پديده هاي كوچك زيبا هستند اما در دنياي بسيار ريز پديده هاي خارق العاده اي روي مي دهد. همان طور كه اينشتين گفته بود، قوانين حاكم بر ذرات بسيار كوچك چنان عجيب و غريب هستند كه نمي توانند به صورت توصيف كاملي از واقعيت باشند.
در روزگار اينشتين اين قوانين مجموعاً به عنوان تئوري كوانتومي شناخته مي شدند كه براساس روابط رياضي بيان مي شدند اما قابل آزمايش نبودند. در سال هاي اخير تئوري كوانتوم به طرز چشمگيري به داخل آزمايشگاه ها نفوذ كرده است. البته زمان زيادي طول كشيد تا پيش بيني ها به حقيقت پيوستند. به راستي كه ذرات ريز نور و ماده در بعضي مواقع رفتاري بسيار عجيب دارند، اما اين رفتار عجيب تا به حال نتوانسته است فيزيكدانان را فريب دهد. به دلايل موجهي فيزيك كوانتومي، توان غيرمنتظره اي در انجام دادن محاسبات و ساختن كد (رمز) در اختيار دارد. اين توان بالا مي تواند به زودي تحت كنترل و استفاده در آيد. يك تيم از محققان Austrian اخيراً گزارشي را در مجله ساينس (Science) چاپ كرده اند.
هر ذره ريز اتمي مي تواند اسپيني داشته باشد كه در جهت عقربه ساعت يا خلاف جهت آن بچرخد. اگر ذره از محيط اطراف جدا (ايزوله) شود، در حالت برزخ مانندي قرار مي گيرد كه اسپين آن لحظه اي ساعتگرد و لحظه اي ديگر پادساعتگرد مي شود. اما اگر روي ذرات آزمايش انجام شود يا اينكه ذرات مورد مشاهده قرار گيرند، ديگر اسپين در هر دو جهت نمي تواند باشد بلكه يكي از دو حالت را انتخاب مي كند و تنها مي توان گفت: اتفاق خارق العاده اي است.
مارك سافمن (Mark Saffman) كه فيزيكدان در دانشگاه ويسكونسين (Wisconsin) است، قضيه را به اين صورت توضيح مي دهد: فرض كنيد كه سكه اي را از وسط طوري به دو قسمت تقسيم كنيم كه طرف شير آن دست شما باشد و قسمت خط آن را شخصي كه به كره ماه مي رود، با خود ببرد. هنگامي كه شما به نيمه سكه اي كه در دست شما است نگاه مي كنيد و مي بينيد كه شير است مطمئن هستيد كه نيمه ديگري كه نزد دوست شما در كره ماه است، طرف خط است. اما اين قطعيت را نمي توان به ذرات اتمي تعميم داد. تفاوت بسيار زيادي ميان دو طرف يك سكه با دو ذره كوانتومي است.
درست يك لحظه قبل از آنكه شما به ذره كوانتومي نگاه كنيد ذره مي تواند هر يك از دو حالت ممكن را داشته باشد. اما اگر بخواهيد حالت ذره را ببينيد همين حس كنجكاوي شما سبب تغيير حالت ذره مي شود. حتي وضعيتي عجيب تر هم وجود دارد، توانايي تغيير ناگهاني حالت ذره كوانتومي باعث مي شود كه ذرات به صورت دلخواه يا اجباري به صورت مقيد در آيند. در اين حالت دو ذره مقيد حتي اگر از هم دور باشند با هم ارتباط دارند و اگر روي يكي از ذرات تغييري اعمال شود، ذره ديگر نيز متاثر خواهد شد. دو ذره مقيد طوري با هم جفت مي شوند كه در جهت هاي مخالف هم مي چرخند. بنابراين اگر يكي از ذرات اسپين ساعتگرد داشته باشد، ديگري پادساعتگرد خواهد بود.
