Tèks sa yo ekri pa lòt moun ki te vle kontribiye a diskisyon nou yo. Sa ki la yo se vèsyon ki tradwi en kreyòl de lang orijinal la. Nou gen opsyon li vèsyon orijinal la tou. Si nou vle li orijinal yo, n’ap jwen yo nan “Invited Posts”
Nan atik sa nou pral fè ti pale sou vaksen konpayi ki rele Pfizer ak Moderna devlope a pou ede planèt la nan pwoblèm kowonaviris ke nou ap travèse a. Men avan sa, fò k mwen fè yon ti rale sou selil, ADN ak ARN, epi m ap tou esplike apre sa ki jan nouvo vaksen a mache. Youn nan bagay mwen ta renmen souliye tou se ke, jan vaksen sa travay baze sou de metòd byoloji diferan de vaksen ki egziste deja. O mwen nan yon pèskpetiv syantifik li entersan pou nou konprann li. Epi tou, si yon jou ou ta deside pran vaksen sa, o mwen w ap ka gen yon ti konpreyansyon sou ki sa li ap fè andedan kò w.
SELIL MOUN
Kò imen an konpoze de yon ansanm de strikti byolojik ko ye rele ògan. Pa egzanp, ògan prensipal ki responsab pou san travèse nan tout kò w se kè w. Menm jan, ògan prensipal ki responsab ede w respire se poumon w, sa ki pèmèt ou reflechi e ki kontwole lòt ògan ou yo se sèvo w. Sa se kèk egzanp, men kò w chaje ak ògan. Ògan sa yo konpoze de strikti ke yo rele tisi. Tisi sa yo menm konpoze de lòt strikti byolojik pi piti ke yo rele selil. Selil yo se pi piti strikti vivan ki genyen. Kidonk youn nan bagay pou ou konprann se ke tout sa ki vivan fèt ak selil, selil yo òganize yo yon jan pou yo bay de tisi, e tisi yo òganize yo pou yo bay ògan. Gade imaj 1 an pou nou byen konprann relasyon sa.
Imaj 1: A gòch nèt n ap wè yon sèl selil kadyak, nan mitan yon gwoup selil kadyak makònen ansanm pou bay yon tisi kadyak, epi a dwat nèt yon gwoup tisi makònen ansanm pou yo bay kè a, ki li menm se yon ògan. Imaj sila, mwen prete li de sous southscience.
FONKSYONMAN SELIL
Yon selil gen yon fonksyonman ki konplike anpil. Pa nesesèman konplike pou yon moun konprann li, men konplike nan sans ke gen anpil bagay ki ap pase an menm tan e detay yo anpil. Ou bezwen anpil tan (lane) pou ou ta bien aprann yo e konprann yo, kidonk atik sa pa p ka esplike tout bagay. Alòs, nou pral konsantre nou sou yon ti pati nan fonksyonman ki enpòtan pou konprann ki jan vaksen an mache.
Si mwen t ap fè yon dessen senp yon selil mwen t ap montre li tankou sa ki nan imaj 2 a.
Imaj 2. Dessen trè senp de yon selil. N ap montre twa pati prensipal nan selil la. 1) Manbrann selil la, 2) Sitoplasm la, 3) Nwayo selil la.
Nan imaj la n ap wè twa pati enpòtan: 1) Manbrann selil la. Li tankou yon baryè ki pwoteje sa ki andedan selil la, men tou li kontwole ki sa ki gen dwa ni rantre andedan ni soti de selil la tou. Malerezman, viris yo konn rive pase a travè manbrann sa. Si ou vle sonje ki jan sa fèt, voye yon kout je sou premye atik kowonaviris mwen an (Ansyen atik). 2) Nou jwen sa yo rele sitoplasm selil la. Sa se pati andedan selil la. Li chaje ak yon pakèt ti striki pi piti toujou yo rele òganit. 3) Andedan sitoplasm la gen yon lòt strikti ke yo rele nwayo selil la. TOUT strikti sa yo nèt fèt ak plizyè molekil. Andedan nwayo a gen yon molekil enpòtan anpil ke yo rele ADN.
ADN ak ARN
Molekil ADN la se yon molekil ki enpòtan anpil e ki egziste (sou fòm diferan) nan tout sa ki vivan (plant, bèt, moun, pye bwa, bakteri, elatriye…). Rezon ki fè li enpòtan se paske se yon molekil ki posede enfòmasyon nesesè pou ou fè yon èt vivan. Ban m esplike sa pi byen. Tout molekil ki nan kò ou: molekil ki responsab fè selil ou yo deplase de yon kote nan kò w a yon lòt, de bay selil yo fòm yo dwe genyen, de fè selil yo òganize yo kòm sa dwa an tisi e ki fè tisi yo òganize an ògan, koulè je’w, koulè cheve’w, koulè po’w, ki maladi ou plis siseptib genyen, si ou plis sanble ak manman w oswa papa w oswa grann ou, tout baz enfòmasyon sa yo sou ADN la. Si nou vle wè yon reprezantasyon ADN sou fòm molekil li klike sou ADN_animation.
Men ADN moun pa vreman janm soti nan nwayo a. Kidonk, ki jan eske enfòmasyon sa yo fè disponib pou selil la travay? Eh bien, a chak fwa ke selil la bezwen aksede a yon pati nan enfòmasyon a, gen de molekil (anzim) ki louvri ADN la epi gen de lòt molekil ki kopye yon ti pati spesifik de enfòmasyon yo bezwen a sou ADN la (pati mòv la nan dessen a), epi kopi sa ki fèt la se yon lòt molekil yo rele ARN (oranj nan dessen a).
Imaj 3. Nou komanse ak ADN la andedan nwayo a, gen yon anzim ki louvri li pou enfòmasyon ki enterese nou an (pati mòv la) kapab aksesib, lòt anzim vini kopye pati mòv la, e kopi sa se pati oranj la ki rele ARN, epi anzim tou refèmen ADN la.
Kounyea ke enfòmasyon selil la bezwen an, li genyen li sou fò m ARN la se ARN la ki soti nan nwayo a, li al nan sitoplasm la, epi gen de òganit (RIB nan imaj la) spesifik nan sitoplasm la ki pral li enfòmasyon sa epi ki pral fè molekil ke ARN la di l fè a, pa egzanp molekil sa yo ka de lòt pwoteyinn. E pou chak molekil diferan w ap bezwen de ARN diferan.
Imaj 4. Nou pran yon egzanp de pwosede biochimik ki rele “translation” an. ARN ki apèn finn fèt nan nwayo a, soti nan sitoplasm la kote li al nan yon òganit Ribozom (RIB nan imaj la), ki li menm kapab li enfòmasyon an sou ARN la pou li fè pwoteyinn selil la bezwen yo.
Kidonk nou kapab wè ki jan ARN yo enpòtan pou fè tout molekil ki andedan ou ke ou bezwen. Men ki rapò sa gen ak vaksen kowonaviris la? Ann al gade.
VAKSEN
Andedan kò nou gen de selil ki la pou defann kont lòt sibstans (mikwòb oswa viris) ki pa dwe andedan nou. Yo rele selil sa yo selil defans. Lè yon viris rantre nan kò nou l ap chache pou li miltipliye tèt li. Kòm li pa ka fè li poukont li, li antre nan sitoplasm selil ou, epi li itilze òganit selil la pou li miltipliye tèt li. Selil defans ou yo gen plizyè travay pou yo fè. Fò k yo konen ke viris la rantre, fò’k yo esaye konprann ki pati nan viris la ke yo kapab atake pou yo detwi li oswa “dezame” viris la. Tout sa pran tan, e malerezman nan tan sa viris la gentan telman ap miltipliye ke li gentan koze sentòm, maladi. Men imajine ke ou te gentan prezante selil yo yon pati nan viris la ki pa ka koze maladi paske se pa viris la li ye menm, se jis pa egzanp yon proteyinn viris la genyen (ki pa egziste andedan kò nou). Selil defans ou yo ap wè pwoteyinn sa kòm yon etranje, yo ap atake li, e nan tan sa pa gen okenn risk de malad paske se pa viris la ki rantre se jis yon pwoteyinn ke ou bay selil defans yo pou yo fè “pratik” sou li. Kounyea, lè vre viris la rantre andedan ou, selil defans ou yo bien rapid wè pwoteyinn la, yo konn ki jan pou yo atake li, kidonk yo gentan atake li bien vit menm anvan ke viris la gentan fè ou malad. Sa se paske selil defans yo “sonje” pwoteyinn viris la, nou di ke selil yo devlope yon “memwa iminitè”
Alòs, vaksen Pfizer ak Moderna a se yon vaksen ARN li ye. Sa vle di yo enjekte w ak ARN ki gen enfòmasyon sou ki jan pou ou fè pwoteyinn “spike” kowonaviris la. Selil ou yo tombe pwodwi spike, men spike la poukont li pa ka fè ou malad, pa bliye pa gen viris la. Kounyea, selil defans ou yo tombe atake spike ke pwòp selil ou yo ap fè a. Kounyea ou kapab di selil defans yo antrene e yo konn ki jan efikas pou yo detwi spike la. Kidonk si vre kowonaviris la rantre nan kò w, pa bliye viris sa chaje ak spike sou li, selil defans ou yo wè spike yo bien rapid epi yo atake li, menm avan ke viris la ka koze maladi. Epi ARN yo enjekte w la tou, selil ou yo ap fini pa detwi li tou. Kidonk ou pa p ap plede fè spike pou tout rès vi w.
