podzemí | Svět2000

V budoucnu se zdravotní data budou možná ukládat pouze formou DNA

10. 5. 2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 349 Zobrazení data, DNA, ekologie, jeskyně, kvantový počítač, podzemí, sekvenování, úspora, zdravotní data

Budoucnost Medicína

Analýza a ukládání velkého množství dat vyžaduje hodně energie. Je možné, že v budoucnu budeme muset k ukládání dat přistupovat jinak. To říká profesor Soren Brunak z Univerzity v Kodani.

V Dánsku jsme na tom se zdravotními údaji dobře. Ve skutečnosti patříme mezi nejlepší na světě. Ale analýza a uchovávání obrovského množství zdravotních údajů je spojeno s klimatickými náklady.

„Začali jsme zvažovat uhlíkovou stopu bioinformatiky a emise CO2 vyplývající z analýzy dat,“ říká profesor Soren Brunak, který je předním vědcem v oblasti velkých dat a vedoucím oddělení biologie nemocí v Nadačním centru Novo Nordisk pro výzkum proteinů.

Jedním z hlavních problémů je značné množství dat, která chceme archivovat a uchovávat pro případné budoucí použití. Jak tedy uděláme úložiště dat ekologičtější? Odpověď vás možná překvapí. Protože výzkum naznačuje, že data mohou být zakódována do DNA, vysvětluje Søren Brunak.

Údaje o DNA uložené v podzemí

„Lidé začali navrhovat metody pro ukládání dat založené např. na biologických materiálech, které nevyžadují vůbec žádnou energii. Sekvence DNA může obsahovat mnoho informací, a pokud je DNA uložena v „přátelském“ prostředí, může být ekologickým médiem pro ukládání dat,“ vysvětluje Søren Brunak.

Víme, že DNA může přežít v jeskyních a podzemí tisíce let, aniž by utrpěla významné poškození, není k tomu potřeba žádná energie, říká profesor Soren Brunak

Takovým „přátelským“ prostředím pro skladování DNA by mohl být opuštěný důl v chladné oblasti nebo podzemní řešení, jako jsou ta, která se používají k ukládání semen.

K tomu přidává: „A když potřebujete informace, vše, co musíte udělat, je sekvenovat DNA.“ Některým výzkumníkům se například podařilo zakódovat digitální informace z videa do sekvence DNA a poslat je výzkumníkům v jiné zemi, kteří pak molekulu sekvenovali a reprodukovali a sledovali film na obrazovce.“

Právě teď to nemusí být nejlevnější řešení, ale podle Sorena Brunaka mohou být taková řešení pro ukládání dat v budoucnu snadno dostupná, protože cena sekvenování DNA v posledních letech dramaticky klesla.

„V budoucnu může sekvenování DNA člověka stát velmi málo a řešení pro ukládání dat založená na DNA by se proto mohla ukázat jako užitečná. Víme, že DNA může přežít v jeskyních a podzemí tisíce let, aniž by utrpěla významné poškození, není potřeba žádná energie,“ říká Soren Brunak.

Efektivní analýza pomocí kvantových počítačů?

Musíme začít zvažovat negativní dopady používání velkých počítačů pro výzkumné účely na klima.

„Není pochyb o tom, že si lidé začali uvědomovat, že analyzování a ukládání dat pomocí počítačů vyžaduje energii, zejména velké množství dat používaných v biologickém a lékařském výzkumu, což zahrnuje genomová data a klinická data z online lékařských záznamů obsahujících obrázky a další typy. dat. Ve skutečnosti mohou být data jednoho pacienta podstatná,“ vysvětluje Soren Brunak.

Spousta lidí očekává, že budoucí kvantové počítače, tedy extrémně výkonné počítače, budou schopny zefektivnit výpočty a budou tak šetrnější k životnímu prostředí. Toto řešení však není bez problémů ve vztahu k ukládání dat, vysvětluje Soren Brunak:

„Jedním z problémů této technologie je, že nemusí být životaschopná pro ukládání dat po dlouhou dobu kvůli nestabilitě kvantově mechanických bitů. DNA může být reálnou možností, zejména pro ukládání dat, na která se nemusíte často dívat.“

Článek byl upraven z tiskové zprávy Univerzity v Kodani.

Nejhlubší a největší podzemní laboratoř na světě bude lovit temnou hmotu

26. 1. 2024 Petr Kovanda 1 komentář 2 min read 1275 Zobrazení Čína, laboratoř, nejhlubší, podzemí, prostor, temná hmota, ultračistý

Technologie TOP 10 Věda Vesmír

Pod horami v jihozápadní Číně se právě otevřela nejhlubší a největší podzemní laboratoř na světě. Toto rozsáhlé naleziště je domovem vědců, kteří se věnují lovu temné hmoty, píše Science times.

