สมัคร Holiday Palace เว็บแทงสล็อต Holiday Palace มือถือ ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาชาวอเมริกันจำนวน 21.8 ล้านคนพบว่าตัวเองอาศัยอยู่ภายในระยะ 3 ไมล์ (5 กิโลเมตร) จากไฟป่าขนาดใหญ่ ผู้อยู่อาศัยส่วนใหญ่จะต้องอพยพออกไป และหลายคนอาจได้รับควันไฟและการบาดเจ็บทางอารมณ์จากเหตุไฟไหม้
เกือบ 600,000 คนถูกไฟไหม้โดยตรง โดยบ้านของพวกเขาอยู่ในเขตไฟป่า
สถิติเหล่านี้สะท้อนให้เห็นว่าจำนวนผู้ที่สัมผัสกับไฟป่าโดยตรงเพิ่มขึ้นกว่าสองเท่าจากปี 2000 เป็น 2019 งานวิจัยชิ้นใหม่ ของทีมฉัน แสดงให้เห็นได้ อย่างไร
แต่ในขณะที่นักวิจารณ์มักตำหนิความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของผู้สร้างบ้านที่รุกลึกเข้าไปในพื้นที่ป่าเราพบว่าการเติบโตของประชากรในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงเหล่านี้อธิบายเพียงส่วนเล็กๆ ของจำนวนผู้ได้รับผลกระทบจากไฟป่าที่เพิ่มขึ้น
อ่านข่าวตามหลักฐาน ไม่ใช่ทวีต
แต่สามในสี่ของแนวโน้มนี้ถูกขับเคลื่อนโดยไฟที่รุนแรงซึ่งเติบโตอย่างควบคุมไม่ได้และรุกล้ำชุมชนที่มีอยู่
มุมมองทางอากาศของชุมชนเล็กๆ ที่สร้างขึ้นอย่างใกล้ชิด โดยบ้านครึ่งหนึ่งในภาพถูกไฟไหม้
ไฟป่าในปี 2560 ทำลายบ้านเรือนกว่า 3,000 หลังในซานตาโรซา รัฐแคลิฟอร์เนีย ซึ่งเป็นเมืองที่มีประชากรมากกว่า 180,000 คน Marcus Yam / Los Angeles Times ผ่าน Getty Images
ความรู้ดังกล่าวมีความหมายว่าชุมชนเตรียมรับมือกับไฟป่าในอนาคตอย่างไร ตอบสนองต่อการเติบโตของประชากรอย่างไร และการเปลี่ยนแปลงนโยบาย เช่น การเพิ่มเบี้ยประกันเพื่อลดการสูญเสียจะมีผลหรือไม่ นอกจากนี้ยังเป็นเครื่องเตือนใจถึงสิ่งที่มีความเสี่ยงจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น ดอกไม้ไฟในวันที่4 กรกฎาคม ซึ่งเป็นวันที่ไฟป่าลุกลามอย่างรวดเร็ว
แผนภูมิสองรายการแสดงจำนวนไฟป่าตามวันในรอบ 20 ปี วันที่ 4 กรกฎาคมโดดเด่นเป็นประกายชัดเจน โดยทั้งคู่มองไปที่ไฟทั่วทั้งสหรัฐและเฉพาะในฝั่งตะวันตกของสหรัฐ
Mojtaba Sadegh , CC BY-ND
จุดที่มีการสัมผัสไฟป่าสูงที่สุด
ฉันเป็นนักวิทยาศาสตร์ด้านภูมิอากาศที่ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างไฟป่ากับภูมิอากาศและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสังคม สำหรับการศึกษาครั้งใหม่นี้ เพื่อนร่วมงานและฉันได้วิเคราะห์ขอบเขตประจำปีของไฟป่าขนาดใหญ่มากกว่า 15,000 ครั้งใน 48 รัฐตอนล่าง และข้อมูลการกระจายตัวของประชากรประจำปีเพื่อประเมินจำนวนผู้ที่สัมผัสกับไฟเหล่านั้น
ไม่ใช่ทุกบ้านที่อยู่ในแนวเขตไฟป่าที่ไหม้ หากคุณถ่ายภาพไฟป่าที่ถ่ายจากเครื่องบิน โดยทั่วไปแล้วไฟจะไหม้เป็นหย่อม ๆ แทนที่จะเป็นกำแพงเปลวไฟ และบ้านเรือนหลายหลังอยู่รอดได้
เราพบว่า 80% ของมนุษย์ที่สัมผัสกับไฟป่า ซึ่งเกี่ยวข้องกับผู้คนที่อาศัยอยู่ในเขตแดนไฟป่าตั้งแต่ปี 2000 ถึง 2019 อยู่ในรัฐทางตะวันตก
แคลิฟอร์เนียมีความโดดเด่นในการวิเคราะห์ของเรา มากกว่า 70% ของชาวอเมริกันที่สัมผัสไฟป่าโดยตรงอยู่ในแคลิฟอร์เนีย แต่มีเพียง 15% ของพื้นที่ที่ถูกไฟไหม้เท่านั้น
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเกี่ยวข้องกับไฟป่าอย่างไร
อากาศร้อนและแห้งจะดึงความชื้นจากพืชและดิน ทำให้เหลือเชื้อเพลิงแห้งที่สามารถเผาไหม้ได้ง่าย ในวันที่มีลมแรงเช่น ในแคลิฟอร์เนีย มักจะเห็นในช่วงเดือนที่ร้อนที่สุดและแห้งแล้งที่สุด ประกายไฟ เช่นจากสายไฟแคมป์ไฟ หรือฟ้าผ่า สามารถจุดไฟป่าที่ลุกลามอย่างรวดเร็ว
งานวิจัยล่าสุดที่เผยแพร่ในเดือนมิถุนายน 2023 แสดงให้เห็นว่าพื้นที่ที่ถูกเผาไหม้ในแคลิฟอร์เนียเพิ่มขึ้นเกือบทั้งหมดในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของมนุษย์ ซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์
งานวิจัยใหม่ของเรามองไปไกลกว่าพื้นที่ที่ถูกไฟไหม้และถามว่า: ผู้คนสัมผัสกับไฟป่าที่ไหน และทำไม?
