi. Cilindrs ir laika mašīna slēgtās laika līknes dēļ, ko tas rada laiktelpā - visdziļākajā 8.6. attēla aplī. (Tiplera cilindrs nevar tikt parādīts attēlā, jo tā asis atrodas perpendikulāri horizontālajai (x, y) plaknei, un šis virziens ir ticis izmantots, lai parādītu laika dimensiju, nevis trešo telpas dimensiju z.

Diemžēl mēs nevaram uzzīmēt četru dimensiju diagrammu!)

Tiplera cilindram būtu jābūt veidotam no īpaši blīva materiāla un jārotē tik ātri, ka punkts uz tā virsmas kustētos ar ātrumu, kas ir vismaz puse no gaismas ātruma. Lai gan Tiplera cilindrs bija nebeidzami garš, vēlāk tika ieteikts, ka garš, bet noslēgts cilindrs arī varētu darboties. Nopietna problēma ir nepieciešamais blīvais materiāls, no kā būtu jāsastāv cilindram. Tiplers ir novērtējis, ka materiālam būtu jābūt tik blīvam, ka tam viena protona izmērā būtu jāiztur visa visuma masa! Skaidrs, ka šāds cilindrs nevarētu tikt izgatavots mūsu visumā. Tāpat kā ar melnā cauruma laika mašīnu, nestabilitāte ir vēl viena

fatāla problēma. Iztēloties, ka Tiplera cilindrs paliek stabils pie ārkārtīgi spēcigas abpusējas gravitācijas pievilkšanās starp tā daļām, ir tāpat kā iztēloties cieši novilktas gumijas lentes palikšanu novilktai, atlaižot tās galus. Šāda fantastiska cilindra uzbūvēšanas iz​redzes praktiski līdzinās nullei.

Bet varbūt meklēt jau gatavu cilindra versiju dabā? Vienu šādu iespēju izteica Kurts Cēdels 1949. gada atklājumā, ka rotējošā nebeidzamā visumā Einšteina lauku vienādojumu atrisinājumi rada slēgtas laika līknes. [3] Diemžēl mēs nedzīvojam Gēdela visumā, kuram būtu jābūt nebeidzamam izmēros, nebūtu jāizplešas un nebūtu jārotē ātrāk kā reizi katros 70 miljardos gadu. Mēs nezinām, vai mūsu visums rotē, bet, ja rotē, tad rotācijas ātrums ir vismaz tūkstoš reižu lēnāks.

Vēl viena iespējama gatava laika mašīna, ko 1991. gadā ieteicis Ričards Gots, iekļauj kosmiskās stīgas. [4] Tās ir ārkārtīgi masīvas sabrukušas pavedienveidīgas struktūras, kuras, kā uzskata daži teorētiķi, izveidojušās neilgi pēc lielā sprādziena. Ja kosmiskās stīgas pastāv un ja pāris nerotējošu stīgu tuvinātu vienu otrai, tad kā uzskata Gots, 199 tiktu radīta noslēgta laika līkne tai tuvākā laikā. Diemžēl Gota risinājums slēgtas laika liknes radīšanā šķiet tikpat neiespējams kā Tiplera un Gēdela idejas.

Iesaistīto kosmisko stīgu masai vajadzētu būt vismaz vienādai ar lielākās visuma masas daļu, un slēgtās laika liknes, kas to aptvertu, aizņemtu bezgalīgu visuma apgabalu.

Tārpejas No visiem laika mašīnu piedāvājumiem, kas līdz šim ieteikti, tārpejas, iespējams, ir visprātīgākais, lai gan mēs nezinām, vai tās patiešām pastāv. Pirmo reizi ieteiktas pirms vairāk nekā 80 gadiem, drīz pēc vispārējās relativitātes atklāšanas, tārpejas ir risinājums lauku vienādojumiem, kuros divi attāli visuma apgabali ir sasaistīti ar īsu, šauru tuneli (sk. 8.7. attēlu a, b). 8.7. attēlā b mēs redzam divas tārpejas atveres dažādos telpas punktos, bet (x, y) plaknē vienā laikā (laiks ir vertikālā dimensija). 8.7. attēlā a mēs redzam divas atveres vienā telpas punktā, bet dažādās (x, y) plaknēs. Tārpejai būtu arī iespējams savienot divus punktus, ko šķir gan laiks, gan telpa. Vai varat iztēloties, kāda varētu izskatīties diagramma? Ja tu ieietu pa vienu tārpejas atveri un izdzīvotu ceļojumā, tu izietu pa kādu attālu punktu telpā un attālā laikā pagātnē vai nākotnē.

8.7. attēls. Laiktelpa tčrpeju tuvuma: a) mute atrodas taja paša vietā telpa, bet dažādos laikos; b) mute atrodas dažādās vietās telpā, bet vienā laiko. Atcerēsimies, ka laika dimensija ir vertikālā virzienā.

Kā patiesībā varētu izskatīties tārpeja, ja gadītos tādu sastapt? Vispirms iztēlosimies, kāds tuvumā izskatītos melnais caurums. No melnā cauruma iekšpuses tevi nevarētu sasniegt nekāda gaisma, tāpēc nav nekāds pārsteigums, ka tas izskatītos melns. Tomēr, tā kā laiktelpas izliekums tā tuvumā ir ļoti liels,

melnais caurums darbojas kā gravitācijas lēca un izraisa spēcīgu vizuālu deformāciju savā tuvumā. Ārējam tārpejas apgabalam arī varētu būt spēcīga laiktelpas deformācija. Tomēr pati tārpeja, tā vietā, lai būtu mel​na, izskatītos kā logs uz kādu citu visuma apgabalu vai, iespējams, pat uz citu visumu.

Tārpeja bija ierīce, kas tika izmantota, lai viesotos 201 citplanētiešu pasaulē, Karla Sagāna grāmatā un filmā «Kontakts». 1985. gadā CalTech grupa Kipa Torņa vadībā uzsāka nopietnus pētījumus tārpeju fizikā. [5] Viņi vēlējās saprast, tieši kas būtu nepieciešams, lai tārpeju varētu šķērsot cilvēks, kas nozīmētu, ka tārpejai būtu jābūt stabilai pret sabrukumiem un cilvēka ceļā vajadzētu būt tikai vienkāršiem gravitācijas laukiem.1 Līdzko šie nosacījumi tiek izteikti kvantitatīvi laiktelpas izliekuma terminos, vispārējās relativitātes vienādojumi mums saka, kāds matērijas veids un izkārtojums būtu nepieciešams, lai radītu šādu izliekumu.

Toma grupa atklāja, ka vēlamajai tārpejai būtu jābūt caurvītai ar ārkārtīgi neparastas dabas matēriju vai laukiem. Lai izturētu iekšupvērsto graujošo gravitācijas spēku, matērijai būtu jāspēj radīt ārkārtīgi lieli uz āru vērsti spēki. Tomēr matērijai būtu jābūt arī ar ārkārtīgi zemu masas vai enerģijas blīvumu, lai tā ievērojami neveicinātu iekšupvērstās gravitācijas pievilkšanās spēku, kas veicinātu sabrukumu.

Iztēlojieties materiālu, kura stiprums (mārciņa uz mārciņu) ir vairāk nekā triljons reižu lielāks par tēraudu, un jūs nedaudz aptversiet šīs neparastās matērijas savādo dabu.

'Briesmas ceļotājam rada nevis ceļā esošo gravitācijas spēku lielums, bet gan to variācijas viņa ķermeņa garumā, t. i., paisuma un bēguma efekts. Melnā cauruma tuvumā paisuma un bēguma spēki ir tik lieli, ka cilvēks tiktu izstiepts kā krējuma konfekte.

Viens veids, kā aprakstīt šādu neparastu matēriju, ir tāds, ka tai jābūt ar negatīvo enerģiju vai masu.

Negatīvās enerģijas ideja fizikā nav nezināms lielums. Mēs ikdienā aprakstām gravitācijas potenciālo enerģiju starp divām masām kā negatīvu. Tomēr te mēs runājam par negatīvu kopējo enerģiju (tai skaitā enerģiju miera stāvoklī). Tomēr par negatīvo enerģiju fizikā ir runāts dažādos kontekstos.

1948. gadā Hendriks Kazimirs izteica negatīvo enerģiju kā kvantu mehānikas vakuuma svārstīšanos, kas varētu būt (un ir bijusi) novērota kā pievilkšanās spēks starp nepielādētu vadāmības plašu pāri. [6] Negatīvā enerģija arī iesaistās postulētajā melno caurumu izgarošanā, ko atklāja Stīvens Hokings 1974. gadā (lai gan tā vēl nav tikusi novērota), un ari visuma izplešanās teorijā, kas apraksta eksponenciāli ātru agrīnā visuma izplešanos. [7] Negatīvās enerģijas (un tās gravitācijas atgrūšanas) dēļ novērots, ka lielākā daļa attālas matērijas visumā šķiet kustamies prom no mums ar aizvien palielinātu ātrumu. [8ļ Visbeidzot par gaismu ātrākām daļiņām (tahioniem), ja tādi pastāv, būtu negatīvā enerģija, kā norādīts atsaucē (sk. nodaļu par gais​mu ātrākām daļiņām).

Neviens nezina, vai matērija eksistē tādā formā, kas varētu radīt negatīvo enerģiju pietiekamā koncentrācijā, kas nepieciešama tārpejas stabilizēšanai, vai arī šādas stabilas tārpejas dabā patiešām varētu pastāvēt. (Stīvens Hokings, piemēram, pauž šaubas, ka tārpejas varētu būt šķērsojamas «hronoloģijas aizsargājošās varbūtības» dēļ - kas tā nosaukta tāpēc, ka tā padarītu pagātni «drošu» vēsturniekiem.) 203 [9ļ Ja Hokingsa varbūtība tomēr būtu kļūdaina un stabilas, šķērsojamas tārpejas pastāvētu, tad tās būtu laika mašīnas. Pārsteidzoši, bet pat tās tārpejas, kas savienotu attālus punktus telpā vienā laikā, varētu tikt izmantotas ceļošanai pagātnē. Paskatīsimies, kā jūs varētu izvēlēties vēlamo laiku, izmantojot šādu tārpeju.

Tārpejas ieejas atvere ir stabila attiecībā pret attālām zvaigznēm, savukārt izejas atvere kādā attālā vietā pārvietojas ar ļoti lielu ātrumu vai nu atpakaļ, vai uz priekšu, vai arī aplī. (Tārpejas, tāpat kā citus masīvus objektus, kustina gravitācijas spēki.) Pulksteņi pie kustīgās atveres laika paplašinājuma dēļ virzās uz priekšu daudz lēnāk nekā tie, kas atrastos pie fiksētās atveres, bet, ja jūs dotos cauri tārpejai, pulksteņi pie abām atverēm rādītu vienādu laiku. (Patiesībā, šķērsojot tārpeju, laiks vispār nepastāv.) 8.8. attēlā parādīts, kā darbojas laika mašīna.

Fiksētā tārpejas atvere kustas gar vertikālo pasaules līniju, kamēr svārstīgā atvere kustas pa līkloču

pasaules līniju. Ievēro, kā secīgi pulksteņa tikšķi ir izvietoti ar lielākiem atstatumiem gar likloču pasaules līniju laika paplašināšanās dēļ. (Abi pulksteņi tika sinhronizēti laikā f=0, kad laika mašīna tika radīta.)

Iedomājieties ceļotāju, kurš sāk pie fiksētās atveres (laikā f=15 gadi) un ceļo cauri kosmosam pa ceļu A, visbeidzot sasniedzot kustīgo atveri (kuras pulkstenis rāda f=6 gadi). Šī ceļojuma daļa ir priekšlaicīga laikā par gaismu mazākā ātrumā (pasaules līnijas līkne nav mazāka par 45 grādiem). Atgriešanās ceļojums uz ieejas atveri ir caur to pašu tārpeju (pārtrauktais ceļš B), kurš sasaista divus attālus punktus vienā laikā (f=6 gadi). Tīrais ceļojuma rezultāts ir tāds, ka esi nonācis 9 gadus atpakaļ laikā un atgriezies sākotnējā vietā.

8.8. attēls. Līkloču līnija parada vienas tārpejas atveres pasaules līniju, kas svārstās uz priekšu un atpakaļ. Otra mute ir stacionāra, un tās pasaules līnija sakrīt ar vertikālo laika asi. Viena gada intervāli ir parādīti uz katras pasaules līnijas. Ceļojuma atpakaļ laikā piemērs: kāds atstāj stacionāro tārpejas atveri pie f=15 gadi, ceļo cauri parastajam kosmosam pa ceļu A gandrīz gaismas ātrumā un atgriežas caur tārpeju (ceļš B) laikā t=6 gadi.

Pastāv nopietns ierobežojums ceļošanai atpakaļ laikā, 205 kas attēlots 8.8. attēlā. Tas atļauj ceļot atpakaļ laikā tikai līdz noteiktam laikam pēc tam, kad mašīna tikusi radīta. Laika ceļošanas robeža ir tas laiks, kurā pasaules līnija, kas savieno vienādus laika punktus pie fiksētās un kustīgās atveres, veido 45 grādu leņķi (punktotā līnija savieno punktus pie f=4 gadi). Ceļotājs, kas uzsāk ceļu tieši šajā laikā, un kurš ceļo ar gaismas ātrumu cauri kosmosam, lai sasniegtu otru tārpejas atveri, varētu atgriezties mājās pa tārpeju un ierasties atpakaļ tajā pat laikā, kad devās prom.

Kāpēc tu nevaretu nogalināt savu vectēvu jaunībā Neskatoties uz augšminēto ierobežojumu, cik tālu atpakaļ laikā ceļotājs varētu nonākt, visi paradoksi, kas saistīti ar ceļošanu laikā, saglabājas. Piemēram, vairākus simtus gadus pēc šādas laika mašīnas radīšanas ceļotāji laikā varētu saskarties ar iespējām atgriezties laikā, lai nogalinātu savus vectēvus. Apsveriet šo pēc būtības pretrunīgo notikumu gaitu: tu atgriezies laikā -» tu nogalini savu vectēvu, viņam vēl bērnam esot —► tu nekad neesi piedzimis -» tu nevari atgriezties laikā. Jebkura ceļošana laikā, kas pieļautu šādas nesakarības, šķistu neiespējama. Zinātniskās fantastikas rakstnieki ir bijuši īpaši izdomas bagāti, atklājot iemeslus, kāpēc varētu būt neiespējami ceļotājam laikā paveikt šo nelietīgo nodarījumu. Šeit ir daži pieņēmumi: 1 Ceļošana laikā ir tik bīstama, ka neviens pēc šī ceļojuma neizdzīvo. (Iespējams, dodoties atpakaļ

laikā, tu tiec pārvērsts par antimatēriju.)

2. Pirmais ceļojums laikā iznīcina visumu (un tas vēl nav noticis!).

3. Tu nevari nokļūt atpakaļ «pēc izvēles» kādā telpas un laika punktā vai punktā, kas nav tava izvēle. Iespēja, ka tu atgriezīsies laikā un vietā, kur bija tavs vectēvs, patiesībā līdzinās nullei.

4. Enerģijas apjoms, kas nepieciešams, lai aizsūtītu tevi atpakaļ laikā vairāk nekā uz pāris sekundēm, ir pārmērīgi liels.

5. Tu nespēj apstāties kādā noteiktā pagātnes laikā, bet tikai ātri pasteidzies tam garām.

6. Pēc tam kad esi nokļuvis atpakaļ laikā, kur dzīvoja vectēvs, tu vari tikai novērot, nevis mijiedarboties ar matēriju.

7. Jebkuras izmaiņas, kuras tu veic, nogalinot savu vectēvu, jau ir notikušas, tāpēc persona, kuru tu no​galini, patiesībā nav tavs vectēvs.

8. Tu zaudē savas atmiņas par nākotni, ceļojot atpakaļ laikā, un tev nav ne jausmas, kāpēc tu tur atrodies vai no kurienes esi nācis.

9. Ikreiz, kad tu centies nogalināt savu vectēvu, kaut kas nojūk: lode paiet garām, ierocis iestrēgst utt., utjpr. Šiem notikumiem, kas aizkavē viņa nāvi, ir jānotiek, jo ir tikai viena pagātne un to mainīt nav iespējams.

Pēdējais minētais iemesls, kāpēc nebūtu iespējams at- 207 griezties laikā un nogalināt vectēvu, ir īpaši interesants, jo tas sniedz priekšnojautu par to, ka brīvā griba patiesībā ir ilūzija. Iedomājies, ka mēs apsveram vectēva paradoksa versiju nākotnes ceļojuma terminos. Pēc pabūšanas nākotnē tu uzzini, ka kāda pašlaik dzīva esoša cilvēka pēctecis nolems iznīcināt planētu. Atgriežoties tagadnē, tu nolem nogalināt šo cilvēku, lai glābtu cilvēci no viņa ļaunā pēcnācēja. Vai tad šķiet tikpat prātīgi pateikt, ka tev to nebūs iespējams izdarīt, kā vectēva paradoksa gadījumā?

Saskaroties ar to, tu varētu teikt nē. Galu galā nākotne vēl nav notikusi, tāpēc kā gan mēs varam runāt partā izmainīšanu, kas vēl nav noticis? Ja mums ir brīvā griba, mums noteikti būtu jāspēj šodien veikt darbību, kas izmainītu iespējamo nākotni, kas notiktu bez mūsu iejaukšanās. Tomēr, ja jūs tam ticat, un jūs arī ticat, ka pagātne ir nemaināma (pat ceļojot laikā), jūs arī patiesībā sakāt, ka tagad cilvēkiem ir brīvā griba, bet dienās, kad dzīvoja vectēvs, tā nebija. Nespēja doties atpakaļ un nogalināt vectēvu nav acīmredzamais brīvās gribas trūkums, bet gan pretrunu trūkums sevī. Tu nevari doties atpakaļ laikā un paveikt nodarījumu nevis tāpēc, ka tev nav brīvās gribas, bet tāpēc, ka pagātnē tā nenotika (jo tu pastāvi), tāpēc tas nevar notikt, lai arī cik stipri tu censtos.

Mirkli vēlāk gan profesors Vaksmans, gan viņa laika mašīna ies bojā, bet strīds par to, vai dinozauri bija siltasiņu vai aukstasiņu dzīvnieki, paliks neatrisināts.

8.9. attēls. TALA MALA © 1987 FARVVORKS. Visas tiesības rezervētas. Atsevišķs novilkums ar atļauju.

Ja tu neesi apmierināts ar šo paskaidrojumu, pastāv arī desmitā iespēja: tu vari atgriezties laikā un nogalināt savu vectēvu, bet tad tu atrastos citā visumā, kurā viņš neizdzīvoja, lai dotu dzīvību tavam tēvam. Tad kā gan tu 209 varēji nokļūt atpakaļ laikā? Tu esi tikai gadījuma ciemiņš no kāda paralēla visuma, kurā vectēvs izdzīvoja. Šī fantastiskā ideja ir savienojama ar kvantu teorijas daudzpasauļu versiju, ko ieteica Hjū Everets III. [10] Evereta pretrunīgajā teorijā visums nemitīgi sazarojas laikā, no tā atdalās paralēlie visu- mi, kas atbilst dažādiem notikumu iznākumiem.