Výzvy při odhalování temné hmoty

V obrovském vesmíru se velikost viditelné hmoty liší od prachového zrna po planetu nebo mlhovinu. Bez ohledu na to, jak masivní vypadají, tvoří pouze asi 5 % celkové hmotnosti vesmíru, zbývajících 95 % tvoří temná hmota a temná energie.

Temná hmota je hypotetická látka, která by mohla být zodpovědná za organizaci galaxií ve velkém měřítku. Je to neviditelná součást vesmíru, jejíž přítomnost lze rozeznat pouze podle gravitační přitažlivosti spíše než z jeho svítivosti.

Je těžké přímo detekovat temnou hmotu, protože je velmi malá pravděpodobnost, že bude interagovat s viditelnou hmotou. Kromě toho všudypřítomné kosmické záření také značně zasahuje do úsilí fyziků o detekci temné hmoty.

Z tohoto důvodu musí být úsilí o detekci temné hmoty prováděno s laboratoří, která dokáže odstínit kosmické záření a poskytnout výzkumné prostředí a zařízení s mělkým radiačním pozadím. USA, Japonsko a další evropské země vybudovaly podzemní laboratoře, které tento požadavek splňují.

Rekordní výzkumné zařízení

V roce 2009 začaly Tsinghua University a Yalong River Hydropower Development Company, Ltd. stavět první fázi China Jinping Underground Laboratory ( CJPL ). Bylo to asi 1,5 míle ( 2 400 metrů) pod horou Ťin- pching v autonomní prefektuře Liangshan Yi v Sichuanu .

Projekt první generace, nazvaný CJPL -I, byl dokončen a uveden do provozu na konci roku 2010. Má kapacitu místnosti téměř 4 000 m3. Laboratoř je kvůli své tlusté stěně vystavena jen nepatrnému toku kosmického záření, což je pouhá stomiliontina toho, co se nachází na povrchu. Tento projekt také povýšil experimenty přímé detekce temné hmoty v zemi na pokročilou úroveň na globální scéně.

Vzhledem k rostoucímu seznamu úspěchů v první fázi CJPL se úřady domnívaly, že výzkumníci potřebují více prostoru k provádění dalších studií. V roce 2014 se Yalong River Hydropower Development Company, Ltd. a Tsinghua University dohodly na vybudování druhé fáze s rozšířenou kapacitou místnosti asi 330 000 kubických metrů.

Druhá fáze projektu, zařízení na pozadí hlubokého podzemí a ultra-nízkého záření pro hraniční fyzikální experimenty (DURF), je oslavováno jako největší a nejhlubší ultračistý podzemní prostor pro vědecký výzkum. Je tam umístěno celkem 10 týmů z různých univerzit a výzkumných institucí, aby odhalily jednu z největších záhad vesmíru.

Stavba zařízení začala v prosinci 2020 a skončila v prosinci 2023. Překonala dosavadní rekord nejhlubší a nejrozsáhlejší podzemní výzkumné laboratoře Laboratori Nazionali del Gran Sasso v Itálii. Aby bylo zajištěno co nejčistší prostředí pro DURF, museli stavitelé splnit požadavky na extrémně nízkou radiaci prostředí, ultranízký tok kosmického záření, ultračistý prostor a nedostatečnou koncentraci radonu. Kromě toho musí mít všechny materiály a vybavení také radiaci pozadí menší než trojnásobek úrovně radioaktivity hornin obklopujících jeskyni.

Očekává se, že jako hlavní čínský národní projekt se zařízení vyvine v platformu světové třídy integrující několik disciplín, jako je jaderná astrofyzika, fyzika částic a vědy o živé přírodě.

Podzemní město s 20 000 obyvateli

15. 8. 2022 Adam Walko 7 min read 509 Zobrazení Derinkuyu, Elengubu, Kappadokie, podzemí, Turecko

TOP 10 Zajímavosti

Pro outsidery zůstalo tajemstvím až do 60. let 20. století

Více než 85 m pod slavnými pohádkovými komíny Kappadokie, leží masivní podzemní město, které bylo téměř nepřetržitě používáno po tisíce let. Prudké poryvy šlehaly do vzduchu volnou půdu, když jsem procházel údolím lásky v Kappadokii, napsal server BBC.

Růžově a žlutě zbarvené svahy zbarvily zvlněnou krajinu zjizvenou temně červenými kaňony a v dálce se tyčily kamenné útvary z komínů.

Bylo sucho, horko, větrno a všude okolo zničující krása. Před tisíciletími toto nestálé sopečné prostředí přirozeně vytvarovalo věže do kuželovitých tvarů s houbovou čepicí. Ale málo kdo ví, že se pod rozpadajícím se povrchem Kappadokie, po staletí skrýval zázrak stejně gargantuovských rozměrů. Podzemní město, které by celé měsíce v kuse mohlo tajně ukrývat až 20 000 obyvatel.