ทิวทัศน์ของย่านที่มีสนามกอล์ฟสีทอง ทะเลสาบ และเนินเขาเป็นฉากหลัง เบื้องหน้าถูกเผา cul de sac ที่ดูเหมือนจะอยู่ที่ชายขอบของเมือง
บ้านใหม่บริเวณชายขอบของเมืองเคยถูกไฟไหม้ เช่น ที่เกิดในซานตาโรซาในปี 2560 แต่ผู้คนส่วนใหญ่ที่สัมผัสเชื้ออยู่ในละแวกใกล้เคียงที่มีอยู่ก่อนปี 2543 รูปภาพของจอร์จ โรส/เก็ต ตี้
เราพบว่าในขณะที่ประชากรเติบโตขึ้นในพื้นที่ป่าและเขตเมือง ซึ่งบ้านเรือนอยู่ร่วมกับป่า ไม้พุ่ม หรือทุ่งหญ้า ซึ่งคิดเป็นเพียงหนึ่งในสี่ของจำนวนมนุษย์ที่สัมผัสโดยตรงกับไฟป่าในรัฐตอนล่าง 48 รัฐที่เพิ่มขึ้น ตั้งแต่ปี 2543 ถึง 2562
สามในสี่ของการสัมผัสที่เพิ่มขึ้น 125% นั้นเกิดจากการที่ไฟลุกลามมากขึ้นในชุมชนที่มีอยู่ พื้นที่ที่ถูกไฟไหม้ทั้งหมดเพิ่มขึ้นเพียง 38% แต่ตำแหน่งของไฟที่รุนแรงใกล้กับเมืองต่างๆ ทำให้ชีวิตตกอยู่ในความเสี่ยง
ในแคลิฟอร์เนียซึ่งอยู่ในภาวะแห้งแล้งในช่วงเวลานั้น ภัยพิบัติจากไฟป่าหลายครั้งส่งผลกระทบต่อชุมชนที่มีมาก่อนปี 2000 ภัยพิบัติเหล่านี้เกือบทั้งหมดเกิดขึ้นในช่วงสภาพอากาศที่แห้ง ร้อน และมีลมแรง ซึ่งบ่อยครั้งมากขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ
ไฟในปี 2018 ที่ทำลายเมืองพาราไดซ์ รัฐแคลิฟอร์เนีย เริ่มต้นจากไฟจากพืชพรรณขนาดเล็กที่จุดไฟใหม่ในขณะที่ลมพัดถ่านคุ กศน
ไฟป่าบนภูเขาสูงในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาเป็นอีกวิธีหนึ่งในการดูบทบาทของอุณหภูมิที่สูงขึ้นในการเพิ่มกิจกรรมไฟ
ป่าบนภูเขาสูงมีรถยนต์ บ้าน และสายไฟไม่กี่สายที่สามารถจุดประกายไฟได้ และในอดีตมนุษย์แทบไม่ได้ทำอะไรเลยในการกวาดล้างพุ่มไม้ที่นั่นหรือต่อสู้กับไฟที่อาจรบกวนระบบไฟตามธรรมชาติ ภูมิภาคเหล่านี้ถือว่าเปียกและเย็นเกินไปที่จะเผาไหม้เป็นประจำ แต่การวิจัยที่ผ่านมาของทีมของฉันแสดงให้เห็นว่าไฟได้ลุกไหม้ที่นั่นในอัตราที่ไม่เคยมีมาก่อนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สาเหตุหลักมาจากแนวโน้มที่ร้อนขึ้นและแห้งแล้งในสหรัฐอเมริกาฝั่งตะวันตก
ชุมชนสามารถทำอะไรได้บ้างเพื่อลดความเสี่ยง
ความเสี่ยงไฟป่าไม่ได้ลดลง การศึกษาแสดงให้เห็นว่าแม้ในสถานการณ์ที่อนุรักษ์นิยมจำนวนพื้นที่ที่ถูกไฟป่าในตะวันตกคาดว่าจะเพิ่มขึ้นในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า
ไฟเหล่านี้เติบโตมากน้อยเพียงใดและรุนแรงเพียงใดนั้นขึ้นอยู่กับแนวโน้มความร้อนเป็นสำคัญ การลดการปล่อยมลพิษจะช่วยให้โลกร้อนช้าลง แต่ความเสี่ยงก็สูงอยู่แล้ว ชุมชนจะต้องปรับตัวให้เข้ากับไฟป่าที่มากขึ้นและดำเนินการเพื่อลดผลกระทบ
การพัฒนาแผนรับมือไฟป่าระดับชุมชน การลดการจุดไฟป่าโดยมนุษย์ และการปรับปรุงการแบ่งเขตและสร้างรหัสสามารถช่วยป้องกันไม่ให้ไฟกลายเป็นการทำลายล้าง การสร้างที่พักป้องกันไฟป่าในชุมชนห่างไกลและดูแลให้มีทรัพยากรสำหรับผู้ที่เปราะบางที่สุดก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน เพื่อลดผลกระทบทางสังคมที่ไม่พึงประสงค์จากไฟป่า วัยรุ่นชาวปากีสถานที่นับถือศาสนาคริสต์ 2 คน คนหนึ่งอายุ 18 ปี และอีกคนอายุ 14 ปี ถูกจับในบ้านของพวกเขาในเมืองลาฮอร์ในเดือนพฤษภาคม 2566 ด้วยข้อหาดูหมิ่นศาสนา หลังจากตำรวจคนหนึ่งอ้างว่าเขาได้ยินว่าพวกเขาไม่เคารพศาสดามูฮัมหมัด
ใน บรรดาประเทศที่มีชาวมุสลิมเป็นส่วนใหญ่ ปากีสถานมีกฎหมายดูหมิ่นศาสนาที่เข้มงวดที่สุด ผู้คนที่ถูกคุมขังภายใต้กฎหมายเหล่านี้เสี่ยงต่อโทษจำคุกตลอดชีวิต และแย่กว่านั้นอาจถึงขั้นเสียชีวิต คริสเตียนและชนกลุ่ม น้อยทางศาสนาอื่น ๆ เป็นเพียง 4% ของประชากรปากีสถาน แต่พวกเขาคิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของข้อหาดูหมิ่นศาสนา
ราวกับว่าการปฏิบัติตามกฎหมายดูหมิ่นนั้นยังลำบากไม่พอ คริสเตียนที่อาศัยอยู่ในเมืองใหญ่อย่างละฮอร์มักถูกผลักไสให้ไปทำงานที่ได้รับค่าจ้างต่ำและเสี่ยงอันตราย เช่น งานด้านสุขอนามัย ประเทศปากีสถานถูกสร้างขึ้นเมื่อ 76 ปีที่แล้ว แต่ในช่วงเวลานี้ชีวิตของพลเมืองที่นับถือศาสนาคริสต์นั้นยากขึ้นกว่าเดิม
ในฐานะนักวิชาการด้านศาสนาของโลกฉันได้ศึกษาว่าวิวัฒนาการของอิสลามสายแข็งในปากีสถานได้ก่อร่างสร้างเอกลักษณ์ประจำชาติของประเทศนี้และมีส่วนในการประหัตประหารชนกลุ่มน้อยที่นับถือศาสนาคริสต์ได้ อย่างไร
อ่านข่าวตามหลักฐาน ไม่ใช่ทวีต
ชาวฮินดูเปลี่ยนมานับถือศาสนาคริสต์
ชาวคริสต์จำนวนมากในปากีสถานติดตามความเกี่ยวพันทางศาสนาของพวกเขากับกิจกรรมของสมาคมมิชชันนารีในช่วงศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 ในภูมิภาคปัญจาบซึ่งขณะนั้นอังกฤษปกครองอินเดีย
ความพยายามในการประกาศข่าวประเสริฐในช่วงแรกของทั้งชาวอังกฤษและชาวอเมริกันในอินเดียที่มีประชากรส่วนใหญ่นับถือศาสนาฮินดูมุ่งเน้นไปที่ชาวฮินดูวรรณะสูง ผู้ประกาศข่าวประเสริฐสันนิษฐานว่าชนชั้นสูงเหล่านี้จะใช้อิทธิพลของตนเพื่อเปลี่ยนสมาชิกในวรรณะล่าง อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ทำให้มีผู้เปลี่ยนใจเลื่อมใสไม่กี่คน