An jeneral lè selil defans yo an aksyon yo ka koze ti sentòm tankou lafièv pou yon ti tan kout, epi tou sa ki konn fè bra kote yo ba w vaksen an fè mal se paske selil yo idantifye ke yon etranje rantre nan zòn sa de kò a e yo mete yo o travay.
An jeneral vaksen ke nou pi abitye ak yo, se de vaksen kote yo enjekte yon pwoteyinn viris ba w pou selil defans yo aprann goumen ak li, oswa yo enjekte w ak viris la menm, men yon fòm viris la ki pa ka koze enfeksyon. Sa ki nouvo nan vaksen sa se ke yo enjekte enstriktyon (ARN) pou selil ou yo aprann fè spike la, epi pou selil defans ou aprann atake spike la. Efikasite yon vaksen ak si li pa p koze ou pwoblèm depann de moun k ap recevwa li a. Byoloji moun pa egzakteman idantik.
Lexique: Gen de mo mwen pa konn egzistans yo nan lang kreyol nou an, kidonk mwen itilize mot franse yo ak yon òtograf kreyol. Mo sa yo se ‘membrane’–>’manbrann’, ‘cytoplasme’–>’sitoplasm’, ‘organite’–>’òganit’
Sa se premye video anps.space ap prezante nou, kote nou fè yon pale ak Tipan Verella sou matematik. Nan bat bouch ak Tipan Verella ki se yon engenyè sistèm, nou pale sou matematik ak sosyete. Nan video sila Tipan pale nou de ki sa matematik reprezante pou li. Ki sa ki te fè li etidye matematik, rapò ki genyen ant literati, jazz ak matematik pou li, ki jan li panse pou edikasyon matematik ta dwe fèt nan lekol klasik ak inivèsite. Tipan pale nou de ki jan li panse ke matematik kapab transfòme yon sosyete. Tipan esplike nou tou ki pati nan matematik ki itil nan konprann pwopagasyon maladi tankou viris Kowonaviris nan yon sosyete.
Klike sou mo “videyo” ki an ble a pou nou gade ti rankont sila. VIDEYO
Se pa tout sa nou ka konte ki konte, e sa pa tout sa ki konte ke nou ka konte.
William Bruce Cameron (1963) “Informal Sociology: A Casual Introduction to Sociological Thinking”
Depi komansman kriz pandemik ki lye ak virus COVID-19 lan, gen anpil konsèy ke pèsonel medikal ak sante piblik yo bay ki mansyone lide “plat koub la”. Koub sila a, de manyè konseptyèl, se solisyon yon ekwasyon diferansyèl ki se reprezantasyon matematik yon fanmi de modèl epidemyolojik ki rele SIR.
Jodi a nan An Nou Pale Syans, nou pral eseye entrodui ak konprann kèk aspè nan fondman matematik modèl sa yo. N ap wè kisa koub la modelize , epi ki kote li soti. Lè fini n ap fè yon ti rale sou istwa modèl sa yo, apre sa fè yon ti pase sou divèsite nati matematik yo. Pandan n ap fè tout sa, li enpòtan pou nou montre limit modèl sa yo, san nou pa wete sou pouki yo enpòtan.
Anvan nou koumanse li enpòtan pou mwen eksplike kisa matematik ye pou mwen. Matematik se yon okazyon pou nou konvèse. Se pa yon dògm. Se vre ke konvèsasyon an gen anpil strikti, ki parèt trè rijid. Men se yon konvèsayon li ye kanmenm, e rijidite a ede konvèsasyon an koumanse; se pa yon baboukèt. Apre konvèsasyon an anklannche, pi bèl kote li ka ale yo, se rout ki koumanse pa retire enpe lan restriksyon yo. Egal mwen ta vle nou li sa map ekri yo kòm yon envitasyon, pou nou reflechi ansanm, ak matematik, ak enfòmasyon, e lòt done numerik. Epi tou, menm si nou wè gen ekwasyon, yo ede nan refleksyon nou ap fè ansanm la, men ou pa blije konprann tout ekwasyon yo nèt pou ou byen konprann e reflechi sou atik la. Imaj (figu yo) ak tèks la ap ba nou ase enfòmasyon pou nou swiv refleksyon an ak mwen.
Lide de baz model SIR yo
Poukisa nou itilize yon model
Anvan nou pale de lide de baz modèl SIR yo, an nou etabli poukisa nou ka enterese nan modèl matematik sa yo. An jeneral, yon modèl se yon reprezantasyon yon reyalite. Pa egzanp, yon achitèk ka fè pou yon kliyan, yon modèl de batiman ke kliyan te mande konpani konstriksyon an fè. Modèl lan pèmèt:
kliyan an gen yon ase bon reprezantasyon vizyèl de batiman an;
kliyan an diskite ak konpani an sou seten aspè de batiman an;
kliyan konprann kijan de bagay li vle ajoute oswa retire lan plan kay lan pou li pa afekte konstriksyon an;
tout sa anvan okenn beton koule. Li enpòtan pou nou remake ke modèl ke achitèk la fè a, pa pran an konsiderasyon seten bagay ki pa nesesè, tankou bri lan lari toupre batiman an, ou byen jan van vante kote batiman an ap ye a. Nou remake tou ke sa pa deranje diskisyon yo, ke modèl lan de lwen pi piti ke vre batiman an. Toutfwa, fok nou soulve tou ke modèl achitèk lan, makèt la, pa ka enfòme ou asire kliyan an sou rezistans parasismik ou siklonik batiman an. Gen de aspè ki enpòtan de sistèm w ap modelize a ke modèl lan inyore, pou ka konprann de lot aspè de sistèm lan.
Sonje ke tout modèl erone, kesyon pratik lan se, ki kantite erone fò k yo erone pou yo sispann itil.
George Box (1987) “Empirical Model-Building and Response Surface”
Jounal Ameriken New York Times lan fè yon trè bon travay pou konte ka enfeksyon COVID-19 yo, e lanmò ki lye a ka sa yo, nan chak eta, depi koumansman epidemi a o Zetazini. Nan figu ki swiv yo, mwen fè yon graf, pou 4 eta diferan, de enfeksyon (kòm pousantaj popilasyon eta a) e de lanmò pa rapò a a ki lè yo rive.
Nou ka wè pa egzanp (an ble) ke apeprè 0.5% popilasyon eta New York lan te repòte enfeksyon an nan koumansman Avril, e ke nan Wisconsin (kote mwen rete a), plis ke 35 moun te peri de maladi a (an oranj).
Se de koub ble (pousantaj ki enfekte) a ke moun ap pale le yo pale de plat koub lan. Men done yo ban nou sèlman yon pati de koub lan. Nou ta renmen ka gen yon lide de res koub lan. Sepandan nou paka annik tann ke done yo rive, paske nou bezwen koub yo pou enfòmen de desizyon. Egal nou ta renmen ka konprann kijan koub sa yo evolye, e analize evolisyon sa yo sou diferan paramèt. Se egzakteman sa nou ka koumanse fè ak modèl SIR yo.
Lide de baz lan
Modèl SIR la, se yon modèl Byoloji Matematik, ki plase presizeman nan epidemyoloji matematik. Epidemyoloji se pati lasyans ki etidye ak analize, ki moun, ki lè, ki kote, epi kisa ki detèmine kouman yon maladi evolye nan yon popilasyon. Epidemyolojis yo bay maladi de non diferan, depandamman de kantite moun yo panse ki trape li, e de kouman li rete nan yon popilasyon:
Andemi: se yon maladi ki ka rete nan yon ti pati lan popilasyon an;
Epidemi: se yon maladi ki afekte yon paket moun;
Pandemi: se yon maladi ki afekte tout moun sou latè.
Lan epidemyoloji matematik, pratik la se ke ou itilize de konsèp matematik (ekwasyon diferansyel, prosesus stokastik) pou modelize de dinamik de popilasyon a echel makroskopik; pa egzanp kijan yon maladi ki kontajye propaje.