در اين حالت نوعي پيوند و جوش خوردگي ميان دو ذره ايجاد مي شود كه اينشتين اين پديده را «كنش شبح وار از دور» ناميد. شايد اين پديده خيالي و موهومي به نظر برسد، اما چه چيزي آتش بازي كوانتومي را از منظره ساحل رودخانه دانوب زيباتر كرده است؟
از آنجا كه حالت هاي كوانتومي (به عنوان مثال سرعت و جهت اسپين)، ظريف و شكننده هستند، حالت مقيد نمي تواند به مدت طولاني دوام داشته باشد. به همين خاطر سازماندهي آنها مشكل است. حتي آشوب بسيار كوچكي مانند نور، رطوبت و ساير موارد مي توانند حالت مقيد را از ميان ببرد و پيوند ميان دو ذره را بگسلد. با اين حال اخيراً دانشمندان توانسته اند ذرات را در آزمايشگاه به حالت مقيد درآورند و براي مقيدسازي آنها و برقراري ارتباط ميان آنها از كابل هاي فيبر نوري استفاده كردند. اما براي اينكه از ذرات اتمي براي مواردي مانند رمزنويسي كوانتومي استفاده كنيم نيازمند مقيدسازي از فاصله دور هستيم و فيزيكدانان براي حل اين مسئله با موانع زيادي مواجه بودند كه اخيراً اعضاي تيم Austrian اين مانع را رفع كردند و طي آزمايشي در ساحل رود دانوب در واينا (Vienna) مقيدسازي را نشان دادند.
دو ذره مقيد در آزمايش در دو ساختمان بودند كه به فاصله ۶۰۰ متر از هم قرار داشتند و با وجودي كه در ميان فاصله دو ساختمان طي شب بادي با سرعت ۵۰ كيلومتر بر ساعت مي وزيد و نيز با وجود درختان و خطوط انتقال نيرو ميان دو ساختمان، ذرات همچنان در حالت مقيد باقي ماندند. پس در واقع دو ذره مي توانند با هم از فاصله دور ارتباط داشته باشند بدون اينكه هيچ پل ارتباطي ميان آنها مشاهده شود.
اين قبيل مقيد شدن ممكن است روزي منجر به رمزگذاري بي عيب و نقص شود. همانند بسياري از رمزهاي مشابه، رمز كوانتومي نيز شامل يكسري از علائم صفر و يك خواهند بود كه اسپين هاي ساعتگرد و پادساعتگرد بيانگر حالت هاي صفر و يك خواهند بود. اما مزيت اين نوع پيغام اين است كه هر مختل كننده پيغام در عمل ناكام خواهد ماند. محققان مجموعه اي از شبكه ماهواره اي را تصور مي كنند كه امكان ارسال پيغام ها توسط ذرات مقيد را به فاصله هاي دور امكان پذير خواهد كرد. اكنون روشن است كه آزمايش هاي مربوط به فوتون هاي مقيد با استفاده از شبكه ماهواره اي واقعاً قابل انجام است. با انجام اين كار عصر جديدي از ارتباط ميان فاصله هاي دور پديد خواهد آمد. موفقيت آزمايش هاي ارتباط كوانتومي مانند رمزگذاري كوانتومي، پيروزي شكوهمندي براي سيستم هاي بانكداري و جاسوسي به شمار مي رود و هر فردي كه در آرزوي ارسال پيغامي سري به صورت امن است مشتاق اين قضايا است. استفاده از مقيدسازي براي رمزگذاري كوانتومي روش بسيار امني است. سافمن مي گويد: هر كس تلاش كند كه اطلاعات ارسال شده توسط رمزگذاري كوانتومي را سرقت كند، فوراً شناخته خواهد شد. علاوه بر اين موارد ذرات كوانتومي در انجام محاسبات هم به كار خواهند رفت. اتم ها يا ذرات مي توانند به عنوان شمارنده (كنتور) مورد استفاده قرار گيرند و در كامپيوترهاي كوانتومي نقشي همانند دانه هاي بسيار كوچك چرتكه را ايفا كنند. امروزه فيزيكدانان مشكلاتي را كه قبلاً غيرممكن مي نمودند، مي توانند حل كنند. دنياي كوانتوم احتمالاً دامنه احتمال را تا آنجا كه ذهن كار مي كند پيش خواهد برد.