Jūs varat uzskatīt Evereta izskaidrojumu par vectēva paradoksu kā pārāk savādu, lai būtu ticams.

Diskusijas mērķis nebija jūs pārliecināt, ka pastāv noteikta atbilde uz vectēva paradoksu. Mērķis drīzāk bija parādīt, ka ceļošana atpakaļ laikā automātiski nenoved pie paradoksa. Droši apgalvot varam vienīgi to, ka, neskaitot Evereta daudzpasauļu idejas, ceļošana atpakaļ laikā, kas jautu nogalināt vectēvu, ir neiespējama. Tomēr, nezinot visus ceļošanas laikā ieviestos fizikas «likumus», nevar droši apgalvot, ka kāds no deviņiem minētajiem iemesliem ir nepatiess, apsverot, kāpēc tu (ceļotājs laikā) nevarētu nogalināt vectēvu. Ja kāds apgalvo, ka ceļošana laikā ir neiespējama vectēva paradoksa dēļ, šim cilvēkam būtu jāpierāda, ka ikviens no deviņiem piedāvātajiem risinājumiem (plus vēl daudzi citi neminēti) ir nepatiess.

Mans vērtējums idejai, ka ceļošana laikā uz pagātni ir teorētiski iespējama, ir nulle kukū. Bet es tai piešķiru 2 kukū, ņemot vērā tās iespējamību mūsu visumā.

9. nodaļa PAR GAISMU ĀTRĀKAS DAĻIŅAS PASTĀV Pirms gandrīz simt gadiem kāds jauneklis sapņoja notvert gaismas staru. Taču, būdams vēl zēns, Alberts Einšteins saprata, ka panākt gaismas staru ir tikpat bezcerīgi kā dzīties pakaļ varavīksnei - šī ideja vēlāk tika likta viņa relativitātes teorijas pamatā. Saskaņā ar relativitāti, netikai nav iespējams notvert fotonu vakuumā1 , bet nevar pat samazināt tā ātrumu līdz ātrumam, ar kādu tam seko. Vēl vairāk ir neiespējami palielināt lielu ķermeņu ātrumu līdz gaismas ātrumam vakuumā c, lai arī kā šo ātrumu palielinātu. Šā iemesla dēļ Einšteins 1905. gadā, publicējot relativitātes teoriju, secināja, ka «gaismas ātrumam nav eksistences iespēju». |1] Bet, par spīti Einšteina apgalvojumam (bet varbūt tieši tādēļ), daži fiziķi apšaubījuši, vai relativitāte ir attiecināma uz ātrumiem, kas ir lielāki par gaismas ātrumu (FTL).

Viena iespēja ir - reālām daļiņām var būt FTL ātrumi bez paātrinājuma ar gaismas ātruma barjeru; šo ideju 1962. gadā ieteica Bilaniuks, Despandi un Sudaršans. [2] 'Fotonu iedomājas kā gaismas daļiņu vai gaismas enerģijas piciņu.

'Tahions - no grieķu takhus - ātrs.

Viņi uzskatīja, ka hipotētiskai daļiņai, ko vēlāk nosauca par ta- 211 hionu,' jau no tās rašanās kādā kodolreakcijā varētu būt FTL un tās ātrums nebūtu zemāks par c.

9.1. attēls. Einšteins gatavojas notvert gaismas staru. Par atļauju izmantot ilustrāciju jāpateicas: JlmWarren, www.jimwarren.com Ja pieņemam, ka daļiņas ir dzimušas ar FTL ātrumu, zūd problēma par nepieciešamo milzu enerģijas daudzumu, kas nepieciešams, lai šīs daļiņas ātrumu pietuvinātu gaismas ātrumam. Gaismas ātrums tad kļūst par divdaļīgu ātruma barjeru abpus šīm daļiņām. Viena no šīs shēmas priekšrocībām ir tā, ka tahioni varētu aizpildīt citādi tukšo klasi: daļiņas, kas vienmēr kustas ātrāk par gaismu, un tādējādi tās varētu papildināt abas pārējās zināmās klases - (1) daļiņas, kas pārvietojas ar gaismas ātrumu, kā 213 fotoni un gravitoni, zināmi kā luksoni, un - [2] daļiņas, kas pārvietojas ar ātrumu, kas mazāks par gaismas ātrumu, un kuras sauc par tardioniem. Varam saskatīt interesantu simetriju starp trim daļiņu klasēm (tahioni,

tardioni un luksoni), attiecinot momentu pret enerģiju katram šo daļiņu veidam (sk. 9.2. attēlu).

9.2. attēls. Moments (p) pret enerģiju (E) tahioniem, tardioniem un iuksoniem. E pavairo pārējo enerģiju mc2 , un p pavairo mc. E un p saistība iuksoniem parūdīta ka divas taisnas līnijas, ka pārtrauktās līnijas hiperbola tahioniem un ka nepārtrauktās līnijas hiperbola tardioniem. Kā redzams attēlā, tardioniem ir minimāla iespējamā enerģija Ј=1, bet nav minimālā momenta, kamēr tahioniem ir minimālais iespējamais moments p= 1, bet nav minimālās enerģijas.

Tahioni, ja tie pastāv, būtu pirmās teorētiski aprakstītās daļiņas, pirms tās novērotas realitātē.

Faktiski laika gaitā šādi - teorētiski, pirms eksperimentālās novērošanas - tikušas aprakstītas arī citas daļiņas, ieskaitot pozitronu, an- tiprotonu, pionu, Omega Minus, Z un W bosonus, triju veidu neitrīno un sešu veidu kvarkus. Daži lasītāji varētu iebilst pret šādu salīdzinājumu, jo minētās daļiņas ir vai nu daļa no teorētiskā modeļa, vai arī, kā neitrīno, tika postulētas, balstoties uz empīriskām liecībām. Piedevām vēl tahioni nav vienkārši cita veida daļiņas; faktiski tām piemītošā FTL ātruma rezultātā tahioniem ir dīvainas īpašības. Šīs īpašības rodas, attiecinot relativitātes vienādojumus uz «virsgaismas» (v>c) ātrumiem. Lai diskutētu par šīm tahionu īpašībām koncepciju līmenī, ar tām saistītos atvasinājumus parādīsim galvenokārt zemsvītras piezīmēs, nevis tekstā.

Tahionu īpašības 1. Iedomātā miera stāvokļa masa. Iedomātie skaitļi tiek definēti kā negatīvo skaitļu kvadrātsaknes.

Apgalvojums, ka 214 tahiona masa miera stāvoklī m ir iedomāta, nozīmē, ka m2 ir negatīvs. Visiem novērojamiem fiziskiem lielumiem, kā enerģijai un momentam, ir reālas, nevis iedomātas vērtības. Bet, tā kā tahioniem ir reālas enerģijas vērtība E un moments p, relativitātes vienādojums nosaka, ka tahionu miera stāvokļa masa ir iedomāta un tātad nevar būt novērojama.'

Iedomāta, nenovērojama miera stāvokļa masa pati par sevi nav problēma. Tomēr, tāpat ka fotoniem (gaismas piciņām), tahioniem masa miera stāvoklī nav tieši novērojama, tāpēc ka mēs (kas sastāvam no tardioniem) ne​kad nevaram noķert tahionu un novērot to miera stāvoklī.

2. Noķert tahionu - veltas pūles. Pieņemsim, ka jūs mēģināt noķert tahionu, kustoties ar kādu noteiktu FTL ātrumu, ja jūs, dzenoties tam pakaļ, nepārtraukti palielināt šo ātrumu, drīz vien jūs skaidri sapratīsiet, ka tas ir veltīgi, jo vairāk jūs, dzenoties pakaļ tahionam, palielināsiet ātrumu, jo lielāks, attiecībā pret jums, būs tahiona relatīvais ātrums. Tas ir tieši pretēji «normālai» daļiņai, t.i., tardionam, kurš, jūsu ātrumam pieaugot, šķietami kustēsies lēnāk.2 'Dotais E=ymc2 un p=ymv, ja v > c, tad y= 1/ Vi - v2 /c2 ir iedomāti, un tātad m arī jābūt

iedomātam, lai E un p būtu reāli.

2 )a jūs ar ātrumu u dzenaties pakaļ tahionam ar ātrumu v, tad tahiona relatīvais ātrums attiecībā pret jums būs v' = (v - u) /(I - uv/c2 ), v'>v, kad v>c.

It kā tahions spētu sajust jūsu pakaļdzīšanos un palielinātu ātrumu, lai izbēgtu no jums. Taču patiesībā tahiona ātruma palielināšanās nebūt nav saistīta ar tahiona 215 «saprātu» - tas ir vienkārši antifakts, kas parāda, cik savādi ātrumi tiek palielināti un kombinēti, ja viens no šiem ātrumiem ir lielāks par gaismas ātrumu. Tahions ne tikai palielina ātrumu, jo ātrāk jūs tam dzenaties pakaļ, bet kādā noteiktā brīdī tas attālināsies no jums bezgalīgā ātrumā - tas vārda tieša nozīmē var būt vienlaicīgi visur.[1] (Pūles noķert tahionu ir tikpat veltīgas kā pūles noķert fotonu, kuram ir nemainīgs ātrums, neatkarīgi no tā, kādā ātrumā jūs tam sekojat.)[2] 3. Enerģijas samazināšanās, pieaugot ātrumam. Sakarība starp daļiņas totālo enerģiju E un tās ātrumu v visā ātrumu diapazonā ir parādīta 9.3. attēlā - gan v<c (tardioniem), gan v>c (tahioniem).[3]

9.3. attēla grafikā, ja v>c, ir parādīts, ka tahionam zaudējot enerģiju (samazinoties E), tā ātrums nevis samazinās, bet palielinās. Tahiona enerģijai tuvojoties nullei, tā ātrums tuvojas bezgalībai, un tahions pietuvojas tā saucamajam transcendentālajam stāvoklim. Šīs savādās enerģijas un ātruma atkarības rezultātā tahionu spēka un paātrinājuma vektori ir vērsti pretējos virzienos - ja gribat palielināt tahiona ātrumu, mēģiniet to noturēt!'

'Tomēr no šī fakta jums nevajadzētu secināt, ka tahions izturas kā negatīvās masas daļiņa, jo F=ma ir pielietojams vienīgi gadījumā, ja objektam ir fiksēta masa. Tahionam samazinot ātrumu, tā relatīvā masa pieaug, tāpēc spēka rezultātā tahiona moments spēka virzienā pieaug.

4. Negatīvā enerģija. Iedomāsimies, ka jūs, stāvot uz Zemes, un kāds svešinieks, atrodoties kosmosa kuģī, vienlaicīgi novērojat tardionu (varbūt no cita kosmosa kuģa) un mērāt tā enerģiju. Jūsu mērījumi būs atšķirīgi, bet jūs abi varat secināt, ka tardiona totālai enerģijai (kinētiskā+ cita 217 veida enerģija) ir jābūt pozitīvai. Bet tagad iedomāsimies, ka jūs abi novērojat tahionu. Šajā gadījumā jūs tahiona enerģiju varat mērīt kā pozitīvu, bet otrs novērotājs to mērīs kā negatīvu - vai otrādi.1 Ideja par to, ka, pēc viena novērotāja uzskatiem, tahioniem ir pozitīva enerģija, bet pēc citu negatīva, ir ļoti savāda. Šīs īpašības dēļ notiek dažas reakcijas, kas neatbilst enerģijas likumam, - bet par to nedaudz vēlāk.

5. Atpakaļ uz nākotni? Saistība starp FTL ātrumiem un apgriezto laiku ir kļuvusi par populāru zinātnes un kultūras fikciju, un tās pamatā ir relativitāte. Iedomājieties, ka jūs, stāvot uz Zemes, ar tahionu palīdzību (kuru ātrums ir v>c) sūtāt ziņu draugam citā galaktikā.2 Cilvēki, kas kosmosa kuģī dodas uz šo otro galaktiku, var atklāt, ka laiks starp ziņas sūtīšanu un saņemšanu ir nodzēsts, - un ziņa var tikt saņemta pirms tās nosūtīšanas!3

'Ja novērotājs redz tahionu ar enerģiju f un ātrumu v, tad otrs novērotājs ar relativo ātrumu u tahiona kustības virzienā izmērīs tā enerģiju C =y (f - up). E un E' ir pretējas zīmes, ja u>E/p = c'/v.

2 lkviena ierīce, kas izdala tahionus, kalpo par ziņas devēju. Vienkārši ieslēdzot vai izslēdzot šo ierīci, jūs radāt bitu ( nuļļu un vieninieku) plūsmu, kas sastāda ziņu.

'Tahions, kas tiek sūtits no Zemes laikā 1=0, galaktikā tiks saņemts pēc x gaismas gadiem laikā t=x/v. Saskaņā ar novērojumu, ko veic cilvēki kosmosa kuģī, kas dodas uz šo galaktiku ar ātrumu u, signāls šai galaktikā tiks uztverts laikā t'=y(t - ux/c2 ), kas ir mazāk par 0, jo u>c2 /v.

9.4. attēls. Tahiona signāls diviem dažādiem novērotajiem. Zemes novērotāji uzskata sevi par ziņas devējiem, bet novērotāji kosmosa kuģi cilvēkus uz Zemes dēvē par ziņas saņēmējiem.

Kādos apstākļos cilvēki kosmosa kuģi varētu novērot šādu dīvainu rezultātu? Ātrumam, ar kādu viņi dodas prom no Zemes, būtu jābūt lielākam par u=c2 /v, kas ir mazāks nekā c. (Piemēram, ja ziņas sūtītājs uz Zemes lietoja tahio- nus, kuru ātrums ir desmit reižu lielāks par gaismas ātrumu, ceļotāji kosmosa kuģī redzēs laika pārmaiņas tikai tad, ja kosmosa kuģa ātrums ir vismaz desmitā daļa no gaismas ātruma.) Ņemiet vērā, ka gan izmaiņas laika kārtībā, gan tahiona enerģijā, kas jau iepriekš apskatītas 4. punktā, parādās tādā pašā minimālā ātrumā, ar kādu pārvietojas kosmosa kuģis.

Fiziķi runā par laika izmaiņu cēloni (ziņas nosūtīšana) un to efektu (ziņas saņemšana) kā par cēlonības pārkāpumu. Viens no veidiem, kā pieņemt šādas dīvainības bez paradoksiem, ir citādi izskaidrot, kurš bija ziņas sūtītājs un saņēmējs jeb kas bija cēlonis un kas - sekas. Domas dalās - vai šāda interpretācijas shēma var reāli pasargāt no paradoksiem, kas saistīti ar ziņu nosūtīšanu atpakaļ laikā - tā teikt, jūsu agrākajam «es»? [3] Ja tahioni tiešām ļauj mums sūtit ziņas atpakaļ laikā, šī iespēja daudzu cilvēku acīs padarīs viņu eksistenci «ļoti nepatīkamu». (Tahionu izmantošana ziņu sūtīšanai atpakaļ laikā ir Džona Karpentera šausmu filmas «Tumsas princis» tēma.)

Lai gan nav veiktas aptaujas fiziķu vidū, ko viņi domā par tahioniem, visticamāk, ka lielākā daļa tos neņem nopietni, jo viņi ir tik dīvaini (t. i., tahioni, nevis fiziķi). Skepticismu vēl vairāk palielina gadiem ilgo tahionu meklējumu eksperimentu negatīvie rezultāti. Šo meklējumu pamatā ir viena vai otra tahionu īpašība, kas minētas iepriekš. Piemēram, dažos pētījumos, kuros daļiņu ātrumi tiek mērīti, ir apskatīti kosmisko staru vai paātrinājumu radītie daļiņu FTL. Citos eksperimentos tiek apskatītas daļiņas ar iedomātu masu vai negatīvu m2 (ko var noteikt, izmērot daļiņas enerģiju un momentu).1 'Daļiņas masu var apreķinat no momentap un enerģijas E, lietojot formulu mJ = EVC-p'/c2 .

220 Izņemot vienu neapstiprinātu novērojumu par kosmosa stariem, tahioni nav atrasti. [4] Protams, ir iespējams, ka tahioni eksistē, bet tie nav saistīti ar pārējo matēriju. Taču šāda iespēja ierindotu

tahionus metafizikas jomā.

Kāpēc gan daži fiziķi joprojām uzskata tahionu esamību par iespējamu, neraugoties uz negatīvajiem eksperimentu rezultātiem? Protams, tāpēc, ka eksperimenti nepierāda šādu daļiņu neesamību, bet gan, ja tās pastāv, to īpašības ir tādas, ka esošajos eksperimenta apstākļos tos nevar konstatēt. Turklāt starp zināmajām daļiņām ir viena kategorija - neitrīno, kuru masa ir tuvu nullei, tādējādi m2 vērtība visiem trim neitrīno veidiem, ņemot vērā mērījumu nenoteiktību, tikpat labi var būt negatīva.

Vai neitrīno varētu būt tahioni?

Sākotnēji bija zināms tikai viens neitrīno veids - kas asociējas ar elektronu un ir zināms kā elektronu neitrīno. Tagad ir zināmi vēl divu veidu neitrīno, kas asociējas ar muon un tau daļiņām. Pirmais neitrīno 1930. gadā atklāja Volfgangs Pauli, izskaidrojot mīklainās parādības kodola beta sairšanas procesā. Pauli bija izcils fiziķis-teorētiķis, bet runāja, ka laboratorijas iekārtas viņa klātbūtnē «uzejot gaisā». Šī «Pauli efekta» dēļ fiziķi-eksperimentētāji pat baidījās ielaist Pauli savās laboratorijās. Par laimi, Pauli spējas analizēt eksperimentu rezultātus bija labākas par spējām rīkoties ar laboratorijas iekārtām.

Paraudzīsimies, kā viņš apskata nenovērojamās daļiņas 221 (neitrīno) klātbūtni beta daļiņu sairšanā.

Pieņemsim, ka «vecāku» kodols A sairst un pārveidojas par «meitas» kodolu B un elektronu ( beta daļiņu). Šo sairšanas procesu izsaka kā A^B+e. Tā kā smagais meitas kodols B izdalās ar ļoti mazu enerģiju, vieglais elektrons saņem gandrīz visu enerģiju E, kas izdalās sairumā, kur f=Amc2 . (Am ir masas starpība starp vecāku un meitas kodoliem.)

Citiem vārdiem, ja kodols sadalītos tikai divās daļiņās, elektrons vienmēr tiktu izsviests ar noteiktu specifisku enerģiju, un rezultātā tiktu iegūts vienas līnijas spektrs.