Pou yo fè sa, yo imajine ke popilasyon an pataje an 3 group:
moun ki poko janm malad yo, S(t) (an angle susceptible), lè tan an rive t;
moun ki gen maladi a, sa vle di ki enfekte I(t) (an angle infected), lè tan an rive t;
epi moun nou pa bezwen konsidere ankò lan sistèm lan R(t) (an angle removed), lè tan an rive t.
Donk chak fonksyon sa yo di nou konbyen moun ki nan chak group le nou a tan . Lide prensipal se ke li posib pou nou dekri chanjman lan chak group sa yo si nou annik itilize 3 group sa yo:
chanjman lan group moun ki pat janm enfekte yo S, se pousantaj lan yo ki vinn enfekte;
chanjman lan group moun ki geri/iminize/mouri R, se pousantaj lan moun ki te enfekte yo ki geri/iminize/mouri ;
chanjman lan group moun ki enfekte yo I, se diferans de lòt chanjman yo.
Lide chanjman an nan matematik, sitou nan yon branch matematik ki rele analiz, se yon lide ki trè devlope e trè nuanse. Yon vèsyon de li se yon konsèp ki rele derivasyon. Derivasyon se yon operasyon matematik ki fet sou fonksyon. Chanjman nou sot dekri yo, nou ka itilize yo pou nou ekri de ekwasyon diferansyel, i.e. de ekwasyon kote varyab la se yon fonksyon. Solisyon se donk yon fonksyon, oswa nan ka pa nou a 3 fonksyon, {S(t), I(t), R(t)}.
Yon ti-Model Analitik, pou entrodwi τ ak r0
An nou koumanse tou piti. Ekwasyon Diferansyèl ou jan rekalsitran, egal yo pa toujou ka rezoud alamen. Gen yon modèl ki sanble modèl SIR ke nou ka rezoud alamen, si ou gen eksperyans ak ekwasyon diferansyèl. Modèl lan se yon modèl pou dezentegrasyon radyoaktif 2 patikil, men nou pral adapte li pou nou kòm aproksimasyon senp modèl SIR yo:
τ: se yon paramèt epidemyolojik ki depann de maladi a; se tan mwayen pou yon moun ki enfekte vin geri/iminize/mouri. Pou COVID-19 se apeprè 14 jou.
r0: se yon lòt paramèt epidemyolojik, ki mezire nivo kontajyon li. Paramèt sa depann de maladi a, men li depann tou de dispozisyon sante publik ki mete an plas. Plis li wo, plis maladi a kontajye. Men mezi sanitè tankou distansyasyon sosyal, lave men, miz an karanten, diminye . Pou COVID-19 ant 1.5 e 3.5, ou byen petèt ant 1.4 e 3.9.
Solisyon modèl sila ban nou premye vesyon koub enfekte yo:
Fonksyon i(t) a di ou ki pousantaj moun modèl la di ki enfekte pou chak valè t ke ou founi. Li enpòtan pou nou remake, ke lè koub lan monte preske 0.6, sa vle di ke modèl lan predi ke jou sila, 60% popilasyon an ap enfekte. Jou sa a, se jou pik maladi a. Nou pral wè tout suit kijan r0 afekte pousantaj pik sila. Men anvan nou rive sou sa, mwen vle su ke nou konprann ke modèl lan pa di ke se selman 60% moun kap enfekte. O fèt, pousantaj kumulatif de moun ki enfekte yo (pou model sa a), se fonksyon sa a ki bay li:
Nou itilize yon ti kalkil pou nou etidye fonksyon i(t) a:
Nou ka plat koub la si nou pran mezi tankou distans sosyal, ki gen kòm konsekans diminye r0, ki li menm diminye pik enfekte yo. Rezon fondamantal pèsonèl medikal ak sante publik yo mande nou ede yo plat koub enfeksyon an, se paske:
Mwens moun malad, vle di mwens moun ki pa peri de maladi a.
Lan tout peyi, pèsonèl medikal la gen yon kapasite maksimal, si tout lopital yo plen ak moun ki malad a koz COVID-19, lopital sa yo paka fè anyen dòt;
Moun ki pi ekspoze lan yon kriz sanitè, se pèsonèl medikal yo. Nan kad yon maladi kontajye, nou dwe fè tout posib nou pou nou minimize risk ke yo vinn malad. Plis pèsonèl sante publik lan afekte pa epidemi a, mwens populasyon a ka goumen kont epidemi.
Model SIR Standar lan
Tout bagay dwe osi senp ke posib, men pa pi senp ke sa
Albert Einstein (atribuye 1962) TIME Magazine
Koulye a ke nou gen yon lide de sa koub la ye, e sa li vle di, nou ka al pi lwen ke ti modèl aproksimatif ke nou sot wè a. Ti modèl nou a te twò senp. Pi gwo defo li genyen se ke li sigjere ke chanjman lan moun ki poko gen maladi a, pa depann de nivo enfeksyon an nan popilasyon an. Men ou pa bezwen se yon doktè pou konprann ke plis ou an kontak ak moun ki gen yon maladi kontajye, plis ou gen chans vin enfekte. An nou al cheche yon modelizasyon ki pi fidel a la reyalite.
Istwa Modelizasyon Epidemi
Modelizasyon matematik de epidemi gen yon ti istwa ase long. Depi an 1760, yon matematisyen Suyis, Daniel Bernoulli, te itilize modelizasyon yo, pou li konprann merit vaksinasyon nan kad motalite ki lye ak epidemi varyol.
Youn lan premye modèl matematik pou epidemi, se te yon modèl ke statistisyen Lowell Reed ak epidemyologis Wade Hampton Frost te pwopoze an 1928 nan de klas yo tap anseye Johns Hopkins University. Modèl sa te baze sou de konsèp matematik ke nou jwenn nan pwobabilite ke yo rele de pwosesus stokastik, presizeman Reed ak Frost fòmile modèl yo a an te ke yon pwosesis stokastik ki rele yon chèn Markov. Modèl Reed-Frost lan pati de lide de baz lan, separe popilasyon an group {S(t), I(t), R(t)}, men koulye a pa egzanp, modèl la pa di ou egzakteman konbyen moun kap enfekte I(t) a t, men li di ou de preferans pwobabilite ke kantite moun lan se 0, 1, 2, 3, 4, …, p0, p1, p2, p3, p4, …; le fèt ke pwosesus lan se yon chèn Markov presize ke pa egzanp se yon fonksyon de S(t-1), I(t-1), R(t-1). A nou di ke q se pwobabilite pou pa pran maladi a lè ou kontre ak yon moun ki enfekte, an pwobabilite nou ekri model Reed-Frost lan:
Modèl sila enteresan paske li pi fidèl a vre dinamik yon epidemi. Chak moun ki gen maladi a, lè yo pre yon moun ki poko janm gen maladi a, yo gen yon chans pou yo enfekte moun sila. Plis entèraksyon long, plis yo te pre, plis moun malad la touse, plis chans lan monte ve yon sètitud; men se kanmenm yon chans. Modèl ki baze sou ekwasyon diferansyel yo, modèl detèminis yo, rezime enfòmasyon sila, e alòs pèdi lan fidelite yo. Men sa modèl Reed-Frost akeri lan fidelite li peye li ak difikilte. An jeneral an matematik, li pi difisil pou konprann yon model detèminis, ke yon modèl stokastik; donk malgre modèl stokastik lan gendwa pi rich e subtil, ou gen tandans konprann e dekouvri plus nuans avèk modèl detèminis yo.
Model SIR Standar lan
Donk modèl epidemyoloji SIR standar lan se yon modèl ke biochimis Kermack ak epidemyologis McKendrick entroduyi an 1927. Se yon modèl ekwasyon diferansyèl, donk detèminis. Li pati de lide de baz lan, men kontrèman a modèl desentegrasyon 2 patikil radyoaktif lan, li entrodui ke chanjman lan moun ki poko gen maladi a, depann de nivo enfeksyon an nan popilasyon an. Ekwasyon diferansyèl lan se:
Jan nou te di lan koumansman an, ekwasyon diferansyèl yo rekalsitran, egal nou paka rezoud ekwasyon sila alamen. Presizeman, ekwasyon sila rekalsitran paske li pa lineyè, kontrèman a ekwasyon radyoaktivite nou a. Lè yon ekwasyon diferansyèl lineyè, nou ka itilize strikti aljebrik sila pou nou rezoud li alamen. Malerezman, model Kermack-McKendrick lan non-lineyè.
Men, nou ka kanmenm itilize yon lot apwòch. Nou itilize yon apwòch nimerik, kote nou itilize yon algoritm ke nou pwograme yon òdinate pou egzekite li. Teknik nimerik nou itilize pou nou jwenn solisyon modèl Kermack-McKendrick lan se yon algorithm ki rele metòd Runge-Kutta ke 2 matematisyen Alman Runge ak Kutta devlope nan koumansman 20tyèm syèk lan.