ระบบวรรณะเป็นระบบเศรษฐกิจและสังคมแบบแบ่งชั้นที่แบ่งคนให้อยู่เฉพาะกลุ่มหรือวรรณะ ในศาสนาฮินดู ระบบนี้เป็นส่วนหนึ่งของโลกทัศน์ทางศาสนา คนเราเกิดมาในวรรณะเฉพาะ
ในอินเดียมีวรรณะประมาณ 3,000 วรรณะ แต่ละวรรณะเกี่ยวข้องกับอาชีพต่างๆ ผู้คนจากวรรณะที่ต่ำที่สุดมักถูกคาดหวังให้ทำงานที่ถือว่าเป็น “มลพิษ” เช่น การถลกหนังสัตว์ การเอาศพของคนที่ตายแล้วออกไป และทำความสะอาดห้องน้ำ เนื่องจากวรรณะเป็นหมวดหมู่ที่เข้มงวด สมาชิกของวรรณะจึงถูกปิดกั้นจากการเคลื่อนไหวที่สูงขึ้น
ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 มิชชันนารีชาวอเมริกันในอินเดียตัดสินใจมุ่งความสนใจไปที่ผู้ด้อยโอกาสโดยตรงและเริ่มให้บัพติศมาแก่ชาวฮินดูที่มีวรรณะต่ำหรือไม่มีเลย วิธีการใหม่ของมิชชันนารีประสบความสำเร็จ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะการเปลี่ยนมานับถือศาสนาคริสต์ทำให้ความหวังในการหลีกหนีจากระบบวรรณะของศาสนาฮินดู ตัวอย่างเช่น ในช่วงทศวรรษที่ 1930 สมาชิกจำนวนมากของวรรณะต่ำต้อยที่ใหญ่ที่สุดในภูมิภาคปัญจาบของอินเดียได้เปลี่ยนมานับถือศาสนาคริสต์นิกายโปรเตสแตนต์
ในปี 1947 ประเทศปากีสถานถูกแยกออกจากดินแดนของอินเดียเพื่อสร้างบ้านเกิดของชาวมุสลิมซึ่งเป็นชนกลุ่มน้อยในอินเดีย ส่วนของปัญจาบที่ชาวคริสต์ส่วนใหญ่อาศัยอยู่กลายเป็นส่วนหนึ่งของปากีสถาน
คริสเตียนส่วนใหญ่เลือกที่จะอยู่ในปากีสถานที่สร้างขึ้นใหม่ พวกเขาเชื่อว่าพวกเขาจะไปได้ดีกว่าที่นั่น เพราะโดยหลักการแล้ว อิสลามปฏิเสธการแบ่งแยกทางสังคม เช่น วรรณะ บนพื้นฐานทางเทววิทยา
สถานะทางเศรษฐกิจและสังคมที่ต่ำกว่า
ผู้หญิงสวมผ้าคลุมศีรษะนั่งอยู่ในม้านั่งภายในโบสถ์ที่มีของประดับแขวนสีแดง
สตรีคริสเตียนชาวปากีสถานเข้าร่วมพิธีมิสซาคริสต์มาสที่โบสถ์ในเมืองเปชวาร์ ประเทศปากีสถาน AP Photo/ โมฮัมหมัด สัจจาด
ในทางปฏิบัติ หลังจากการก่อตั้งประเทศปากีสถาน เศรษฐกิจหรือสังคมไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมากนักสำหรับชาวคริสต์ที่อยู่: ระบบวรรณะยังคงมีอยู่ในประเทศใหม่
แม้กระทั่งทุกวันนี้ ชาวคริสต์ชาวปากีสถานส่วนใหญ่ที่อาศัยอยู่ในเมืองใหญ่ๆ ก็ยัง ถูกบังคับให้ทำงานที่ ได้รับค่าตอบแทนต่ำในอุตสาหกรรมด้านสุขอนามัย รัฐบาลของปากีสถานได้นำนโยบายที่เป็นระบบในการสงวนเสาสุขอนามัยสำหรับชนกลุ่มน้อยทางศาสนา
โฆษณาทางหนังสือพิมพ์สำหรับเจ้าหน้าที่สุขาภิบาล รวมถึงหน่วยงานของรัฐ เรียกร้องให้ผู้ที่ไม่ใช่มุสลิมอย่างชัดเจน UCANews สำนักข่าวคาทอลิกแห่งหนึ่งของเอเชียรายงานว่าในเดือนพฤษภาคม 2017 บริษัทเทศบาลไฮเดอราบัดได้ออกคำสั่งเรียกเจ้าหน้าที่สุขาภิบาล 450 คน โดยเสนอสัญญาที่กำหนดให้พนักงานไม่ใช่มุสลิมและให้คำสัตย์ปฏิญาณว่า “ข้าพเจ้าขอสาบานด้วยศรัทธาว่า ฉันจะทำงานในตำแหน่งพนักงานสุขาภิบาลเท่านั้นและจะไม่ปฏิเสธงานใดๆ ทั้งสิ้น”
ในเมือง Peshawar ทางตะวันตกเฉียงเหนือของปากีสถาน ชาวคริสต์มากถึง 80% เป็นเจ้าหน้าที่ด้านสุขอนามัย จากการสำรวจสำมะโนประชากรปี 2565 3.27% ของชาวปากีสถานในเมืองที่อาศัยอยู่ในจังหวัดปัญจาบนับถือศาสนาคริสต์ อย่างไรก็ตาม ในเมืองลาฮอร์ เมืองหลวงของรัฐปั ญ จาบ ชาวคริสต์คิดเป็น76% ของคนงานด้านสุขอนามัย
คริสเตียนมักจะถูกปฏิเสธไม่ให้ทำงานอื่นภายใต้การเลือกปฏิบัติอย่างกว้างขวาง คริสเตียนถูกคุมขังอยู่แต่ในงานที่มีค่าแรงต่ำ ประสบกับปัญหาความยากจนอย่างกว้างขวาง แม้แต่ในรัฐปัญจาบที่ค่อนข้างเจริญ การสำรวจในเมืองละฮอร์ในปี 2555พบว่า ครอบครัวคริสเตียนที่มีสมาชิก 5 คน มีรายได้เฉลี่ยต่อเดือนอยู่ที่ 138 ดอลลาร์สหรัฐฯ ซึ่งเป็นรายได้ต่อหัวต่อวันที่ 92 เซนต์ ซึ่งต่ำกว่าเส้นความยากจนที่ธนาคารโลกกำหนด ในทางตรงกันข้าม ในปีเดียวกันรายได้เฉลี่ยต่อเดือนของชาวปากีสถานทั้งหมดอยู่ที่ 255 ดอลลาร์สหรัฐฯ
กฎหมายดูหมิ่นมุ่งเป้าไปที่ชนกลุ่มน้อย
สภาพของชาวคริสต์เลวร้ายลงเมื่อนายพลมูฮัมหมัด เซีย-อุล-ฮัก ประธานาธิบดีเผด็จการของปากีสถานตั้งแต่ปี 2521 ถึง 2531 เริ่มการทำให้ประเทศเป็นอิสลาม
ตัวอย่างเช่น ในขั้นต้น กฎหมายดูหมิ่นศาสนาของปากีสถานมีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ พวกเขาลงโทษผู้กระทำความผิดที่ทำร้ายความรู้สึกทางศาสนาของผู้อื่น มีเพียงไม่กี่ข้อกล่าวหาเท่านั้นที่ถูกยื่นฟ้องจนกระทั่ง Zia ได้เพิ่มมาตราเฉพาะอิสลามหลายข้อในหลักปฏิบัติที่ไม่เกี่ยวกับนิกายนี้ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้รวมถึงการดูหมิ่นศาสดามูฮัมหมัดที่มีโทษจำคุกขั้นต่ำตลอดชีวิตและอาจถึงประหารชีวิต นับตั้งแต่ Zia ขึ้นครองราชย์มีการยื่นฟ้องคดีหมิ่นประมาทหลายร้อยคดี