Turpretī beta daļiņu sairšanā novērotais spektrs nav viena linija, bet gan nepārtraukta elektronu enerģijas izdalīšanās. Pauli secināja, ka šāda nepārtraukta izdalīšanās norāda, ka beta daļiņu sairšanā piedalās trešā, nenovērotā daļiņa (neitrīno). Sairšanu viņš formulē kā A-^B+e+v. Pauli ticēja, ka trešā daļiņa bija, jo tā dalījās atbrīvotajā enerģijā, tāpēc elektronu enerģija mainījās no vienas sairšanas līdz otrai, un tā rezultātā radās nepārtrauktais spektrs. Nosaukumu «neitrīno» (no itāļu valodas «mazais, neitrālais») ieteica Enriko Fermi, jo daļiņai bija ļoti maza masa un tai nebija elektriskā lādiņa. Lai arī eksperimentos 1930. gadā neitrīno netika tieši novērots, tā masu varēja noteikt netieši, novērojot beta sairšanas procesā izsviestā elektrona augsto enerģiju vai atrodot enerģijas spektra beigu punktu. (Jo mazāka ir neitrīno masa, jo lielāka elektrona pāri palikusī enerģija vai, citiem vārdiem, augstāka beigu punkta enerģija.)

Beta daļiņu sairšanas vienkāršākā forma ir brīvais neitrons, kas sadalās pēc formulas n-»p+e+v,, kur ve ir antineitrīno vai neitrīno antidaļiņa, bet e norāda, ka tas ir neitrīno, kas asociēts ar elektronu.

Visprecīzākais neitrīno elektrona (vai antineitrīno) izvērtējums ir iegūts beta daļiņu sairšanā tritijam, kas ir ūdeņraža izotops. Šie eksperimenti drīzāk nosaka masas kvadrātu (m2 ) nekā pašu neitrīno masu.

Vairāku gadu laikā veicot beta daļiņu sairšanas eksperimentus, lielākajā daļā no tiem tritijam m2 bija negatīva, dažos gadījumos bija vairāk nekā piecas standartnovirzes.

[5] ja statistikas nenoteiktības būtu vienīgais mērījumu kļūdu avots, šie rezultāti būtu pārliecinoša liecība, ka neitrīno elektrons ir tahions, jo tikai tahioniem ir iedomāts masas atlikums. Tomēr eksperimentētāji, labi zinot par sistemātisku kļūdu iespējamiem avotiem šajos grūtajos eksperimentos, nepretendē uz to, ka negativas m2 vērtības pierāda, ka neitrīno elektrons ir tahions. ja neitrīno elektroni patiešām ir tahioni, kādas tam vēl var būt sekas, izņemot beta sairšanas spektra beigu punkta modifikāciju? 1992. gadā Hodoss, Kosteleckis, Potings un Geitss veica visnopietnāko neitrīno-tahiona hipotēzes pārbaudi, ieskaitot stabilo daļiņu - kā protonu - sairšanu.

Iedomājieties «sairšanu» p-»n+e+ +v., kurā e+ ir pozitrons vai antielektrons. Šāds process attiecībā

uz protonu var notikt kodola iekšienē, bet brīvajam protonam tas ir enerģētiski aizliegts, jo neitrons ir masivāks par protonu. 223 Tomēr, ja neitrīno ir tahions, atcerieties, ka tā enerģija dažās norādēs var būt negatīva, bet citās - pozitīva (sk. tahionu 4. īpašību). Tas nozīmē, ka jūs laboratorijas eksperimenta laikā varat novērot, kā, protonam sairstot, ar lielu enerģiju tiek izdalīts neitrīno, turpretī, novērojot protonu, var teikt, ka neitrīno enerģija ir negatīva.

Kā novērotājam iespējams, kustoties kopā ar protonu, izskaidrot neitrīno izdalīto negatīvo enerģiju? Šis novērotājs drīzāk redz protonu antineitrīno absorbciju nekā neitrīno emisiju - apgriezti laikā.

Citiem vārdiem - ja jūs kustaties kopā ar protonu, jums liekas, ka šis process nav protona sairšana, bet gan reakcija vp +p->n+e+ .' Šī pāreja no emitēto (izejošo) uz absorbēto (ieejošo) daļiņu ir atkarīga no novērotāja atsaucēm cēloniskuma pārkāpums - un ir balstīta uz 5. tahionu īpašību, kas aprakstīta iepriekš (sk. 9.5. attēlu).

Antidaļiņām atpakaļ-laikā piemīt negatīvā enerģija, bet uz priekšu-laikā - pozitīvā enerģija, taču, attiecībā uz tahioniem, no teorētiskām grūtībām var izvairīties. Piemēram, ja tahionam var būt negatīvā enerģija, varētu domāt, ka tas ietver vakuuma nestabilitāti. Tā notiek tāpēc, ka tahiona - antitahiona pāris var spontāni materializēties no nekā un tomēr saglabāt enerģiju un momentu, kamēr abām daļiņām ir vienādi un pretēji vērsta enerģija un moments. Tomēr, ja pāra negatīvās enerģijas antitahions tiek interpretēts kā pozitīvās enerģijas tahions, kas dodas pretējā virzienā, mēs redzam, ka punkts, kurā tahionu pāris materializējas no nekā (9.6. attēls), patiesībā ir patvaļīgi pieņemts punkts vie​na tahiona ceļā.

'Absorbētais antineitrīno, visticamāk, ir no to daļiņu fona, kas piepilda visumu.

9.5. attēls. Ienākošais antineitrino kļūst pat izejošo neitrlno atkaribū no jūsu novērošanas vietas.

Pieņemsim, ka neitrīno patiesi ir tahioni, tātad protoni var sairt, ja tiem papildus ir augsta enerģija.

Diemžēl nav iespējams noteikt, kāda minimālā enerģija ir nepieciešama protonu sairšanai, nezinot neitrīno masu.

9.6. attēls, (a) grafika redzam vakuuma «sairšanu» tahiona - antita- hiona pOri, kas parādās punktā P. Bet antitahiona t negatīvā enerģija (apgrieztais laiks) var tikt interpretēta kā tahiona t. kas kustas uz priekšu laiko, pozitīvā enerģija. Kā redzam (b) grafikā, punkts P patiesībā ir šķirējpunkts viena tahiona ceļā.

Faktiski noteiktā sliekšņa enerģija, lai sāktos protona sairšana, ir apgriezti atkarīga no elektronu neitrīno absolūtās masas vērtības. [7] Tādējādi, lai pārbaudītu ta- hionisko neitrīno hipotēzi, ir vajadzīgi protoni ar ļoti augstu enerģiju. Protams, protonu dalīšanās, pat sasniedzot augstāko enerģijas līmeni,

daļiņu paātrinātājos nav novērota. Tomēr kosmisko staru daļiņas (kas ir galvenokārt protoni) reizi pa reizei bombardē Zemi, un to enerģija ir miljoniem reižu lielāka, nekā to iespējams sasniegt vismodernākajos daļiņu paātrinātājos. Tādējādi kosmiskie stari, šķiet, varētu būt visnoderīgākie, lai pārbaudītu hipotēzi, ka elektronu neitrīno ir tahions.

Vai protonu sairšanu var redzet kosmiskajos staros?

Mūsu mērķis nav apskatīt šeit atsevišķu kosmisko staru protonu sairšanu, bet gan aplūkot protonu sairšanas iespējamo ietekmi uz kosmisko staru spektru, t. i., kosmisko staru daudzumu ar dažāda lieluma enerģiju. Konkrēti, 226 rnēs vēlamies noskaidrot, vai ir norādes par pēkšņu protonu iziešanu no spektra ar noteiktu enerģiju, - kas ir protonu sairšanas sākums. Diemžēl ļoti maz ir zināms par augstas enerģijas kosmisko staru veidošanos un kāds ir to oriģinālais spektrs, tā ka šis modelis ir balstīts uz pieņēmumiem.

Novērotais kosmisko staru spektrs, ja enerģija ir E = 10 GeV (10 miljardi elektronvoltu), atbilst spēka likumam 1 /EN , kur N ir aptuveni vienāds ar 3. Šis spēka likums nozīmē, ka ikvienam faktoram, kas desmit reižu palielina kosmiskā stara enerģiju, daļiņu skaits noteiktā daudzuma vienībā, faktora enerģijas intervālā samazinās 103 = 1000. Ši spēka likuma ietekmē jo augstāka ir enerģija, jo plašāka teritorija jāaptver detektoriem, lai novērotu pietiekami daudz šo kosmisko staru. Novērotie augsto enerģiju kosmiskie stari (vairāk nekā 1020 eV) bija tik reti, ka, pat aptverot daudzu kvadrātkilometru plašu teritoriju, gada laikā varēja novērot tikai dažus šādus starus. Šādos novērotos augstas enerģijas gadījumos atsevišķiem protoniem piemita tik daudz enerģijas, cik bumbiņai lidojumā.'

'Parasti mēs nedomājam, ka beisbola bumbiņai piemīt liels enerģijas daudzums, taču atcerieties, ka tajā ir ap 1021 ' protonu, un mēs sakām, ka vienam kosmiskā stara protonam ir tāda pati enerģija kā visiem lO26 protoniem beis​bola bumbiņā.

9.7. attēls. Novērota kosmiska stara spektrs vai kosmiska stara daļiņu proporcija noteikta vienība pret enerģiju. Ievērojiet, ka abos gadījumos lietota logaritmu skala. (Neuztraucieties par dīvainajām vienībām uz y ass.) Spektra «celis» parādās, ja E=4,5 PeV=4,5 x 10'5 eV vai log E=15,6.

Dati ņemti no četrām grupām, ko parādījis Gaisers 1995. gadā.

Iedomājieties, ka mēs apskatām kosmisko staru spektru platībā (sk. 9.7. attēlu). Šādā platībā spēka likums 1 /EN parādās kā taisna līnija ar izliekumu - N. Interesanta novēroto kosmisko staru spektra īpašība šajā gadījumā ir «celis» (izliekuma palielināšanās), kas parādās, ja enerģija ir 4,5 PeV vai log E - 15,6. (A PeV vai Peta eV ir 10'5 eV). Tiek uzskatīts, ka vispārpieņemtajos kosmisko staru veidošanās modeļos šī straujā spēka likuma izmaiņa «celī» notiek, pārejot no viena kosmisko staru avota uz citu, bet, ja pieņemam, ka kosmiskajiem stariem ir viens spēka likums un to avota enerģija ir viss 10GeV, tad «celi» var izskaidrot ar protonu zuduma spektru sakarā ar protonu sairšanu. Saskaņā ar hipotēzi, ka

neitrīno elektrons ir tahions, protoni spētu sairt pie 4,5 PeV, ja neitrīno masa ir aptuveni m = 0,5 eV/c2 , kur absolūtā vērtība m ir definēta kā m Šo pieņemto kosmisko staru spektra «ceļa» interpretāciju pirmais izteica Alans Kosteleckis 1992. gadā. [8] Nesen es mēģināju izveidot kosmisko staru spektru enerģijas līmeni virs «ceļa», izsakot hipotēzi, ka elektronu neitrīno ir tahions. [9] Ņemot vērā, ka tas ir pieņemts modelis, novērotais kosmisko staru spektrs sniedz tikai nepilnīgu norādi, ka neitrino varētu būt tahions. Tomēr spektrs uzrāda savādu parādību - neitroni kosmiskajos staros eksistē šaurā enerģijas lokā tieši virs spektra «ceļa» tātad neitronu spektrālā līnija ir 4,5 PeV tur, kur dotajā eksperimentā tiek novērots «celis».

Vai kosmiskajos staros ir 4,5 PeV neitronu līnija?

Ja tāda līnija kosmiskajos staros tiktu atrasta, tā būtu droša liecība, ka neitrīno ir tahioni, jo citādi pie šāda enerģijas daudzuma neitroniem kosmiskajos staros atrasties nevajadzētu. Ņemot vērā relatīvo laika izplešanās efektu, brīvo neitronu (kas dzīvo aptuveni 600 sek.) attālums, no kura tie var sasniegt Zemi, ir atkarīgs no tā, cik liela ir to enerģija, bet, pat ja šī enerģija ir 4,5 PeV, neitroni nespēs sasniegt Zemi ātrāk kā 100 gaismas gadu laikā pirms sairšanas. Šāds attālums - apmēram 1 tūkstošā daļa no galaktikas diametra - tiek uzskatīts par kosmisko staru avotu. Saskaņā ar ta- hionuneitrino hipotēzi, neitroni var izturēt ceļojumu, kas ir daudz garāks par 100 gaismas gadiem, jo šā ceļa laikā tie nepārtraukti tiek radīti no protoniem: n—>p-»r)->p…

9.8. attēls. Ilustrācija n-»p->n->p… pieņemta sairšanas ķēdei pro- toniem virs enerģijas sliekšņa 4,5 PeV. Grafiks zem sairšanas ķēdes parada, ka neitrona vai protona enerģija katras sairšanas rezultātā samazinās. Ķēde apstājas pie 4,5 PeV, radot šādas enerģijas neitronu līniju kosmiskajos staros. Šādas 4,5 PeV neitronu līnijas novērošana būtu pārliecinošs pierādījums, ka neitrīno ir tahions. (sk. 9.8. attēlu). Šis neitronu ķēdes sairšanas rezultātā neitroni ar noteiktu enerģiju uzkrājas pie protonu sairšanas sliekšņa - jau pieminētās 4,5 PeV neitronu līnijas. (Lai arī kosmiskie stari cejā līdz Zemei daļu šī laika ir protoni un daļu - neitroni, saskaņā ar modeli, laiks, kurā tie ir neitroni, ir daudz ilgāks nekā laiks, kurā tie ir protoni.) Tādējādi neitronu novērojumi kosmiskajos staros - īpaši neitronu līnija ar vienu enerģiju - var dot negaidītus atklājumus (konvencionālās teorijas ietvaros), un tā ir apstiprinājums tahionu - neitrīno hipotēzei.

Laikā, kad tika rakstīta šī grāmata, liecības par neitronu līnijas 4,5 PeV pastāvēšanu kosmiskajos staros bija ļoti rosinošas. [10] Pirms aplūkot šīs liecības, paraudzīsimies, kā var noteikt neitronus kosmiskajos staros. Jebkurš detektors, kā Geigera skaitītājs, var noteikt uzlādēto daļiņu plūsmu. Faktiski pusi no Geigera skaitītāja klikšķiem rada kosmisko staru uzlādētās daļiņas, bet pārējos «fona» radiācija.

Jūras līmenī tomēr tikai dažas no Geigera skaitītāja uzrādītajām daļiņām ir «primārie» kosmiskie stari.

Primārās kosmisko staru daļiņas, saduroties ar Zemes atmosfēras atomiem, rada daudz sekundāro daļiņu, kas veido «gaisa plūsmu». Šīs gaisa plūsmas, kurās ir miljardiem daļiņu, nolaižas šaura konusa veidā, kura ass norāda uz debesīm, no kurienes nākušas šo kosmisko staru primārās daļiņas.

Pārsteidzoši, ka nav viegli atšķirt gaisa plūsmas, ko radījuši kosmisko staru neitroni un augstas

enerģijas protoni. Vienīgā atšķirība starp tām ir tāda, ka neitronu radītās gaisa plūsmas norāda uz to avotu debesīs, jo neitroni «ceļo» cauri kosmosam taisnās līnijās, tos neietekmē galaktiku un ārpusgalaktiku magnētiskie lauki. Turpretī lādētās daļiņas, kā protoni, šo magnētisko lauku iedarbības rezultātā zaudē informāciju par avota virzienu, izņemot gadījumus, kad viņu enerģija ir lielāka par 4,5 PeV. Tātad jebkura kosmisko staru koncentrācija, kas norāda uz noteiktu vietu debesīs, liecina par neitrālām daļiņām, kas nākušas no avota šajā virzienā.

Pašlaik vispārpieņemtā koncepcija nosaka, ka kosmiskajos staros nav augstas enerģijas neitrālu daļiņu avota. Tomēr septiņdesmitajos un astoņdesmitajos gados tika veikti daudzi eksperimenti, lai uztvertu signālus no divām binārām zvaigznēm - Hercules X-1 un Cygnus X-3. [11 ] (Atcerēsimies, ka binārās zvaigznes ir pāra zvaigznes orbītās viena ap otru.) Parasti signālus varēja redzēt, tikai izvēloties datus no «orbitālās fāzes» šaura loga, t. i., noteikta punkta binārās zvaigznes orbītā. Kosmiskie stari, kas norādīja uz diviem rentgena bināro staru avotiem, izrādījās savstarpēji saistītas daļiņas, drīzāk neitroni nekā gamma staru fotoni, balstoties uz viņu līdzību ar lielu daudzumu muonu. Taču tikai ar šiem datiem vien bija par maz, lai noteiktu, ka tā bija neitronu līnija 4,5 PeV.

9.9. attēls. Enerģijas spektra stari, kas norada atpakaļ uz Cygnus X-3, ka noradits atsauce beigu piezīmē (10).

Tomēr vienā no šī laika eksperimentiem, ko veica Loids- Evanss un citi [12], tika iegūts pietiekami daudz datu, lai aplūkotu enerģijas spektru, un šī līnija atbilst noteiktai ener​ģijai (sk. 9.9. attēlu). ]10]

9.10. attēls. Autors «prettardiocentrisma» T-kreklā.

Situāciju sarežģīja fakts, ka turpmākajos eksperimen- 233 tos, izmantojot jutīgākus mērinstrumentus, šādi signāli, norādot atpakaļ un Hercules X-1 vai Cyprus X-3, vairs netika saņemti. |13] Tas norāda uz vienu no divām iespējam: vai nu (1) šie avoti izsīka tieši pirms jutīgāko instrumentu izmantošanas eksperimentā, vai arī (2) visi iepriekšējie eks​perimenti, kuros tika uztverti signāli, bija kļūdaini.

Uzskatu, ka pirmā no abām iespējam tomēr ir patiesībai atbilstošāka. [10] Esam arī ieteikuši pārbaudīt hipotēzi, ka kosmiskie stari norāda uz to izcelšanās avotu, negaidot uzrodamies kādus īpašus avotus. Ir tikai jāizvēlas kosmiskie stari ar šauru enerģijas intervālu - 4,5 PeV - vai arī kur konkrētajā eksperimentā parādās spektra «celis» un jāapskata to virzieni divdimensiju debesu kartē.

Runājot par mūsu tahionu neitrīno modeli, uzskatu, ka šādos gadījumos neitroni debesīs centrējas noteiktos punktos ( kuros atrodas to avoti), bet citos enerģijas intervālos šādi centri netiek uzrādīti. Ir pietiekami daudz datu, lai izdarītu to pārbaudi, tomēr līdz laikam, kad rakstīju šo grāmatu, tā vēl nebija veikta. Visdrīzāk dati uzrādītu negatīvu rezultātu un vēl viena revolucionāra, bet ļoti hipotētiska ideja tiktu noraidīta. No otras puses, pozitīvs rezultāts būtu droša liecība, ka elektronu neitrīno ir tahions, un konvencionālās fizikas pasaules miers būtu pagalam.

