Fizyka dla każdego

Dziś (1 maja) Święto Pracy.

W porannej homilii Papież powiedział, że człowiek, pracując, kontynuuje dzieło stworzenia świata przez Pana Boga. Z tego też względu, o-pracowaliśmy krótką lekcję statystyki: jak się rozwija (nieszczęsna) pandemia, i co nas czeka.

Porówujemy "dodatnie" wyniki testów mikrobiologicznych w czterach krajach. 

Poniżej przedstawiamy cztery serie statystyczne: są to ilości potwierdzonych przez testy mikrobiologiczne ("wymazy" po polsku, "tampony" po włosku) przypadków koronowarusa w czterech krajach (dane z John Hopkins Hospital)

Dane mają tę samą oś X (początek 24 luty, kiedy stwierdzono pierwsze zakażenia w Lombardii), ale oś Y jest przez program komputerowy ustalana automatycznie. Potraktujemy te dane, jak zwykłe pomiary fizyczne. Oto one:

1. Najpierw dane o najlepszej jakości pomiarów, układające się w "jakąś" matematyczną krzywą, dość "gładką"

1) Widać jednak, że 10 marca popełniono jakiś błąd pomiarowy - brak danych. Oczywiście, w świecie fizycznym, wszystko ma swoją przyczynę. Albo rząd zablokował pomiary, albo zmieniono testy, albo, po prostu, zabrakło internetu i dane nie "spłynęły". Prawidłowo, powinno się dane z 10 i 11 marca uśrednić. 

2) Widać też okresowość, mniej więcej co 7 dni: apewne w soboty i niedziele laboratoria nie pracują. 

2. A oto drugi kraj, który zaraz po tym pierwszym został uderzony epidemią (WHO udawało wówczas, że to jeszcze nie pandemia)

1) Widać wyrażne przesunięcie "w czasie". Oczywiście, to nie student przesunął oś, ale epidemia, ma swoje mechanizmy. W pierwszym pokazanym kraju, w każdej miejscowości (czyli wiosce czy dzielnicy) w ostatnim tygodniiu karnawału odbywa się festa: duży kocioł spaghetti i dobre wino. Ostatni tydzień karnawału w tym roku to był 15-21 luty.

2) W drugim kraju, pokazanym tutaj, 8 Marca odbyła się w stolicy wielka manifestacja, ze 100 tysiącami delegatów z całego kraju, którzy póżniej wrócili autobusami do swoich miast.

3) Ale krzywa wykazuje jakby dwa maksima: musiał wystąpić jeszcze jakiś inny meczhanizm około 8 kwietnia (Wielki Tydzień). Procesja w Sewilli?

4) Kraj ten ma połowę ludności w stosunku do pierwszego, a całkowita liczba zachorowań (przy mniejszej ilości wykonanów testów) jest większa niż w pierwszym. Powodu nie znamy.

3. Trzecia krzywa ma fatalną prezentację. Program komputerowy znormalizował oś Y do jednej, na pewno błędnej wartości: może w przesłanych danych komputer przeczytał przecinek jako kropkę. 

1) Kraj ten nie wierzył w epidemię, i jakiś czas nawet żartował z pierwszego. 16 marca zrobiono tam nawet wybory: pierwszą turę, bo dwa tygodnie później wyniki (testów mikrobiologicznych) były już jasne.

2) Kraj ten nadal (30 kwietnia) nie wykazuje znacznego spadku dodatnich wyników testów (nie jest to liczba chorych, tylko ilość dodatnich wyników testów). 

4. Czwarty kraj leży w chłodniejszej strefie pogodowej niż trzy poprzednie. Ma tyle ludności co kraj drugi, ale ilość "dodatnich" wyników na dzień dzisiejszy jest nieco mniejsza, niż sąsiedniego krau, o 1/4 ludności

1) Widać, że w czwartym kraju krzywa jest jeszcze bardziej przesunięta na prawo. Powrót z zimowych wakacji z Alp?

2) i W kraju tym, trudno jeszcze (1 maja) mówić o "ogonie" funkcji rozkładu.

W fizyce, dane doświadczalne zawsze powinny być porównane z teorią. Pokazywaliśmy je Państwu na samym początku pandemii. Oto one jeszcze raz.

1) Niestety, teoria się nie sprawdza: krzywe doświadczalne z prawej strony (ich "ogony") są znacznie dłuższe niż teoretyczne. Pewno występują mechanizmy (społeczne, nie medyczne) przez teorię nie przewidziane.

2) Na szczęście, teoria się nie sprawdza: na razie (30 kwietnia) ilość zmarłych w Wielkiej Brytanii jest znacznie mniejsza niż przewidywania, choć nie wiele. Dopasowanie numeryczne krzywej doświadczalnej z Wlk Brytanii, jej ekstrapolacja i całkowanie po całym przedziale, da "na oko" 100 tysięcy, a "przewidywania" mówiły o 500 tysiącach decessi.

Jak to dobrze, że czasem naukowcy się mylą. A może to politycy, przestraszeni, właściwie zareagowali? .

Miłego długiego weekendu!

Grzegorz Karwasz