“Prediktor Covid-19 Luar Angkasa” | Galaksi Harian

Persamaan Drake telah dikatakan sebagai “cara yang bagus untuk mengatur ketidaktahuan kita.” Pada tahun 1961, astronom Frank Drake – yang kemudian menjadi direktur Carl Sagan Center for the Study of Life in the Universe – mengembangkan rumus matematika untuk memperkirakan kemungkinan menemukan alien cerdas di Bima Sakti. Persamaannya, yang hanya terdiri dari tujuh variabel, memicu perdebatan tentang teka-teki misterius yang dikenal sebagai Paradoks Fermi. Beberapa dekade kemudian, formulanya yang terkenal terus memengaruhi pencarian kehidupan luar bumi di alam semesta, dan mungkin untuk menentukan peluang seseorang untuk menangkap COVID-19.

Jawab paradoks Fermi

Saat makan siang di Los Alamos National Laboratory pada tahun 1950, fisikawan peraih Nobel Enrico Fermi dengan terkenal mengajukan pertanyaan sederhana kepada rekan-rekannya: “Di mana mereka?” mengacu pada misteri mengapa umat manusia tidak mendeteksi tanda-tanda peradaban asing, mengingat luasnya alam semesta dengan satu septillion atau 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 bintang, beberapa di antaranya dikelilingi oleh planet yang kemungkinan besar mendukung kehidupan.

Universitas Johns Hopkins melaporkan ini model baru Terinspirasi oleh persamaan Drake yang dikembangkan oleh ahli mekanika fluida di Johns Hopkins Whiting School of Engineering, mencoba menjawab pertanyaan saat ini: “Apa yang menentukan peluang seseorang tertular COVID-19?”

Model Matematika Memperkirakan Penularan COVID-19

Dalam sebuah artikel yang diterbitkan di Physics of Liquids, para peneliti mempresentasikan model matematika untuk memperkirakan risiko penularan COVID-19 di udara. Wawasan dari model baru ini dapat membantu menentukan bagaimana upaya pencegahan, seperti penyamaran dan jarak sosial, melindungi kita dalam skenario penularan yang berbeda.

Tidak ada ‘bahasa’ umum

Masih banyak kebingungan tentang jalur penularan COVID-19. Ini sebagian karena tidak ada ‘bahasa’ umum yang memudahkan untuk memahami faktor risiko yang terlibat, ‘kata Rajat Mittal, salah satu penulis artikel dan profesor di Departemen Teknik Mesin. ‘Apa yang sebenarnya perlu terjadi agar terinfeksi? Jika kita dapat memvisualisasikan proses ini dengan lebih jelas dan secara kuantitatif, kita dapat membuat keputusan yang lebih baik tentang aktivitas mana yang harus kita lanjutkan dan mana yang harus dihindari. ‘

Bahaya udara

Yang menjadi jelas adalah bahwa COVID-19 sebagian besar menyebar dari orang ke orang melalui udara, melalui tetesan napas kecil yang dihasilkan oleh batuk, bersin, berbicara atau bernapas, menurut komentar yang diterbitkan oleh 239 ilmuwan di Clinical Infectious Diseases.

Tautan Neanderthal ke Covid-19 – Perjalanan Gelap Melalui Sejarah Manusia

Variabel Pengiriman

Tetapi risiko terinfeksi COVID-19 sangat bergantung pada keadaan, kata Mittal. Model tim memperhitungkan 10 variabel penularan, termasuk tingkat pernapasan orang yang terinfeksi dan tidak terinfeksi, jumlah tetesan yang membawa virus, lingkungan, dan waktu paparan. Secara keseluruhan, variabel-variabel ini memberikan perhitungan kemungkinan seseorang akan tertular COVID-19.

“Ketidaksetaraan CAT”

“Ketidaksamaan CAT sangat berguna karena menerjemahkan proses transportasi dinamis fluida yang kompleks menjadi serangkaian istilah sederhana yang mudah dipahami,” kata Charles Meneveau, seorang profesor Teknik Mesin dan rekan penulis studi tentang formula yang diusulkan. disebut Contagion Airborne Transmission inequality, atau disingkat CAT inequality. “Seperti yang telah kita lihat, mengkomunikasikan ilmu pengetahuan jelas sangat penting dalam kesehatan masyarakat dan krisis lingkungan, seperti yang kita hadapi sekarang.”

“Hubris of the Anthropocene” –COVID-19 Pandemi memberikan perspektif kosmik yang hilang

Bergantung pada skenario, perkiraan risiko akibat ketidaksetaraan CAT bisa sangat bervariasi. Ambil gym, misalnya. Kita semua pernah mendengar bahwa berolahraga di dalam ruangan di gym dapat meningkatkan peluang Anda terkena COVID-19, tetapi seberapa berisiko sebenarnya?

“Bayangkan dua orang berkarir di gym; keduanya bernapas lebih keras dari biasanya. Orang yang terinfeksi mengeluarkan lebih banyak tetes dan orang yang tidak terinfeksi menghirup lebih banyak tetes. Dalam ruang terbatas itu, risiko transfer meningkat dengan faktor 200, ‘kata Mittal.

Hitung nilai pemakaian topeng dan jarak sosial

Tim menambahkan bahwa model tersebut dapat berguna dalam mengukur nilai pemakaian topeng dan jarak sosial. Jika kedua orang memakai masker N95, risiko penularan dikurangi dengan faktor 400 – ini kurang dari 1% kemungkinan tertular virus. Menurut modelnya, bahkan masker kain sederhana akan secara signifikan mengurangi kemungkinan transfer. Tim juga menemukan bahwa jarak sosial memiliki korelasi linier dengan risiko; menggandakan jarak akan menggandakan faktor perlindungan atau mengurangi risiko hingga setengahnya.

Misterius berlama-lama

Seperti kebanyakan model COVID-19, beberapa variabel diketahui dan beberapa masih menjadi misteri. Misalnya, kami belum mengetahui berapa banyak partikel virus SARS-CoV-2 yang dihirup yang diperlukan untuk menyebabkan infeksi. Variabel lingkungan, seperti angin atau sistem pendingin udara, juga sulit ditentukan.

Bahkan dengan ketidakpastian ini, para peneliti percaya bahwa model mereka menyediakan kerangka kerja yang berguna untuk memahami bagaimana pilihan kita dapat meningkatkan atau mengurangi risiko terkena virus. Model penyakit infeksi biasanya dirancang untuk dipahami oleh para ahli. Model yang dikembangkan di sisi lain dapat diakses oleh semua orang, dari ilmuwan dan pembuat kebijakan hingga orang biasa yang mencoba menilai risiko mereka sendiri.

Tim berharap bahwa menggunakan pendekatan matematika sederhana untuk masalah yang kompleks akan memicu percakapan baru tentang penularan COVID-19, seperti model Drake yang menginspirasi pencarian baru untuk kehidupan alien yang cerdas.

“Dengan lebih banyak informasi, Anda dapat menghitung risiko yang sangat spesifik. Secara umum, tujuan kami adalah untuk menunjukkan bagaimana semua variabel ini berinteraksi dalam proses transmisi, ”kata Mittal. “Kami pikir model kami dapat menginformasikan studi masa depan yang akan mengurangi kesenjangan dalam pemahaman kami tentang COVID-19 dan memberikan penghitungan yang lebih baik dari semua variabel yang terlibat dalam model kami.”

The Daily Galaxy, Andy Johnson, melalui Universitas Johns Hopkins