Návrat do rubriky Occamova břitvaFrom: Lubos Motl motl@physics.rutgers.edu

To: Pavel Vachtl univers@comp.cz 

cc: kroutila@lachema.cz

Milan Zkoutajan nadeje@mtr.cz

Jan Erben ecm.brno@telecom.cz

redakce@namodro.cz

Subject: Rozbor jednoho genialniho clanku :-)

Mili ctenari!

Divam se na http://svet.namodro.cz/go/r-art.asp?id=3D990519047 (Struktura hmoty a poznatky mediciny) a je to skutecne pekna ptakovina, snad mne autor (a vydavatel) tento titul odpusti. Nize vysvetlim, proc je nadpolovicni cast vet v tomto clanku nesmyslna.

V prvni rade clanek zacina tim, ze pro medicinu jsou podstatne sily v jadre a podobne. To je samozrejme do znacne miry vymysl, protoze chemicke a biologicke jevy se deji pri energiich radu 1eV, ktere jsou nedostatecne pro excitaci jader (energie radu MeV), chemie se cela tyka preskupovani elektronu (zvlaste valencnich), nikoliv jader, takze ruzne izotopy se napriklad chemicky chovaji prakticky identicky, lisi se spise jen hmotnosti (toho se take uziva v diagnoze). Ale z druhe strany si lze predstavit "jaderne jevy" relevantni pro zdravi, takze pojdme dale, treba neco zajimaveho uvidime.

Jestlize prvni veta clanku je pochybna, jak jsem rekl, druha veta je pravdiva, jak potvrdi kazdy pozorny zak zakladni skoly: ano, jadro se sklada z protonu a neutronu. Zato hned treti veta je zase zkreslenim: nukleony totiz nejsou vytvareny z kvarku u, ale z kvarku u,d. Neutron ma strukturu udd, proton ma uud. Autor si pravdepodobne nemohl vzpomenout na jmeno druheho kvarku "d", tak misto neho napsal "atd.". Jeste mnohem nesmyslnejsi veta je ctvrta, ktera rika, ze leptony jsou jine kombinace kvarku.

Leptony nejsou ani v nejmensim kombinaci kvarku. Naopak leptony jsou elementarni castice stejne jako kvarky a jsou s nimi sdruzeny do rodin fermionu. ;-) Podle standardniho modelu je elektron (nejdulezitejsi lepton) bodova castice bez vnitrni struktury, stejne jako kvarky. ;-)

Z prvniho odstavce je tedy jedna veta naprostym blabolem, jedna je trivialitou z ucebnic pro ZS a zbyle dve jsou z velke vetsiny blaboly. ;-)

Druhy odstavec je pomerne spravnym, ale naivnim vyjmenovanim ctyr zakladnich interakci. Treti odstavec jen tvrdi, ze se kvanta silovych poli nazyvaji "zakladni bosony". Zatim jsem od Cecha neslysel termin "zakladni boson", takze cely treti odstavec je zase pochybny.

Ctvrty odstavec spravne prirazuje castice odpovidajicim polim, ackoliv pojem "silne pole" zni take trochu komicky a mnohoznacne, radeji bych zustal u tech "silnych interakci".

Paty odstavec tvrdi, ze vyse slo o "zaklady fyziky". V tom pripade je treba rici, ze by autor prilis neoslnil na zakladni skole, kdyby byl zkousen ze zakladu fyziky. Dale autor obvinuje lidi, ze zamerne zamenuji pohled na mikrosvet a makrosvet. Oduvodneni pro tento vyrok jsem nepochopil; neznam prilis lidi, kteri si pletou elementarni castice se slonem, pan Zkoutajan je asi prvnim takovym, nebot zada popisovat cukrovku pomoci tezkych hadronu, jak se docteme dale.

Sesty odstavec je pomerne prijatelnym naivnim popisem zakladu casticove-vlnoveho dualismu kvantove mechaniky a diskretniho charakteru kvantovych velicin.

Sedmy odstavec obvinuje oponenty autora a lekare, ze nerespektuji diskretnost kvantovych velicin. ;-) Pomerne by me zajimalo, jakou muze rici lekar vetu, aby byla v rozporu s diskretnosti velicin kvantove mechaniky. Asi je to treba tak, ze lekar meri autorovi tlak a rika, ze rtut leze nahoru. Autor se vzprici, ze rtut prece diskretne skace nahoru a dostane infarkt. ;-) To byl priklad toho, ze v makrosvete lze na diskretnost velicin zcela dobre zapomenout a vetsina velicin je efektivne spojita. Z tohoto duvodu bych souhlasil s autorem, ze tohle je jeden z duvodu, proc se nemuze s lekari a vedci domluvit, ovsem chybu bych nevidel na strane lekaru a vedcu. ;-)

