Persamaan terkenal yang digunakan dalam pencarian kehidupan asing telah mengilhami para saintis untuk mengembangkan model baru yang menganggarkan kemungkinan penularan COVID-19.
Model baru, pada asasnya satu persamaan dengan beberapa pemboleh ubah berlipat kali ganda, menganggarkan risiko penghantaran COVID-19 melalui udara. Dalam karya mereka, para penyelidik dibimbing oleh formula matematik yang sederhana tetapi signifikan dari segi sejarah yang dikenali sebagai persamaan Drake, yang menganggarkan kemungkinan mencari kehidupan luar angkasa yang cerdas di galaksi kita.
Menurut penulis, persamaan yang dikembangkan pada tahun 1961 oleh ahli astronomi Frank Drake, berdasarkan hanya tujuh pemboleh ubah dan menyediakan 'kerangka yang mudah difahami' untuk mempelajari sesuatu yang nampaknya tidak dapat difahami seperti jumlah peradaban asing.
Para saintis ingin memberikan asas yang serupa untuk memahami risiko penularan COVID-19.
“Masih banyak kekeliruan mengenai laluan penghantaran COVID-19. Ini sebahagiannya kerana tidak ada 'bahasa' umum yang memudahkan untuk memahami faktor risiko yang terlibat, '' kata penulis bersama kajian Rajat Mittal, profesor Kejuruteraan Mekanikal di Universiti Johns Hopkins.
'Apa yang sebenarnya perlu berlaku untuk seseorang dijangkiti? Sekiranya kita dapat memvisualisasikan proses ini dengan lebih jelas dan kuantitatif, kita dapat membuat keputusan yang tepat mengenai tindakan apa yang harus diambil dan apa yang harus dielakkan. '
Model baru, yang diterbitkan pada 7 Oktober dalam jurnal Physics of Fluids, menguraikan penularan COVID-19 menjadi tiga fasa: pembebasan titisan yang mengandung virus dari orang yang dijangkiti ke udara; penyebaran titisan ini; dan penyedutan titisan ini oleh orang yang sihat.
Secara keseluruhan, model ini terdiri daripada 10 pemboleh ubah yang terlibat dalam penularan COVID-19, termasuk kadar pernafasan orang yang dijangkiti dan sihat, jumlah zarah virus di titisan yang dihembuskan, dan jumlah masa orang itu terdedah.
Persamaan baru menganggarkan risiko penghantaran COVID-19 melalui udara. Persamaan terdiri daripada sepuluh pemboleh ubah. (Universiti Marissa Lanterman / Johns Hopkins).
Penulis kemudian menggunakan model mereka, yang mereka sebut Model Ketidaksamaan Airborne, untuk menganggarkan risiko penularan dalam pelbagai senario, termasuk di mana orang menggunakan topeng muka atau berlatih menjauhkan sosial.
Dalam model ketaksamaan, jika jumlah virus yang dihirup lebih besar daripada jumlah yang diperlukan untuk dijangkiti, orang lain akan jatuh sakit. Satu peringatan: Kami tidak mengetahui berapa banyak zarah yang diperlukan untuk menyebabkan jangkitan. Akibatnya, model tidak dapat mengira risiko jangkitan mutlak, tetapi hanya dapat membandingkan tahap risiko aktiviti yang berbeza.
Dari segi topeng muka, para penyelidik mengira bahawa, semua perkara lain adalah sama, senario di mana orang yang dijangkiti dan sihat memakai topeng N95 dapat mengurangkan risiko penularan sebanyak 400 kali dibandingkan dengan senario di mana kedua-dua orang sama sekali tidak memakai topeng. Topeng bedah dapat mengurangkan transmisi hingga 10 kali, dan topeng kain hingga 7 kali jika kedua belah pihak memakai topeng.
Model tersebut mendapati bahawa dalam senario di mana orang berolahraga secara aktif, seperti di gim, risiko penularan meningkat secara mendadak.
'Bayangkan dua orang di treadmill di gim; kedua-duanya bernafas lebih sukar daripada biasa. Orang yang dijangkiti mengeluarkan lebih banyak titisan, sementara orang yang tidak dijangkiti menghirup lebih banyak titisan. Di ruang terkurung ini, risiko penularan meningkat 200 kali ganda, '' kata Mittal.
Dari segi jarak sosial, para penyelidik mendapati hubungan linear antara jarak dan risiko penghantaran.
“Sekiranya anda menggandakan jarak, anda cenderung menggandakan pertahanan,” kata Mittal dalam satu kenyataan yang berasingan.
Para penyelidik menyatakan bahawa mereka mahu model mereka menjadi sederhana dan intuitif, sehingga model itu tidak hanya tersedia untuk para saintis, tetapi juga untuk masyarakat umum. Mereka menyedari bahawa model mereka membuat sejumlah andaian dan merangkumi pemboleh ubah yang tidak diketahui.
Namun, penulis berharap karya mereka “dapat berfungsi sebagai sumber maklumat untuk penyelidikan masa depan yang akan mengisi jurang ini dalam pemahaman kita mengenai COVID-19,” kata Mittal.
Artikel yang diterbitkan oleh Live Science.
Sumber: Foto: ESA / Hubble & NASA