นักมานุษยวิทยาลินดา วอลบริดจ์เขียนเกี่ยวกับคริสเตียนชาวปากีสถานสังเกตว่าในทศวรรษที่ 1990 คนเหล่านี้ “เชื่ออย่างแน่นอนว่าพวกเขาเป็นเป้าหมายของการกดขี่อย่างเป็นระบบ” เธอสังเกตว่าการกดขี่นั้นส่วนใหญ่มา “ในรูปของกฎหมายที่ใช้กับพวกเขามากขึ้นเรื่อยๆ”
อันที่จริง กฎหมายที่มีไว้เพื่อปกป้องศาสนาอิสลามบางครั้งถูกนำมาใช้กับชาวคริสต์และชนกลุ่มน้อยอื่น ๆ เพื่อยุติคะแนนส่วนตัวหรือข้อพิพาททางธุรกิจ ในเหตุการณ์หนึ่ง คู่สามีภรรยาชาวคริสต์ปฏิเสธที่จะจ่ายเงินคืนนายจ้างชาวมุสลิมที่ให้พวกเขายืมเงินไป ฝูงชนเผาพวกเขาทั้งเป็นหลังจากที่เขา กล่าวหา ว่าพวกเขาดูหมิ่นศาสนา
พ่อของหนึ่งในวัยรุ่นที่ถูกจับกุมบอกกับ The Christian Postว่า “เพื่อนบ้านที่เป็นมุสลิมของเรารู้จักเรามาหลายปี และพวกเขารู้ว่าเราจะไม่มีวันหลงระเริงในสิ่งใดที่อาจทำร้ายความรู้สึกทางศาสนาของพวกเขา” การดำเนินคดีกับเจ้าหน้าที่ ที่พิจารณาคดีของวัยรุ่นอาจเข้าข้างพวกเขา แต่หากอดีตเป็นตัวบ่งชี้ เจ้าหน้าที่เองจะเผชิญกับการข่มขู่ คุกคาม และข้อกล่าวหา เป็นเวลาหลายปีที่ผู้ที่ชื่นชอบดาราศาสตร์กลุ่มเล็กๆ ได้เดินทางไปทั่วโลกเพื่อไล่ตามสุริยุปราคาที่หาดูได้ยาก พวกเขาได้เริ่มล่องเรือ ไปยัง กลางมหาสมุทร บินเข้าสู่เส้นทางของสุริยุปราคา และแม้กระทั่งเดินทางไปยังทวีปแอนตาร์กติกา ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2560 ผู้คนหลายล้านคนทั่วสหรัฐอเมริกาได้เห็นสุริยุปราคาเต็มดวงตั้งแต่รัฐโอเรกอนไปจนถึงเซาท์แคโรไลนา โดยจะเห็นสุริยุปราคาบางส่วนในส่วนที่เหลือของทวีปอเมริกา
ความสนใจในเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ที่จุดประกายสุริยุปราคาครั้งนี้มีแนวโน้มที่จะกลับมาพร้อมสุริยุปราคา 2 ครั้งในสหรัฐอเมริกาในปีหน้า นั่นคือ สุริยุปราคาวงแหวนในวันที่ 14 ตุลาคม 2023 และสุริยุปราคาเต็มดวงในวันที่ 8 เมษายน 2024 แต่การท่องเที่ยวเชิงดาราศาสตร์ – การเดินทางไปยังอุทยานแห่งชาติ หอดูดาว หรือสถานที่ธรรมชาติท้องฟ้ามืดอื่นๆ เพื่อชมเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการไล่ล่าสุริยุปราคาเท่านั้น
จากการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ชาวอเมริกัน 80%และประชากร1 ใน 3 ของโลกไม่สามารถมองเห็นทางช้างเผือกจากบ้านได้อีกต่อไปเนื่องจากมลภาวะทางแสง ส่งผลให้ผู้คนส่วนใหญ่ต้องเดินทางไปชมฝนดาวตกและเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ทั่วไปอื่นๆ
ฉันเป็นนักวิทยาศาสตร์อวกาศที่มีความหลงใหลในการสอนฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และการถ่ายภาพท้องฟ้ายามค่ำคืน ทุกฤดูร้อน ฉันใช้เวลาหลายคืนในการแบกเป้เที่ยวในเทือกเขา Sierra Nevada ในแคลิฟอร์เนีย ที่ซึ่งท้องฟ้ามืดพอที่จะมองเห็นทางช้างเผือกได้ด้วยตาเปล่า ลูกชายของฉันและฉันก็ชอบที่จะเดินทางไปตามถนน – มักจะไปตาม US 395, Eastern Sierra Scenic Byway – ซึ่งตรงกับสุริยุปราคาและฝนดาวตก
อ่านข่าวตามหลักฐาน ไม่ใช่ทวีต
สถานที่ทางธรรมชาติที่ตัดขาดจากแสงไฟในเมืองสามารถเป็นสถานที่ที่เหมาะสำหรับการท่องเที่ยวทางโหราศาสตร์ วาเฮ เปรูเมียน
พลาดไม่ได้กับกิจกรรมทางดาราศาสตร์
สุริยุปราคามีสองประเภท จันทรุปราคาเกิดขึ้นเมื่อพระจันทร์เต็มดวงผ่านเงาของโลก สุริยุปราคาเกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์ดวงใหม่บดบังดวงอาทิตย์เป็นช่วงสั้นๆ
แผนภาพแสดงวงโคจรของดวงจันทร์รอบดวงอาทิตย์ โดยมีการทำเครื่องหมายจุดโคจรของดวงจันทร์ 2 จุด และระนาบการโคจรของมันเอียง 5 องศา
สุริยุปราคาอาจเกิดขึ้นทีละดวงหากโหนดของดวงจันทร์อยู่ในแนวเดียวกันกับดวงอาทิตย์ Nela (nyabla.net)/วิกิมีเดียคอมมอนส์ , CC BY-SA
สุริยุปราคามีสามประเภท ในระหว่างที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง ดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์ทั้งหมด หรือเวลาที่ดวงอาทิตย์ถูกบังหมดสิ้น ซึ่งกินเวลานานถึงเจ็ดนาที ในช่วงจำนวนเต็มดวง ผู้ที่อยู่ในเส้นทางที่เกิดสุริยุปราคาจะเห็นโคโรนา ของดวงอาทิตย์ หรือชั้นบรรยากาศรอบนอก อยู่เบื้องหลังภาพเงาของดวงจันทร์
วงโคจรของดวงจันทร์รอบโลกเป็นวงรี ดังนั้น ดวงจันทร์จึงดูเหมือนมีขนาดเล็กลง 15% เมื่ออยู่ในจุดที่ไกลที่สุดจากโลก ซึ่งก็คือจุดสุดยอด เมื่อเทียบกับขนาดของดวงจันทร์เมื่ออยู่ในจุดที่ใกล้โลกที่สุดซึ่งก็คือขอบโลก สุริยุปราคาวงแหวนเกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์ไม่บังดวงอาทิตย์ทั้งหมด ทำให้เกิดวงแหวนของแสงอาทิตย์รอบดวงจันทร์
ในที่สุดสุริยุปราคาบางส่วนเกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์ปิดกั้นดิสก์ของดวงอาทิตย์เพียงบางส่วนตามชื่อที่สื่อถึง