Osmy odstavec je dalsi zabavnou variaci na prvni vetu, kdyz mluvi o energii bunky E=3Dmc^2. :-) Ale biochemicke jevy jsou opravdu jen brnkanim na par elektrovoltu na spicce teto ohromne relativisticke energie E=3Dmc^2, ktera zustava v chemickych jevech prakticky nezmenena. Pro podstatu jevu zivota se lze celkem urcite smirit s nerelativistickou fyzikou, uz proto, ze behat temer svetelnou rychlosti neni zdrave :-) - a anihilace cloveka, ktera uvolni vsechnu energii E=3Dmc^2, se da take tezko lecit. :-)

Devaty odstavec uvadi priklad, kdy se "zamlcuji fotony". Nemam pocit, ze by se nekdy zamlcovaly, akorat chemici neuzivaji pojem "fotony", ale radeji obecne "energie", "teplo" apod., protoze ony fotony se drive ci pozdeji zachyti a ohreji tak hmotu. Tato energie je dulezita pro urcite otazky, jindy je nedulezita a lze ji ignorovat. Jinak autor ma samozrejme pravdu, ze CO_2 je lehci nez C plus O_2 (jako kazdy poradny vazany stav), a tudiz se nemuze jen tak rozpadnout na C a O_2 (ani naopak), at jsou rychlosti jakekoliv.

Chtel bych take upozornit autora, ze by bylo nepresne rikat, ze fotony v dane reakci maji energii odpovidajici rozdilu klidovych hmot. Ve skutecnosti maji energii obecne vetsi, o kinetickou energii C a O_2. To je jeden z duvodu, proc je opravdu presnejsi psat do rovnice "+energie" nez "+fotony". Mozna uz take autor nekdy cetl o endotermickych a exotermickych reakcich, pokud uz chybel ve skole pri hodinach chemie.

Desatym odstavcem budu minit odstavec "A znovu zakon o zachovani energie". Vetsinou se mimochodem rika "zakon zachovani energie", kde "zachovani energie" je ve druhem pade. Dalsi veta pravi "Aby byl zachovany, ...", coz je samozrejme horsi jazykovy nedostatek, protoze zachovavana je energie, nikoliv zakon. Zakon je platny. V tomto odstavci autor naprosto popletl produkty a reaktanty, pripadne je na velkem omylu. Kinetickou energii mohou mit jak produkty, tak reaktanty, navzdory tvrzeni v clanku. Dokonce je mnohem prirozenejsi, kdyz maji kinetickou energii reaktanty C,O_2 - pokud se vuci sobe pohybuji. V klidove soustave molekuly CO_2 ma CO_2 naopak nulovou kinetickou energii.

Puvabna jsou i tvrzeni jedenacteho odstavce, kdy je znovu uzito "zakona o zachovani energie" a jeste navic kineticka energie je vtipne nazvana "kinematickou energii". ;-) Povazuji to za pomerne zabavny preklep, ktery ukazuje, ze autor s fyzikalni terminologii (natoz s fyzikou samotnou) neni moc kamarad.

Autor pak cituje diabetology a vytyka jim, ze nemluvi o kineticke energii glukozy. Muj odhad je, ze tato kineticka energie je mensi nez potrebne energie na prekonani barier apod. Ale i kdyby nebyla zanedbatelna, proc by meli diabetologove mluvit o kineticke energii glukozy? Vyrobce lihu by mohl podobne protestovat, ze v odstavci o transportu glukozy neni zminka o tom, co se stane s molekulami alkoholu pritomnymi v krvi. ;-) Proc by tam mely tyto veci byti napsany? Smysl to ma jen tehdy, pokud jsou tyto otazky dulezite pro mechanismus samotny - coz nemusi byt skutecnosti.

Stejne tak nechapu, proc by v textech o cukrovce mela byt zminka o elektromagnetickem poli. Autor mozna absurdnost takoveho pozadavku neciti, ale je to stejne, jako chtit popisovat vareni polevky pomoci Keplerovych obeznych drah planet. ;-)

Podle odstavce "Jak se..." se signal podle autora spousti "pravdepodobne mechanismem superpozice". Jak k takovemu zajimavemu nazoru dosel? Pritom sam citoval odborny text, podle ktereho se "aktivaci receptoru spousti mechanismus uvnitr bunky", ktery tedy pochopitelne da signal i bunecnemu jadru. Autor zjevne pochopil diabetologicky text jeste mene nez treba ja, ale ma odvahu si ho vzit jako kritizovany priklad a psat o nem clanky. ;-)

Odmyslim-li si radu jedenacti otazniku, citaty o inzulinu vypadaji seriozne, bohuzel nejsou dilem autora clanku. ;-) Spravny je i zacatek autorova komentare, ktery rika "Nerozumim mechanismu jak diabetologove prisli na to...". S tim je treba souhlasit, autor skutecne nerozumi tomu, jak diabetologove na cokoliv prisli. A to ani vzdalene.