مارك آلپرت
تلاش براي ايجاد يك خط دفاعي در برابر حملات تروريستي به وسيله آبله منجر به آغازي كند، شد. طبق نقشه اي كه طرح كلي آن در ماه دسامبر سال گذشته توسط جورج بوش ترسيم شد، قرار بود نزديك به نيم ميليون پزشك، پرستار و همه گيرشناس، طي يك برنامه ۳۰ روزه داوطلبانه كه در اواخر ژانويه آغاز شد، در برابر آبله واكسينه شوند. چنان چه تروريست ها بخواهند آبله را به ايالات متحده بياورند ـ احتمالاً با اسپري كردن ويروس در فرودگاه ها يا ارسال «تروريست هاي آبله» به نواحي پرجمعيت ـ كاركنان واكسينه شده بخش مراقبت هاي بهداشتي، مسئول درمان افرادي خواهند بود كه در معرض ويروس قرار گرفته اند و مسئول تعقيب تمام كساني كه ممكن است با آنها تماس برقرار كرده باشند و مهيا كردن كلينيك هاي اورژانس براي مايه كوبي عامه مردم.
اما تا اواسط مارس ادارات بهداشت محلي در سرتاسر ايالات متحده تنها ۶۹۸/۲۹ نفر را مايه كوبي كرده بودند. بعضي ايالت ها بي درنگ دست به كار شدند: براي مثال، فلوريدا (كه در كمتر از شش هفته ۶۴۹/۲ نفر مايه كوبي شدند)، تنسي (۳۶۳/۲ نفر) و نبراسكا (۳۸۸/۱ نفر). اما ادارات بهداشت در بزرگ ترين شهرهاي آمريكا، كه مطمئناً از جمله محتمل ترين اهداف حملات بيوتروريستي است، عقب مانده اند. تا ۱۴ مارس، اداره بهداشت نيويورك سيتي تنها ۵۱ نفر را مايه كوبي كرده بود ـ ۵۰ ففر از اعضاي پرسنل خودش به علاوه شهردار مايكل بلومبرگ (M.Bloomberg) ـ اين اداره در نظر داشت بين ۵ تا ۱۰هزار نفر را براي تشكيل تيم هاي واكنش سريع به آبله در ۶۸ بيمارستان مايه كوبي كند، اما مايه كوبي در هشت بيمارستان نخست تا ۱۶ مارس آغاز نشد.
سرعت در لس آنجلس نيز كند بود (تا ۱۴ مارس تنها ۱۳۴ نفر) و شيكاگو (۱۸ نفر). در واشنگتن با احتساب مدير اداره بهداشت فقط ۴ نفر مايه كوبي شدند. لورنس ماسكولا (L.Mascola)، رئيس برنامه كنترل اين بيماري در اداره خدمات بهداشتي منطقه لس آنجلس مي گويد: «تعداد زيادي از مديران بيمارستان هنوز بسيار بيمناك هستند. » بيشتر اين نگراني از مخاطرات بهداشتي خود واكسن ريشه مي گيرد كه وقتي آخرين بار در دهه ۱۹۶۰ مورد استفاده قرار گرفت در هر يك ميليون بار موجب مرگ يك تا دو نفر و عوارض خطرناك در ۱۴ تا ۵۲ نفر شد. اما خطر مرگ ومير ناشي از اين واكسن يك درصد متوسط نرخ مرگ ومير ناشي از حوادث رانندگي در ايالات متحده و يك دويست هزارم نرخ مرگ ومير ناشي از آبله است كه احتمال دارد منجر به مرگ ۳۰ درصد از افراد مبتلا شود.