Par tēmas tālāko attīstību sk. mājas lapā: http://physics.gmu.edu/~e-physics/bob/tachyons.htm .

Neatkarīgi no rezultāta fiziķiem tomēr ir jāpieņem iespēja, ka tahioni - par gaismu ātrākas daļiņas pastāv. Tā kā to eksistences pierādījumi ir vienīgi eksperimenta jautājums, nebūsim aizspriedumaini pret šo ideju, neļausim «tardiocentrismam» padarīt mūs aklus pret iespējām, ko paši tahioni var mums atklāt.'

Mans vērtējums idejai, ka par gaismu ātrākas dūjiņas - tahioni - pastāv, ir 0 kukū.

'Daži zinātnieki, pētot elektronu neitrīno masas kvadrātu ( kurš dažos eksperimentos tiek atzīts par negatīvu piecās standartnovirzēs), var būt vainīgi pie «tardiocentrisma» - atteikšanās no idejas, ka neitrino ir tahions. Diskusijai par šo tēmu sk.: R. Ehrlich, http: //xxx.lanl.gov/abs/hep-ph 0009040.

10. nodaļa LIELĀ SPRĀDZIENA NAV BIJIS Vai mūsu visumam ir bijis sākums, vai ari tas vienmēr pastāvējis tāds, kādu to redzam šodien? Šīs konkurējošās, viena otru izslēdzošās idejas ir pastāvējušas visu cilvēka intelektuālās domas laiku, un tās ir cieši saistītas ar mūsu domām par Augstākas Būtnes pastāvēšanu. Tikai nesen cilvēki tomēr, lai atbildētu uz jautājumiem par visuma izcelsmi, ir sākuši paļauties uz zinātniskiem datiem, nevis uz filozofis​ku prātuļošanu. Doma, ka visums sācies ar lielo sprādzienu pirms apmēram 10 līdz 15 miljardiem gadu un kopš tā laika izpleties, ir vispārpieņemta gan lielākajai daļai konformistis- ko kosmologu, gan sabiedrībai. Termins «lielais sprādziens» patiesībā aizsākās kā šīs teorijas skeptiķu izveidots izsmiekla termins. Kā ideja par lielo sprādzienu no izsmejoša termina kļuva par vispārpieņemtu teoriju, un kāpēc saujiņa kosmologu joprojām tic, ka lielā sprādziena nekad nav bijis?1 'Mēs šeit neesam apsvēruši izaicinājumu lielā sprādziena teorijai, ko izvirza kreatonistu ideja par to, ka pasaule radīta apmēram pirms 5000 gadiem, jo, kā pieminēts ievadā, šī ideja ir «nefalsificējama» un tāpēc ārpus zinātnes jomas.

Habla likums Mēs varam saprast lielā sprādziena pierādījumus, iedomājoties, kas notiek sprādziena laikā kosmosā. Matērijas daļiņas, kas sprādziena laikā tiek izkaisītas, kustas uz āru taisnās līnijās dažādos ātrumos, ātrākām daļiņām dotajā laikā veicot lielākus attālumus. Patiesībā jebkurā dotajā laikā T katra matērijas daļiņa būtu veikusi attālumu r, kas ir proporcionāls tās ātrumam v, kur v-Hr, ar H kā proporcionalitātes konstanti. Visuma mērogā mēs varam domāt par galaktikām, kurās katrā ir 100 miljardi zvaigžņu, kā vienkārši par matērijas daļiņām. Ja galaktikas patiešām būtu radušās lielā sprādziena laikā, attālumi un ātrumi, kas relatīvi viņu sākuma punktam, arī atbilstu tikko aprakstītajam vienādojumam v-Hr. Šis vienādojums v=Hr patiesībā ir Edvīna Habla atklājums, veicot attālu galaktiku mērījumus (sk.

10.1. attēlu). Faktiski vienādojums v=Hr ir zināms kā Habla likums, un H ir Habla konstante. Laiks T kopš lielā sprādziena ir ap​grieztais H lielums, pieņemot konstantu galaktiku ātrumu izplešanās laikā.

10.1. attēls. Habla likums parada lineāro attiecību starp atkāpšanas ātrumu un galaktiku attālumiem. Taisna līnija atbilst datiem, kas doti Habla konstantē - 64 km/s ka megaparseks (Mpc) vai tradicionālajās vienības - H=l/T, kur T=15 miljardi gadu. Filipenko un Riesa dati, 1998. gads Iepriekšējais apraksts, protams, lielā mērā vienkāršo Habla atklājumu daudzos aspektos. Pirmkārt, mēs nevaram domāt par lielo sprādzienu kā par sprādzienu iepriekš pastāvošā telpā, kas atrodas kādā

noteiktā vietā, bet drīzāk par to, ka lielā sprādziena rezultātā radās laiks un telpa. Tādējādi mēs nevaram norādīt uz kādu punktu telpā un teikt, ka tieši tur notika lielais sprādziens. Galaktikas lido prom no Zemes, bet tas nepadara Zemi par sprādziena «centru». Kādas citas planētas iemītnieks jebkurā galaktikā redzētu, ka pārējie dodas prom tāpat kā mēs. Situācija ir līdzīga tai, kā, piepūšot balonu, punkti uz tā attālinās viens no otra, lai gan, pretēji punktiem uz uzpūsta balona, visumam izplešoties, galaktikas pašas nekļūst lielākas, un, protams, tās vispār nepastāvēja vēl miljardiem gadu pēc lielā sprādziena. Otrais pieņēmums ir tāds, ka lineārā attiecība starp attālumu un ātrumu nav precīza, jo galaktikām ir ari vietējais kustibas komponents, kas piedalās vispārējā izplešanās procesā. Tā rezultātā dažas tuvākās galaktikas patiesībā virzās uz Zemes pusi, nevis prom no tās. (Šī vietējā kustība ir tā, kas rada 10.1. attēlā redzamo parādību it kā ņirboņu ap taisno līniju.)

Trešais sarežģījums ir tas, ka galaktiku attālumi ir tik lieli, ka pat tad, ja tie kustētos samērā ātri, mēs nekad nevarētu novērot, ka galaktikas maina savu atrašanās vietu cilvēka dzīves laikā. Viņu kustību var noteikt tikai ar netiešiem līdzekļiem. Galaktiku ātrumi kustībā uz Zemi vai prom no tās tiek mērīti, balstoties uz to izstarotās gaismas frekvences nobīdēm, kas rodas kustībā attiecībā pret mums. Šīs Doplera nobīdes tiek sauktas par sarkanajām nobīdēm tām galaktikām, kas attālinās no zemes, un zilajām nobīdēm tām galaktikām, kas zemei tuvojas.

Galaktiku attālumu mērīšana ir vēl sarežģītāka nekā to ātrumu mērīšana. Būtībā mums jānovēro objekts ar zināmu spožumu, dažkārt saukts par «maiņzvaigzni», kas atrodas galaktikā un kam jānosaka galaktikas attālums, balstoties uz to, cik spožs šis objekts mums šķiet. Tad, lai iegūtu galaktikas attālumu, mēs izmantojam labi zināmo apgrieztā laukuma likumu. Daudzi galaktiku attālumi ir tik lieli, ka var novērot tikai spožākās maiņzvaigznes kā masīvas zvaigznes supernovas uzliesmojumu. [1] Šeit ir piemērs metodei, kā aprēķināt relatīvos attālumus. Pieņemsim, ka supernova galaktikā A mums šķiet simts reižu spožāka nekā tā, kas atrodas galaktikā B. Tātad, saskaņā ar apgrieztā kvadrāta 239 likumu, galaktika B ir desmit reižu tālāk no mums nekā galaktika A - pieņemot, ka distance ir vienīgais faktors, kas ietekmē acīmredzamo spožumu.

Vēl viens Habla likuma vienkāršojums ir pieņēmums, ka galaktikas lido prom ar nemainīgu ātrumu.

Ja tā vietā galaktikas būtu palēninājušas gaitu visuma izplešanās laikā abpusējā gravitācijas pievilkšanas spēka dēļ, visuma vecums T būtu mazāks nekā 1 /H. Tas ir ļoti viegli saprotams: vienkārši iztēlojieties skrējēju, kurš skrien vienas jūdzes distanci un piebremzē pirms finiša līnijas. Ja mēs novērotu tikai viņa samazināto ātrumu pie finiša, mēs aprēķinātu, ka viņš jūdzi noskrējis ilgākā laikā, nekā viņš to veicis patiesībā.

Kosmiskā fona radiācija Kādi vēl, neskaitot Habla likumu, ir pierādījumi lielā sprādziena teorijas atbalstam? Tā ir mikroviļņu radiācija, kas piepilda kosmosu. Šī kosmiskā fona radiācija tiek poētiski saukta par pēdējo vārgo lielā sprādziena čukstu. Saskaņā ar lielā sprādziena teoriju, elektromagnētiskā radiācija (gaisma) un matērija sākotnēji bija pilnībā izkaisītas pirmatnējā ārkārtīgi augstas temperatūras ugunsbumbā. Pat pēc tam, kad ugunsbumbā bija izpletusies un 100 000 gados atdzisusi līdz apmēram 3000 °K temperatūrai un ūdeņraža atomi varēja izveidoties, sadursmēs nesadaloties, radiācija joprojām nevarēja veikt ļoti lielus attālumus, pirms matērija to nebija pilnibā absorbējusi. Bet, līdzko visums izpletās un atdzisa zem 3000 °K, gaisma varēja veikt daudz lielākus attālumus, arī nebūdama matērijas absorbēta. Visums bija kļuvis caurspīdīgs. Kosmiskā fona radiācija kopš tā laika nemitigi izplešas un atdziest, un, saskaņā ar lielā sprādziena teoriju, tagad tās temperatūra ir apmēram 3 °K vai trīs grādi virs absolūtās nulles.

Empiriskie kosmiskās fona radiācijas novērojumi bija milzīgs lielā sprādziena teorijas triumfs, neņemot vērā pat to, ka atklājums tika veikts nejauši. 1964. gadā Arno Pencias un Roberts Vilsons,

zinātnieki no Bell Labs, pētīja, kā uzlabot mikroviļņu antenas sazināšanās nolūkos, veicot ar astrofiziku pilnībā nesaistītu darbu. Lai kā censtos, viņi nespēja atbrīvot savu ekipējumu no konstantā trokšņu signāla, kas šķita nākam no visām pusēm. Reiz viņi pat domāja, ka trokšņa vaininieki varētu būt baložu mēsli uz antenām.

10.2. attēls. Kosmiskas fona radiācijas spektrs, kas mērīts ar COBE satelītu, sakrita ar melna ķermeņa Ilkni T-2,7277 °K. «Viļņu skaits» ir noteikts viļņu garums A ko k=2n/ A. Ievērojiet, ka kļūdu stabiņi par datiem ir palielināti ar koeficientu 400. Sk. Fiksens un citi, 1996.gads.

Pencias un Vilsons bija saskārušies ar kosmiskā fona radiāciju (atklājums, par ko viņi pelnīti saņēma Nobela prēmiju 1978. gadā). Mērījumi, kas gadu gaitā veikti par fona radiāciju, ir parādījuši, ka tās spektrs pilnībā atbilst melnajiem ķermeņiem, kā tiek saukti objekti, kas absorbē visus gaismas viļņus vienādi (sk. 10.2. attēlu). Melno ķermeņu spektra temperatūru var vienkārši atrast spektra augstākā punkta viļņu garumā - jāpaaugstina ķermeņa temperatūra, un augstākais punkts nobīdās uz īsāka garuma viļņiem.

(Tāpēc jūsu tostera spirāle sākotnēji ir «sarkani karsta» un pēc tam, vēl nedaudz uzkarstot, kļūst «dzelteni karsta».) Kosmiskās fona radiācijas gadījumā tas atbilst spektram ar vērtību 7-2,7277 °K, kas samērā tuva tai, ko teorija bija iepriekš paredzējusi. (Augstāka temperatūra novirzītu līkni zīmējumā pa labi, jo uz x ass uzzīmētā kvantitāte ir apgriezti proporcionāla viļņu garumam.)

Fona radiācija, kas nāk no dažādiem virzieniem, ir gandrīz identiska apjomā un temperatūrā, citiem vārdiem sakot, radiācija ir gandrīz izotropa - bet ne tieši tā. Ļoti precīzi fona radiācijas mērījumi, ko 1989. gadā veicis COBE (Kosmiskā fona pētītājs) satelīts, parāda, ka tās frekvence (un līdz ar to arī temperatūra) ir nedaudz augstāka par 0,0033 °K vienā noteiktā virzienā kosmosā. Šī anizotropija (izotropijas trūkums) ir tieši tas, kas būtu gaidāms, ja Zeme kustētos cauri kosmosam tieši tajā virzienā, un radiācija tā rezultātā ir ar zilo nobīdi. (Tā būtu ar sarkano nobīdi pretējā kosmosa virzienā tieši tādā pašā daudzumā.) No sarkanās nobīdes un zilās nobīdes lieluma varam aprēķināt, ka saules sistēmai būtu jādodas cauri fona radiācijas jūrai ar ātrumu 370 km/sec Lauvas zvaigznāja virzienā.

(Asociējot šo kustību ar Saules kustību ap mūsu galaktikas centru, redzam, ka mūsu Piena ceja galaktika kustas ar ātrumu 600 km/sec virzienā uz Hidras-Kentaura galaktiku zvaigžņu superkopu.)

Līdztekus anizotropijai, kas rodas, galaktikām kustoties cauri kosmosam, tikai tad, kad mērījumi sasniedza precizitāti viena daļa no simts tūkstošiem, zinātnieki sāka novērot neviengabalainibu fona radiācijā vai, citiem vārdiem, lauciņus debesīs, kur radiācija vienmēr ir tikai nedaudz siltāka vai aukstāka par 0,00003 °K (sk. 10.3. attēlu).

Pat šīs nelielās neviengabalainības daļiņas tomēr ir apstiprinājums lielā sprādziena teorijai. Pētot fona radiāciju, mēs patiesībā skatāmies atpakaļ laikā, kad visums bija tikai 300 000 gadu vecs (apmēram 0,003% no tā pašreizējā vecuma). Skatoties atpakaļ laikā un redzot nelielas nesaskaņas fona radiācijas temperatūrā, mēs redzam arī nesaskaņas matērijas izplatījumā. Tas ir tāpēc, ka matērijas koncentrācija rada radiācijas gravitācijai sarkano 243 nobīdi un tā šķiet nedaudz vēsāka. Ja senākos laikos šādas nelielas nesaskaņas matērijas izplatīšanā nebūtu bijušas, lielā sprādziena teorija būtu apdraudēta, jo būtu

grūti izskaidrot, kā visums attīstījies līdz pašreizējam neviengaba- lainam stāvoklim bez nelielām nesaskaņām tā sākumā, kas darbojušās kā «sēklas».

10.3. attēls. Skats uz visumu mikroviļņu garumos ar lielu palielinājumu un nelielam temperatūras novirzēm. Dati no COBE satelita (ar NASA/ Goddard Kosmosa lidojumu centra laipnu atļauju). Temperatūras novirzes, kas norūdītas ar dažādiem pelēko toņu ēnojumiem. atrodas vienas daļas 100 000 līmenī. Atrašanās vieta ovālā atbilst virzienam galaktiku koordinātēs, ar horizontālo līniju cauri figūras centram, kas atbilst Piena Ceļa galaktikas plaknei. gaismas elementu pārpilnībā Bez Habla likuma un kosmiskās fona radiācijas ir vēl viena pierādījumu līnija, kas atbalsta lielā sprādziena teoriju, respektīvi, novērotā relatīvā gaismas izotopu (zemas masas) elementu pārpilnība. Tiek uzskatīts, ka šo elementu kodoli (citi nekā 1 H) veidojušies no kodolu reakcijām pirmatnējā ugunsbumbā, un tie radušies 0,01 sekundi pēc lielā sprādziena. 'H, kas sastāv no viena protona, tika radīts lielajam sprādzienam tuvā laikā. Pretstatā gaismas elemen​tiem, smagāku elementu kodoli tiek uzskatīti par radītiem vai «izgatavotiem» kodolreakciju laikā zvaigznēs daudz vēlākos laikos - apmēram miljons gadu pēc lielā sprādziena.

Relatīvā gaismas izotopu pārpilnība, kas tika radīti sākotnējā ugunsbumbā, ir atkarīga no relatīvā radiācijas blīvuma (fotoniem) un citas tajā laikā klātesošas matērijas. Lai redzētu, kāpēc šis koeficients ir svarīgs, apskatīsim kodolu 2 H - ūdeņraža izotopu - zināms kā deiterijs, kas sastāv no savīta protona un neitrona. Neitrons un protons deiterijā (kodolā) ir savīti kopā diezgan vaļīģt, tāpēc saiti viegli var pārlauzt kodolreakcijās. Pirmatnējās ugunsbumbas iekšienē deiterijā kodols varētu būt radīts no divu protonu sadursmes: p+p-»2 H+e+ , bet tie var tikt arī iznīcināti, absorbējot gamma stara fotonu y+2 Hm+p.

Tā rezultātā deiterijā apjoms, kas veidojas ugunsbumbā, ir atkarīgs no līdzsvara starp radīšanas un iznīcināšanas procesiem. Piemēram, ja fotonu blīvums ir zems (salīdzinājumā ar protoniem), deiterijā radīšanas līmenis pārsniedz 245 iznicināšanas līmeni, un tādējādi deiterijā apjoms palielināsies. Pie noteiktas deiterijā pārpilnības (līdzsvara pārpilnības) gan radīšanas, gan iznīcināšanas koeficienti būs vienādi. Mēs varētu sagaidīt, ka deiterijā līdzsvara pārpilnība samazināsies, joaugstāks relatīvais fotonu blīvums salīdzinājumā ar protoniem,-jo fotoni ir atbildīgi par hēlija iznīcināšanu. (Tas patiesībā nav" sarežģītāk kā pateikt, ka dzīvokļu fonds valstī tiktu līdzsvarots, ja proporcionāli jaunu māju celtniecībai nojauktu vecas mājas.)

Attiecībā uz citiem gaismas izotopiem, jāņem vērā vēl neskaitāmas kodolreakcijas, bet detalizēti aprēķini rāda, ka to pārpilnība (kas ir relatīva pret 1 H) ir saskanīga ar dabā novērojamo, paredzot, ka

visi relatīvie radiācijas un matērijas lielumi arī ir atbilstoši dabā novērotajiem. (Mēs neskaitām nespīdošu vai tumšu matēriju. Lai gan tā nav redzama, tiek uzskatīts, ka pat 99% no visuma matērijas ir tumša matērija.)

