afecta

Oamenii de știință au studiat mult timp efectul probabil al materiei întunecate asupra corpului uman. Dacă umple universul, ideea că organismele noastre sunt bombardate constant cu particule de materie întunecată nu este neașteptată, iar această idee își găsește acum o justificare științifică.

Potrivit Zurab Silagadze de la Universitatea de Stat Novosibirsk și Olga Chashina de la École Polytechnique din Paris, particulele ipotetice de materie întunecată - micrometeoriți oglindă (grupuri de particule oglindă) - provoacă mutații în ADN care duc la apariția malignităților.

Studiul lor a fost publicat în numărul din iulie al Physics Letters.

Ne poate afecta materia întunecată?

În esență, este un răspuns la lucrarea din 2012 „Coliziuni de materie întunecată cu corpul uman” de prof. Katherine Freesea de la Centrul pentru fizică teoretică de la Universitatea din Michigan și Christopher Savage, coleg postdoctoral la Universitatea din Stockholm.

În studiul lor, Catherine Freese și Christopher Savage prezintă ca o particulă candidată a materiei întunecate WIMP (o particulă masivă existentă ipotetic implicată în interacțiuni slabe) și consecințele coliziunii sale cu nucleii atomilor din corpul uman.

Oamenii de știință au efectuat calcule pe baza caracteristicilor cunoscute ale particulelor WIMP, vizând un corp care cântărește 70 kg, format în principal din oxigen, hidrogen, carbon și azot. Calculele arată că este posibil ca particulele de materie întunecată să se ciocnească cu nucleele de oxigen și hidrogen, iar numărul de coliziuni ar putea ajunge la 100.000 pe an. Cu toate acestea, publicația subliniază că această interacțiune este sigură pentru oameni, deoarece o cantitate relativ mică de energie (aproximativ 10 KeV) este distribuită în aceste coliziuni.

Cu toate acestea, în noul studiu, oamenii de știință analizează probabilitatea și consecințele coliziunilor particulelor de materie întunecată cu ADN-ul.

Sfera din stânga reprezintă un număr mare de nuclee de cobalt, toate cu aceeași rotire și toate emitând raze beta. În dreapta este imaginea în oglindă a aceluiași proces. Direcția de rotire este inversată, iar direcția în care sunt emise majoritatea razelor beta rămâne neschimbată. Lumea oglindă este diferită de lumea reală. Р-paritatea este încălcată. Inversia spațială (reflectarea) schimbă lumea astfel încât să nu fie identică cu lumea reală. Schema physics.nist.gov

Alice în lumea oglinzilor

Din 1925 până în 1950, fizicienii nu au avut nicio îndoială că lumea noastră nu se distinge de imaginea ei în oglindă, că natura nu ar trebui să facă distincția între cele două laturi opuse ale particulelor subatomice sau între direcțiile de rotație dreapta și stânga. Numeroase experimente au arătat că acest lucru este valabil pentru interacțiunile electromagnetice și puternice și gravitația. Mulți oameni de știință, inclusiv Wolfgang Pauli, au fost de părere că acesta a fost și cazul interacțiunilor slabe, în timp ce în 1956 doi fizicieni americani de origine chineză, Chen Ning Yang și Tsung Dao Lee, Universitatea Columbia nu au pus la îndoială respectarea simetriei oglinzilor ( P-simetrie) în interacțiuni slabe.

Au descoperit că interacțiunile slabe dintre particule perturbă simetria spațială. Simetriile discrete includ un fel de „deplasare”, reflexie, inversiune. Legile fizice care le corespund sunt legi ale parității, potrivit cărora atunci când semnul coordonatelor sau proceselor se schimbă, acestea nu se modifică, adică. sunt pare sau schimbă direcția, semnul lor, cu opusul, adică. sunt ciudate.

Astfel, paritatea spațială (P) este proprietatea unei anumite mărimi de a-și schimba sau nu semnul atunci când coordonatele spațiale sunt inversate. Paritatea spațială este păstrată în interacțiunile puternice și electromagnetice și nu este păstrată în interacțiunile slabe.

Conform ipotezei propuse de Yang și Li, dacă pentru fiecare particulă elementară care există în lumea „noastră”, există o particulă oglindă corespunzătoare, aceasta ar explica încălcarea simetriei dintre dreapta și stânga.

Poate ajunge la noi ipotetica materie oglindă

De fapt, materia oglindă este doar una dintre posibilele forme ale materiei întunecate. În teorie, particulele oglindă interacționează cu materia noastră gravitațional și astfel pot distorsiona calea fotonilor. La fel ca materia întunecată. Dar probabilitatea amestecului fotonilor în oglindă cu „fotonii noștri” este foarte mică.

Potrivit lui Zurab Silagadze, concluziile prezentate în articol funcționează în trei condiții:

  • dacă există materie oglindă;
  • dacă există amestec între oglindă și fotoni obișnuiți;
  • dacă particulele de materie oglindă sunt situate aproape de Pământ (viteza micrometeoriților oglinzii la trecerea prin atmosfera Pământului este aproape neschimbată și este de 11-70 km/sec). Se estimează că nu mai mult de 300 kg de meteoriți oglindă trec prin atmosfera noastră în fiecare an.

Ce se poate întâmpla cu ADN-ul nostru

ADN-ul uman este format din aproximativ 10 până la 11 nuclee. Oamenii de știință estimează că chiar și cea mai mică șansă de amestecare a unui micrometeorit în oglindă atunci când își pierde energia poate duce la o stare excitată de cel puțin 100 de nucleotide - suficientă pentru a sparge firul ADN și a provoca mutații. Pentru ca acest lucru să se întâmple, este suficientă foarte puțină energie - doar 0,1-10 eV.

Există dovezi că celulele canceroase din tumori conțin mii de mutații aleatorii, iar acest lucru se poate explica prin deteriorarea mecanismelor de reparare a ADN-ului.

Se pare că micrometeoriții în oglindă pot fi mult mai periculoși decât alți factori de mediu cancerigeni.