Gravitacijski valovi niso placebo

Znanstveni skupini LIGO in Virgo sta včeraj popoldne potrdili, da so zaznali gravitacijske valove. Meritev so opravili že 14. septembra lani, a so nekaj mesecev preverjali, ali gre za pristen signal.

V Einsteinovi splošni teoriji relativnosti gravitacija ni sila kot ostale, ki jih poznamo, ampak gre za učinek izkrivljanja samega prostorčasja. V tej teoriji masivna telesa vplivajo na gibanje okoliških teles prav z deformacijami prostorčasja.

Če snov krivi prostorčasje, potem se ta ukrivljenost spreminja tudi pri pospeševanju masivnega telesa. Podobno kot čoln povzroči valovanje na vodi, gibanje mase povzroči gravitacijske valove, ki se širijo s svetlobno hitrostjo. Ključna razlika med pojavoma je, da se prvo valovanje širi skozi prostorčasje, natančneje skozi morje, gravitacijski valovi pa so širjenje in krčenje prostorčasja samega.

Že leta 1918 je Einstein izpeljal rešitve svojih enačb, ki opisujejo valovanje, vendar pa jih je dojemal kot nefizikalne, povsem matematične rešitve. Iskanje pojava v naravi je oteževalo dejstvo, da zaradi relativne šibkosti gravitacijske sile zaznavne gravitacijske valove povzročijo le izjemno masivni objekti, kot sta denimo dve črni luknji ali dve nevtronski zvezdi, zapleteni v skupno gibanje. Gravitacijski val popači okoliške predmete le za milijoninko bilijardinke njihove velikosti. Zato je detekcija tako malenkostne spremembe primerljiva z merjenjem razdalje med Soncem in Zemljo z natančnostjo velikosti atoma.

V Louisiani in Washingtonu je raziskovalni skupini z inštrumentom, imenovanim Napredni LIGO, uspelo ravno to. Gre za štiri kilometre dolge vakuumske cevi, znotraj katerih se med zrcali na njenih koncih odbija laser. Gravitacijski valovi popačijo prostorčasje na lokaciji inštrumenta, s tem pa tudi inštrument sam, kar se je pokazalo v odboju laserjev.

Veselje je veliko, ne le zaradi dodatne potrditve splošne teorije relativnosti. Zaznava gravitacijskih valov bo morda omogočila tudi nov način opazovanja vesolja. Z njim bi lahko zrli dlje v njegovo preteklost kot s preprostim opazovanjem svetlobe, morda vse do velikega poka. Prav tako bi lahko opazovali rojstvo in druge razvojne procese črnih lukenj, ki jih po definiciji ne moremo opazovati neposredno z elektromagnetnim valovanjem.

Predpisovanju in uporabi prevelike količine zdravil se je treba izogibati. Na Univerzi v Turinu so se zato razveselili ugotovitve, da je mogoče nevrone, ki so na placebo neodzivni, vsaj začasno spremeniti v odzivne.

Raziskavo so zastavili tako, da so bolnikom s Parkinsonovo boleznijo najprej od enega do štirih dni dajali običajno dopaminergično zdravilo apomorfin. Nato pa so predvideni poseg zdravljenja - vgraditev elektrod za globoko možgansko stimulacijo – izkoristili za merjenje aktivnosti posameznih nevronov v talamusu po aplikaciji placeba.

Dlje kot so pred placebom uporabljali apomorfin, večji je bil tudi učinek placeba. Po 4 dneh uporabe je bil učinek placeba enak učinku zdravila, tako po odzivnosti nevronov talamusa kot po rigidnosti rok, ki je posledica omenjene bolezni. Če pred tem niso uporabili zdravila, pa učinka placeba ni bilo.

Raziskava je pokazala na pomen učenja nevronov za ustvarjanje placebo učinka. Ker si nevroni talamusa zapomnijo vnos apomorfina, bi lahko izmenično vnašali zdravilo in placebo, s čimer bi dobili enak terapevtski učinek, saj učinek placeba traja 24 ur. Koristno bi bilo torej ugotoviti, kako ta čas podaljšati, podoben učinek pa ugotavljati in ga v praksi uporabiti tudi pri drugih zdravilih.

Sto let stare in aktualne novice sva z vami delila Junoš in Maja.