Youn lan premye bagay mwen vle chita sou li, se ke, solisyon ekwasyon Kermack-McKendrick yo pa menm ak solusyon modèl radyoaktivite yo:
Tou 2 montre tandans kwasans rapid lan lè pa gen okenn mezi sante piblik ki pran, sepandan modèl radyoaktivite a montre ke jiska 60% de popilasyon an enfekte aloske modèl SIR ki pi fidèl lan montre pik enfeksyon an rive mwens ke 40%.
Pi enpotan toujou, modèl SIR montre efikasite mezi sante publik yo ka genyen, lan jan koub plat lan chanje.
Mwen ta vle chita sou 2 bagay anvan nou vanse:
Nan koub ki nan figu ki anle paragraf sa a, nou wè ke koub la rive monte jiska anrivon 0.35. Sa vle di ke a tan sila (t ant 40 e 90), modèl Kermack-McKermick lan di ke aproksimativman 35% popilasyon an ap enfekte. Li enpòtan pou nou konprann ke sa pa vle di ke modèl la di ke se 35% popilasyon selman kap enfekte. Tankou lan model radyoaktivite a, se pik lan selman ke model la di kap nan zanviron 35%, pandan epidemi a, pousantaj total de moun ki enfekte yo, se sufas ki anban koub enfeksyon an,
Mwen pa yon epidemyolojis. Koub nou prezante la yo, se de modèl de baz. Epidemyolojis yo utilize de modèl ki de lwen pi fidèl a reyalite a toujou. Youn lan rezon ki fè mwen prezante modèl radyoaktivite a, anvan model Kermack-McKermick, se nou ka imajine diferans ant modèl Kermack-McKermick lan (ki date de 1927) e modèl epidemyologis yo ap itilize an 2020. Yon jan pou nou estime diferans sila, se pou nou konsidere diferans ant model radyoaktivite a e model standar SIR lan.
Limit model Kermack-McKermick lan
Yon dènye bagay mwen ta vle soulve, se limit modelizasyon an jeneral nan kontèks kantifikasyon yon epidemi, e limit apwòch ki itilize ekwasyon diferansyèl yo.
Done ou vle, e done ou jwenn
Modelizasyon an jeneral supoze ke ou ka mezire presizeman, e jwenn done ki pèmèt ou estime paramèt modèl ou a. Pwoblèm ke sa prezante lan kad yon maladi, seke se pat tout moun ki malad ke ou arive konte. Gen plizye rezon ki ka eksplike sa:
Pou konte ou moun malad, fò k ou ka konnen ke li gen maladi a. Konte lan kad sa a, se yon diagnostik medikal. Kelkeswa jan diagnostik medikal sila fèt, li pa egzakteman senp ni bon mache. Se pa tout moun ki gen aksè a li. Donk menm si yon moun ta panse li gen maladi a, pou ou konte li, fò k ou jwenn li e diagnostike li.
Yon lòt bagay ki pwoblematik, se ke gen de moun ki malad ki pa santi yo malad (yo pa gen sentòm maladi a). Si ou konte sou moun ki panse yo malad pou yo vin fè test pou maladi a, ou rate tout moun ki pa gen sentòm yo.
Done ou vle a se kantite moun ki enfekte yo men done ou jwenn lan se kantite moun ou diagnostike ki enfekte.
Omojeneyite
Anpil modèl matematik, e modèl ki itilize ekwasyon diferansyèl an patikilye, sipoze yon omojeneyite nan sistèm yo modelize yo. Konkrètman, lan modèl Kermack-McMermick lan, pa gen okenn distenksyon demografik, geografik, ou ekonomik. Men nou konnen ke se pa konsa sante publik mache.
Modèl la pa pran an konsiderasyon non plis diferans ant pèsonèl medikal la e res popilasyon an. Moun ki oblije gen kontak ak moun, menm lè gen karantèn, moun sa yo pi gen chans vinn enfekte.
Inegalite lan sosyete yo reflete nan evolisyon epidemi yo. Pa egzanp o Zetazini, moun koumanse remake ke COVID-19 afekte minorite nwa yo diferamman. An jeneral, moun ki pa gen bon aksè a swen sante, ki gen poumon ki fèb (a kòz de asm (opresyon), nemoni, sigarèt) pi afekte pa yon maladi tankou COVID-19.
Geografi kote yon moun viv gen de enplikasyon pou jan maladi pwopaje. Si kote ou viv lan popilasyon an anpil, nan yon gwo vil, san mezi karantènn, ou gen plis chans vin enfekte ke yon moun ki pa viv pre okenn moun.
Apwòch matematik ki eseye pran bagay sa yo an konsiderasyon egziste, men yo depase sa nou kouvri la a. Men limit aparan sa yo pa dwe anpeche nou reflechi e enfòme nou.
Mwen espere ke atik sila ba ou anvi al aprann plis sou epidemyoloji, matematik, sante publik ak inegalite.
Nan atik sila, mwen te vle montre nou yon ti videyo ki bien eksplike pou kisa nan moman difisil planèt la ap pase la yo di li enpòtan pou nou pa pale ak moun fas a fas oswa pou nou bay moun distans yon mèt sinkant. Premye bagay mwen ta renmen di se ke mwen PA patisipe nan fè videyo a, se de lòt syantifik ki fè li. Mwen gen yon syantifik ki fè mwen wè li, e mwen te vle pataje li ak nou. Videyo a nan lang angle. Moun ki pale angle ka al gade li koulyea, men si ou pa pale angle, mwen ap esplike prensip yo la, apre sa ou kapab al gade videoyo a.
Nan atik sou kowonaviris mwen te fè semèn pase a (klike pou jwen li), mwen te pale ke gen plizyè kalite viris ki kapab fè moun malad. Men tout viris pa transmèt menm jan. Met sou pwoblèm ke viris tankou kowonaviris la kapab transmèt nan manyen sifas tankou manch pòt, tab, elatriye, ke yon lòt moun ki te gen viris la manyen, li kapab tou transmèt lè yon moun touse, estènye oswa menm pale.
Pou pi plis presizyon: An nou di ke gen yon moun, n ap rele li mesye A, ki gen kowonaviris la. Si mesye A estènye, li kapab tanmen anpil ti gout krache nan lè a. Ti gout sa yo ap gen kek ti patikil viris andedan yo. Koulea, lè gout sa yo tombe sou tab, manch pòt, elatriye, se depoze li depoze patikil viris sou sifas sa yo. Kounyea a madan B parèt, san li pa konen, li al manyen manch pòt la pa egzanp, epi san li pa lave men li, nan pita li frote zye l oswa nen l, oswa li met men nan bouch li. Epi sa w tande a, madan B tou fè viris la rantre andedan li tou. Fò k nou konprann ke menm si ti gout yo te gentan sèch sou manch pòt la, patikil viris la la deja, se pou sa yo konn di nou tou pou nou netwaye sifas ak dlo savon oswa alkol (ki o mwens gen konsantrasyon 60%). Men fason sa pou transmèt yon viris, se yon bagay ke nou gen eksperyans ak li deja. Se youn nan jan ke viris ki bay grip yo transmèt fasil tou. Men, si se konsa senpman ke viris sa yo te transmèt, li ta p on ti kras pi fasil pou ou diminye transmisyon viris la. Nou t ap annik netwaye tout sifas, anpeche moun malad estènye oswa touse nan zòn nou, epi fini. Malerezman, li pa senp konsa.
An nou retounen nan lide mesye A ki malad la; li estènye, on pil ti gout krache deplwaye. Sa ki pi gwo e ki pi lou yo, yo tombe atè. Premye bagay la se ke depandan de gwosè gout la li ka pran tan pou li rive atè a, menm si pa gen oken van ki ap vante. Gen syantifik ki esplike ke gen gout, pa egzanp ki mezire 5 micromèt (se 5 mèt divise pa yon milyon) e ki soti nan yon wotè 183 santimèt (6 pye) ki ka pran menm 30 minit pou yo rive atè. Ti gout sa yo soti lè yon moun touse tou. Rezon ki fè yo di moun bay distans yon mèt sinkant la, se paske syantifik yo panse ke gout yo pa p vwayaje nan direksyon ou sou distans sa, tankou y ap gentan tombe atè, oswa ap twò ba pou yo koze ou oken danje. Pa kont, li trè enpòtan pou nou konen ke se pa sèlman lè yon moun touse, oswa estènye ke ti gout yo jayi, men lè yo pale tou. Ti gout sa yo si tèlman piti, ke ou pa kapab wè yo ak zye ou. Men se pou sa yo fè videyo mwen ap pataje ak nou a. Yo itilize teknoloji lazè (LASER) pou yo montre ki jan gout sa yo la menm lè ou pale ak moun tou. Mwen ap ilistre eksperyans yo a ak ti desen sa yo:
Nan premye desen a, nou gen yon bwat tou nwa, nou pase yon limyè vèt espesyal ladan ki sote nan yon aparèy yo rele lazè. Limyè sa espesyal paske li pa soti tankou nan yon flash pou li al nan tout direksyon, men li vwayaje dwat de yon kote a yon lòt, kidonk si pa gen anyen otou limyè a ou pa p ka wè li, W ap selman wè li fè yon pwen kote li rive a.