ภาพสุริยุปราคา 3 ภาพ: ครั้งแรก ดวงอาทิตย์ถูกบังโดยสิ้นเชิง โดยมองเห็นแสงเงาจากด้านหลังดวงจันทร์ ภาพที่ 2 แสดงดวงอาทิตย์บังเป็นส่วนใหญ่ โดยมีวงแหวนบางๆ ปรากฏอยู่ด้านหลังดวงจันทร์ ที่สาม แสดงดวงอาทิตย์ถูกบังบางส่วน
จากซ้ายไปขวา: สุริยุปราคาเต็มดวง วงแหวน และบางส่วน เครดิต: Total eclipse, ซ้าย: NASA/MSFC/Joseph Matus; สุริยุปราคาวงแหวน, ศูนย์กลาง: NASA/Bill Dunford; สุริยุปราคาบางส่วน ขวา: NASA/Bill Ingalls , CC BY-NC
ฝนดาวตกเป็นเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ที่พบได้บ่อยกว่าสุริยุปราคา และสามารถมองเห็นได้จากสถานที่บนท้องฟ้าที่มืดมิดทุกแห่งบนโลก ฝนดาวตกเกิดขึ้นเมื่อโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ผ่านฝุ่นที่ดาวหางทิ้งไว้ โลกกวาดฝุ่นเหมือนรถแล่นผ่านฝูงแมลงบนทางหลวง
ฝนดาวตกได้รับการตั้งชื่อตามกลุ่มดาวที่ ดูเหมือนอุกกาบาต พุ่งออกมา แม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องจ้องไปยังทิศทางนั้นเพื่อดูอุกกาบาต ฝนดาวตกที่โดดเด่นที่สุดซึ่งเกิดขึ้นในวันเดียวกันของทุกปีโดยประมาณคือฝนดาวตกเปอร์ซิอุส ซึ่งตั้งชื่อตามกลุ่มดาวเพอร์ซิอุส และมีจุดสูงสุดในคืนวันที่ 12-13 ส.ค. Geminids ตั้งชื่อตามกลุ่มดาวราศีเมถุนในวันที่ 14-15 ธันวาคม; และLyridsซึ่งตั้งชื่อตามกลุ่มดาว Lyra ในวันที่ 21-22 เมษายน ท้องฟ้ายามค่ำคืนส่วนใหญ่จะไม่มีแสงจันทร์ในช่วงสองวันแรกของปีนี้ แต่ดวงจันทร์เกือบเต็มดวงจะทำให้มองเห็นฝน Lyrid ในปี 2024 ได้ยาก
ภาพถ่ายแสดงท้องฟ้ามืดครึ้มโดยมีแถบสว่างหลายเส้นซึ่งเป็นตัวแทนของอุกกาบาต
ฝนดาวตกเกิดขึ้นในช่วงเวลาเดียวกันทุกปี และในคืนที่ไม่มีเมฆก็สามารถชมได้อย่างน่าทึ่ง Haitong Yu / Moment ผ่าน Getty Images
เคล็ดลับสำหรับนักท่องเที่ยวที่ต้องการเป็นนักโหราศาสตร์
ปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งที่ต้องพิจารณาเมื่อวางแผนออกไปดูดาวหรือดูฝนดาวตกคือข้างขึ้นข้างแรม พระจันทร์เต็มดวงขึ้นประมาณ 18.00 น. และตกเวลา 6.00 น. ทำให้การดูดาวเป็นไปไม่ได้เพราะความสว่างของมัน สำหรับสภาพการดูดาวที่เหมาะสมที่สุด ดวงจันทร์ควรอยู่ต่ำกว่าขอบฟ้า และสภาวะการดูที่ดีที่สุดคือช่วงพระจันทร์ขึ้นใหม่ คุณสามารถใช้เครื่องคำนวณข้างขึ้น/ข้างแรมเพื่อกำหนดข้างขึ้นข้างแรมและเวลาขึ้นและตกของดวงจันทร์สำหรับตำแหน่งใดๆ บนโลก
อีกปัจจัยที่สำคัญคือสภาพอากาศ นักดาราศาสตร์สมัครเล่นมักพูดติดตลกว่าท้องฟ้ามีเมฆมากในช่วงเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ที่น่าสนใจที่สุด ตัวอย่างเช่น เมืองใหญ่ส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกาที่อยู่ในเส้นทางเกิดสุริยุปราคาในเดือนเมษายน 2024 มีท้องฟ้ามีเมฆมากในวันที่ 8 เมษายน60% ของเวลาทั้งหมดนับตั้งแต่ปี 2000
ชาวอเมริกันส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีมลพิษทางแสงมาก แผนที่มลพิษทางแสง เช่นlightpollutionmap.infoสามารถช่วยระบุตำแหน่งท้องฟ้ามืดที่ใกล้ที่สุด ซึ่งในกรณีของฉันคืออยู่ห่างออกไปหลายชั่วโมง แผนที่เหล่านี้มักใช้มาตราส่วนท้องฟ้ามืดของ Bortleซึ่งรายงาน 1 สำหรับท้องฟ้าที่มืดมาก ถึง 9 สำหรับใจกลางเมืองที่มีมลพิษทางแสงสูง
แม้ว่าคุณจะยังเห็นอุกกาบาตที่สว่างที่สุดจากชานเมือง แต่ยิ่งท้องฟ้าของคุณมืดลง คุณก็จะยิ่งเห็นอุกกาบาตมากขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไปคาดว่าจะเห็นอุกกาบาตน้อยกว่า 25 ดวงต่อชั่วโมง หากต้องการดูโครงสร้างที่ซับซ้อนของทางช้างเผือกด้วยตาเปล่า ให้มองหาตำแหน่งที่มีดัชนี Bortle เท่ากับ 3 หรือต่ำกว่า
สิ่งสำคัญคือต้องมาถึงไซต์ที่คุณเลือกก่อนเวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลากลางวัน การสะดุดในที่มืดในสถานที่ที่ไม่คุ้นเคยถือเป็นหายนะและอาจรบกวนผู้อื่นที่อยู่ในไซต์นั้นด้วย การมาถึงก่อนเวลายังให้เวลาดวงตาของคุณในการปรับตัวเข้ากับความมืดเมื่อตกกลางคืน เนื่องจากโดยปกติแล้วดวงตาของคุณจะใช้เวลา30 นาทีหรือนานกว่านั้นในการเข้าถึงศักยภาพที่ปรับให้เข้ากับความมืดได้อย่างเต็มที่
อย่าลืมพกไฟฉายคาดศีรษะหรือไฟฉายที่มีแสงสีแดง เนื่องจากแสงสีแดงจะไม่ทำลายการมองเห็นในตอนกลางคืน หลีกเลี่ยงการใช้โทรศัพท์ เพราะแม้แต่การเหลือบมองหน้าจอก็สามารถทำลายการปรับตัวให้เข้ากับความมืดของดวงตาของคุณได้ หากคุณใช้แอพชมท้องฟ้า ให้เปลี่ยนแอพเป็นโหมดกลางคืน
วางแผนล่วงหน้าหากคุณกำลังคิดที่จะเดินทางไปชมสุริยุปราคาที่มองเห็นได้ในสหรัฐอเมริกาในปีหน้า หากคุณอยู่ในเส้นทางของคราสอยู่เฉยๆ! หากคุณกำลังเดินทาง การพักค้างคืนในสถานที่เดิมทั้งก่อนและหลังเกิดสุริยุปราคาสามารถช่วยหลีกเลี่ยงปัญหารถติด นานหลายชั่วโมง ที่ผู้เฝ้าดูสุริยุปราคาประสบในปี 2560
ชายคนหนึ่งมองขึ้นไปบนท้องฟ้า สวมแว่นคราสกระดาษสีเทา