Tādējādi kopsavilkumā lielā sprādziena teoriju šķietami atbalsta trīs dažādi pierādījumu veidi: galaktiku atkāpšanās (Habla likums), 2,7 °K kosmiskā fona radiācija un relatīvā dažādu gaismas izotopu pārpilnība kosmosā.

izaicinājums lielā sprādziena teorijai Neskatoties uz acīmredzami pārliecinošiem pierādījumiem lielā sprādziena teorijai, trīs kosmologu grupa - Džofrijs Bērbidžs, Freds Hoils un Džeijants V. Narlikārs - ir nākusi klajā ar alternatīvu teoriju, kas, kā viņi uzskata, balstās uz novērojumiem un kurā ir mazāk mākslīgu elementu. Viņu teorija par gandrīz stabila stāvokļa visumu, kas pirmo reizi publicēta 1993. gadā, ir radusies no Freda Hoila agrākās stabila stāvokļa visuma teorijas. Abās stabila stāvokļa teorijas versijās matērija tiek pieņemta par nemitīgi radītu laika gaitā mini radīšanas notikumos (mazos sprādzienos?), nevis visa uzreiz, kā rāda lielā sprādziena teorija. (Vairākos rakstos 1999. gada aprīļa izdevumā Physics Today trīs gandrīz stabila stāvokļa visuma teorijas propagandētāji strīdas ar vienu no tās daudzajiem kritiķiem.) |2] Atšķirība starp veco stabilā stāvokļa teoriju un jaunāko - gandrīz stabila stāvokļa teoriju ir tāda, ka sākotnējā teorija noteica, ka visums ir bezgalīgi vecs un tas visos laikos un vietās būtībā izskatījies vienādi (no tā arī teorijas nosaukums). Sākotnējā teorija arī apgalvoja, ka jaunradītā matērija piepilda tukšo vietu, kas radusies visuma izplešanās laikā tādā mērogā, lai vienkārši saglabātu visumā nemainīgu blīvumu. Gandrīz stabilā stāvokļa teorija tieši neattiecas uz lielo sprādzienu, bet tā pieļauj matērijas blīvuma visumā mainību un patiesībā pieņem, ka visuma apjoms svārstās. Neviena no stabila stāvokļa teorijas versijām nepārkāpj enerģijas saglabāšanas likumu, jo tiek pieņemts, ka tad, ja 247 tiek radīta jauna matērija un enerģija, to pavada līdzvērtīgs daudzums negatīvās enerģijas. Neto enerģija paliek kon. stanta tāpēc, ka visumam jebkurā zināmā punktā tiek pievienoti vienādi negatīvās un pozitīvās enerģijas daudzumi. Idejas par jaunas matērijas radīšanu un negatīvo enerģiju nepiemīt tikai stabila stāvokļa teorijai, un tās nav pretrunā ar vispārpieņemto viedokli. Par citiem veidiem, kā negatīvās enerģijas koncepcija tiek izmantota fizikā, skatieties nodaļās par ceļošanu laikā un par gaismu ātrākām daļiņām.

Kā stabilā stāvokļa teorijā mini radīšanas process reāli būtu novērojams? Kā uzskata teorijas propagandētāji, viena no mini radīšanas notikumu vietām ir melnie caurumi. Bet pretstatā vispārpieņemtajam viedoklim par iekrītošu matēriju, kas pazūd melnajā caurumā, stabilā stāvokļa atbalstītāji apraksta šo procesu kā negativās enerģijas izplūšanu no melnā cauruma. Protams, vispārpieņemtajā kosmoloģijā melnie caurumi tiek uzskatīti par paliekām no masīvām zvaigznēm, kas beigušas savu dzivi. Bet stabilā stāvokļa teorijas propagandētāji apstrīd, ka tāds melno caurumu izskaidrojums ir neticams, daļēji tāpēc, ka tiek uzskatīts - supermasīvie melnie caurumi atrodas galaktikas centrā. Stabilā stāvokļa piekritēji piebilst, ka virpuļojošas matērijas leņķa virzītājspēks tuvu galaktikas centram ir tik liels, ka matērijai, iekrītot melnajā caurumā, būtu jāsasniedz ātrums, kas pārsniedz gaismas ātrumu. (Tomēr šis arguments pret vispārpieņemto melno caurumu izskaidrojumu nepievērš uzmanību faktam, ka magnētiskie lauki novērš pārlieku leņķa virzītājspēku.)

Stabilā stāvokļa teorijā jaunās matērijas radīšanas koeficients ir proporcionāls jau esošās matērijas blīvumam jebkurā no dotajiem punktiem. Tāpēc ar matēriju bagātu galaktiku centriem būtu jābūt īpašām vietām jaunu matēriju radīšanai. Saskaņā ar šo teoriju, šai jaunajai matērijai būtu jāietver ne tikai izsviestās atomu daļiņas, bet arī liela izmēra saistīti priekšmeti, ieskaitot jaunizveidotās galaktikas un kvazārus. Kvazāri jeb zvaigžņveidīgi objekti ir blīvi objekti, kam, saskaņā ar novērojumiem, ir ļoti lielas sarkanās nobides. Saskaņā ar lielā sprādziena teoriju (balstoties uz Habla likumu), visiem kvazāriem būtu

jāatrodas milzīgā attālumā no mums, pieņemot, ka viņu sarkanajām nobīdēm ir kosmoloģiska izcelsme tādā ziņā, ka tie ir vi​suma sprādziena sekas.

Taču, kad kvazāri tika atklāti, uzskatīja, ka vismaz daži no tiem patiesībā atrodas daudz tuvāk, nekā noteica sarkanā nobide. Ši pieņēmuma pamatā bija vairāki gadījumi, kad kvazāriem bija mazs leņķiskais atdalījums no tuvāk esošās galaktikas, t. i., tie atradās tuvu kopā uz debess divu dimensiju velves. Lai gan vispārējā virziena kosmologi par šo ideju strīdas, stabilā stāvokļa aizstāvji apgalvo, ka šāda kvazāru saistība ar tuvāk esošajām galaktikām statistiski ir ļoti nozīmiga. Citiem vārdiem sakot, tiek apgalvots, ka daži kvazāri ne tikai atrodas lidzās tuvākajām galaktikām divu dimensiju pozīcijā pie debesīm, bet ir arī tuvu tām trijās dimensijās, jo ir katapultēti no galaktikām miniradīšanas 249 procesu laikā.

Vispārpieņemtajā lielā sprādziena teorijā visuma izplešanās ir aprakstīta kā no laika atkarīgas skalas faktors S(f), kas nosaka attālumus, kā atdalījums starp galaktikām un novērojamā visuma rādiuss. Saskaņā ar lielā sprādziena teoriju, visuma I iktenis ir atkarīgs no tā matērijas blīvuma, tāpēc ka noteiktā kritiskā blīvumā, kas ir apmēram pieci ūdeņraža atomi kubikmetrā, visuma izplešanās turpināsies mūžīgi, jo nav pietiekamas abpusējās gravitācijas pievilkšanās, kas apturētu un apgrieztu šo izplešanos. Bet, pārsniedzot šo kritisko matērijas blīvumu, visuma izplešanās pilnīgi apstāsies un tai sekos sabrukums, kas galu galā novedīs pie lielā sabrukuma un, iespējams, nebeidzamas izplešanās un saraušanās ciklu virknes.'

Gandrīz stabila stāvokļa teorijā visums arī iziet cauri cikliem, bet tie netiek atdalīti ar lieliem sprādzieniem un sabrukumiem. Tā vietā ir minimālais ne-nulles visuma lielums katra cikla sākumā un beigās. Tomēr arī ciklos ir lēns mēroga skalas faktora eksponentālais pieaugums, kura lielums saistīts ar jaunas matērijas radīšanu. Katra cikla saraušanās daļas laikā (kad S (t) samazinās) negatīvās enerģijas lauks rada ārēju spiedienu, kas aptur saraušanos pie minimālā lieluma, kas tiek pieņemts aptuveni par vienu sesto daļu no pašreizējā visuma lieluma. Faktiski, saskaņā ar šo teoriju, pāreja no saraušanās uz izplešanos ir diezgan spēja, un tās laikā sabrūkošais visums šķiet atsitamies kā no cietas lodes.

Maksimālais visuma lielums pašreizējā cikla beigās tiek pieņemts apmēram divas reizes lielāks par pašreizējo tā lielumu, un cikla periods ir apmēram 96 miljardi gadu. (Skaitļu vērtības visiem šiem parametriem ir izvēlētas, lai tie vislabāk atbilstu novērojumiem par galaktikas sarkanajām nobīdēm un citiem datiem.)

'Neseni dati rāda, ka izplešanās faktiski ir vairāk paātrinoša, nevis palēninoša. Sk. 9. noda|as piezīmi (8|.

Varētu brīnīties, kāpēc tris atšķirīgu uzskatu cilvēkiem būtu jānāk klajā ar tik dīvainu teoriju, ja lielā sprādziena teorija, šķiet, tik labi atbilst visiem novērojumiem. Viens no viņu attaisnojumiem ir interesanta skaitļu sakritība, kas ietver kosmisko fona radiāciju, ko daudzi uzskata par spēcīgāko lielā sprādziena pierādījumu. Viņi piemetina, ka novērotais šīs radiācijas enerģijas blīvums 4,18x10 13 erg/cm' ir diezgan tuvs 4,37x10 11 erg/cm3 - vērtībai, kādu varētu sagaidīt, ja šī radiācija būtu nevis lielā sprādziena, bet ūdeņraža sadegšanas zvaigznēs rezultāts.

Tādējādi, saskaņā ar trim vispārpieņemtās teorijas kritiķiem, fona radiācijai, kas ir galvenais lielā sprādziena teorijas atbalsts, faktiski varētu būt nekosmiska alternatīva izcelsme. Laika gaitā tāda zvaigžņu degšana varētu radīt tieši novēroto radiācijas blīvumu. Varētu iebilst, ka dažādu zvaigžņu izdalītai radiācijai ir konkrētajai zvaigznei raksturīgā temperatūra, tāpēc tā nevarētu izveidot novēroto perfekto melno ķermeņu spektru, kas raksturo ķermeni kādā 251 noteiktā temperatūrā. Bet gandrīz stabilā stāvokļa teorija iz​skaidro arī, kā fona radiācija tiek uzsildīta (t. i., kā tā savijas ar melno ķermeņu pareizo spektru).

Svārstību cikla laikā, kad visuma lielums vai skala ir tuvu minimumam (apmēram viena sestā daļa no pašreizējā lieluma), apjoms būtu 1/63 = 1/216 liels, un tādējādi matērijas blīvums būtu apmēram divsimt reižu lielāks nekā tagad. Šajā daudz blīvākajā stāvoklī visums būtu daudz gaismas necaurlaidīgāks nekā tagad. Pilnīgās radiācijas un matērijas sajaukšanās rezultātā abi var sasniegt kopīgu vienādu temperatūru jeb kļūt uzsildīti. Joprojām paliek problēma, kā radiācija samazina temperatūru no, iespējams, 6000 °K, kas raksturīga redzamai gaismai, līdz temperatūrai 3 °K, kas raksturīga mikroviļņiem vai infrasarkaniem

fotoniem. Bet stabilā stāvokļa aizstāvjiem ir atbilde arī šai problēmai: gaismas izkaisīšana ar oglekļa «šķiedrām».

Oglekļa šķiedras ir pavedienam līdzīgas dzīslas, kas veidojas, oglekļa tvaikam kondensējoties.

Redzamā gaismas izkliedēšanās no šīm šķiedrām var tikt pārvērsta infrasarkano vai mikroviļņu garumos.

Saskaņā ar aprēķiniem, su- pernovu sprādzienos tiek atbrīvots pietiekami liels oglekļa daudzums, lai piepildītu kosmosu ar vajadzīgo oglekļa šķiedru daudzumu, un tas varētu pārvērst izkaisītu redzamo gaisu mikroviļņos. Tādējādi stabilā stāvokļa atbalstītāji uzskata, ka viņi var izskaidrot viengabalainību, temperatūru un fona radiācijas melno ķermeņu spektra formu bez lielā sprādziena. Viņi pat apgalvo, ka tas vainojams sīkās temperatūras variācijās, kas novērotas fona radiācijai, balstoties uz matērijas sakopojumu bagātīgās galaktikas zvaigžņu kopās.

Bet kā ar citiem pierādījumiem, kas atbalsta lielā sprādziena teoriju, tādiem kā relatīvā gaismas elementu pārpilnība? Stabilā stāvokļa atbalstītāji uzskata, ka tos drīzāk var izskaidrot, pamatojoties uz kodolreakcijām, kas notiek zvaigznēs, nevis sākotnējā ugunsbumbā. Sākotnēji tika uzskatīts, ka tikai astoņi no trīssimt divdesmit zināmajiem kodola izotopiem varētu būt iesaistīti kodolprocesos, kas notiek zvaigznēs. Laika gaitā astoņu saraksts ir sašaurinājies, un tagad iespējamā zvaigžņu izcelsme tiek saistīta ar dei- teriju. Stabilā stāvokļa atbalstītāji uzskata, ka tas var būt pierādījums izcelsmei no zvaigznēm.

Cik pareiza ir lielā sprādziena kritika?

Kopš gan lielā sprādziena, gan gandrīz stabilā stāvokļa teorijas pretendē izskaidrot novērotos datus, jautājums ir - kurai, tos izskaidrojot, veicas labāk un kurai no teorijām ir mazāk speciālu pieņēmumu? Kā redzēsim, lielā sprādziena teorijas kritika nav ļoti spēcīga. Stabilā stāvokļa atbalstītāji apgalvo, ka jaunas matērijas radīšanu var izskaidrot ar negatīvās enerģijas lauku, savukārt lielā sprādziena teorijas piekritēji pieņem, ka noticis lielais sprādziens, kura laikā jaunā matērija nākusi no «citurienes». Bet šī atšķirība ne253 liekas tik pilnīga, kā apgalvo stabilā stāvokļa aizstāvji; tas šķiet vairāk filozofiskas dabas jautājums.

Faktiski gandrīz stabilā stāvokļa teorija ar tās potenciāli pieaugošo skalas faktoru arī pieņem, ka visums kādreiz bijis ļoti niecīgs, tāpat kā lielā sprādziena teorijā - tas vienkārši saskaņā ar gandrīz stabilā stāvokļa teoriju nesākās ar ļoti augstu temperatūru.

Stabilā stāvokļa atbalstītāji norāda uz skaitlisko sakritību starp novēroto fona radiācijas blīvumu un to, kas būtu paredzams, ja visa šī radiācija nāktu no ūdeņraža degšanas zvaigznēs, nevis no lielā sprādziena. Vai nu tā ir vienkārši sakritība, vai arī fona radiācija var tikt izskaidrota kā radusies no ūdeņraža degšanas zvaigznēs un tā nav lielā sprādziena sekas. Acīmredzot lielā sprādziena piekritēji izvēlas ticēt pieņēmumam, ka tā ir vienkārši sakritība. Atbalstot fona radiācijas kosmoloģisko izcelsmi, viņi piebilst, ka novērotās fona radiācijas īpašības - gan tās temperatūra, gan ārkārtīgi precīzā melnā ķermeņa forma - var tikt izskaidrotas dabiski, bez brīvajiem parametriem lielā sprādziena teorijā.

Patiesībā 3 °K fona radiācija tika atklāta pēc tam, kad lielā sprādziena teorija to bija paredzējusi, savukārt stabilā stāvokļa teorijas piekritējiem bija tā jāiekļauj gandrīz stabila stāvokļa teorijā, pirms vēl tie varēja izskaidrot dažas fona radiācijas īpašības. Turklāt gandrīz stabilā stāvokļa teorijas piekritējiem vajadzēja pieļaut zināmus pieņēmumus attiecībā uz visuma mēroga faktora svārstību iedabu, kā arī uz hipotētisko oglekļa šķiedru pārpilnību un izklaidus esošo spēku un blīvumu, lai raditu fona radiācijas uzsilšanu. Un pat tad teorija acīmredzami nespēj precīzi noteikt fona radiācijas temperatūru.

To pašu var teikt par gaismas elementu pārpilnību. Kodola sintēze pirmatnējā ugunsbumbā no lielā sprādziena tiek pieņemta kā notiekoša zināmu reakciju virknē pie noteiktām temperatūrām. Šīs zināmās reakcijas ļauj dažu gaismas elementu pārpilnibām but ļoti precīzi paredzamām lielā sprādziena teorijā ar tikai vienu brīvo parametru - matērijas un radiācijas blīvuma koeficientu. Pretstatā tam stabilā stāvokļa piekritēji apgalvo, ka šie gaismas elementi rodas no ūdeņraža sadegšanas zvaigznēs, nevis no kosmiskas

ugunsbumbas. Ņemot vērā lielo zvaigžņu skaitu, stabilā stāvokļa teorētiķi acīmredzot nav mēģinājuši izskaidrot novēroto gaismas elementu pārpilnību, un viņi pilnībā nespēj izskaidrot deiterijā klātbūtni, kas tiek patērēts un ne​tiek radīts zvaigžņu iekšienē.

Lielākā problēma ar gandrīz stabilā stāvokļa teoriju ir tāda, ka tā vienlaicīgi mēģina izskaidrot pārāk daudz un pārāk maz. Ņemot vērā miniradīšanas procesu ideju, teorija varēja noklusēt to, no kurienes visumā radusies jaunā matērija, bet tā vietā šīs teorijas propagandētāji izvēlas divas priekšmetu klases melnos caurumus un kvazārus - kā šī procesa pierādītājus. Noraidot vispārpieņemto melno caurumu izskaidrojumu kā sabrukušu masīvu zvaigžņu beigu stāvokli, teorija rada mīklu, par ko citu varētu kļūt masīvās zvaigznes, ja tās iztērējušas savu degvielu un turpmāk vairs 255 nespēj pretoties iekšupvērstai gravitācijas velkmei. Teorija arī nespēj izskaidrot neko vairāk par melnajiem caurumiem (kā to izmēru iespējamo spektru), kas parādītu, ka viņu interpretācija ir labāka par vispārpieņemto.

Līdzīgi arī gandrīz stabilā stāvokļa teorija postulē, ka dažkārt miniradīšanas procesu iznākumā rodas liela mēroga organizētas struktūras, neizskaidrojot, kā tas varētu notikt. Kvazāri tiek identificēti kā hipotētiskas struktūras, jo tiek apgalvots, ka daži kvazāri šķiet katapultēti no blakus esošajām galaktikām.

Lai atbalstītu šo apgalvojumu, teorijai jāpiesauc ideja, ka šiem līdzās esošajiem kvazāriem ir raksturīgas sarkanās nobīdes, kas rodas nevis no to kustības, bet no kāda cita nezināma mehānisma. Tomēr vienlaicīgi teorija arī atzīst, ka lielākā daļa kvazāru atrodas kosmoloģiskā attālumā no mums. Spēcīgākais pierādījums apgalvojumam, ka daži kvazāri ir relatīvi tuvu, ir to gadījumu skaits, kad kvazāriem ir mazs leņķiskais atdalījums no citām tuvu esošajām galaktikām, - bet vai tādas asociācijas nevarētu rasties nejauši?

