Fisikawan menggunakan model baru untuk mendemonstrasikan pengurangan infeksi melalui jarak sosial

Simulasi, berdasarkan model baru penyebaran epidemi, menunjukkan penurunan tingkat infeksi akibat jarak sosial. Penulis: M. te Vrugt dkk. / Penelitian Alam

Memahami penyebaran penyakit menular

Ilmuwan di seluruh dunia sedang bekerja untuk mempelajari penyakit menular sebagai respons terhadap wabah global COVID-19 penyakit yang disebabkan oleh virus korona baru Sindrom pernapasan akut berat-CoV-2. Ini berlaku tidak hanya untuk ahli virologi tetapi juga untuk fisikawan yang mengembangkan model matematika untuk menggambarkan penyebaran epidemi. Model seperti itu penting untuk menguji dampak dari berbagai tindakan pengendalian penyakit, seperti masker wajah, penutupan gedung dan bisnis publik, dan jarak sosial yang sudah dikenal. Model-model ini sering kali menjadi dasar keputusan kebijakan dan menekankan alasan tindakan.

Fisikawan Michael te Vrugt, Jens Bickman dan Profesor Rafael Vitkowski dari Institut Fisika Teoritis dan Pusat Ilmu Pengetahuan Lunak di Universitas Münster mengembangkan model baru yang menunjukkan penyebaran penyakit menular. Sebuah kelompok kerja yang dipimpin oleh Raphael Vitkowski sedang mempelajari fisika statistik, yaitu mendeskripsikan sistem yang terdiri dari sejumlah besar partikel. Dalam pekerjaan mereka, fisikawan juga menggunakan teori kerapatan dinamis fungsional (DDFT), sebuah metode yang dikembangkan pada tahun 1990-an yang memungkinkan kita untuk menggambarkan partikel yang berinteraksi.

Pada awal pandemi mahkota, mereka menyadari bahwa metode yang sama berguna untuk menggambarkan penyebaran penyakit. “Pada prinsipnya, orang yang mengamati jarak sosial dapat dimodelkan sebagai partikel yang saling tolak karena mereka memiliki, misalnya, muatan listrik yang sama,” jelas penulis utama Michael te Vrugt. “Jadi, mungkin teori yang menggambarkan partikel repulsif dapat diterapkan pada orang yang menjauh satu sama lain,” tambahnya. Berdasarkan ide ini, mereka mengembangkan apa yang disebut model SIR-DDFT, yang menggabungkan model SIR (teori terkenal yang menjelaskan penyebaran penyakit menular) dengan DDFT. Teori yang dihasilkan menggambarkan orang-orang yang dapat menulari satu sama lain tetapi menjaga jarak. “Teori ini juga memungkinkan kami untuk mendeskripsikan hotspot dengan orang yang terinfeksi, yang meningkatkan pemahaman kami tentang dinamika yang disebut peristiwa super-umum awal tahun ini, seperti perayaan karnaval di Heinsberg atau opra-ski di Ischgl,” tambah rekan penulis Jens Bickman. Hasil penelitian dipublikasikan di jurnal Komunikasi alam.

Derajat jarak sosial yang dipraktikkan ditentukan oleh kekuatan interaksi yang menjijikkan. “Hasilnya,” jelas pemimpin studi Rafael Vitkowski, “teori ini juga dapat digunakan untuk menguji efek jarak sosial dengan memodelkan epidemi dan mengubah nilai parameter yang menentukan kekuatan interaksi.” Simulasi menunjukkan bahwa tingkat infeksi memang menunjukkan penurunan yang nyata sebagai akibat dari jarak sosial. Dengan demikian, model tersebut mereproduksi efek “penghalusan kurva” yang biasa, di mana kurva, yang mencerminkan perkembangan jumlah yang terinfeksi dari waktu ke waktu, menjadi lebih setara sebagai hasil dari jarak sosial. Dibandingkan dengan teori-teori yang ada, model baru memiliki keunggulan yaitu efek interaksi sosial dapat dimodelkan dengan jelas.

Referensi: “Pengaruh jarak sosial dan isolasi pada penyebaran epidemi, yang dimodelkan oleh teori dinamis kepadatan fungsional”, Michael te Vrugt, Jens Bickman dan Rafael Vitkowski, 4 November 2020 Komunikasi alam.
DOI: 10.1038 / s41467-020-19024-0

Pendanaan: Kelompok Kerja Witkowski didanai oleh German Research Foundation (DFG, WI 4170 / 3-1).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ada lebih banyak genetika daripada DNA

Ahli biologi di Inggris dan Austria telah mengidentifikasi 71 gen baru pada tikus. Ahli biologi di Universitas Bath dan Wina telah menemukan 71 gen baru...

Untuk mencegah kelaparan, adaptasi iklim membutuhkan miliaran investasi tahunan tambahan

Investasi dalam penelitian pertanian, pengelolaan air, infrastruktur dapat mencegah pertumbuhan kelaparan yang disebabkan oleh iklim. Untuk mencegah dampak perubahan iklim pada tahun 2050, yang memaksa...

Teknologi Ultra Tipis Canggih untuk Merevolusi Penglihatan Malam – “Kami Membuat Yang Tak Terlihat Terlihat”

Dr. Rocio Camacho Morales mengatakan para peneliti membuatnya "tidak terlihat, terlihat." Kredit: Jamie Kidston, Universitas Nasional Australia Biar ringan! Film ultra-tipis suatu hari...

Maju dalam dekomposisi CO2 dengan efisiensi tinggi

ARA. 1: Metode sintesis fotokatalis tiga komponen baru. Sebuah nanotube karbon enkapsulasi molekul yodium direndam dalam larutan perak nitrat (AgNO3) berair untuk menghasilkan...

Satelit Terkemuka di Lautan – Copernicus Sentinel-6 – Hidup!

Copernicus Sentinel-6 menggunakan mode inovatif yang diselingi dengan altimeter radar frekuensi ganda Poseidon-4 (C- dan Ku-band), yang telah meningkatkan kinerja dibandingkan dengan desain altimeter...

Newsletter

Subscribe to stay updated.