Taimed Kasutavad Kvantfüüsika Ellujäämiseks

{h1}

Füüsikud ütlevad, et taimed ja lilla bakterid võivad kasutada kvantfüüsika põhimõtteid, et fotosünteesiks saada valgust ja ellu jääda.

Inimesed ei saa korraga teleporteerida ega elada mitmes kohas - aga kõige väiksemad materjaliosakesed võivad.

Neid hämmastavaid kvantmõjusid on traditsiooniliselt uuritud ja täheldatud ainult füüsika labori rangelt kontrollitud tingimustes. See tähendab, et kuni mõned teadlased on arvamusel, et selline imelik on olemas ka niisketes ja nõrkates bioloogilistes süsteemides.

Viimastel aastatel on see hüpotees saanud üha enam toetust, ajakirjanduses "Teadus" kirjeldatud uus uurimus, mis viitab sellele, et taimed võivad sellist füüsikat ellu jääda tugineda. [9 suurimat lahendamata müsteeriumid füüsikas]

Kõige tõhusam tee

Taimed suudavad korjata nii palju kui 95 protsenti päikesevalgust, mida nad imavad, muutes selle päikeseenergia keemilise energia koheseks muutumiseks 1 miljoni miljardikku sekundit protsessi nimega fotosüntees.

Uue teadusliku uuringu lillaste bakterite kohta, mis ka fotosünteesib, toetab rohkem ideed, et taimed kasutavad kvantmehhaanikat selle peaaegu täiusliku efektiivsuse saavutamiseks. Uurijad väidavad, et kvantifüüsika trikk, mida nimetatakse sidususeks, aitab valguse elementaarsetest osakestest (nn footonid) energiast leida kõige tõhusam tee taime (või lilla bakteri) nn reaktsioonikeskuse jaoks, kus valgusenergia toidab reaktsioon, mis toodab süsivesikuid.

Füüsikalises süsteemis võib ühtsust illustreerida paari pendeliga, mis pidevalt ülekantavad energia ühest teisest, edasi-tagasi ja edasi, ühtses tsüklilises režiimis.

Kui footon ärritab molekule raku sees, siis energia ei liiguta süsteemi läbi, vaid järgib ühtlasi erinevaid energiaallikaid, samal ajal otsides kõige tõhusama viisi reaktsioonikeskusse, kus tegelikult toimub keemiline reaktsioon.

See on tuntud kui superpositsiooni kvantpõhimõte või samaaegselt erinevates kohtades.

Quantum effects in nature

Kahtlustatakse ja eksperimenteeritakse elus süsteemides enne, kui teadlased käivitasid fotosünteesi organismis mitu molekuli väga lühikesi, kuid intensiivseid laserimpulsse - lillat bakterit Rhodopseudomonas acidophila see rakendab täpselt samu põhimõtteid, mis võimaldavad ellu jääda, kui taimed seda teevad, ning jälgib energia voogu oma süsteemi kaudu. [Keerutatud füüsika: 7 teadvuspõhjused]

Värskeimad uuringud, mida juhatas fotokunstide instituudi Niek van Hulst Castelldefelsis Hispaanias, läks veelgi kaugemale.

"Varasemad uuringud on teinud katseid, kus neil oli miljoneid molekule samas suurusjärgus, mida nad mõõdavad," rääkis WordsSideKick.com'ile uue uuringu kaaspresident Glasgowi Ülikooli Richard Cogdell.

"Kvantmõjusid võib näha, kuid nad olid üsna nõrgad. Ja me ei teadnud kunagi, kas see oli seepärast, et nad on nõrgad või et iga üksik molekul oli üksteisega faasist veidi ebastabiilne, nii et nad sekkusid nii, nagu te ei teeks vaadake kvantkäitumise ühtsust. "

Uute testide jaoks kasutasid teadlased taas lillat bakterit, kuid seekord laskunud laser vilgub ühe molekuliga, selle asemel et kasutada mitut molekuli korraga.

Bakterite valguskoormuskompleksid on paigutatud külgnevate rõngaste kujule või molekule, mis moodustavad ühe valguse koristamise kompleksi. Organismis rõngad pakendavad kokku, kuid teadlased eraldasid üksikud rõngad ja panid nad pinnale väljaspool bakterit. Kui footon puutub kokku isoleeritud ringiga, satub mõni neist välja nagu fluorestsents - loodusliku luminestsentsi vorm - mis on peamiselt energia kiire ülekandmine kõrgtehnoloogilisest tasemest madalama energia tasemeni.

Teadlased märkasid, et fluorestsentsi kogus ei püsinud püsivalt: see hoiab tõusu ja langemist, "ostsillaerub kõrge riigi ja madala riigi vahel, mis on see koherentne võnkumine," ütles Cogdell.

See võnkumine viitab sellele, et laserkiirgus suutis reaktsioonikeskuses kõige efektiivsemat energiaallikat leida peaaegu hetkeks - hoolimata bioloogilise süsteemi väga erinevatest tingimustest.

"Seda tüüpi koherentsusi on juba füüsilises süsteemis näha, kuid ainult väga madalal temperatuuril ja väga täpselt määratletud kontrollitavatel tingimustel," ütles Cogdell. "Üllatus on see, et näete neid mõjusid märjal, räpanesel bioloogilisel süsteemil toatemperatuuril. See on märkimisväärne leid, et võite seda bioloogias leida."

Greg Engel, Chicago Ülikooli keemiaprofessor, kes ei osalenud uuringus, ütles WordsSideKick.com'ile, et uuringu kõige põnevam element oli "kardina tõmbamine" ja õppida, kuidas fotosünteesi energiaülekanne tõesti toimib. "Autorid viitavad meile uuele disainipõhimõtetele, mis võimaldavad kontrollida energia voolu molekulaarsüsteemide kaudu," ütles Engel.

Kui on selge, millised tegurid mõjutavad sidususe sagedust ja seda, kas seda on võimalik muuta, võivad leiud kaasa tuua valguskasvatusprotsessi efektiivsuse suurendamise, ütles Cogdell.

Ja see saavutus võiks sillutada tee kunstliku fotosünteesi abil palju tõhusamatele fotogalvaanilistele rakkudele elektrienergia tootmiseks, mis jäljendaks iga üksiku, õrna rohelise lehega tõenäoliselt toimivat vähesefektiivse protsessi.

Jälgi Katia Moskvitchit Twitter @SciTech_Cat. Järgne meile @wordssidekick, Facebook & Google+. Algne artikkel WordsSideKick.com kohta.


Video Täiendada: Esoteric Agenda - Best Quality with Subtitles in 13 Languages.




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com