Men si ou gen patikil ki sou wout limiyè a (sou trajektwa limyè a) patikil sa yo ase gwo, pou lè limyè a frape sou yo, yo revoye limyè nan zye w, e se sa ki fè ou ka wè yo parèt tankou de ti pwen ki ap briye. Se sa ke yo montre nan videyo a, e ke mwen ap montre nan dezyèm imaj la.
Lè ou gen lazè a ou pa vreman ka wè limyè a byen andedan bwat nwa a, men, kou yon moun pale, ou ka wè ti gout yo ki ap briye, sa montre ou klè ke ti gout soti nan bouch menm lè ou pale, ou pa bezwen ap ni touse ni estènye. Se rezon prensipal ki fè yo di w “Rete lakay nou”.
Se kòz sila yo tou ki fè gen moun ki mete mas nan figi yo, pou ti gout ki sot nan bouch yo rete andedan mas la, oswa pou gout ki soti andedan bouch lòt moun pa rive nan figi pa yo. Mwen espere nou konpran konsèp la e ke nou ka pi bien pwofite de videyo a. Pa ezite poze kestyon si nou genyen.
Gen plizyè jan yon moun ka malad. Si n ap panse nan nivo biyochimik (reyaksyon chimik ki fèt nan èt vivan) gen de kòz andedan kò yon moun (kòz entèn, oswa faktè entèn) e gen de kòz an deyò kò a (faktè ekstèn) ki ka koze yon maladi. Pami faktè ekstèn yo gen bakteri ak viris. Bakteri se de ti èt vivan ki si telman piti, ou pa ka wè yo ak zye ou, ou bezwen yon aparèy ki rele mikroskòp pou wè yo byen. Nou pa p rete chita sou bakteri yo nan atik sa.
Viris yo menm, se de ti objè ki piti anpil tou, ou bezwen mikroskòp la pou ou wè yo tou. Men yo pa vivan yo menm. Yo se yon pil ak yon pakèt molekil ki makònen yo yon jan pou bay yon viris an patikilye. Pami kèk nan maladi viris bay, gen: maladi grip ki koze pa yon fanmi viris ki rele influenza, gen maladi SIDA ki koze pa viris VIH epi gen yon fanmi viris yo rele Kowonaviris ki bay de maladi ki afekte poumon ak sistèm respiratwa yon moun pi mal pase jan grip yo fè li a.
Gen plizyè kalite de kowonaviris. Gen o mwen kat diferan ki konn enfekte moun, e plizyè lòt ki enfekte bèt. Pafwa, sa kapab rive ke gen de kowonaviris ki soti nan zanimo epi ki al enfekte moun (sa pa rive souvan ditou). Kowonaviris ki ap fè ravaj sou planèt la a lè kile nouvo paske li pa koresponn ak oken nan kowonaviris nou konen ki konn enfekte moun yo. Gen syantifik ki panse ke se nan zanimo li soti, men yo poko si de sa.
An nou eseye konprann yon ti kras plis sou viris sa: Viris sa rele kowona paske lè ou gade li menm ak tout lòt kowonaviris yo nan mikroskòp yo sanble kòm si yo gen yon kouwòn sou tèt yo. Youn nan jan nou kapab imajine sa viris sa sanble, se sonje lè nou ap kwit diri, nou konn pike zonyon ak klou jiròf, klou jiròf sa yo ta vle parèt tankou yon kouwòn pou zonyon a. Lè syantifik yo gade kowonaviris la nan mikroskòp yo wè yon bagay won (tankou zonyon an) ki gen plizyè bagay ki tache sou li tankou yon bann ti pikan (tankou jiròf yo). Ti bagay sa yo ki tache sou li se de molekil espesyal ke yo rele pwoteyinn. Nan ka kowonaviris sa, syantifik ki pale angle yo rele yo “Spike protein” paske mo spike la nan angle vle di pikan. N ap wè ke mwen fè yon dessen pou nou de ki sa nou ta ka imajine kowonaviris la sanble. Tout ti “pikan” wouj yo se pwoteyinn “spike” yo. Men si nou swiv byen, nou ap wè ke yo tache sou pati won ke mwen desinen an gri a. Pati sa se yon pil ak yon pakèt pwoteyinn tou ke yo rele pwoteyinn anvlòp. Rezon ki fè yo rele li anvlòp la se paske li gen anpil lòt molekil enpòtan andedan li.
Yon ti parantèz: Andedan anvlòp la, youn nan molekil ki trè enpòtan yo se yon molekil ki gen enfòmasyon sou ki jan pou ou kole atom youn ak lòt pou ou refè ni pwoteyinn spike yo, ni pwoteyinn anvlòp yo ak tout lòt molekil ki gen nan viris la. Molekil sa ki gen enfòmasyon sa rele ARN. Nou pa p rantre nan twòp detay pou ARN la paske sa ta dwe fèt nan yon lòt atik. Men fò k nou konen li enpòtan.
Konsekans egzistans pwoteyinn spike yo, se ke se gras a yo ke kowonaviris la kapab rantre andedan selil kò nou. Yo jwen ak de lòt molekil (n ap rele yo reseptè) sou selil nou yo, epi sa pèmèt yo louvri selil yo pou yo rantre andedan yo; se tankou spike yo sèvi yon kle, epi reseptè yo sèvi kadna sou selil yo. Spike yo pa ka aji sou nenpòt ki reseptè, menm jan tout kle pa ka louvri tout kadna.
Koulyea lè kowonaviris la finn rantre andedan nou, li lage ARN li a andedan selil nou yo. Pa bliye nou te di ke ARN la se yon molekil ki gen enfòmasyon sou ki jan pou ou kole pyese atom youn ak lòt pou refè tout pwoteyinn viris la. A kòz sa, pwòp selil pa nou yo vinn jwen enfòmasyon an, epi yo kòmanse fè pwoteyinn viris la. Selil nou yo vinn tounen tankou de ti izin, de ti faktori, ki ap fabrike plis kowonaviris andedan nou, e chak sa yo al antre andedan lòt selil toujou.
Konprann prensip ijyèn yo:
Pou kisa yo esplike ke youn nan jan ki pi bon
pou ou pwoteje tèt ou ak lòt moun de kowonaviris se lave men ak dlo epi savon? Sa
gen rapò ak pwoteyinn nou pale ki konpoze viris la. Pwoteyinn anvlòp
kowonaviris la gen de pati ladan ki tankou molekil ki nan grès. Savon menm fèt
ak de molekil ki gen e pati ki tankou molekil grès yo (n ap di pati sa “renmen”
grès) e pati ki renmen dlo.
Yon dessen pou reprezante molekil ki nan savon. Molekil sa yo gen 2 “tèt”, youn ki renmen makònen ak molekil ki nan grès, youn ki renmen makònen ak dlo.
Molekil ki sanble renmen makònen ansanm. Kidonk, lè ou lave men ou ak savon, pati ki “renmen” grès la al vlope ak pati anvlòp kowonaviris la, epi tou li defèt li. Lè ou rense men ou ak dlo, pati savon ki renmen dlo a tou makònen ak dlo a pou li tou ale ak kowonaviris li finn defèt la.
Mwen envite nou gade ti videyo sa pou nou wè. Lwil ak dlo pa melanje, paske se de kalite molekil diferan. Men lè nou lage savon nan lwil ak dlo, epi nou melanje yo, savon vinn fè ke melanj la kapab fèt, paske li gen yon pati ladann ki al makònen ak molekil lwil la, e lòt pati a ki al makònen ak molekil dlo yo. Se propryete sila nan savon an ki ede nou lè nou lave men nou pou nou retire kowonaviris tou. Gen moun ki panse ke kèk solisyon alkòl ap defèt kowona a menm jan savon fè li a, se pou sa moun itilize “hand sanitizer” anpil pandan peryòd sila.
Pou nou wè videyo yo, klike sou tèks an ble yo anba a.
N ap sonje nan premye atik
la nou te pale de matyè (sa ki gen volim ak mas) e nou te di ke grèk nan tan
lontan te panse ke tout matyè fèt ak plizyè objè piti anpil, ke yo te rele atomos,
ki nan lang yo te vle di yon bagay nou pa ka fè vinn pi piti. N ap sonje tou
ke, lide sa menm ke li te enteresan, pat aksepte pa tout moun.