แว่นตา Eclipse ช่วยปกป้องดวงตาของคุณขณะดูสุริยุปราคา คุณไม่ควรมองดวงอาทิตย์โดยตรง ภาพ Cavan / Cavan ผ่าน GettyImages
นอกจากนี้ คุณไม่ควรมองดวงอาทิตย์โดยตรงด้วยตาเปล่าแม้แต่ในช่วงที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง คุณต้องมีแว่นตาสุริยุปราคา ราคาไม่แพงสักคู่ เพื่อรับชมและเพลิดเพลินไปกับสุริยุปราคาอย่างเต็มที่ แต่ควรซื้อให้เร็ว เนื่องจากร้านค้าจำนวนมากหมดแก้วในช่วงสุริยุปราคาปี 2560
ปีหน้าไม่ว่าจะไปเที่ยวที่ไหน อย่าลืมแหงนหน้ามองท้องฟ้ายามค่ำคืนที่ห่างไกลจากแสงสีของเมือง ในปี พ.ศ. 2400 กุมารแพทย์หนุ่มชื่อTheodor Escherichได้ค้นพบสิ่งที่อาจเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีการศึกษาดีที่สุดในปัจจุบัน แบคทีเรียรูปแท่งชื่อEscherichia coliหรือที่รู้จักกันดีในชื่อE. coliเป็นจุลินทรีย์ที่พบได้ทั่วไปในลำไส้ของคุณ นอกจากนี้ยังเป็นม้างานของอณูชีววิทยายุคแรก
โชคน่าจะมีบทบาทในการเพิ่มความนิยมในหมู่นักวิทยาศาสตร์ แม้ภายใต้สภาพห้องทดลองในศตวรรษที่ 19 ซึ่งเทคนิคการฆ่าเชื้อยังไม่สมบูรณ์แบบ และไม่ค่อยมีใครรู้ว่าแบคทีเรียในอาหารชนิดใดที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต จุลินทรีย์นี้ก็เพาะเลี้ยงได้ง่ายและเติบโตอย่างรวดเร็ว มันสามารถทำซ้ำได้ภายใน 20 นาทีและสามารถใช้แหล่งคาร์บอนที่หลากหลายสำหรับพลังงาน
ในฐานะที่เป็นสปีชีส์แรกที่มีการสำรวจสรีรวิทยาอย่างละเอียดE. coliได้ให้ความรู้พื้นฐานในด้านจุลชีววิทยา อณูพันธุศาสตร์ และชีวเคมี รวมถึงวิธีการจำลองแบบของ DNA ยีนสร้างโปรตีนอย่างไร และแบคทีเรียแบ่งปันสารพันธุกรรมระหว่างกันอย่างไร ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญ ของการดื้อยาปฏิชีวนะ
แผนภาพของโครงสร้างเชื้อ E. coli
E. coliเป็นแบคทีเรียรูปแท่งที่มีแฟลกเจลลาที่ช่วยให้มันเคลื่อนที่ได้ VectorMine/iStock ผ่าน Getty Images Plus
อย่างไรก็ตาม การใช้เชื้อE. coliที่ นิยม ในห้องแล็บยังนำไปสู่การลดความซับซ้อนในโลกของจุลชีววิทยา ทำให้นักวิจัยหันเหความสนใจจากแบคทีเรียชนิดอื่นๆ อีกหลายพันชนิดที่ยังคงศึกษาอยู่
ทำความเข้าใจกับการพัฒนาใหม่ๆ ด้านวิทยาศาสตร์ สุขภาพ และเทคโนโลยี ในแต่ละสัปดาห์
ในขณะที่นักจุลชีววิทยา กำลังศึกษากลไกภายในของการทนต่อยาปฏิชีวนะเราและเพื่อนร่วมงานในห้องปฏิบัติการของเราได้ตรวจสอบสายพันธุ์แบคทีเรียที่มีความแตกต่างทางสรีรวิทยาจากE. coliโดยหวังว่าจะขยายขอบเขตความรู้ที่มีอยู่ภายในจุลชีววิทยา ตัวอย่างเช่น ยาอย่างเพนิซิลินจัดอยู่ในกลุ่มยาปฏิชีวนะที่มุ่งเป้าไปที่การป้องกันภายนอกของแบคทีเรีย เราพบว่าในขณะที่E. coliยอมจำนนต่อการโจมตีนี้ สายพันธุ์อย่างVibrioหรือKlebsiellaสามารถทนต่อมันและอยู่รอดได้
วิธีการหนึ่งขนาดเหมาะกับทุกคนอาจใช้ได้ผลในอดีต แต่การเปิดรับความหลากหลายที่แท้จริงของจุลินทรีย์สามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ต่อสู้กับการดื้อยาปฏิชีวนะที่เพิ่มขึ้นได้
ประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์ของเชื้อ E. coli
นักวิจัยค้นหารากฐานของชีวิตโดยใช้เชื้อ E. coli ความสำคัญของแบคทีเรียนี้ในด้านชีววิทยาน่าจะจับได้ดีที่สุดโดยนักชีวเคมีJacques Monodผู้มีชื่อเสียงกล่าวว่า “สิ่งที่เป็นจริงสำหรับE. coliนั้นเป็นจริงสำหรับช้าง”
เนื่องจากนักวิจัยสามารถดูบริเวณ DNA ของE. coliที่เคลื่อนที่ได้ทำให้แบคทีเรียสามารถถ่ายโอน DNA ระหว่างกันและกันได้ในกระบวนการที่เรียกว่า conjugation นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้ที่จะจัดการกับกระบวนการนี้เพื่อเปลี่ยนแปลงพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตและศึกษาผลกระทบของยีนต่างๆ
E. coliช่วยเปิดเผยว่าโครโมโซมของแบคทีเรียมีลักษณะเป็นวงกลมและการจัดการกับเอนไซม์เฉพาะทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถโคลนส่วนต่างๆ ของจีโนมของแบคทีเรียได้อย่างง่ายดาย
ภาพจากกล้องจุลทรรศน์ของเชื้อ E. coli สีส้ม
แม้ว่าเชื้ออีโคไลจะอาศัยอยู่ทั่วไปในลำไส้ของคุณ แต่เชื้อบางสายพันธุ์อาจทำให้เกิดการติดเชื้อร้ายแรงได้ Steve Gschmeissner / Science Photo Library ผ่าน Getty Images
นอกจากนี้ E. coli ยังเปิดประตูสู่การใช้ ไวรัสแบคทีเรียชนิดหนึ่ง ที่เรียกว่า phages เป็นทางเลือกแทนยาปฏิชีวนะ
ความรู้และวิธีการศึกษาE. coli ที่มีอยู่อย่างกว้างขวาง นำไปสู่ความโดดเด่นในด้านการวิจัยทางวิชาการและการค้าและการผลิตยา ในปี 2558 เกือบ 30% ของโปรตีนที่ใช้รักษาโรคต่างๆ เช่น ไวรัสตับอักเสบซีและโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็งได้มาจากเชื้ออีโคไล
ข้อเสียของสิ่งมีชีวิตจำลอง