Saskaņā ar vairākiem Bērbidža un citu zinātnieku rakstiem, kvazāru saikne ar līdzās esošajām galaktikām notiek daudz biežāk, nekā to varētu izskaidrot ar nejaušību [3], tomēr lielākā daļa pētījumu, ko veikuši citi pētnieki, nevar atklāt nekādu statistiski nozīmīgu rezultātu, tādējādi radot jautājumu par izvēles noslieci izmantotajā piemērā. Izvēles noslieces jautājums ir vērā ņemams, ja novērotājs, kurš meklē kvazārus ar mazu leņķisko atšķirtību no līdzās esošās galaktikas, stipri tic, ka šīs saiknes ir reālas. Viens Vebstera un kolēģu pētijums izvairījās no izvēles noslieces, izmantojot automatizētu mašīnu, lai aplūkotu astronomiskās fotogrāfijas, kas izvēlas kandidātus kvazārus, izmantojot objektīvus kritērijus.

(4] Viņi atklāja, ka no 296 identificētiem kvazāriem 11 bija novietoti cieši līdzās priekšā esošajai galaktikai. Ņemot vērā galaktiku izvietojumu kosmosā, viņi novērtēja, ka šādas sagadīšanās nejaušības iespējamība būtu tikai 0,01%.

Tomēr šis atradums vēl nenozīmē, ka daži kvazāri patiesībā atrodas tajā pašā attālumā kā līdzās esošās galaktikas, nevis tajā kosmoloģiskajā attālumā, ko norāda viņu lielās sarkanās nobīdes.

Gravitācijas ieliekšanās fenomens piedāvā veidu, kā izskaidrot acīm redzamo saikni bez reālas fiziskas saiknes trijās dimensijās. Saskaņā ar vispārējo relativitāti, gaismas starus saista masīvu ķermeņu gravitācijas lauki. Tāpēc masīvie ķermeņi darbojas kā lēcas, kas var fokusēties un izkropļot no Zemes redzama attālāka ķermeņa attēlu. Šīs fokusēšanas darbības efekts liktu attālākiem ķermeņiem (šajā gadījumā kvazāriem) likties spožākiem un būt vieglāk nosakāmiem, ja tie atrodas netālu no gravitācijas lēcas redzesloka līnijas. Tāpēc rodas jautājums, vai ir pietiekami daudz gravitācijas lēcu, kas varētu izskaidrot daudzos gadījumus, kādos kvazāri šķiet saistīti ar līdzās esošajām galaktikām. Šim skaitlim būtu jābūt ievērojami lielākam nekā redzamo zvaigžņu skaitlim.[5] Vai varētu būt pietiekami daudz tumšās matērijas nespodru zvaigžņu vai melno 257 caurumu formā, lai nodrošinātu nepieciešamo gravitācijas lēcu skaitu? Daudzi astronomi par to šaubās, tāpēc joprojām paliek nenoskaidrots jautājums, vai daži kvazāri patiesībā ir tuvāki nekā kosmoloģiskie attālumi.

Pat gadījumā, ja varētu noteikti parādīt, ka daži kvazāri ar lielu sarkano nobīdi ir fiziski saistīti ar līdzās esošajām galaktikām, šis atklājums pats par sevi vēl nepierādītu, ka šie kvazāri tikuši izsviesti no citām galaktikām. Patiesībā, ja izsviesto kvazāru lielās sarkanās nobīdes būtu kustības inducētā Doplera nobīdes rezultāts, mēs uzskatītu, ka varētu redzēt dažus kvazārus ar lielām zilajām nobīdēm (ja tie

gadījumā mums tuvotos), un tas nekad nav ticis novērots. Zilo nobīžu trūkuma dēj stabilā stāvokļa teorētiķiem vajag izgudrot nezināmas izcelsmes raksturīgas sarkanās nobīdes jēdzienu. Šis ir ad hoc pieņēmums, kas veikts, lai atskaitītos par ballistiski izsviestu kvazāru ideju - ideju, kas nav centrālā šai teorijā, šķiet apšaubāma un nerada lielu uzticību gandrīz stabilā stāvokļa teorijai. Kopsummā varētu likties, ka alternatīvai lielā sprādziena teorijai ir ievērojami vājāks novērojumu izskaidrojums, un tai vajadzīgi vairāki ad hoc pieņēmumi.

Tomēr ir arī daži noslēpumaini novērojumi, kurus neizskaidro vispārpieņemtā lielā sprādziena kosmoloģija. Iespējams, ka vissvarīgākais no tiem ir visuma antivielu nelielais skaits. Pie ārkārtīgi augstām temperatūrām drīz pēc lielā sprādziena vielai un antivielai vajadzētu būt klātesošai vienādos daudzumos, tātad nav skaidrs, kas notika ar anti​vielu.1 Viena lielā sprādziena teorijas variācija, ko iesaka Dž. Ričards Gots, tomēr spēj izskaidrot trūkstošo antivielu. [6] Saskaņā ar Gota laika simetrisko teoriju, lielā sprādziena rezultātā tika radīti trīs visumi: visums I, kurā valdīja viela un kurš attīstījās nākotnē; visums II, kurā valdīja antiviela un kurš ir apgriezts laikā, un beidzot visums III - par gaismu ātrāku daļiņu tahionu visums. Trīs visumi atbilda trīsslāņu laiktelpas dalījumam, kas balstīts uz pagātnes un nākotnes gaismas konusiem (sk. 8.1. attēlu). Iztēlojieties, ka lielais sprādziens notiek laiktelpas sākumā - punktā, kur pagātnes un nākotnes gaismas konusi satiekas, - un matērija ceļo uz āru no šī punkta visos iespējamos virzienos laiktelpā. Te ir vienkārša matērija, kas virzās uz priekšu laikā (nākotnes gaismas konusa iekšienē), antiviela, kas virzās atpakaļ laikā (pagātnes gaismas konusa iekšienē), un par gaismu ātrāki tahioni (ārpus abiem gaismas konusiem). Gota laika simetriskā teorija var izskaidrot antivielas mazo esamību mūsu visumā, tā ka antivielu, kas izplešas atpakaļ laikā no lielā sprādziena, var faktiski interpretēt kā visumu, kas lielajā sprādzienā sabrūk. Šie trīs visumi piepilda gaismas konusa trīs reģionus, centrējoties uz lielo sprādzienu, un 259 tie pārstāv vispārpieņemto risinājumu Einšteina vispārējās relativitātes teorijas lauku vienādojumiem. Gota versija par lielā sprādziena teoriju vienādi aplūko vielu, antivielu un tahionus, un tā saskan ar novērojumiem.

Tahionu atzīšana par reālām daļiņām būtu papildu atbalsts šai teorijai (sk. iepriekšējo nodaļu). 'iespējams, ka sākotnēji bija nedaudz vairāk vielas nekā antivielas un mūsu visums ir pārpalikums pēc tam, kad lielāko daļu vielas iznīdēja antiviela. Bet tādā gadījuma vajadzētu būt daudz lielākai radiācijai, nekā tā ir novērota.

Mans vērtējums idejai, ka lielais sprādziens nav bijis, ir 3 kukū.

11. nodaļa EPILOGS Es ceru, ka jums patika lasīt šo grāmatu tikpat ļoti, cik man - to rakstīt. Ja jums tā patika, iespējams, jūs vēlaties nosūtīt man naudu vai arī izpētīt kādu no manām pārējām grāmatām, kas norādītas bibliogrāfiskajā sarakstā. Pastāv ticama varbūtība, ka es varētu rakstīt turpinājumu - «Citas trakas idejas zinātnē, kas varētu būt patiesas». Tādēļ es labprāt uzklausītu jūs, ja jums ir kādi ieteikumi. Es gribēju jums lūgt atturēties man sūtīt iemīļotās teorijas par «neprātīgām» idejām (kā atšķirīgām no trakām idejām), bet, ja jūs šajā grāmatā esat nonākuši tik tālu, jūs noteikti esat savu neprātigo ideju īpašnieki.

Bet, ja es kļūdos, jebkurš lūgums no manas puses nesūtīt man neprātīgas idejas tiktu ignorēts. Lūdzu, sūtiet savus neneprātīgo ideju ieteikumus uz rehrilc@gmu.edu . Šī epiloga beigās jūs atradīsiet kopsavilkumu maniem subjektīvajiem vērtējumiem par varbūtību, ka katra no šīm deviņām idejām grāmatā varētu būt nepatiesa. Kā es jau minēju, šie spriedumi ir pilnībā subjektīvi, un kāds ar daudz labākām zināšanām nekā man kādā no šīm tēmām droši vien nepiekritīs manam vērtējumam. Protams, detalizētākas 261 zināšanas dotajā tēmā dažkārt var būt kavēklis, nevis priekšrocība, jo eksperti var būt pieraduši domāt tikai vispārpieņemtu sava lauciņa paradigmu ietvaros. Šīs grāmatas ievadā es ieteicu vairākus veidus, kā noteikt, vai traka ideja varētu būt patiesa. Daži no šiem kritērijiem saistīti ar idejas ieteicēju, tai skaitā viņa vai viņas kvalifikāciju, darba gaitu un objektivitātes līmeni. (Varētu iztēloties jebkādu daudzumu iemeslu, lai kāds varētu ieteikt traku ideju, kas ir muļķības, ieskaitot nezināšanu, pašapmānu, tiešu rupju kļūdu, tieksmi pēc slavas un bagātības vai dedzīgu vēlmi glābt planētu.) Citi kritēriji, lai pamanītu trakas idejas, kas, iespējams, ir maldīgas, saistās ar veidu, kādā ideja tiek pasniegta: rūpīgums statistikas izmantošanā, atsauču skaits uz citu autoru darbiem un atklātība, iepazīstinot ar datiem un analīzes metodēm.

Tomēr ir vēl vairāki kritēriji, kas attiecas uz pašu ideju, - vissvarīgākais ir jautājums par tās «falsificējamību». Jebkurai teorijai, kurai pienākas apzimējums «zinātniska», ir jābūt iespējamībai pierādīt gan tās patiesumu, gan nepatie​sumu, un idejas ierosinātājam ir jāizstāsta, kā to var izdarīt. Zināmu daudzumu teorijas smalkuma (blēdīšanās), atbildot uz jauniem un mainīgiem pierādījumiem, var pieciest, bet jebkura teorija, kas var tikt pārskatīta, lai to pielāgotu jaunajiem pierādījumiem (un tādējādi nekad nevar pierādīt tās maldīgumu), ir ārpus zinātnes jomas - pat ja tā ir ietērpta daudzos iespaidīgos zinātniskos terminos. Otra galējība ir: ja teorija ir ļoti specifiska savos paredzējumos, mēs varam to pieņemt, ja šie paredzējumi piepildītos.

Citas teorijas pārbaudes iekļautu tās izskaidrošanas amplitūdu - lai gan mēs varam būt aizdomīgi pret teoriju, kas apgalvo, ka izskaidro praktiski visu - un līmeni, kurā teorija sakrīt ar mūsu veselo saprātu. Pēdējais kritērijs var būt īpaši viltīgs, tomēr vairākas trakas idejas, kas izrādījušās esam diži revolucionāri jaunatklājumi, tādas kā kvantu teorija, šķiet esam nesaskaņā ar mūsu veselo saprātu pat tagad, apmēram septiņdesmit gadus pēc to radīšanas. Vienkāršības kritērijs («Okamas asmens») var tikt apsvērts kā viens no veselā saprāta aspektiem. Piemēram, citām lietām esot vienādām, liktos vienkāršāk diagnosticēt uztūkumu uz rokas kā pumpu, nevis kā implantētu ierīci, ko tur ievietojuši citplanētieši, kuri tevi nolaupījuši naktī. No otras puses, vienkāršības būtība nav atkarīga no tavas uzskatu sistēmas. Ja tu gadījumā esi starp tiem miljoniem amerikāņu, kuri cieš no maldiem, ka citplanētiešu veiktās nolaupīšanas ir ikdienišķi notikumi, ideja par implantētu ierīci varētu šķist tikpat «vienkāršs» izskaidrojums uztūkumam kā pumpa.

Zinātnes vēsturē ir bijuši daudzi gadījumi, kad idejas, kas reiz uzskatītas par trakām, vēlāk izrādījušās patiesas, un vēl vairāk ir gadījumu, kad tās izrādījušās maldīgas. Zinātne vienmēr atrodas

progresā, un mūsdienu patiesībām vienmēr ir provizoriska daba. Lai veiktu kopīgu progresu, zinātnei jāpieprasa, lai jaunā trakā ideja pārkāpj ļoti augstu slieksni, pirms var atcelt pastāvošās idejas, kas jau sevi pierādījušas. Ikvienas trakas idejas stingra pārbaude 263 ir empīrisks pierādījums par un pret to, nevis mūsu uzskati. Turklāt trakas idejas netiek pierādītas par patiesām, vienkārši atrodot pierādījumus, kas tās atbalsta. Labākais veids, kā pierādīt trakas idejas patiesumu, ir darīt visu, lai pierāditu, ka tā ir nepatiesa, - un to nespēt.

Daži traku ideju propagandētāji apgalvo, ka ir skeptiķi, kuri spiesti pieņemt šo ideju tās pierādījumu dēļ, bet viņu pašu aprakstītais skepticisms dažkārt nešķiet patiess pierādījumu interpretējuma dēļ.

Apsverot idejas par un pret pierādījumus, vienmēr ir svarīgi izmantot tos pašus standartus abās strīda pusēs. Ja jūs ticat, piemēram, ka varmācīgas videospēles daļēji izskaidro jauniešu vardarbības pieaugumu, jums jābūt gataviem pārdomāt savus uzskatus, kad sa- stopaties ar statistiku, ka tīņu varddrbība patiesībā ievērojami kritusies, kopš sākušas dominēt varmācīgas videospēles. Patiesībā šādas paralēlas laika tendences piedāvā no vienas vai otras puses nelielu atbalstu, jo pati saistība starp abām tendencēm neiekļauj to, ka viena tendence ir otras izraisīta («saistība neiekļauj cēloni»). Vēl viens noderigs teiciens, kas jāpatur prātā, izsverot pretrunīgus apgalvojumus, ir tāds, ka «pierādījumu neesamība nav neesamības pierādījums». Piemēram, nespēja atrast specifisku dabisku (vai cilvēka radītu) izskaidrojumu neidentificētam lidojošam objektam (NLO) nenozīmē, ka šāds izskaidrojums nepastāv.

Kā norādīts iepriekšējos piemēros, šeit piemērotie kritēriji pretrunīgu zinātnisku apgalvojumu patiesības vai maldīguma pārbaudei var būt noderīgi arī ikdienas dzīvē. Pastāv daudz nozīmīgu jautājumu attiecībā uz cilvēces veselību, tehnoloģijām un vidi, uz kuriem var tikt atrasti pretrunīgi pierādījumi: vai mobilie telefoni ir bīstami, vai magnētu valkāšana var uzlabot veselību? Vai globālā sasilšana notiks, un cik kaitīga tā būs? Es ceru, ka pēc šīs grāmatas izlasīšanas jūs varēsiet labāk izvērtēt eksper​tu apgalvojumus katrā no pusēm un paši risināsiet šos jautājumus.

Jums arī nāksies izlemt, vai vēlaties būt patiesības meklētāju atbalstītājs. (Ja jūs jau esat izlēmis, ka globālā sasilšana nozīmē gaidāmu katastrofu cilvēcei, jūs droši vien nevēlēsieties izsvērt objektīvus argumentus abās diskusiju pusēs.) Pretēji kādas idejas atbalstītājiem, patiesības meklētājiem pirmām kārtām būtu jābūt pieticīgiem attiecībā uz to, ko viņi zina droši, un jābūt atvērtiem pret jauniem pierādījumiem - gan pret tiem, kas viņu uzskatu atbalsta, gan tiem, kas noliedz. Neskatoties uz to, ko, tavuprāt, zini, nākamā trakā ideja, ar ko sastapsies, varētu pierādīties esam patiesa. Bet būtu arī derīgi atcerēties Karla Sagāna aforismu, ka neparastu apgalvojumu pierādīšanai nepieciešami neparasti pierādījumi.

Visbeidzot, izvērtējot trakas idejas, neaizmirstiet, ka redzēšana ne vienmēr ir ticēšana: ja daba nemelo vai neizspēlē ar mums jokus, tad mūsu līdzcilvēki gan dažkārt to dara. Interesanti, piemēram, ka praktiski visi apgalvojumi par paranormālām spējām iekļauj varoņdarbus - tādus kā karotes saliekšanu, ko var viegli veikt ( un veic) profesionāli 265 burvji. Protams, tas vēl nenozīmē, ka mānīšanās (nevis paranormālas spējas) ir izskaidrojums jebkurā no minētajiem gadījumiem, - bet kurš no abiem izskaidroju​miem, jūsuprāt, ir vienkāršāks?

Vērtējums 3 kukū 3 kukū 0 kukū 1 kukū 2 kukū Zemāk norādītā tabuliņa atspoguļo manu vērtējumu deviņām grāmatā apskatītajām idejām. Esmu izmantojis subjektīvu vērtēšanas shēmu, kas veidota šādi: nulle kukū nozīmē - «kāpēc ne?», viens kukū nozīmē - «iespējams, nav taisnība, bet kā lai to zina?», divi kukū nozīmē - «visticamāk, ka nav taisnība», trīs kukū nozīmē - «gandrīz noteikti nav taisnība», bet četri kukū nozīmē - «pilnīgi no​teikti maldi».

Trakā ideja Vairāk ieroču, mazāk noziegumu HIV neizraisa AIDS Saules gaismas iedarbība ir labvēlīga Zemas kodolradiācijas devas ir labvēlīgas 2 kukū 0 kukū 3 kukū Saules sistēmā ir divas saules Naftai, oglēm un gāzei ir abiogēniska izcelsme 0 kukū Ceļošana laikā ir iespējama Par gaismu ātrākas daļiņas pastāv Lielā sprādziena nav bijis

PIEZĪMES NODAĻĀM

2. nodaļa. Vairāk ieroču, mazāk noziegumu [1] Uz šo zemo vērtējumu atsaucas Filips Kuks, balstoties uz Nacionālo pārskata ziņojumu par noziegumu upuriem; augstais vērtējums balstīts uz 15 valsts aptauju rezultātiem. Abi minēti: John Lott Jr., More Guns, Less Crime (Chicago: University of Chicago Press, 1998), 11.

[2] Balstīts uz valsts pārskatiem, citēts turpat, 3. Ipp. [3] James D. VVright and Peter Rosfi, Armed and Considered Dan- gerous: A Survey of Felons and Their Firearms (Hawthorn, NY: Aldine de Gruyter, 1986). |4] Sk.: Lott, More Guns, 5, atsauces.