Men jan nou te di nan atik sou konsèvasyon matyè a, syantifik yo te travay anpil sou transfòmasyon metal e sou propryete gaz. Yo te konpran ke matyè konbine de jan espesyal pou fòme lòt matyè ki pa ditou sanble ak si la ki te itilize pou fè li a (sonje pa egzanp esperyans Lavoisier yo).
Yon Syantifik ki rele
John Dalton, te fè pati moun ki t ap fè mezi sou mas gaz, e chache konpran ki jan
matyè transfòme. Ak esperyans li yo, Dalton retounen ak eksplikasyon atomos la.
Men fwa sa, li te pi presi, pi egzak ke grèk yo nan sa li esplike yo. Nan lane
1807, li vinn ak yon esplikasyon syantifik (teyori syantifik) pou esplike rapò
ki genyen ak matyè nou jwen nan nati a e bagay ke grèk yo te rele atomos la.
Dalton te pwopoze pwen enpòtan sila yo:
Tout matyè fèt ak objè ki piti anpil, ke ou pa ka fè vinn pi piti. Li te prete mo grèk yo, li rele ti objè sa atom.
Chak eleman fèt ak plizyè atom ki egzakteman idantik, sa vle di yo gen menm mas, menm fòm, menm propriyete. Yon bagay ki enpòtan nan deklarasyon sa, se ke Dalton vinn ak yon lòt jan pou pale de eleman. Sonje ke nan epòk antikite nan peyi lagrès, filozòf te panse ke te gen 4 eleman:
Dlo
Tè
Lè
Dife
Men, ak travay Dalton yo, nou vinn
konpran ke eleman se yon sibstans ki fèt
ak egzakteman menm kalite atom yo. Pa egzanp, fè ki se yon metal, fèt ak atom fè selman.
Kidonk si nou gen yon moso fè, tankou klou beton ki nan imaj 1 a, e nou te ka gade li pi pre ke posib nan sans pou nou wè atom ki konpoze li yo, nou t ap jwen yon sèl kalite atom, nou t ap jwen de atom fè, e yo tout t ap sanble, e dapre Dalton, yo gen menm mas ak menm volim.
Imaj 1. Klou beton fèt ak eleman fè, e ladan li gen plizyè atom fè ki youn bò kote lòt, ki gen sanble, e ki gen menm dimension ak mas.
Kidonk, fè se yon eleman paske li fèt
ak yon sèl kalite atom, ke n’ap rele atom
fè (eleman yo gen menm non ak atom ki andann yo a)
Lòt egzanp nou te ka pran de yon
eleman, se yon eleman ki rele kabòn. Kabòn se yon eleman, paske li fèt ak yon sèl
kalite atom, ki se atom kabòn. Youn
nan kote nou jwen eleman kabòn fasil nan nati a se nan chabon, oswa nan minn
kreyon. Jan eleman kabòn la parèt nan minn kreyon a yo konn rele li grafit.
Alòs, menm jan nan imaj 1 a, si nou te gade minn
kreyon pou nou wè atom kabòn, nou t ap wè yo konekte youn ak lòt nan fòm yon
egzagòn (on objè ki gen sis pwent), sa vle di chak egzagòn t ap gen sis atom
kabòn ladan, jan nou montre nan imaj 2A a.
Pi plis ankò, ou t ap jwen plizye egzagòn kole youn ak lòt, ki layite tankou se
ta yon fèy papye plen ak egzagòn sila yo (imaj
2B).
Imaj 2. A) Egzagòn ki montre sis atom kabòn ki konekte youn ak lòt. B) Chak egzagòn yo kole youn ak lòt.
Koulyea pou fini, pou
ba w bon estrikti grafit la, plizyè nan fèy egzagòn sila yo, ranje kò yo pil
sou pil (imaj 3)
Imaj 3. Eleman kabòn nan minn kreyon (grafit) se yon pakèt estrikti egzagòn ki ranje pil sou pil. Nan chak gren egzagòn, ou jwen sis atom kabòn ki konekte youn ak lòt.
Yon ti bagay anplis sou kabòn, se ke dyaman, ki se yon objè ki vo anpil lajan, fèt ak eleman kabòn sèlman tou. Diferans ak grafit, se ke atom kabòn yo pa konekte youn ak lòt menm jan. Sa ki bèl anpil nan nati a, e ke chimi ede nou konpran, se ke de sibstans ka fèt ak egzakteman menm atom yo, men paske atom sa yo pa konekte menm jan, li ba w de sibstans ki diferan, ni nan sa yo sanble, ni nan propryete yo (yon minn kreyon nwa, e ou ka kase li fasil, alòske dyaman transparan e se youn nan solid ki pi di sou latè, yon gwo kout mato pa ka kraze li!)
Imaj 4. Yon dyaman, ak òganizasyon atom kabòn ki ladan.
Dalton vinn esplike nou tou kisa ki yon konpoze chimik. Li montre nou ke yon konpoze chimik se yon kombinezon espesyal de atom de plis pase yon eleman.
An nou gade pi byen sa sa vle di.
Oksijèn se yon gaz, ki se yon eleman paske li gen selman atom oksijèn ladan li.
Idrojèn se yon lòt gaz, ki se yon eleman tou paske li selman gen atom idrojèn
ladann. Men e dlo? Dlo se pa yon eleman. Rezon a se paske dlo pa konpoze de yon
sel kalite atom, li gen atom ki soti nan eleman oksijèn, anplis, li gen atom ki
soti nan eleman idrojèn. Kidonk, si ou te ka gade nan yon gout dlo pou ou te wè
atom ki ladan yo, ou pa t ap wè yon sèl kalite atom, ou t ap wè de kalite
diferan. Ou t ap wè yon atom oksijèn, konekte ak de atom idrojèn (imaj 5). Yon sèl inite de yon atom
oksijèn ak de atom idrojèn rele yon molekil
dlo. An jeneral, lè ou genyen plizyè atom konekte youn ak lòt yo rele sa yon
molekil. Lè plizyè molekil dlo met ansanm, yo ba nou sa nou rele dlo, ki se yon
konpoze.
Imaj 5. A) Nan dlo, ki se yon konpoze, n ap jwen plizyè molekil dlo. Chak gren molekil dlo sa yo posede yon atom oksijèn (ke nou montre la an wouj) ki konekte ak de atom idrojèn (ke nou montre la an gri). B) Estrikti molekil dlo a
Lòt egzanp de konpoze ke nou konen deja se oksid mèki nou te wè nan atik sou esperyans Lavoisier yo. Li se yon konpoze paske li fèt ak atom eleman mèki plis atom eleman oksijèn. E nap sonje ke oksid mèki (poud wouj) te diferan nèt de eleman ki te fè li yo: mèki (metal, gri, likid) e oksijèn (gaz, transparan, san koulè, ni odè)
Dènye
bagay Dalton aprann nou nan teyori li a, se ke lè yon transfòmasyon chimik fèt,
atom yo pa detwi, men se koneksyon chak atom youn ak lòt ki defèt, pou de nouvo
koneksyon fèt, se ki vinn bay yon nouvo konpoze. Pati sa nan teyori a fè nou konpran
pi byen rezilta Lavoisier te jwen nan esperyans li yo, kote li te vinn wè ke
matyè pa detwi.
Kidonk nan lane 1807, John Dalton retounen
ak teyori atom la kote li di kat pawòl prensipal
Matyè
fèt ak plizyè atom
Chak
eleman fèt ak egzakteman menm atom la
Yon
konpoze se yon kombinezon espesyal de atom de plis pase yon eleman
Nan
transfòmasyon chimik atom pa kreye ni detwi, men koneksyon yo chanje pou bay de
nouvo konpoze.
Se te yon gwo eksplwa de Dalton de vini ak teyori sa, ki te baze sou etid li te fè nan mezire mas sibstans, e gade ki jan sibstans transfòme. Nan epòk sila, pot ko gen teknoloji pou nou te ka wè atom vreman. Sa ki bèl, se ke koulyea nou gen teknoloji sila yo. E nou ap reyalize ke Dalton te gen rezon sou anpil nan pwen li yo. M ap kite nou ak yon dènye imaj ke yo pran ak yon instriman espesyal ki rele on Mikroskòp eletronik ki kapab fè nou wè atom vreman.