ประวัติการติดตามของE. coli ได้สร้างความแข็งแกร่งให้กับสถานที่ในห้อง ทดลอง ในฐานะ สิ่งมีชีวิตจำลอง สิ่งมีชีวิตจำลองเป็นสายพันธุ์ที่ไม่ใช่มนุษย์ที่นักวิจัยใช้เพื่อศึกษาชีววิทยา โดยคาดหวังว่าผลการวิจัยนี้สามารถนำไปใช้กับสายพันธุ์อื่นๆ เช่น มนุษย์ได้ มักจะเลือกสายพันธุ์เนื่องจากความสะดวกในการบำรุงรักษา วงจรชีวิตที่รวดเร็ว และความคุ้มค่าโดยรวม
อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตจำลองมีข้อเสีย นักวิจัยบางคนแย้งว่าการวาดแนวกันระหว่างสปีชีส์บางครั้งอาจผิดพลาดได้ซึ่งนำไปสู่ข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับสปีชีส์ที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งอาจไม่เป็นความจริง
นอกจากนี้ การค้นพบจากการศึกษาโดยใช้สิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่แบบจำลองมักไม่ค่อยปรากฏในชุมชนวิทยาศาสตร์ที่กว้างขึ้น เนื่องจากนักวิจัยจำนวนมากมุ่งเน้นไปที่สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเฉพาะที่รู้จักและกำหนดไว้ ความลำเอียงนี้ส่งผลให้เกิดพื้นที่เงาซึ่งความก้าวหน้าไม่ได้รวมอยู่ในความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่กว้างขึ้นในทันที ซึ่งสามารถชะลอการวิจัยที่ครอบคลุมตั้งแต่แบคทีเรียไปจนถึงช้าง
เชื้อโรค ESKAPE ไม่รวมE. coli
สิ่งมีชีวิตจำลองไม่สมบูรณ์แบบ และอีโคไลอาจไม่ใช่สายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพที่จะใช้ศึกษาการติดเชื้อแบคทีเรียในมนุษย์จำนวนมาก การมุ่งเน้นการวิจัยเกี่ยวกับจุลชีพนี้เป็นการจำกัดการสำรวจว่าแบคทีเรียอื่นๆ แทรกซึมเข้าไปและแพร่เชื้อไปยังโฮสต์ของมนุษย์ได้อย่างไร แม้ว่า เชื้อ E. coli บาง สายพันธุ์อาจถึงแก่ชีวิตได้แต่ปัจจุบันไม่ใช่เชื้อก่อโรคที่น่าเป็นห่วงเพียงชนิดเดียว
เชื้อโรค ESKAPEซึ่งเป็นกลุ่มของแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะสูง เป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพระดับโลกอย่างมาก เนื่องจากพวกมันสามารถพัฒนาลักษณะได้อย่างรวดเร็วซึ่งทำให้พวกมันสามารถหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันและการรักษาที่มีอยู่ สปีชีส์ภายใน ESKAPE เช่นKlebsiella pneumoniaeและE. cloacaeสามารถต้านทานยาหลายชนิดและแสดงลักษณะทางกายภาพที่E. coliไม่มี เช่น ความสามารถในการขจัดผนังเซลล์และหลบเลี่ยงยาบางชนิด
แบคทีเรียดื้อยาปฏิชีวนะเป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพที่สำคัญของโลก
ห้องปฏิบัติการของเรากำลังศึกษาลักษณะเฉพาะที่ทำให้เชื้อโรค ESKAPE สามารถอยู่รอดได้ด้วยยาปฏิชีวนะ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่เราจะไม่มีทางทราบได้หากเราใช้เฉพาะE. coliเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบในการวิจัยของเรา
เนื่องจาก E. coliมีพื้นฐานมากมายเกี่ยวกับเซลล์แบคทีเรียพื้นฐานและอณูชีววิทยาจึงอาจถึงเวลาที่นักวิจัยจะต้องหันไปหาเชื้อโรคชนิดใหม่ที่สร้างความหายนะให้กับสังคม สิ่งมีชีวิตจำลองเป็นเครื่องมือที่มหัศจรรย์ แต่พวกมันมีพลังจำกัดในการอนุมานสิ่งที่ค้นพบกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ การทำความเข้าใจสาเหตุของการติดเชื้อแบคทีเรียและยาปฏิชีวนะสำหรับโรคที่กำหนดได้ดีขึ้นนั้นจำเป็นต้องศึกษาสิ่งมีชีวิตที่เฉพาะเจาะจง เมื่อคุณเปิดหลอดไฟเพื่อทำให้ห้องสว่างขึ้น คุณจะพบกับพลังงานแสงที่ส่งผ่านเป็นโฟตอน ซึ่งเป็นกลุ่มพลังงานควอนตัมขนาดเล็กที่ไม่ต่อเนื่องกัน โฟตอนเหล่านี้ต้องเป็นไปตามกฎแปลกๆ ของกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งบางครั้งกำหนดว่าโฟตอนจะแบ่งแยกไม่ได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ยอมให้โฟตอนอยู่ในสองตำแหน่งพร้อมกัน
เช่นเดียวกับโฟตอนที่ประกอบกันเป็นลำแสง อนุภาคควอนตัมที่แบ่งแยกไม่ได้ซึ่งเรียกว่า โฟนันประกอบกันเป็นลำแสง อนุภาคเหล่านี้เกิดขึ้นจากการเคลื่อนไหวร่วมกันของอะตอมจำนวนสี่พันล้านอะตอม เช่นเดียวกับ “คลื่นสนามกีฬา” ในสนามกีฬาที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของแฟน ๆ หลายพันคน เมื่อคุณฟังเพลง คุณจะได้ยินเสียงของอนุภาคควอนตัมที่มีขนาดเล็กมากเหล่านี้
เดิมทีคิดขึ้นเพื่ออธิบายความจุความร้อนของของแข็งโฟนันถูกคาดการณ์ว่าจะเป็นไปตามกฎกลศาสตร์ควอนตัมเช่นเดียวกับโฟตอน อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีในการสร้างและตรวจจับโฟตอนแต่ละตัวยังล้าหลังกว่าเทคโนโลยีโฟตอน
เทคโนโลยีดังกล่าวกำลังได้รับการพัฒนา ส่วนหนึ่งโดยกลุ่มวิจัยของฉันที่ Pritzker School of Molecular Engineering แห่งมหาวิทยาลัยชิคาโก เรากำลังสำรวจคุณสมบัติควอนตัมพื้นฐานของเสียงโดยแยกโฟนันออกเป็นสองส่วนแล้วพันเข้าด้วยกัน
อ่านข่าวตามหลักฐาน ไม่ใช่ทวีต