Dukazem pro to je hned dalsi veta, ze na "geneticke urovni je take elektromagneticke pole, ktere muze byt zasazeno nezadouci interakci jineho elektromagnetickeho pole". Ano, elektromagneticke pole je tam, onde, na geneticke urovni, ono je totiz vsude. :-) Elektromagneticky saman s nim take dokaze tam i onde kouzlit. Ale jak to souvisi s genetickymi dispozicemi pro cukrovku? Navic je take nesmyslny vyrok o interakci dvou elektromagnetickych poli.

V elektromagnetismu plati princip superpozice, ktery rika, ze pokud jsou mozna pole A, B, tak je mozne take A+B, jinymi slovy: dve elektromagneticka pole spolu vubec neinteraguji. Na kvantove urovni je urcita miniaturni pravdepodobnost, ze se dva fotony srazi a rozptyli, ale toto male cislo je sotva relevantni pro biochemicke jevy. V biologii muze mit smysl "interakce dvou elektromagnetickych poli" jen prostrednictvim nejakeho hmotneho prostrednika. Konvencni lekar vetsinou predpoklada (a ja myslim, ze spravne), ze tato hmota se svymi chemickymi procesy je dulezitejsi nez elektromagneticke vlny.

Ve zbytku odstavce autor nesrozumitelne obhajuje svuj nazor o tom, jak jsou podstatne presne frekvence "interakci" tam ci onde.

Paragraf "Aby nedoslo ke kolizim" odrazi autorovu zalibu v uzivani slov "kineticka energie" a "superpozice" a jejich vsemoznych a nesmyslnych kombinaci. Nezaznamenal jsem jediny argument pro nazor, ze kineticke energie molekul v bunce hraji jakoukoliv roli a nejsou behem okamziku zlikvidovany diky viskozite apod.

Zkoutajanuv mechanismus "ma byt postaven na existenci superpozice, ktere se vzajemne doplnuji, aby byla energeticka rovnovaha". Jednak neni vubec jasne, proc by kineticka energie molekul mela souviset se superpozici. Pak take neni jasne, k cemu se vztahuje vedlejsi veta s mnoznym cislem "ktere", zadny vetny clen v mnoznem cisle v predchozi vete neni. Pokud ke slovu "superpozice", pak neni prave lehke pochopit, jak se "ruzne superpozice doplnuji" a jak to souvisi "s energetickou rovnovahou". Pry tyto mechanismy zabranuji tvorbe stojatych vln. Vyznam tohoto slova autor ctenari popopaticky - byt pochybne - vysvetlil.

Stojata vlna nemeni sve spektrum s casem, ale pohybliva vlna take nemeni sve *spektrum* s casem, jak autorovi asi nedochazi, jelikoz nerozumi slovu "spektrum". Myslim, ze je presnejsi rici, ze stojata vlna je vlna, ktera stoji na miste. ;-) Navic je jasne, ze polopaticke vysvetleni slova "stojata vlna" jiste neni urceno vedcum. Je urceno laikum, ktere ma presvedcit, ze krome hlubokych odbornych znalosti (hlubokych proto, ze jim vubec neni rozumet) ma autor i pedagogicke schopnosti. ;-)

Dale ctu, ze "hodnoceni vyjadreni diabetologu je nedostatecne". Verim, ze jediny, kdo v clanku hodnotil citovane vyjadreni diabetologu, byl pan Zkoutajan, a asi bych take oznamkoval jeho hodnoceni jako "nedostatecne". Takze s prvni casti vety souhlasim. Nelogicky je vsak zbytek odstavce. Zkoutajanovo hodnoceni jiste neni nedostatecne proto, ze diabetologove neco opomiji. :-) Jinak jde opet o to, ze by pry diabetologove meli hovorit v reci elementarnich castic a kvantove mechaniky, coz je ve vetsine pripadu naprosto absurdni. Take ctenar sotva pochopi, co znamena "soucasnost vlnovych vlastnosti".

Dalsi odstavec prezentuje poucku skolske fyziky, ze energie muze byt klidova, kineticka nebo potencialni, a autoritativne zada, aby tato poucka byla aplikovana dusledne na cukrovku, ne pouze castecne. Co k tomu rici?