Imaj diplis. Sa se yon vre imaj, yo pran nan laboratwa ki montre atom de yon konpoze ki gen eleman Lantanum, Strontyum, Manganèz ak Oksijèn. (sous: https://www.microscopemaster.com/atom-under-the-microscope.html#gallery[pageGallery]/0/)
Si nou raple nou, matyè se sa ki gen volum ak mas. Kidonk, si ou mande yon moun si matyè destriktib, li ta ka pran plezi sou ou e repon ou ak yon kestyon tankou: “Ou poko janm boule yon moso papye, oswa yon moso bwa?” Men nan reyalite, ki sa ki pase lè ou boule papye a? Rezilta a se ke ou pèdi fonskyon objè sa. Sa vle di, papye a pa disponib ankò pou ou, pa egzanp, ekri sou li. Kidonk, nan sans sa, ou detwi yon bagay vreman, ou detwi fonskyon moso matyè sa. Men pa bliye ke ni moso papye sa, ni moso bwa a, konpoze de plizyè atom. Alòs, atom sa yo, eske nou detwi yo lè nou boule objè yo? Eske yo sispan egziste?
Kòm nou konen ke matyè gen mas, alòs pou mwen ta detwi li, fò’m ta pèdi on pati nan mas li, oswa tout mas la nèt. E si nou abitye wè sann apre papye fin boule, n’ap wè ke li pi lejè ke papye nou boule a. Men eske mwen pèdi mas sa vreman?
Pou nou reponn kestyon sa, n’ap fè on ti vwayaj nan lane 1777. Nan epòk sila syantifik yo te travay anpil sou konpran metal, sou propryete gaz e yo te vreman vle konpran pou ki metal wouye lè ou chofe li. Gen yon syantifik an patikilye ki te vreman gen yon ekspètiz nan mezire volum ak mas nan tout eksperyans li te fè. Li te rele Antoine Laurent de Lavoisier. Lavoisier te reyalize yon bagay ki te etranj. Li te wè ke lè ou chofe yon metal, epi li vin wouye, metal wouye a te pi lou ke metal li te koumanse ak li a.
Pou li al esaye konprann sa pi byen, li refè eksperyans de chofe yon metal nan de kondisyon byen kontwole. Li te chwazi yon metal patikilye ki rele mèki, e ki se on likid (se sèl metal ki likid sou yon bèl entèval tanperati, se youn nan rezon yo itilize li nan tèmomèt). Lavoisier mezire egzakteman 4 ons mèki (a pe prè 118 mililit) li mete nan yon fyòl yo kon itilize pou evapore likid. Li mete baz fyòl la chita sou yon aparèy ki ka chofe li, epi li kite lòt ouvèti fyòl la ret an kontak ak lè. (Imaj 1, A). 1) Lavoisier mete yon bokal sou tèt ouvèti fyòl la paske li te vle konen egzakteman ki kantite lè (gaz) ke li genyen nan eskperyans la. 2) Li mete mèki nan zanviron ouvèti fyòl la, pou li ka byen make wotè nivo mèki a, paske sa ap ede li konen ki kantite gaz li genyen sou tèt mèki likid la (andedan bokal la). Li te asire li ke gen yon volum de 15 in3 gaz sou tèt mèki likid la (1 in3 egal 16.4 cm3).
Lavoisier chofe 4 ons mèki a pandan plis pase sèt jou. Li wè ke:
1) Gen yon nouvo poud wouj ki fòme sou tèt mèki andedan fyòl la
2) Nivo mèki ki nan bokal la monte
Si nou pran de obsèvasyon sa yo, li montre nou ke pandan nouvo poud wouj la fòme a, nivo gaz nan lè li te mezire a diminye (imaj 1, B). Lè Lavoisier mezire mas mèki andedan fyòl la, ak tout poud wouj ki fòme a, li wè mas la ogmante de 3 grains e demi (1grain egal 64.8 miligram). Lè li mezire kantite volum gaz la, li wè ke li diminye de 8 in3 on volum ki korespon egzakteman a yon mas gaz de 3 grains e demi!
Konklizyon
1: Lavoisier
konkli ke gen yon gaz nan lè ki kombine ak mèki likid pou li bay poud wouj sa
(oksid mèki). E se pou rezon sila ki fè ke mas egzak gaz ki disparèt la, egal
mas egzak ki ajoute sou mèki andedan fyòl la.
Lavoisier te konen tou ke si ou chofe oksid mèki, li t’ap retounen an mèki likid la ankò. Alòs, li esaye fè yon dezyèm eksperyans. Li pran oksid mèki li te fè a, li remete li nan fyòl la (Imaj 2, A). Li chofe oksid mèki a, epi li wè li rebay mèki likid la, men tou ke nivo gaz la remonte (Imaj 2, B). Lè li mezire mas mèki likid li fòme a, li wè li pi lejè ke oksid mèki a, e li pèdi egzakteman 3 grains e demi nan mas li. E lè li mezire nouvo mas gaz ki pwodwi a, li jwen se egzakteman 3 grains e demi de gaz ki fèt!
Konklizyon
2: Lavoisier wè ke
lè li chofe oksid mèki a, li refè mèki likid la, paske li libere gaz nan lè ki
te kombine ak mèki a nan premye eksperyans la. Lavoisier ak de lòt avan li te
reyalize ke lè ou izole gaz sa, bouji boule pi fò ladann e bèt respire pi byen
ladann. Li te vin rele gaz sa oksijèn.
Eksperyans Lavoisier sa pèmèt nou konpran ke lè mas matyè diminye nan moman yon transfòmasyon (yon reyaksyon chimik) mas sa pa pèdi, men li al konstitiye lòt matyè ki pwodwi nan fen reyaksyon an. Nan egzanp nou te pran nan koumansman atik la, lè ou boule papye, oksijèn kombine ak atom papye a, pou ou pwodwi sann, ou pwodwi de gaz tankou diyoksid kabòn, monoksid kabòn, on ti vapè dlo ak anpil lòt bagay. Si ou te ka peze mas papye a ak oksijèn egzak avan ou boule papye a, epi tou, mezire ni sann nan ak tout gaz ki libere yo pandan ou boule li a, ou t’ap jwen egzakteman menm mas!
Prensip nati sa ke nou byen wè ak esperyans Lavoisier a rele “Lwa konsèvasyon matyè” oswa “Lwakonsèvasyon mas“. Alòs lè ou fè yon transfòmasyon ou pa detwi matyè, ou jis chanje konfigirasyon atom yo, se ki vin ba ou de lòt matyè ak lòt propryete. La matyè nan linivè konsève!
Enpòtan Anpil: Pa esaye fè oken eksperyans ak mèki lakay ou si ou pa gen antrenman pou sa, ni si ou pa gen ekipman pou sa, li toksik anpil!!!
Nan ti video sa, mwen ap pwopoze nou yon ti eksperyans senp nou ka fè lakay pou nou wè konsèvasyon mas la. Atansyon, pa mete twòp vinèg ak bikabonat pou’n pa fè twòp gaz nan on bokal fèmen an.
Yon gwo mèsi pou Jean Claude Michel (@jkl0d) pou èd li nan ilistrasyon yo ak videyo a.
Chak jou e chak moman nan lavi nou, nou itilize
objè. Li te met rad sou nou, bokit dlo nou fè manje, manje nou manje, sapat nan
pye nou, oswa pye bwa, flè, wòch e moun nan lantouraj nou. Tout objè sila yo
gen bagay klè yo pataje:
1) Yo
pran plas: Se vre ke tout objè sa yo pa pran menm kantite plas, pa
egzanp, ti bout wòch nou jwenn nan gravye yo ka gen yon gwosè ki pa pi laj ke
pla men w, nan yon nivo kote ke si ou mete li nan pla men’w, e ou fèmen men w,
wap vlope tout wòch la. Menm jan, si ou mete yon kaye (oswa yon liv) chita nan
pla men’w, li ka pi difisil pou vlope tout kaye a ak men ou. Pi plis ankò, ou
ka pa kapab ditou (imaj 1).
Imaj 1. De gòch rive dwat: Wòch nan pla men, men a vlope wòch la nèt, epi men a paka vlope kaye a. Kidonk, kaye a pran plis plas pase wòch sa.
Ti eksperyans senp sa fè ou wè ke ti wòch la ak kaye
a pa pran menm kantite plas. Nan ka sa, wòch la ap pran mwens plas pase kaye a.
Bon, fòk mwen di tou ke yon eksperyans konsa ka depann de fòm objè a. Lè sa
itilize pla men w pa p meyè jan pou verifye ki objè ki pran plis plas. Pa
egzanp li ka difisil pou fè eksperyans sa ak yon kreyon (oswa kelkeswa plim)
kòm li long. Lè sa pou verifye ke li pran mwens plas ke yon kaye oswa yon liv,
ou mete plim la nan yon bwat, apre sa ou mete liv la nan menm bwat la, pou w ka
wè ke liv la pran plis plas nan bwat la ke plim la (imaj 2). Egzanp m sot bay yo se de egzanp senp pou w ka gen yon
lide sou kijan diferan objè pran plas. Men gen jan pi presi ke ou ka fe sa, e
lè sa, w ap bezwen mezire gwosè objè yo (longè yo, wotè yo, lajè yo)
Mwen ka fè yon tèks sou mezi sa yo pi devan.