مسئولان اطلاعاتي ايالات متحده گمان مي كنند كه عراق و كره شمالي هر دو داراي انبارهايي از آبله هستند. ترديد بزرگ آن است كه آيا تروريست ها مي توانند اين بيماري را به شكلي كارآمد انتشار دهند يا خير ـ اسپري كردن ويروس زنده در ناحيه اي وسيع به لحاظ فني كار دشواري است و تروريست آبله تا پيش از آنكه كاملاً بيمار شود قادر نيست ديگران را مبتلا سازد. با اين حال كارشناسان آبله معتقدند كه حتي اگر تنها يك مورد آبله در ايالات متحده ديده شود، واكسيناسيون توده مردم الزامي است و مسئولان مراقبت هاي بهداشتي چنان چه قبلاً خودشان مايه كوبي نشده باشند ممكن است از انجام اين كار سر باز زنند. ويليام بيكنل (V.Bicknell) از دانشكده بهداشت عمومي دانشگاه بوستون مي گويد: «براي مايه كوبي كل كشور ظرف ۱۰ روز به دو تا سه ميليون پرسنل نياز خواهيم داشت. »
تنها چند ايالت تاكنون به اين سطح از آمادگي نزديك شده اند. نبراسكا كه يكي از بالاترين سرانه هاي واكسيناسيون آبله تا اواسط مارس را به خود اختصاص داده بود، مديون ريچارد ريموند (R.Raymond) بالاترين مقام پزشكي اين ايالت است كه شخصاً با مديران ده ها بيمارستان چك و چانه زد. ريموند مي گويد: «مسئله دولت فقط مسئله اولويت ها است و اين اكنون براي ما در اولويت است. حمله ممكن است از شهري بزرگ آغاز شود اما از آنجا كه آمريكايي ها زياد مسافرت مي كنند، كل كشور در خطر است. » جوزف هندرسون (J.Henderson)، معاون مدير آمادگي براي تروريسم در مراكز كنترل و پيشگيري از بيماري معتقد است كه واكسيناسيون تنها راه دفاع در مقابل آبله نيست. براي مثال نيويورك سيتي برنامه اي عالي براي نظارت بر بيماري دارد كه شانس شناسايي و مهار شيوع آبله توسط همه گيرشناسان را افزايش مي دهد.
هندرسون مي گويد: «در مجموع نيويورك امتيازي موقت به دست مي آورد. اما آنها بايد افراد بيشتري را واكسينه كنند. نيويورك مشغول انجام اين كار هست اما نه با سرعتي كه مدنظر ماست. »
Scientific American, May 2003

اشكان ناصح
افسردگي مي تواند عزت نفس شما را تخريب نمايد. عزت نفس به عنوان بها و ارزشي كه شما براي خود قائليد و حرمتي كه براي خود احساس مي كنيد تعريف شده است. عزت نفس واقعي (با غرور و خودبرتربيني، اشتباه نشود، اين صفات منفي نه تنها مترادف عزت نفس، هم نيستند بلكه حتي در مقابل آن قرار دارند و نشانه فقدان آن مي باشند) پذيرش كمبودها و محدوديت ها و حتي شكست ها را در بر مي گيرد، بنابراين شناخت خود و پذيرش خود - نقاط قوت و ضعف - به عنوان گام نخست براي ايجاد احساس عزت نفس اصيل به شمار مي رود. سطح پايين عزت نفس مي تواند شما را از دستيابي به اهدافتان و احساس رضايت از زندگي باز دارد. در راستاي ارتقاي سطح عزت نفس، شناسايي و بر روي كاغذ آوردن احساسات منفي كه شما راجع به خودتان داريد مي تواند بسيار كمك كننده باشد. بسياري از اشخاص افسرده گرايش به تمركز بر احساسات منفي و تسليم شدن به آنها دارند. افكار و احساسات منفي را كه راجع به خود داريد بر روي كاغذ بياوريد، آنگاه سعي كنيد با نگاه منطقي تر به آنها نگاه كنيد يا سعي كنيد آنها را به شكلي دوباره نويسي كنيد كه بتوانيد براي حل آنها عملاً كاري كنيد. پس از آنكه افكار منفي تان را ليست كرديد، روش هاي زير شما را در بهبود بخشيدن به سطح عزت نفس تان كمك خواهد كرد:
• عادت تفكر مثبت راجع به خود را در خودتان ايجاد كنيد و گسترش دهيد.
• سعي كنيد از روزتان لذت ببريد. اينكه در برنامه روزانه تان كارهايي كه برايتان جالب است نيز گنجانده شده باشد خيلي مهم است. بسياري از ما اغلب اوقات روز را درگير كارهايي مي شويم كه از آنها لذت نمي بريم و در ضمن لااقل اوقاتي را نيز براي پرداختن به كارهاي مورد علاقه مان اختصاص نمي دهيم. سعي كنيد هر روز فعاليت هايي كه برايتان جالب است را هم در برنامه تان داشته باشيد، چيزهايي كه شما را خوشحال مي كند و احساس بهتري نسبت به خودتان در شما ايجاد مي نمايد. رماني بخوانيد، به موسيقي گوش كنيد، يا به بازي يا سرگرمي مورد علاقه بپردازيد.