Dostavame se k pristroji BICOM "eliminujicimu patologicka vlneni". Podivejme se tedy, co nam pan Zkoutajan vykouzli.

Prvni odstavec "Kazdy energeticky" jen ukazuje zalibu autora v kineticke energii a jeho nepochopeni faktu, ze kineticka energie castic neni nic jineho nez energie, prispivajici k teplu objektu. Vznika pry take "prebytek kineticke energie urciteho spektra". Ctenar by se celkem urcite zeptal, co tohle spojeni ma znamenat, kdyby veril, ze clanek ma vubec nejaky smysl.

Hned dalsi odstavec opet likviduje "kinematickou" (...) energii, coz pry urcite nejde pomoci leku, protoze nejsou dostatecne selektivni.

Vyznamne v celem procesu je pry i to, ze z castic s nenulovou hmotnosti je stabilni pouze elektron a proton. Asi budu muset autora zklamat, ale krome nich je take stabilni pozitron a (se stejnou pravdepodobnosti jako proton take) antiproton a stejne tak se nerozpadaji neutrina, ktera maji take nenulovou hmotnost, jak po lonskem roku vime jiz temer jiste. (Energeticky vlastni stav neutrina je stabilni "doslova"). A co je dulezitejsi, stabilni jsou (s protonem) take atomy, napriklad atom vodiku, coz (autor snad uzna) jsou take castice s nenulovou hmotnosti.

Takze pokud je v celem procesu autorovo tvrzeni vyznamne, bohuzel i toto znamena, ze "proces" (neni uplne jasne, co je tim Zkoutajanovym procesem) nemuze fungovat.

Autor sice (az na podivnou upravu) spravne pise, ze dolni odhad doby zivota protonu je 10^{31} let a tezke hadrony ziji mene nez 10^{-12} sekund (po pravde rezonance ziji radove 10^{-24} sekund), ale jaksi uz se neobtezuje vysvetlit, jak jsou tezke hadrony relevantni pro cukrovku. Pravdepodobne to souvisi s rozeznavanim mikrosveta a makrosveta, po kterem volal autor, protoze v tomto odstavci si zjevne popletl zaludek s hyperonem. Vykonal snad pan Zkoutajan nejaky tajny experiment, podle nehoz maji cukrovkari v brise jaderny reaktor, ktery produkuje hyperony? :-)

Dalsi odstavec ma ukazat autorovu znalost chemickych vazeb, ktere nastavaji jen pokud se preskupi valencni elektrony do stabilnejsi konfigurace. Zajimava a castecne spravna formulace, ale jak z techto elementarnich (a trochu zdeformovanych) poucek lze jit vstric ke zkoumani sloziteho jevu, napriklad cukrovky, ctenar asi nepochopi.

Autor celkem spravne rika, ze klasicka fyzika nedokazala vysvetlit vazbu mezi neutralnimi atomy. Jeste spravnejsi by bylo rici, ze klasicka fyzika nedovedla vubec vysvetlit vazby mezi atomy, dokonce ani stabilitu atomu samotneho. ;-)

Jinak vyklad tvorby vazby je detsky, ale pomerne prijatelny. Kazdy atom ma "svoje" stojate vlneni a sloucenim atomu vznika jakesi "spolecne" stojate vlneni, jehoz energie je mensi nez soucet energii komponent. Kontroverznejsi je vyklad, ze "terapie bude uspesna, pokud povede ke stabilizaci soustavy".

Tahle "moudrost" je mozna adekvatni na lecbu hysterickych zachvatu, kdy ma terapie opravdu za cil stabilizovat cloveka, ale jinak bych si dovolil rici, ze nejstabilnejsim stavem cloveka je mrtvy clovek, nejvetsi klid je na hrbitove, jak se rika - v takovem cloveku je vetsina komponent usazena na nizke energeticke hladine a neprobihaji zde "zbytecne" procesy (uprostred nichz jsou molekuly v jinem stavu nez zakladnim).

Na zaver se autor pta, zda diabeticka dieta vede ke stabilizaci soustavy. To je samozrejme prilis nejasne definovana otazka, urcite procesy se potlaci, jine se mohou zvyraznit - znamena to "ano" nebo "ne"?

Radeji bych odpovedel na otazku, zda lecba podle schematu pana Zkoutajana vede ke stabilizaci soustavy. Pokud minim nejstabilnejsim stavem cloveka to, co jsem psal vyse, myslim, ze odpoved je "Ano, vede". Buh nas ochranuj.

Zdravi Lubos


E-mail: motl@physics.rutgers.edu   Web: http://come.to/lumo 

Superstring/M-theory is the language in which God wrote the world


Návrat do rubriky Occamova břitva                              UNIVERSUM - antikvariát