Imaj 2. De gòch rive dwat: Bwat vid. Plim la nan bwat la, epi liv la nan bwat
la. Kidonk, liv la pran plis plas pase plim la.
Propriyete sila ki di nou ki kantite plas on
objè pran rele Volum objè a. E nan
egzanp nou sot wè yo, kòm ti wòch lan oswa kreyon an pran mwens plas ke kaye a,
nap di ke kreyon an ak ti wòch lan gen yon volum pi piti ke kaye a.
2)Yon lòt propriyete ke objè pataje se ke yo gen
sa nou rele Mas. Gen plizyè
jan ke ou ka konprann kisa mas yon objè vle di. Men youn nan jan ki klasik pou
konprann sa li ye se pou panse a deplasman, oswa mouvman yon objè. Pa egzanp,
wa p dako ak mwen ke ou fe mwens jefò pou w pouse yon bourèt vid ke yon bourèt
ki plen ak sab. Ankò, li pi fasil pou ou pote yon bokit vid ke yon bokit plen
dlo, oswa on ti wòch ke yon gwo moso blòk. Nan egzanp nou sot wè yo, nan
sitiyasyon kote li te pi difisil pou deplase objè a (pouse bourèt sab la, pote
bokit dlo a) mas objè yo te pi wo oswa nou ka di objè yo pi “lou”.
Kidonk plis yon objè gen mas, plis li difisil pou ou deplase li, leve li, fè li
fè mouvman. Plis mas yon objè piti, plis li fasil pou ou deplase li. Li enpòtan
pou nou wè ke gen de objè ki tèlman piti ke ni plas yo okipe ni mas yo piti
anpil. Pa egzanp, si ou pran yon ponyen sab lanmè ou metel nan yon ti kèp
dlo, ap gen plis pase yon milyon grenn sab nan kèp la. Sa kapab fè ou wè kijan
yon grenn sab piti. Pi plis ankò, si mwen te pran yon sèl nan grenn sab sa yo m
voye sou ou, si li rive sou ou, ou pap santi sa, e mas li si tèlman piti ke yon
ti kras van ka pote li ale. Men, menm si Volum yon grenn sab ak Mas li piti, li
se Matyè kanmenm. Kidonk, tout
bagay ki gen yon mas ak yo volum na p di se Matyè li ye. Alòs tout
objè nou konnen yo, (menm moun) se Matyè.
Men, de kisa matyè fèt? Si ou poze tèt ou
kestyon sa, ou pa poukont ou.
Gen plis pase de mil lane, filozòf nan peyi Lagrès
te ap poze tèt yo kestyon sa tou. Youn nan refleksyon yo te fè, se te di: “si
mwen pran yon moso matyè e mwen koupe li an moso ki pi piti, eske map toujou
kapab kontinye koupe li an piti moso san rete, oswa eske m ap rive nan yon pwen
kote map blije sispann tèlman moso a ap piti”. De filozòf, Leucipe ak
Democrite, te vinn konprann ke gen yon kote w ap rive, moso a ap si tèlman piti
ke w ap blije kanpe e ou pa p kapab kontinye fè li pi piti (imaj 3).
Imaj 3. De gòch rive dwat: Egzanp de yon moso matyè. Menm moso matyè ki
koupe pi piti, epi moso matyè koupe si tèlman piti ke ou pa ka fè li pi piti.
Kidonk, yo fè konklizyon ke matyè fèt de on
bagay trè piti e ke ou paka fè bagay sa vinn pi piti. Yo vin rele bagay sa atom
ki soti nan mo grèk “atomos” ki vle di “yon objè ke mwen pa ka
fè vinn pi piti”. Yon lòt filozòf, ki te rele Epicure, te fè lide Leucipe ak
Democrite yo vinn popilè. Alòs selon Leucipe ak Democrite gen 5 bagay prensipal
pou nou konnen:
Matyè fèt de atom e atom yo si tèlman piti ou paka wè yo (pa egzanp gen pi plis atom nan yon grenn sab ke gen moun sou planèt la)
Nan yon moso matyè gen plas vid ki separe atom yo ki pèmèt atom yo bouje youn a kote lòt
Atom yo du, sa vle di ou paka peze sou yo pou defòme yo
Tout kò atom lan menm jan, pa gen defòmasyon
Atom diferan nan:
Grosè
Fòm yo
Mas yo
E kòm gen diferans sa yo nan atom, se nòmal pou
objè nou wè nan lavi nou diferan paske yo fèt ak de atom diferan.
Lide Leucipe ak Democrite yo te siprann de moun
tèlman, ke gen moun ki pat ka aksepte yo. Pa egzanp, on lòt gwo filozòf grèk
tankou Aristote pat dakò ak lide sa yo. Aristote te plis kwè ke tout objè te
fèt gras ak de konbinezon de kat eleman: (Dlo, Dife, Lè ak Tè). Pou li, ak de
lòt, kat eleman sila yo te gen propriyete byen spesifik:
Dife: cho e sèk
Lè: cho e mouye
Dlo: frèt e mouye
Tè: frèt e sèk
Pa egzanp, li te ka di ou ke si ou pran ajil ki
rich ak tè e dlo e ou chofe li, se tankou ou tap ajoute dife e wete dlo (kidonk
manipile 2 eleman) pou fè ajil la tounen yon po.
Sa pran plis pase de mil lame pou nou vreman
konprann ke Aristote pat gen rezon, e ke Leucipe ak Democrate te pi pre
konpozisyon matyè vrèman. Men, menm si filozòf sa yo pat gen repons la egzak,
li enteresan pou nou wè depi ki lè refleksyon sa yo sou la nati te ap fèt. E
pou yon epòk kote pat gen teknoloji nou gen koulye a, refleksyon Leucipe ak
Democrite yo te ekstraòdinè. Pi devan, n ap al konpran ki jan lide atom la fè
vin aksepte, e ki diferans ki gen de konesans nou de atom koulyea ak sa Leucipe,
Democrite e Epicure te panse yo.
Mwen ap voye yon mèsi espesyal pou Jean Claude Michel (@jkl0d) pou èd nan imaj ilistrasyon yo. Mwen ap voye yon mèsi espesyal tou a Yohan Guillaume pou èd nan “editing” (@prince_of_nothing1) tèks la.
Mwen rele Kédy Edmé. Mwen se yon jèn ki fè etid klasik mwen nan peyi’m, Ayiti. Apre sila, mwen te al nan Inivèsite Ozetazini. Mwen etidye chimi e mwen fè yon Doktora ladan, ki se yon diplòm rechèch.
Mwen deside koumanse Blog sa pou plizyè rezon. Premye rezon prensipal la, se ke mwen vle pataje lide syantifik ak yon gwo majorite moun, sitou moun ki pat etidye syans yo menm, men ki te toujou enterese konpran kelke aspè konesans syantifik yo. Dayè, se pou moun sila yo ke mwen vreman vle ekri. Alòs, mwen ap fè tout posib mwen pou mwen byen eksplike konsèp yo, men san mwen pa bay oken fo eksplikasyon, ni fo egzanp. Pou mwen fè sa mwen sot di a byen li ap difisil tou, paske fò’k mwen byen panse pou’m byen eksplike lide yo, se ki ka fè ke atik yo pa’p parèt vit youn apre lòt, men li ap amizan pou mwen tou. Gen de lè, menm lè ou pa syantifik pwofesyonèl, w’ap blije konen kèk mo teknik ke syantifik pwofesyonèl yo itilize. Men se pa yon pwoblèm, paske w’ap apran yo ak mwen.
Dezyèm bagay la se ke se ap yon blog ki sitou en Kreyòl. Mwen fè chwa sa nan yon premye tan, paske lang matènèl nan peyi’m se Kreyòl. Mwen enterese ke moun ka pale, panse e diskite sou syans nan lang peyi nou. Men sa pa vle di ke pa’p gen tèks nan lòt lang tou. Pa egzanp, mwen gen de zanmi syantifik ki pa pale Kreyòl e mwen ap envite yo ekri tèks tou. Lè sa fèt, mwen ap mete tèks yo a ni nan lang orijinal yo, e ap gen yon vèsyon Kreyòl tou. Se vre tou ke gen kèk mo syantifik ki sitou egziste nan lang etranje yo selman, lè lè a rive pou’m itilize yo, mwen ap fè posib mwen pou’m eksplike yo byen san oken fo tradiksyon.
Premye tèks mwen ap ekri ap sou evolisyon lide nou sou matyè, ki sa li ye e de kisa li fèt. Mwen swete n’ap akonpaye’m nan ti avanti sa.