Starobylé město Elengubu, dnes známé jako Derinkuyu, se zavrtává více než 85 m pod zemským povrchem a zahrnuje 18 úrovní tunelů. Největší vyhloubené podzemní město na světě, bylo téměř nepřetržitě používáno po tisíce let a měnilo ruce od Frygů přes Peršany až po křesťany byzantské éry. Nakonec jej opustili ve 20. letech 20. století kappadočtí Řekové, když během řecko-turecké války čelili porážce a hromadně uprchli do Řecka. Nejen, že se jeho jeskynní místnosti táhnou stovky mil, ale předpokládá se, že více než 200 malých samostatných podzemních měst, která byla také objevena v regionu, může být spojeno s těmito tunely a vytvořit tak masivní podzemní síť.

Podle mého průvodce Sulemana byl Derinkuyu „znovu objeven“ až v roce 1963 anonymním místním obyvatelem, který neustále ztrácel svá kuřata. Zatímco renovoval svůj domov, drůbež zmizela v malé štěrbině vytvořené během přestavby a už ji nikdy nikdo nespatřil. Po bližším zkoumání a kopání odkryl Turek temnou chodbu. Byl to první z více než 600 vchodů nalezených v soukromých domech vedoucích do podzemského města Derinkuyu.

Okamžitě začaly vykopávky a odhalily spletitou síť podzemních obydlí, sklad suchých potravin, stáje pro dobytek, školy, vinařství a dokonce i kapli. Byla to celá civilizace bezpečně ukrytá pod zemí. Jeskynní město bylo brzy zničeno nejméně tisíci klaustrofobickými turisty v Türkiye a v roce 1985 byl region přidán na seznam světového dědictví UNESCO.

Derinkuyu se skládá z 18 úrovní tunelů, které se zavrtávají více než 85 m pod zem.

Přesné datum výstavby města zůstává sporné, ale Anabasis, kterou napsal Xenophon z Atén kolem roku 370 př. n. l., je nejstarším písemným dílem, které, jak se zdá, odkazuje na Derinkuyu. V knize se zmiňuje o anatolských lidech v oblasti Kappadokie nebo v její blízkosti, kteří žijí v podzemí ve vykopaných domech, spíše než o populárnějších jeskynních obydlích na útesech, která jsou v této oblasti dobře známá.

Podle Andreye DeGiorgi, docenta klasických studií na Floridské státní univerzitě, je Kappadokie pro tento druh podzemních staveb jedinečně vhodná kvůli nedostatku vody v půdě a její snadno tvarovatelné hornině. „Geomorfologie regionu napomáhá kopání podzemních prostor,“ řekla a vysvětlila, že místní opuku nebo vápencovou půdu, by bylo docela snadné vyřezat jednoduchými nástroji, jako jsou lopaty a krumpáče. Stejný pyroklastický materiál byl přirozeně vykován do pohádkových komínů a falických věží vyčnívajících ze země nad zemí.

Kappadokie je jedinečně vhodná pro tento druh podzemních staveb kvůli nedostatku vody v půdě a její snadno tvarovatelné hornině

Komu ale připsat zásluhu za Derinkuyův výtvor zůstává částečnou záhadou. Základy pro rozlehlou síť podzemních jeskyní jsou často připisovány Chetitům, „kteří možná vykopali prvních několik pater ve skále, když na ně zaútočili Frygové kolem roku 1200 př. n. l.“, říká A Bertini, odborník na Středomoří a jeskynní obydlí, ve své eseji o regionální jeskynní architektuře. Této hypotéze dodali váhu chetitské artefakty, které byly nalezeny uvnitř Derinkuyu.

Převážnou část města však pravděpodobně postavili Frygové. Vysoce kvalifikovaní architekti z doby železné, kteří měli prostředky na stavbu propracovaných podzemních zařízení. „Frygové byli jednou z nejvýznamnějších raných říší Anatolie,“ vysvětlil DeGiorgi. „Vyvinuli se napříč západní Anatolií kolem konce prvního tisíciletí př. n. l. a měli sklon k monumentalizaci skalních útvarů a vytváření pozoruhodných skalních průčelí. Přestože jejich království bylo nepolapitelné, rozšířilo se do většiny západní a střední Anatolie, včetně oblasti Derinkuyu.“

Půltunové balvany mohly být navaleny na místo, aby se uzavřely tunely v době invaze.

