전 세계의 전체 코로나 바이러스는 160 밀리리터에 불과합니다.

수학자 Christian Yates는 BBC 수학 프로그램에 의해 접촉 한 후 전 세계의 SARS-CoV-2 코로나 바이러스 입자의 양을 추정했습니다. 그는 우리가 가설에 기반한 추정치에 대해 이야기하고 있기 때문에이 요청을 매우 신중하게 다루었으며 최근 The Conversation의 기사에 자신의 추론을 발표했습니다.

“그러면 총 부피가 실제로 얼마인지 대략적인 계산을 어떻게 시작합니까? 다행히도 저는 이런 종류의 대규모 역 추정에 대해 어떤 형태를 가지고 있는데, 제 책 The Mathematics of Life and Death를 위해 여러 가지 작업을 수행하여 Christian Yates를 썼습니다. "그러나 우리가이 특별한 수치 적 여정을 시작하기 전에 이것이 가장 합리적인 가정에 기반한 근사치라는 것을 분명히해야하지만 개선 할 수있는 곳이있을 수 있음을 기꺼이 인정합니다."

그래서 어디서부터 시작합니까? 먼저 세계에 얼마나 많은 SARS-CoV-2 입자가 있는지 계산하는 것이 좋습니다. 이를 위해서는 얼마나 많은 사람들이 감염되었는지 알아야합니다. (동물이 아닌 인간이 바이러스의 가장 중요한 저장소라고 가정합니다.)

통계 웹 사이트 Our World in Data에 따르면 매일 50 만 명의 사람들이 COVID 양성 반응을 보입니다. 그러나 우리는 많은 사람들이 증상이 없거나 검사를받지 않기로 선택했기 때문에이 목록에 포함되지 않을 것임을 알고 있습니다. 또는 자국에서 광범위한 검사를 쉽게 이용할 수 없기 때문입니다.

통계 및 역학 모델링을 사용하여 Christian Yates 건강 측정 및 평가 연구소는 매일 감염된 실제 사람 수가 300 만 명 이상이라고 추정했습니다.

현재 감염된 각 사람이 가지고 다니는 바이러스의 양 (바이러스 부하)은 감염된 지 얼마나되었는지에 따라 다릅니다. 평균적으로 바이러스 부하는 감염 후 약 6 일 후에 증가하고 정점에 도달 한 후 꾸준히 감소합니다.

지금 감염된 모든 사람들 중에서 어제 감염된 사람들이 전체에 약간의 기여를 할 것입니다. 며칠 전에 감염된 사람들은 조금 더 기여할 것입니다. 3 일 전에 감염된 사람은 아직 적습니다. 평균적으로 6 일 전에 감염된 사람들은 바이러스 부하가 가장 높습니다. 이 기여도는 7 일, 8 일 또는 9 일 전에 감염된 사람들의 경우 감소합니다.

우리가 알아야 할 마지막 것은 인간이 감염의 주어진 시간에 포함하는 바이러스 입자의 수입니다. 바이러스 부하가 시간에 따라 어떻게 변하는 지 대략적으로 알고 있으므로 최대 바이러스 부하 추정치로 충분합니다.

공개되지 않은 연구는 감염된 원숭이의 다양한 조직의 그램 당 바이러스 입자 수에 대한 데이터를 수집하고 인간을 대표 할 수 있도록 조직의 크기를 증가 시켰습니다. 그들의 추정 된 최대 바이러스 부하는 10 억에서 1000 억 바이러스 입자까지 다양합니다.

100 억 범위 (기하 평균)의 중간에있는 값으로 작업 해 봅시다. 전날 감염된 300 만 명 각각의 바이러스 부하에 대한 모든 기여도를 더하면 (3 백만이 대략 일정하다고 가정 할 때), 약 200 조 (2 × 1017)가 있음을 알 수 있습니다. 또는 2 억) 바이러스 입자.

이것은 정말 큰 숫자처럼 들립니다. 이것은 지구상의 모래알과 거의 같습니다. 그러나 총 부피를 계산할 때 SARS-CoV-2 입자는 매우 작다는 것을 기억해야합니다. 직경 추정 범위는 80 ~ 120 나노 미터입니다.

1 나노 미터는 10 억분의 1 미터입니다. SARS-CoV-2의 반경은 사람의 머리카락보다 약 1000 배 더 얇습니다. 후속 계산에서는 직경 100 나노 미터의 평균을 사용합니다.

단일 구형 바이러스 입자의 부피를 계산하려면 구형 부피에 대한 공식을 사용해야합니다.

V = 4π r3 / 3

r에 대해 SARS-CoV-2의 반경이 50 나노 미터 (설계 범위의 중심)라고 가정하면 바이러스 입자 1 개의 부피는 523,000 입방 나노 미터입니다.

이 매우 작은 부피에 우리가 앞서 계산 한 매우 많은 수의 입자를 곱하고 상당한 단위로 변환하면 총 부피가 약 120 밀리리터 (ml)가됩니다. 이 모든 바이러스 입자를 한곳에 모으려면 구체가 완벽하게 포장되지 않는다는 것을 기억해야합니다.

식료품 점에서 볼 수있는 주황색 피라미드를 생각하면 차지하는 공간의 대부분이 비어 있다는 것을 기억할 것입니다. 실제로 공백을 최소화하기 위해 할 수있는 가장 좋은 방법은 빈 공간이 전체의 약 26 % 인 "밀폐 된 포장 영역"이라는 구성입니다.

이렇게하면 SARS-CoV-2 입자의 총 수집 부피가 약 160ml로 증가합니다. 직경 추정치의 상단을 고려하고 스파이크 단백질의 크기를 고려하더라도 모든 SARS-CoV-2 단백질은 여전히 ​​코카콜라 캔을 채우지 않습니다.

크리스티안 예이츠는“지난 1 년 동안 발생한 모든 문제, 파괴, 박탈 및 생명의 상실이 의심 할 여지없이 최악의 음료가 될 수있는 음료를 몇 모금 만 마실 수 있다고 생각하는 것이 놀랍습니다.