การวิจัยพื้นฐานของกลุ่มของฉันเกี่ยวกับโฟนัน วันหนึ่งอาจอนุญาตให้นักวิจัยสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมชนิดใหม่ที่เรียกว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงกล
แยกเสียงด้วยกระจก ‘ไม่ดี’
ในการสำรวจคุณสมบัติควอนตัมของโฟนัน ทีมของเราใช้กระจกอะคูสติกซึ่งสามารถกำหนดลำแสงของเสียงได้ อย่างไรก็ตาม การทดลองล่าสุดของเราซึ่งตีพิมพ์ในนิตยสาร Science ฉบับล่าสุดเกี่ยวข้องกับกระจกที่ “ไม่ดี” ซึ่งเรียกว่าตัวแยกลำแสง ซึ่งจะสะท้อนเสียงประมาณครึ่งหนึ่งที่ส่งเข้าหาพวกมันและปล่อยให้อีกครึ่งหนึ่งผ่านไป ทีมของเราตัดสินใจที่จะสำรวจว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อเราส่งโฟนันไปที่ตัวแยกลำแสง
แผนภาพแสดงเส้นที่แสดงตัวแยกลำแสงซึ่งโฟนอนกระทบ เส้นประสองเส้นที่ด้านใดด้านหนึ่งของเส้นแบ่งลำแสงกำหนดว่าโฟนอนจะสะท้อนออกจากตัวแยกลำแสงและส่งไปยังอีกด้านหนึ่งในลักษณะซ้อนทับ
ตัวแยกลำแสงสำหรับโฟนอน – โฟนอนจะเข้าสู่สถานะการซ้อนทับที่ซึ่งมีทั้งการสะท้อนและการส่งจนกว่าจะตรวจพบ คลีแลนด์
ในฐานะที่เป็น phonon แบ่งแยกไม่ได้; ไม่สามารถแยกได้ หลังจากโต้ตอบกับตัวแยกลำแสงแล้ว phonon จะจบลงในสิ่งที่เรียกว่า ” สถานะการซ้อนทับ ” ในสถานะนี้ phonon ค่อนข้างขัดแย้งกัน ทั้งสะท้อนและส่งสัญญาณ และคุณก็มีแนวโน้มที่จะตรวจพบ phonon ในสถานะใดสถานะหนึ่งเท่าๆ กัน หากคุณเข้าไปแทรกแซงและตรวจพบโฟนัน ครึ่งหนึ่งของเวลาที่คุณจะวัดได้ว่ามีการสะท้อนกลับและครึ่งหนึ่งของเวลาที่มันถูกส่งผ่าน ในแง่หนึ่ง สถานะจะถูกเลือกโดยการสุ่มโดยเครื่องตรวจจับ หากไม่มีกระบวนการตรวจจับ phonon จะยังคงอยู่ในสถานะซ้อนทับของทั้งการส่งผ่านและการสะท้อนกลับ
คำอธิบายสั้น ๆ ของ Ted-Ed เกี่ยวกับการซ้อนทับ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคสามารถอยู่ในหลาย ๆ ที่พร้อมกันได้
เอฟเฟกต์การซ้อนทับนี้ถูกสังเกตเมื่อหลายปีก่อนด้วยโฟตอน ผลลัพธ์ของเราระบุว่าโฟนันมีคุณสมบัติเหมือนกัน
ฟอนองที่พันกัน
หลังจากแสดงให้เห็นว่าโฟตอนสามารถเข้าสู่ตำแหน่งซ้อนทับควอนตัม ได้เช่นเดียวกับที่โฟตอนทำ ทีมของฉันถามคำถามที่ซับซ้อนมากขึ้น เราต้องการทราบว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากเราส่งโฟนันที่เหมือนกันสองตัวไปยังตัวแยกลำแสง หนึ่งตัวจากแต่ละทิศทาง
ปรากฎว่าแต่ละโฟนันจะเข้าสู่สถานะการซ้อนทับที่คล้ายคลึงกันคือครึ่งส่งและครึ่งสะท้อน แต่เนื่องจากฟิสิกส์ของตัวแยกลำแสง ถ้าเราตั้งเวลาโฟนอนอย่างแม่นยำ โฟนันจะรบกวนกลไกเชิงควอนตัมซึ่งกันและกัน สิ่งที่เกิดขึ้นจริงคือสถานะการซ้อนทับของสองโฟนันไปทางหนึ่งและโฟนอนสองตัวไปอีกทาง หนึ่งดังนั้นโฟนันทั้งสองจึงพันกันทางกลเชิงควอนตัม
ในระบบควอนตัมพัวพัน โฟนอนแต่ละตัวอยู่ในตำแหน่งซ้อนทับของการสะท้อนและการส่ง แต่โฟนอนทั้งสองถูกล็อคไว้ด้วยกัน ซึ่งหมายถึงการตรวจจับโฟนันหนึ่งว่าถูกส่งหรือสะท้อนแล้วบังคับให้โฟนันอีกอันอยู่ในสถานะเดียวกัน
ดังนั้น หากคุณตรวจจับได้ คุณจะตรวจพบโฟนันสองตัวเสมอ ไปทางใดทางหนึ่ง จะไม่มีโฟนันหนึ่งไปทางใดทางหนึ่ง เอฟเฟกต์แบบเดียวกันนี้สำหรับแสง การรวมกันของการซ้อนทับและการแทรกสอดของโฟตอนสองตัว เรียกว่าเอฟเฟกต์ Hong-Ou-Mandelหลังจากนักฟิสิกส์สามคนที่ทำนายและสังเกตมันเป็นครั้งแรกในปี 1987 ตอนนี้กลุ่มของฉันได้แสดงเอฟเฟกต์นี้ด้วยเสียง
อนาคตของควอนตัมคอมพิวเตอร์
ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าอาจเป็นไปได้ที่จะสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงกลโดยใช้โฟนัน มีความพยายามอย่างต่อเนื่องในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมออปติกที่ต้องการเพียงการปล่อย การตรวจจับ และการรบกวนของโฟตอนเดี่ยว สิ่งเหล่านี้ควบคู่ไปกับความพยายามในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมไฟฟ้า ซึ่งผ่านการใช้อนุภาคพันกันจำนวนมาก สัญญาว่าจะเร่งความเร็วแบบทวีคูณสำหรับปัญหาบางอย่าง เช่น การแยกตัวประกอบจำนวนมากหรือการจำลองระบบควอนตัม
คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้โฟนันส์อาจมีขนาดกะทัดรัดและอยู่ในตัวเอง โดยสร้างขึ้นบนชิปทั้งหมดคล้ายกับโปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป ขนาดที่เล็กทำให้ติดตั้งและใช้งานได้ง่ายขึ้น หากนักวิจัยสามารถขยายและปรับปรุงเทคโนโลยีที่ใช้โฟนอนได้
การทดลอง ของกลุ่มของฉันกับโฟนันใช้ qubits ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเดียวกับที่ขับเคลื่อนคอมพิวเตอร์ควอนตัมอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งหมายความว่าเมื่อเทคโนโลยีสำหรับโฟนอนตามทัน มีศักยภาพในการรวมคอมพิวเตอร์ที่ใช้โฟนอนกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมอิเล็กทรอนิกส์ การทำเช่นนั้นอาจก่อให้เกิดความสามารถทางการคำนวณใหม่ๆ ที่อาจไม่เหมือนใคร