Původně bylo Derinkuyu pravděpodobně používáno pro skladování zboží, ale jeho primárním účelem bylo dočasné útočiště před cizími útočníky, přičemž Kappadokie zažívala v průběhu staletí neustálý příliv dominantních říší. „Posloupnost impérií a jejich dopad na krajinu Anatolie vysvětluje využití podzemních úkrytů, jako je Derinkuyu,“ vysvětlil DeGiorgi. „Bylo to však v době [7. století] islámských nájezdů [na převážně křesťanskou Byzantskou říši], kdy byla tato obydlí využívána naplno.“

Zatímco Frygové, Peršané a Seldžukové, mimo jiné, všichni obývali region a expandovali do podzemního města v následujících staletích, populace Derinkuyu během byzantské éry vzrostla na vrchol, s téměř 20 000 obyvateli žijícími v podzemí.

Dnes můžete zažít děsivou realitu života v podzemí za pouhých 60 tureckých lir (2,80 liber). Když sestoupíte do zatuchlých úzkých tunelů, objevíte stěny zčernalé sazemi ze staletí svícení pochodní. Může se dostavit neznámý pocit klaustrofobie.

Brzy však objevíte vynalézavost různých říší, které se rozšířily na Derinkuyu. Záměrně úzké, krátké chodby nutily návštěvníky procházet labyrintem chodeb a obydlí, zatímco byli shrbení – zjevně cíleně nevhodná pozice pro vetřelce. Půltunové kulaté balvany, slabě osvětlené světlem lamp, blokovaly dveře mezi každým z 18 podlaží a byly pohyblivé pouze zevnitř. Malé, dokonale kulaté otvory ve středu těchto mohutných dveří by umožnily obyvatelům kopí útočníky při zachování bezpečného obvodu.

Život v podzemí byl pravděpodobně velmi těžký. Obyvatelé si ulevili v zapečetěných hliněných nádobách, žili při světle pochodní a likvidovali mrtvá těla v [určených] oblastech.“

Každá úroveň města byla pečlivě navržena pro konkrétní použití. Hospodářská zvířata byla držena ve stájích nejblíže k povrchu, aby se snížil zápach a toxické plyny produkované dobytkem a také poskytla teplou vrstvu živé izolace pro chladné měsíce. Vnitřní vrstvy města obsahovaly obydlí, sklepy, školy a zasedací místnosti. Tradiční byzantská misionářská škola s přilehlými místnostmi pro studium se nachází ve druhém patře a je rozpoznatelná podle jedinečných valeně klenutých stropů. Podle DeGiorgiho, „důkazy pro výrobu vína jsou založeny na přítomnosti sklepů, kádí na lisování a amfor [vysoké sklenice se dvěma rukojeťmi a úzkým hrdlem].“ Tyto specializované místnosti naznačují, že obyvatelé Derinkuyu byli připraveni strávit pod povrchem měsíce.

Derinkuyu měl mnoho vchodů, včetně více než 600 nalezených v soukromých domech.

Nejpůsobivější je však složitý a dobře chráněný ventilační systém, který by zásoboval celé město čerstvým vzduchem a čistou vodou. Ve skutečnosti se má za to, že raná stavba Derinkuyu se soustředila kolem těchto dvou základních prvků. Více než 50 ventilačních šachet, které umožňovaly přirozené proudění vzduchu mezi mnoha městskými obydlími a chodbami, bylo rozmístěno po celém městě, aby se zabránilo potenciálně smrtelnému útoku na jejich přívod vzduchu. Studna byla vyhloubena více než 55 m a obyvatelé města ji mohli zespodu snadno odříznout.

Zatímco stavba Derinkuyu byla skutečně důmyslná, není to jediné podzemní město v Kappadokii. Se svými 445 km2 je pouze největším z 200 podzemních měst pod Anatolskými pláněmi. Více než 40 těchto menších měst je tři nebo více úrovní hluboko pod povrchem. Mnohé jsou s Derinkuyu spojeny pečlivě vykopanými tunely, některé se táhnou až 9 km. Všechny jsou vybaveny nouzovými únikovými cestami pro případ, že by byl nutný okamžitý návrat na povrch. Ale všechna podzemní tajemství Kappadokie ještě nebyla objevena. V roce 2014 bylo pod regionem Nevsehir objeveno nové a potenciálně ještě větší podzemní město.

Derinkuyuův příběh se uzavřel v roce 1923, kdy byli evakuováni kappadokští Řekové. Více než 2000 let po pravděpodobném vzniku města bylo Derinkuyu

Derinkuyuův příběh se uzavřel v roce 1923, kdy byli evakuováni kappadokští Řekové. Více než 2000 let po pravděpodobném vzniku města bylo Derinkuyu opuštěno naposledy. Jeho existence byla v moderním světě téměř zapomenuta, dokud nějaká bludná kuřata nevynesla podzemní město zpět na světlo.

Zdroj: BBC