[5| U.S. Department of Justice, FBI Staff, Uniform Crime Reports (VVashington, DC: U.S Government Printing Office, 1992).

[6| Editorial, Cincinnati Enquirer, Jan. 23,1996, A8.

[7] Dāvid McDovvall, Colin Loftin, and Brian Wiersema, Easing concealed firearm laws: Effects on homicide in three sta- tes,). Crim. Law and Criminology 86 (Fall 1995): 193-206. |8] Arthur L. Kellerman et al., Gun ovvnership as a risk factor for homicide in the home, N. Engl.

Med. Oct. 7,1993,1084-91. |9ļ Citāts no Lott, More Guns, 41.

[10] Citāts no The Economist, Arms and the man, July 3, 1999. Belesila pētījums tiks publicēts nākamajā grāmatā.

268 l14 l J- R- Lott Jr. and M. Landes, Multiple victim public shootings, bombings and right-to-carry concealed handgun laws: Con- trasting private and public lavv enforcement, John M. Olin Lavv and Economics Working Paper no. 73 (2D series).

3. nodaļa. HIV neizraisa AIDS [11 P. H. Duesberg, Inventing the AIDS Virus (VVashington, DC: Regnery Publishing, 1996).

[21 P. H. Duesberg, Stretching the Cerm Theoryheyond Its Limits (Berkeley, CA: North Atlantic Books, 1996).

[31 P. H. Duesberg and J. Yiamouyiannis, AIDS: The Cood News Is HIVDoesn't Cause I (Dordrecht, The Netherlands: Health Action Press, 1995). |4] P. H. Duesberg, ed., AIDS: Virus or Drug Induced? (Dordrecht, The Netherlands: Kluvver Academic Publishers, 1996).

[5] Centers for Disease Control, Morbidity and Mortality Weekly Report (MMWR), 31,507-14 (1982); MMWR, 34,373-75 (1985); MMWR, 36, 3S-15S (1987); MMWR, 41,1-19 (1992).

[6| P. Djūsberga publikācijas var atrast mājas lapā: www.virusmyth.com/aids/index/pduesberg.htm.

[7] Duesberg, Inventing the AIDS Virus, 402. |8) Centers for Disease Control, MMWR, 30, 250-52 (1981); MMWR, 30,305-8 (1981).

[9| C.K.O. VVilliams et al., AlDS-associated cancers, in M. Essex et al., eds., AIDS in Africa (New Vork: Raven Press, 1994), 325-71.

[101 J- J. Goedert et al., Amyl nitrite may alter T lymphocytes in homosexual men, Lancet, 1(8269), 412-16 (1982).

[11] R. D.deShazoetal.,An immunologicevaluationof hemophil- 269 iac patients and their vvives: Relationships to the acquired im- munodeficiency syndrome, Ann. Intern. Med., 99(2), 159-64 (1983).

[12] R- C. Gallo and L. Montagnier, The chronology of AIDS re- search, Nature, 326(6112), 43536 (1987).

[13] M. G. Sarngadharan, M. Popovic, L. Bruch, ). Schupbach, and R. C. Gallo, Antibodies

reactive with human T-lymp- hotropic retroviruses (HTLV-III) in the serum of patients with AIDS, Science, 224(4648), 506-8 (1984).

[14] R. Cheingsong-Popov et al., Prevalence of antibody to human Y-lymphotropic virus type III in AIDS and AlDS-risk pa​tients in Britain, Lancet, 2(8401), 477-80 (1984).

[15] R. C. Gallo and M. S. Reitz )r., Human retroviruses and adult T-cell leukemia-lymphoma, ).

Nati. Cancer Inst., 69(6), 1209-14 (1982).

[16] G. Pantaleo, C. Graziosi, and A. S. Fauci, The immunopat- ho-genesis of human immunodeficiency virus infection, N. Engl. ). Med., 328(5), 327-35 (1993).

[17] A. S. Fauci, Multifactorial nature of human immunodeficiency virus disease: Implications for therapy, Science, 262(3136), 1011-18 (1993).

[18] G. F. Lemp et al., Projections of AIDS morbidity and mortality in San Francisco, jAMA, 263(11), 1497-1501 (1990).

[19] Centers for Disease Control, Revised classification system for HIV infection and expanded surveillance case definition for AIDS among adolescents and adults, MMWR, 41,1-19 (1992).

[20] K. Saksela, C. Stevens, P. Rubinstein, and D. Baltimore, Human immunodeficiency virus type 1 mRNA expression in peripheral blood celis predicts disease progression indepen- 270 dent number of CD4+ lymphocytes, Proc. Nati. Acad.

Sci. USA, 91, (3), 1104-8 (1994).

121J Duesberg, Inventing the AIDS Virus, 175.

[22] Turpat, 187. Ipp. [23] P. Duesberg and D. Rasnick, The AIDS dilemma: Drug dis- eases blamed on a passenger virus, Genetka, 104, 85-132 (1998).

[24] VVashington Post, April 30, 2000.

[25] CDC dati paziņoti 1999. gada Nacionālajā profilakses konferencē Atlantā, 1999. g. 29. augustā - 1. septembrī.

[26] UNAIDS, AIDS epidemic update, 1999.

[27] Duesberg, Inventing the AIDS Virus, 290.

[28] World Health Organization, The Current Global Situation of the HIV/AIDS Pandemic, January 3, 1995.

[29| VVashington Post, May 4, 2000.

[30] Duesberg, Inventing the AIDS Virus, 189.

[31 ] Kā vienu no AIDS definīcijām Djūsbergs izmanto, piemēram, šūnas T4 attiecību pret šūnu T8, kas ir mazāk par vienu. Sk. pielikumu Inventing the AIDS Virus.

[32] D. K. Smith, J.). Neal, and S. D. Holmberg, Unexplained op- portunistic infections and CD4+T-lymphocytopenia vvithout HIV infection: An investigation of cases in the United States, N. Engl. /. Med., 328(6), 373-79 (1993).

[33] S. Kvvock et al., Identification of human immunodeficiency virus sequences by using in vitro enzymatic amplification and oligomer cleavage detection, J. Virol., 61(5), 1690-94 (1987).

[34] P. H. Duesberg, Results fall short for AIDS theory. Insight, Feb.14,1994, 27-29.

(35ļ Duesberg, Inventing the AIDS Virus, 274. ļ36ļ P. H. Duesberg, Retroviruses as carcinogens and pathogens: Expectations and reality, Cancer Res., 47(5), 1199-220 271 (1987).

[37] W. Blattner, R. C. Gallo, and H. M. Temin, HIV causes AIDS, Science, 241(4865), 515-16 (1988). |38| Centers for Disease Control, HIV/AIDS Surveillance Report, 1994 year-end edition, 6(2) (1995). |39] Duesberg, Inventing the AIDS Virus, 182.

[40| Turpat, 183. Ipp. [41 ] S. W. Barnett, K. K. Murthy, B. G. Herndier, and ). A. Levy, An AIDS-Iike condition induced in baboons by HIV-2, Science, 266, 642-46 (1994).

[42] B. L. Evatt, E. D. Gomperts, J. S. McDougal, and R. B. Ramsey, Coincidental appearance of LAV/HTLV-III antibodies in he- mophiliacs and the onset of the AIDS epidemic, N. Engl /. Med., 312(8), 483-86 (1985); A. S. Fauci, The human immuno- deficiency virus: lnfectivity and mechanisms of pathogenesis, Science, 239(4840), 617-22 (1988).

[43] Centers for Disease Control, Persistent, generalized lymph- adenopathy among homosexual males, MMWR, 31, 249-52 (1982).

[44] S. C. Darby et al., Mortality before and after HIV infection in the complete UK population of haemophiliacs, Nature, 377(7), 79-82 (1995).

[45| J. K. Kreiss et al., Nontransmission on T-cell subset abnormal- ities from hemophiliacs to their spouses, jAMA, 251,1450-54 (1984), cited in Duesberg, Inventing the AIDS Virus.

(46] Centers for Disease Control, HIV/AIDS Surveillance Report through December 1998,10(2) (1998).

[47] B. Z. Katz, Natūrai history and clinical management of the infant nevvborn to a mother infected with human immunode- ficiency virus, Semin. Perinatal, 13(1), 27-34 (1989).

272 [48[C. L. Park, H. Streicher, and R. Rothberg, Transmission of human immunodeficiency virus to only one dizygotic tvvin, J. Clin. MicrobioL, 25(6), 1119-21 (1987).

[49] H. W. Jaffe et al., The acquired immunodeficiency syndrome in a cohort of homosexual men: A six-year follow-up study, Ann. Intern. Med., 103(2), 210-14 (1985).

[50] Institute of Medicine, National Academy of Sciences, Con- fronting AIDS: Directions for Public Health, Health Care and Research (VVashington, DC: National Academy Press, 1986).

[51] M. S. Ascher et al., Does drug use cause AIDS? Nature, 362(6416), 103—4 (1993).

[52] M. T. Schechter et al., HIV-1 and the aetiology of AIDS, Lancet, 341, 658-59 (1993); P. ).

Veugelers et al., Determinants of HIV disease progression among homosexual men registered in the Tricontinental Seroconverter Study, Am. I. Epidemiol., 15, 140(8), 747-58 (1994).

[53] ). J. Goedert et al., Risks of immunodeficiency, AIDS, and death related to purity of factor VIII concentrate, Lancet, 344, 791-92 (1994), cited in Duesberg, Inventing the AIDS Virus.

[54] M. A. Sande et al., Antiretroviral therapy for adult HlV-in- fected patients: Recommendations for a state-of-the-art con- ference, )AMA, 270(21), 2583-89 (1993).

[55] M. A. Fischl et al., The safety and efficacy of zidovudine (AZT) in the treatment of patients with AIDS and AlDS-related com- plex: A double-blind, placebo-controlled trial, N. Engl. /. Med., 317(4), 185-91 (1987).

[56] G. X. McLeod and S. M. Hammer, Zidovudine: Five years later, Ann. Int. Med., 117(6), 487501 (1992).

[57] Sk. attēlu 2(A) in Duesberg and Rasnick, The AIDS dilemma; data from Centers for Disease Control (1995).

4. nodaļa. Saules gaismas iedarbība ir labvēlīga 273 [1 ] J. Ādami, M. Frisch, J. Yuen, B. Glimelius, and M. Melbye, Ev- idence of an association between non-Hodgkin's lymphoma and skin cancer, Br. Med. ]., 310,1491-95 (1995).

12] International Agency for Research on Cancer, IARC Mono- graphs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humāns: Ultraviolet Radiation, vol. 55 (Lyon: IARC, 1992).

[3J J. R. M. Kunz and A.). Finkel, eds., The Family Medical Guide of the American Medical Association (New York: Random House, 1987).

[4] J. M. Elwood and ). Jopson, Melanoma and sun exposure: An overview of published studies, Int. ). Cancer, 73,198-203 (1997).

I5ļ Divu standartnoviržu amplitūda, minēts turpat, ir 1,54-1,90.

[6] Divu standartnoviržu amplitūda, minēts turpat, ir 0,77-0,96. \7\ J. M. Elvvood, G. B. Gallagher, G. B. Hill, and J.C.G. Pearson, Cutaneous melanoma in relation to intermittent and constant sun exposure—the vvestern Canada melanoma study, Int. /. Cancer, 35, 42733 (1985).

[8ļ Attaisnojumam sk., piemēram, A. H. Rosenfeld, Ann. Rev. Nucl. Sci., 25,555 (1975).

(9) A. ). McMichael and A.). Hall, Does immunosuppressive ultraviolet radiation explain the latitude gradient for multiple sclerosis? Epidemiology, 8, 642-45 (1997).

[101 A. E. Evans et al., Autres pays, autres coeurs? Dietary pat- terns, risk factors and ischaemic heart disease in Belfast and Toulouse (WHO MONICA project), Q. J. Med., 88,469-77 (1995).

[11] Tulūzā ir par 12 grādiem tuvāk ekvatoram nekā Belfāstā, kas nozīmētu divreiz lielāku ultravioleto staru devu, ja mākoņu 274 daudzums būtu vienāds. Faktiski tāpēc, kaTuluza ir saulaināka nekā Belfāstā, atšķirība ir daudz lielāka.

[12] D. S. Grimēs, E. Hindle, and T. Dyer, Sunlight, cholesterol and coronary heart disease, Q.).

Med., 89, 579-89 (1996).

[13] R. Scragg et al., Myocardial infarction is inversely associated with plasma 25-hydroxyvitamin D3 Ievels: Acommunity-ba- sed study, Int.). Epidemiol., 19, 559-63 (1990).

[14J R. Fabsitz and M. Feinleib, Geographic patterns in country mortality rātes from cardiovascular diseases, Am. I. Epide​miol., 111, 315-28 (1980).

E. A. Mortimer, M. D. Monson, and B. MacMahon, Reduction in mortality from coronary heart disease in men residing at high altitude, N. Engl. J. Med., 296, 581-85 (1977).

A. W. Voors, and W. D. ļohnson, Altitude and arteriosclerotic heart disease mortality in vvhite residents of 99 of the 100 largest cities in the United States, /. Chronic Dis., 32, 157-62 (1979).

P. H. Kutchenreuter, N.Y. Acad. Sci. Trans., 22,126 (1959).

[18[ M. F. Muldoon, S. B. Manuck, and K. A. Matthevvs, Lovvering cholesterol concentrations and mortality: A quantitative re- vievv of primary prevention trials, Br. Med. ]., 301, 309-14 (1990).

[19[ U. Ravnskov, Cholesterol lovvering trials in coronary heart disease: Frequency of citation and outcome, Br. Med. )., 305, 15-19(1992).

(20] ). Elford, A. N. Phillips, A. G. Thomson, and A. G. Shaper, Migration and geographic variations in ischaemic heart dis​ease in Great Britain, Lancet, 1, 343-46 (1989).

[21] P. M. McKeigue and M. G. Marmot, Mortality from coronary heart disease in Asian communities in London, Br. Med. ). (1988).

[221 L. O. Hughes, U. Raval, and E. B. Raftery, First myocardial 275 intarctions in Asian and vvhite men, Br. Med. J. 298, 1345-50 (1989). |23| R. Smith, Asian rickets and osteomalacia, Q. ]. Med., 76, 899-901 (1990).

[241 P. ). Finch, F.J.C. Millard, J. D. Maxwell, Risk of tuberculosis in immigrant Asians: Culturally acquired immunodeficiency? Thorax, 46,1-5 (1991).

1251 P.). Finch, L. Ang, J. B. Eastvvood, and ). D. Maxwell, Clinical and histological spectrum of osteomalacia among Asians in South London, Q. /. Med., 83, 439-8 (1992).

[26] Lai gan mēs apskatām saules iedarbību uz cilvēkiem, aizvien vairāk pētījumu norāda, ka tā ir kaitīga jūras dzīvniekiem. Sk., piemēram, P. Kuhn and H. Brovvman, Penetration of ultravio- let radiation in the vvaters of the estuary and gulf of the Saint Lavvrence, Limnol. Oceanogr., 44, 710-16 (1999).

5. nodaļa. Zemas kodolradiācijas devas ir labvēlīgas [1] Jeffrey R. M. Kunz and Asher). Finkel, eds., The American Medical Association Family

Medical Cuide (New York: Random House, 1987), 507.

[2] Sohei Kondo, Health Effects of Low-Level Radiation (Osaka: Kinki University Press, and Madison, Wl: Medical Physics Publishing, 1993).

[3] M. Mine, T. Nakamura, H. Mori, H. Kondo, and S. Okajima, The Current mortality rātes of Abomb survivors in Nagasaki City, Ipn. I. Public Health, 28, 337-42 (1981), in Japanese vvith English abstract, cited in Kunz and Finkel, Family Medical Guide, 28.

276 [4] M. Mine, Y. Okumura, M. Ichimaru, T. Nakamura, and S. Kondo, Apparently beneficial effect of low to intermediate doses of A-bomb radiation on human lifespan, Int.). Radiat. Biol., 58,1035-43 (1990), cited in Kunz and Finkel, Family Medical Guide, 28.

[5] D. A. Pierce, Y. Shimizu, D. L. Preston, M. Vaeth, and K. Mabuchi, Studies of the mortality of atomic bomb survivors, Report 12, part 1, Cancer: 1950-1990, Radiat. Res., 146, 1-27 (1996), cited in B. L. Cohen, Validity of the linear no- threshold theory of radiation carcinogenesis in the low dose region, Health Phys., 6,43-61 (1999). Šajā rakstā ir piecas atsauces uz 5 agrākiem Koena pētījumiem par radonu.

[6] R. D. Evans, Radium in man, Health Phys., 27, 497-510 (1974), cited in Cohen, see ref. 5.

[7] Cohen, Validity of the theory, 43-61.

[8] N. A. Frigerio, K. F. Eckerman, and R. S. Stovver, The Argonne radiological impact program, in Environmental and Earth Sciences Report ANJ/ES-26, part 1 (Argonne, IL: Argonne National Laboratory), cited in J. H. Fremlin, Power Produc- tion: What Are the Risks? (Bristol and Boston: Adam Hilger, 1985), 56.

[9] ). H. Lubin and J. D. Boice, Lung cancer risk from residential radon: Meta-analysis of eight epidemiological studies, 7. Nat. Cancer Inst., 89, 49-57 (1997). |10] J. H. Lubin et al., Radon and lung cancer risk: A joint analy- sis of 11 underground miners studies, National Institutes of Health, NIH pub. 94-3644 (1994).

[11] ). H. Lubin, On the discrepancy betvveen epidemiologic studies in individuāls of lung cancer and residential radon and Cohen's ecologic regression, Health Phys., 75, 4-10 and 29-30(1998).

[12] Sk.: B. L. Cohen, Response to Lubin's proposed explanation 277 of our discrepancy, Health Phys., 75,18-22, (1998), foraderi- vation of the relationship betvveen r and r'.

[13| Sk., piemēram, S. Greenland and J. Robbins, Invited com- mentary: Ecologic studies-biases, misconceptions and coun- terexamples, Am. J. Epidemiol, 139, 747-60 (1994).

[14] Dažādi argumenti tiek iztirzāti - Cohen, Validity of the theory, kurā minētas arī atsauces par zemu radiācijas devu labvēlīgo ietekmi pirms augstas devas saņemšanas.

[15] Diskusijas par EPA politiku un iebiedēšanas faktiem sk.: L. A. Cole, Element of Risk: The Politics of Radon (New York: Oxford University Press, 1993), 154, pielikums C. 6. nodaļa. Saules sistēma ir divas saules [1] L. W. Alvarez, W. Alvarez, E Asaro, and H. V. Michel, Extraterrestrial causes for the Cretaceous-Tertiary extinction, Science■„ 208,1095-1108 (1980). 2] R. P. Turco et al., Nuclear vvinter: Global consequences of multiple nuclear explosions, Science, 222, 128392 (1983). Kritiskai analīzei sk.: R. Ehrlich, Waging Nuclear Peace: The Technology and Politics of Nuclear Weapons (Albany: State University of New York Press, 1985).