• خنده در برنامه روزانه تان وجود داشته باشد. تماشاي يك فيلم خنده دار يا يك شوي فكاهي يا خواندن يك كتاب با نشاط يا يك گفت وگوي جالب و نشاط انگيز در كنار ساير كارها مي تواند انرژي دهنده و روحيه بخش باشد.
• كار جالبي براي خودتان بكنيد. مثلاً با خودتان به عنوان يك مهمان ويژه رفتار كنيد، براي خودتان هديه اي بخريد يا خودتان را به يك عصرانه خوشمزه دعوت كنيد يا اوقاتي را با يك دوست خوب بگذرانيد يا گل زيبايي براي اتاقتان بخريد. شرايط براي شما آماده است كه شروع كنيد و نگرش تان را نسبت به خودتان و زندگي تان تغيير دهيد، البته اين كار هميشه آسان نيست اما اگر علاقه و شجاعت و پشتكار به خرج دهيد تقويت و تشويق هايي كه در اثر تغيير رفتارها و افكارتان برايتان حاصل مي شود، مشوق شما براي ادامه كارهايتان خواهد بود. شما با اين كارها شانس خودتان را براي مواجهه يا موفقيت و دريافت تقويت ها افزايش مي دهيد. حالا در انتها چند تا كار ديگر هم به شما پيشنهاد مي شود كه با انجام آنها خودتان را سرحال تر و خلاق تر احساس خواهيد كرد:
• با دوستان و خانواده تان در ارتباط باشيد.
• سعي كنيد چيزهاي تازه اي ياد بگيريد.
• با ديگران مشورت كنيد (و در صورت لزوم با مشاوران و روانشناسان).
• ورزش كنيد.
• از افرادي كه افكار و احساسات منفي و بدبينانه و غيرمنطقي به شما تزريق مي كنند اجتناب كنيد.
• ليستي از كارهايي كه احساسات خوبي در شما ايجاد مي كنند تهيه كنيد و سعي كنيد از آنها تا حد ممكن در برنامه روزانه تان بهره ببريد.
• شب، قبل از خواب برنامه هايتان را مرور و تصحيح و تنظيم كنيد.

دانشمندان تكنيك تصويربرداري بسيار دقيقي را براي مشاهده تشكيلات داخل سلول ابداع كردند و دريافتند كه مولكول ميوزين (Myosin) همانند انسان راه مي رود. ميوزين همانند ما گام به گام حركت مي كند اما با گام هايي در حدود ۶۴ نانومتر كه حدود ۱۰ ميليون مرتبه كوچك تر از گام ما انسان ها است. ميوزين موتور مولكولي كوچكي است كه انرژي شيميايي را به جابه جايي مكانيكي تبديل مي كند. تا به امروز بيش از ۱۲ نوع ميوزين (شامل ميوزين II پروتئيني اصلي سازنده ماهيچه) شناخته شده است. تحقيق حاضر درباره ميوزين V است.
اين نوع پروتئين عهده دار حركت نيز است، اما نه حركت ماهيچه اي. ميوزين V نوعي حامل كوچك بار در سلول هاي بدن ما است كه اشياء را با گام برداشتن در طول رشته هاي اكتين حركت مي دهد. ميوزين V در سلول هاي عصبي بيشتر از ديگر سلول ها وجود دارد، به همين علت، جهش در اين پروتئين مي تواند حمله هاي ناگهاني و ساير مشكلات عصب شناختي را به دنبال داشته باشد. سلوين پاول (Selvin paul) پروفسور فيزيك در دانشگاه ايلينويز كه عضو گروه پديد آورندگان مقاله اي است كه ۵ ژوئن در مجله ساينس چاپ شد، مي گويد: ميوزين V همانند ساير موتورهاي بيومولكولي شگفت انگيز است.