[3] Diskusijas par Alvaresa atklājumu kritiku sk.: W. Alvarez, T. rex and the Crater of Doom (Princeton, NJ: Princeton University Press, 1997).

[4] W. Alvarez and R. A. Muller, Evidence from crater ages for periodic impacts on the Earth, Nature, 308, 718-20 (1984).

[5] D. M. Raup and J. J. Sepkoski Jr., Periodicity of extinctions in the geologic past, Proc. Nati.

Acad. Sci., 81, 801-5 (1984).

278 Sepkoski Ir., Periodicity in extinction and the problem of catastrophism in the history of life, y. Geol. Soc., London, 146, 7-19 (1989).

[7] M. Dāvis, P. Hut, and R. A. Muller, Extinction of species by periodic comet shovvers, Nature, 308, 715-17 (1984). ļ8ļ M. R. Rampino and R. B. Stothers, Terrestrial mass extinctions, cometary impacts and the sun's motion perpendicular to the galactic planē, Nature, 308, 709-12 (1984); R. D. Schvvartz and P. B. ļames, Periodic mass extinctions and the sun's oscil- lation about the galactic planē, Nature, 308, 712-13 (1984). |9ļ J. C. Hills, The passage of a "Nemesis"-like object through the planetary system, Ap. )., 90,187682 (1985).

[10] M. R. Rampino, and B. M. Haggerty, The "Shiva Hypothesis": Impacts, mass extinctions, and the galaxy, Earth, Moon, and Planēts: An International Journal of Comparative Planetology, 72, 44160(1996). |11] Sk., piemēram, E. Noma and A. L. Class, Mass extinction pat- tern: Result of chance, Geol.

Mag., 124 (4), 319-22 (1987), and S. M. Ross, Are mass extinctions really periodic? Probabil- ity in the Engineering and Informational Sciences, 1, 61-64 (1987).

[12] S. Perlmutter et al., The Berkeley search for a faint stellar com- panion to the sun, in Astrophysics of Brown Dwarfs, ed. M. Kafatos, R. Harrington, and S. Maran (New York: Cambridge University Press, 1986).

7. nodaļa. Naftai, oglēm un gāzei ir abiogēniska izcelsme 11 ] T. Gold, The Deep Hot Biosphere (New York: Springer-Verlag, 1999).

12] T. Gold, Power from the Earth (London: J. M. Dent & Sons, 279 1987).

[3] T. Gold, The deep, hot biosphere, Proc. Nati. Acad. Sci. USA, 89, 6045-49(1992).

[4| T. Gold, The origin of methane in the crust of the Earth, U.S. Geological Survey Prof. Paper 1570 (1993).

15] E. B. Chekaliuk, and J. F. Kenney, The Stability of hydrocar- bons in the thermodynamic conditions of the Earth, Proc. Am. Phys. Soc., 36(3), 347 (1991).

[6] N. S. Beskrovny and N. I. Tikhomirov, Bitumens in the hyd- ro-thermal deposits of Transbaikal, in The genesis of oil and gas, Izdvo Nedra (1968), cited in Gold, Origin of methane.

[7] R. Robinson, Duplex origin of petroleum, Nature, 199, 113-14 (1963); idem, The origins of petroleum, Nature, 212, 1291-95 (1966), cited in Gold, Origin of methane. |8] N. A. Kudryavtsev, Geological proof of the deep origin of petroleum, Trudy Vsesoyuz. Neftyan.

Nauch.-lssledovatel. Geo- logorazvedoch. Inst., no. 132, 242-62 (1959), cited in Gold, Origin of methane.

[9] T. Gold, Svveden's Siljan Ring vvell evaluated, Oil and Gas J., Jan. 14,1991, 76-78.

[10| Sk.: Gold, The Deep Hot Biosphere, 26. |11] F. K. North, ReviewofThomasGold'sdeep-earth-gas hypoth- esis, Energy Explor. Exploit, 1,105-10 (1982).

[12] Sk.: Gold, The Deep Hot Biosphere, 128.

[13] Turpat, 214n.6.

[14] E. M. Galimov, Isotopic composition of carbon in gases of the crust, Intern. Geol. Rev., 11,10,1092-1104 (1969), cited in Gold, Origin of methane.

[15] E. M. Galimov and K. A. Kvenvolden, Concentrations and carbon isotopic compositions of CH4 and C02 in gas from sed- 280 iments of the Blake Outer Ridge, Deep Sea Drilling Project Leg 76, In it i al Reports of the Deep Sea Drilling Project, 76, 403-7 (1983), cited in Cold, Origin of methane.

[16] M. Schidlowski, R. Eichmann, and C. E. Junge, Precambrian sedimentary carbonates—Carbon and oxygen isotope geo- chemistry and implications for the terrestrial oxygen budget, Precambrian Research, 2, 1-69 (1975), cited in Gold, Origin of methane.

8. nodaļa. Ceļošana laikā ir iespējama

|1] J. Mallinckrodt, «VVhat happens when at is greater than c?» Runa teikta AAPT sanāksmē 1999. gada vasarā. Sk. ari - http:// www.csupomona.edu/~ajm/myweb/talks/atgtc.pdf .

[2] F. ). Tipler, Rotating cylinders and the possibility of global causality violation, Phys. Rev., D9, 2203-6 (1974). |3] K. Godel, An example of a new type of cosmological solution of Einstein's field equations of gravitation, Rev. Mod. Phys., 21, 447-50 (1949).

[4] J. R. Gott, Closed timelike curves produced by pairs of mov- ing cosmic strings: Exact solutions, Phys. Rev. Lett., 66,1126- 29 (1991).

[5] M. S. Morris, and K. S. Thome, VVormholes, time machines, and the weak energy condition, Phys. Rev. Lett., 61, 1446^19 (1988).

[6] Visu diskusijas atreferējumu un pārskatu par Kasimira efekta literatūru sk.: Resource Letter CF1: S. K. Lamoreaux, Casimir force, Am. /. Phys., 67, 850-61 (1999).

[7| S. W. Hawking, Particle creation by black holes, Comm. in Math. Phys„ 43,199-220 (1975). |8] A. G. Riess, et al., Observational evidence from supernovae for an accelerating universe and a cosmological constant, 281 Astr.)., 116,1008-38 (1998).

[91 S. Havvking, Phys. Rev., D47, 554-65 (1993). |10] H. Everett III, Relative state formulation of quantum mechan- ics, Rev. Mod. Phys., 29, 454-62 (1957).

9. nodaļa. Par gaismu ātrākas daļiņas pastāv [1 ļ A. Einstein, On the electrodynamics of moving bodies, Ann. Physik, 17, 891 (1905).

[2] O. M. P. Bilaniuk, V. K. Deshpande, and E.C.G. Sudarshan, «Meta» Relativity, Am. J. Phys. 30, 718 (1962).

[3] Diskusijas un atsauces sk.: P. J. Nahin, Time Machines: Time Travel in Physics, Metaphysics, and Science Fiction (New York: American Institute of Physics Press, 1993).

[4] Sk., piemēram, vairākus negatīvos pētījumus: T. Alvager and M. N. Kreisler, Quest for fasterthan-light particles, Phys. Rev, 171, 1357 (1968), and C. Baltay, G. Feinberg, N. Veh, and R. Linsker, Search for uncharged faster-than-light particles, Phys. Rev., D1, 759 (1970). Pozitīvo ziņojumu sk.: R. W. Clay and P. C. Crouch, Possible observations of tachyons as- sociated vvith extensive air shovvers.

Nature, 248, 29 (1974). |5| Par neitrīno masas novērtējumu sk.: C. Caso et al., Null expe- riments for neutrino masses, European Phys. /., C3,1 (1998). Sk. arī http://pdg.lbl.gov .

[6) A. Chodos, V. A. Kostelecky, R. Potting, and E. Gates, Mass bounds for spacelike neutrinos, Phys. Lett., A7, 467 (1992). |7] Apgrieztā atkarība no neitrīno masas ir saprātīga, jo nav iespējama protonu sairšana pie galīgās enerģijas, ja neitrīno masa ir nulle. Sk.: R. Ehrlich, Implications for the cosmic ray spectrum of a negative electron neutrino (mass)2 , Phys. Rev., 282 D60,17302 (1999), for the derivation.

[8] V. A. Kostelecky, in F. Mansouri and). J. Scanio, eds., Topics on Quanlum Gravity and Beyond (Singapore: VVorld Scientific, 1993).

[9| R. Ehrlich, Implications for the cosmic ray spectrum; sk. arī - http://xxx.lanl.gov/abs/astroph/9812336 . |10| R. Ehrlich, Is there a 4.5 PeV neutron line in the cosmic rays? Phys. Rev., D60, 73005 (1999); sk. arī - http://xxx.lanl.gov/ abs/astro-ph/9904290.

Atsauksmes par eksperimentiem ar neitrālām daļiņām no Cygnus X 3 sk. turpat. ). Lloyd-Evans et al., Observations of y rays > 10IS eV from Cygnus X-3, Nature, 305, 784 (1983).

Sk.: J. W. Cronin et al., Search for discrete sources of 100 TeV gamma radiation, Phys. Rev., D45,4385 (1992), and A. Borione et al., High statistics search for ultrahigh energy y- ray emission from

Cygnus X-3 and Hercules X—I, Phys. Rev., D55,1714 (1997).

10. nodaļa. Lielā sprādziena nav bijis [1] Dažas supernovas īsā uzplaiksnījuma laikā izdala tik daudz gaismas, ka tā apspīd visu 100 miljardu zvaigžņu galaktiku.

[2] C. Burbidge, F. Hoyle, and ). V. Narlikar, A different ap- proach to cosmology, Phys. Today, 52, 38-44 (1999), and A. Albrecht, Reply to «A different approach to cosmology,» Phys. Today, 52, 44^46 (1999). Sk. arī: A Different Approach to Cosmology, (Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2000), tie paši autori. |3] B. Burbidge, The reality of anomalous redshifts in the spectra of some QSOs and its implications, Astron. Astrophys., 309, 9-22 (1996); G. Burbidge, A. Hevvitt,). V. Narlikar, and P. Das 283 Gupta, Associations between quasistellar objects and galaxies Ap.). Suppl., 74, 675-730 (1990); G. Burbidge, Redshifts and distances, Nature, 282, 451-55 (1979). |4| R. VVebster et al., Detection of statistical gravitational len- sing by foreground mass distributions, Nature, 336, 358-59 (1988).

[5] C. Canizares, Not too close for comfort, Nature, 336, 309-10 (1988).

[6) J. R. Gott III, A time-symmetric, matter, antimatter, tachyon cosmology, Ap. )., 187,1-3 (1987).

Bibliogrāfijā Alvarez, W. T. Kex and the Crater of Doom. Princeton University- Press, Princeton, NJ, 1997.

Cole, L. A. Element of Risk: The Politics of Radon, Oxford University Press, Oxford, UK, 1993.

Derry, G. N. What Science Is and How It Works. Princeton University Press, Princeton, NJ, 1999.

Duesberg, P. H. Inventing the AIDS Virus. Regnery Publishing, VVashington, DC, 1996.

Duesberg, P. H. Stretching the Cerm Theory beyond Its Limits. North Atlantic Books, Berkeley, CA, 1996.

Duesberg, P. H. and ). Yiamouyiannis. AIDS: The Cood News Is HIV Doesn't Cause It. Health Action Press, Dordrecht, The Netherlands, 1995.

Duesberg, P. H., ed. AIDS: Virus or Drug Induced? Kluvver Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, 1996.

Dyson, F. The Sun, the Genome, and the Internet: Tools of Scientific Revolutions. Oxford University Press, Oxford, UK, 1999.

Dyson, F. Imagined VVorlds. Harvard University Press, Cambridge, MA, 1998.

Dyson, F. Origins of Life. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1999.

Ehrlich, R. The Cosmological Milkshake. Rutgers University Press, 285 New Brunsvvick, N), 1994.

Ehrlich, R. What lfYou Could Unscramble an Egg? Rutgers Univer- sity Press, New Brunswick, NJ, 1996.

Ehrlich, R., What !f? Mind-Boggling Science Ģuestions for Kids. John Wiley and Sons, New York, 1998.

Einstein, A. Relativity: The Special and the General Theory. Three Rivers Press, New York, 1961.

Gallo, R. Virus Hunting: AIDS, Cancer, and the Human Retrovirus: A Story of Scientific Discovery.

Basic Books, New York, 1991.

Geroch, R. General Relativity from A to B. University of Chicago Press, Chicago, 1981.

Glashovv, S. L. From Alchemy to Quarks: The Study of Physics as a Liberal Art. Brooks/Cole Publishing Company, Pacific Grove, CA, 1994.

Gold, T. The Deep Hot Biosphere. Springer-Verlag, New York, 1999.

Gold, T. Povver from the Earth. J. M. Dent and Sons, London, 1987.

Gould, S. J. The Mismeasure of Man. W. W. Norton, New York, 1996.

Gribben, J. Schrodinger's Kittens and the Search for Reality. Little, Brown, Boston, 1995.

Guth, A. The lnflationary Universe. Addison-Wesley Longman, Reading, MA, 1997.

Hawking, S., and Penrose, R. The Nature of Space and Time. Princeton University Press, Princeton, NJ, 1996.

Havvking, S. A Brief History of Time. Bantam Doubleday Dell, New York, 1998.

Hazen, R. Why Aren't Black Holes Black? The Unanswered 286 Ģuestions at the Frontiers of Science. Doubleday, New Vork,1997.

Hellman, H. Creat Feuds in Science: Ten of the Liveliest Disputēs Ever. John Wiley and Sons, New York, 1998.

Houghton, j. Global VVarming: The Complete Briefing. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1994.

Humphrey, N. Leaps ofFaith: Science, Miracles, and the Search for Supernatural Consolation. Basic Books, Nevv York, 1996.

Kondo, S. Health Effects of Low-Level Radiation. Kinki University Press, Osaka, Japan; and Medical Physics Publishing, Madison, Wl, 1993.

Kragh, H. CosmologyandControversy: TheHistoricalDevelopment of Two Theories of the Universe.

Princeton University Press, Princeton, N), 1996.

Lemonick, M. D. Light at the Edge of the Universe: Dispatches from the Front Lines of Cosmology.

Princeton University Press, Princeton, NJ, 1995.

Levvis, J. S. Rain of Iron and Ice: The Very Real Threat of Comet and Asteroid Bombardment.

Addison-Wesley, Reading, MA, 1996.

Lott Jr., J. More Guns, Less Crime. University of Chicago Press, Chicago, 1998.

Mermin, N. D. Space and Time in Special Relativity. VVaveland Press, Prospect Heights, IL, 1989.

Mendelsohn, R., and Neumann, J. E., eds. The Impact of Climate Change on the United States Economy. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1999.

Nahin, P. J. Time Machines: Time Travel in Physics, Metaphysics, and Science Fiction. American Institute of Physics Press, New York, 1993.

Novikov, I. D. The River of Time. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1998.

Parks, R. L. Voodo Science: The Road from Foolishness to Fraud. 287 Oxford University Press, New York, 2000.

Parsons, M. L., and Singer, S. F. Global VVarming: The Truth behind the Myth. Perseus Publishing, Cambridge, MA, 1995.

Philander, S. G. Is the Temperature Rising? The Uncertain Science of Global VVarming. Princeton University Press, Princeton, N), 1998.

Powell, ]. L. Night Comes to the Cretaceous: Dinosaur Extinction and the Transformation of Modern Geology. W. H. Freeman, New York, 1996.

Shermer, M., Why People Believe Weird Things: Pseudoscience, Superstition, and Other Confusions of Our Time, W. H. Freeman, NewYork, 1998.

Singer, S. F. Hot Talk, Cold Science: Global Warming's Unfinished Debate. The Independent Institute, Oakland, CA, 1998.

Spence, P., ed. The Universe Revealed. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1998.

Thorne, K. S., Black Holes and Time VVarps. W. W. Norton, New York, 1994.

Taylor, E. F., and Wheeler,). A. Spacetime Physics. 2nd ed. W. H. Freeman, New York, 1992.

Trefil, ). S. From Atoms to Quarks: An Introduction to the Strange World of Particle Physics. Anchor Books, New York, 1994.

Trefil, J. S. Edge of the Unknown: 101 Things You Don't Know about Science and No One Else Does Either. Houghton Mifflin, Boston, 1996.

Trefil, J. S., and Hazen, R. M. Sciences: An Integrated Approach ļohn Wiley and Sons, New York,

2000.

SIA «Izdevniecība Avots» grāmatu vairumtirdzniecība un mazumtirdzniecība: Puškina ielā 1a, tālrunis: 7212612, avots@apollo.lv, www.avotsabc.lv Redaktore Elita Roze Datormaketētāja Lilija Rimicāne Reģistrācijas apl. Nr. 000330791. Formāts 84x 108/32. SIA «Izdevniecība Avots», PuSkina ielā la, Rīgā, LV- 1050. Iespiesta un iesieta SIA «Valmieras tipogrāfija Lapa», A. Upīša ielā 7, Valmierā, LV 4201.

Roberts Ērlihs. Deviņas trakas idejas zinātnē. - R.: «Izdevniecība Avots,» 2006, 287 Ipp., il.

Kas nogalināja dinozaurus? Ir vai nav bijis lielais sprādziens? Ja ieroču būs vairāk, vai noziegumu tāpēc kļūs mazāk? Katram no šiem jautājumiem ir gan «par,» gan «pret» argumenti. Zinātnieks Roberts Ērlihs tos analizē 5ajā grāmatā, rosinot lasītāju domāt un izteikt savu viedokli par katru no grāmatā aplūkotajām «trakajām» idejām. visums kļūst bezgalīgs, lietojot zemsvitras piezīmes formulu, kad u=c2 /v. ja pēc tam ātrums turpina pieaugt, tahiona ātrums ir galīgs - tikai tagad pretējā virziena. Jūsu turpmākais ātruma pieaugums tajā pašā virzienā kā iepriekš (tagad dodoties prom no tahiona) liks tahionam samazināt ātrumu relatīvi ar jums - jo ātrāk jūs kustaties prom no tā, bet tā ātrums vienmēr pārsniegs c.

[2]fotoni kustas ar ātrumu c neatkarīgi no tā, ar kādu ātrumu jūs dzenaties tiem pakaļ. Lai to redzētu, aizstājiet v=c 4. zemsvitras piezīmes formulā, un atradīsiet, ka v'=c neatkarīgi no u vērtības.

'3. zemsvitras piezīmē dotajā formulā E pieaug, samazinoties v, ja v=c. Bezgalīgā v ietvaros E tuvosies nullei.