اين موتور هر چند بسيار كوچك است اما موتور بسيار توانمندي است، در واقع ميوزين V مي تواند بيش از هزار برابر وزن خود بار حمل كند. ميوزين V دو پا دارد كه به بدنه پروتئين متصل هستند. چگونگي انتقال بار در طول فيبرهاي نوري اكتين توسط مولكول پروتئين تا به حال به صورت يك راز باقي مانده است. مطالعات نشان مي دهند كه دو مدل اصلي براي توضيح حركت وجود دارد. مدل اول حركت دست به دست (گام به گام) يا همان راه رفتن معمولي خودمان است، مدلي كه هر دو پا به طور متناوب جابه جا مي شوند و منجر به حركت مي شوند. مدل ديگر حركت پيچشي (inchworm) است كه يك پا منجر به حركت مي شود. دو مدل، طول گام متفاوتي را براي مولكول پيش بيني مي كنند. روش هاي تصويربرداري قبلي توان تفكيك لازم را براي تعيين طول گام ندارند و نمي توانند مشخص كنند كه كدام مدل درست است.
سلوين و همكارانش در دانشگاه ايلينويز براي اندازه گيري اين قبيل حركت هاي جزيي تكنيك تصويربرداري تك مولكولي را ابداع كردند كه قادر است رنگ فلوئورسنت را با دقت مكاني ۵/۱ نانومتر ثبت كند. اين جاي گزيدگي بسيار بالا باعث مي شود، اين روش ۲۰ مرتبه بهتر از ساير روش هايي باشد كه از رنگ هاي فلوئورسنت استفاده مي كنند.
محققان همچنين روشي را براي افزايش طول عمر رنگ فلوئورسنت از چند ثانيه تا چندين دقيقه يافتند و سپس تيمي را با يال گلدمن (Yale Goldman) پروفسور فيزيولوژي و جوزف فوركي Joseph) (Forkey محقق فوق دكترا از دانشگاه پنسيلوانيا تشكيل دادند. هدف آنها به كار بردن تكنيك جديد تصويربرداري براي اندازه گيري حركت ميوزين بود. سلوين مي گويد: ابتدا اندكي رنگ فلوئورسنت را به يكي از پاهاي ميوزين وارد كرديم. براي تصويربرداري از مكان دقيق رنگ، از دوربين ديجيتالي كه به يك ميكروسكوپ مجهز است، استفاده كرديم. بدين ترتيب با رديابي مكان رنگ كه نوعي علامتگذاري است، چگونگي حركت ميوزين را بررسي كرديم. با اندازه گيري طول گام ها، دانشمندان توانستند كه نوع حركت پروتئين را معين كنند. اگر ميوزين همانند ما قدم بزند، طول گام ها بايد يكسان باشد.
طول عمر زياد رنگ به كار رفته كمك كرد به اينكه اندازه گيري هاي زيادي از گام هاي متوالي انجام شود و عكس هايي به فاصله ۳ ثانيه دنبال هم گرفته شود. اندازه گيري ها نشان دادند كه رنگ به اندازه ۶۴ نانومتر جلو مي رود و سپس مي ايستد تا پاي ديگري كه رنگ ندارد نيز به سمت جلو حركت كند و اين چرخه به همين ترتيب تكرار مي شود. طول گام ۶۴ نانومتر با مكانيسم حركت گام به گام مطابقت دارد نه حركت پيچشي.
به عنوان امتحان نهايي، محققان ميوزين را در قسمت بالايي پاي انسان، نزديك استخوان ران، رنگ (علامتگذاري) كردند. در اين وضعيت طول گام ها به طور متناوب كوتاه و بلند مي شود و اين وقتي قابل درك است كه قبول كنيم حركت، گام به گام است. بيش از ۱۰۰ نوع متفاوت از موتورهاي بيومولكولي وجود دارند كه همه چيز از ساختار ماهيچه اي تا كروموزوم هاي متحرك را در بر مي گيرد. كار اين موتورها مانند آن است كه سلول هاي عصبي بايد مداوماً شليك كنند و اين موتورها مهمات لازم را پس از هر شليك بارگذاري مي كنند. سلول مكان شلوغي است، بيشتر شبيه شهري كه اشياء آن هميشه در حال حركت مداوم هستند و جالب است كه همه موتورها به يك شكل رفتار كنند. اين تحقيق توسط موسسه ملي سلامتي و بنياد ملي علم و. . . پديده آمده است.
منبع: Sciencedaily, 11 June