От: | Serginio1 | https://habrahabr.ru/users/serginio1/topics/ | |
Дата: | 15.04.24 18:38 | ||
Оценка: |
Микротрубочки состоят из единиц белка, известного как тубулин. В некоторых областях этого белка электроны начинают «вращаться» очень близко друг к другу. По словам г-на Хамероффа, в этот момент электроны могут запутаться количественно, после чего, даже в случае пространственного разделения, действие, которое происходит с одним из электронов, может влиять на другой. В этой ситуации возникновение и исчезновение квантовой когерентности может быть каким-то образом связано с динамической нестабильностью микротрубочек, которые полимеризуются или деполимеризуются и делают это постоянно, никогда не находясь в стабильном состоянии.
На молекулярном уровне все становится еще интереснее. Поглощенный свет возбуждает электрон внутри хромофора, части молекулы, определяющей отражение или поглощение света. Это запускает серию цепных реакций, в результате которых растение производит сахар. Используя компьютерное моделирование, исследователи из Чикагского университета изучили, что происходит с зелеными серными бактериями, фотосинтезирующими микробами.
Свет возбуждает электрон. Теперь электрон и оставленное им пустое пространство, называемое дыркой, действуют вместе как бозон. Эта электронно-дырочная пара называется экситоном. Экситон перемещается, чтобы доставить энергию в другое место, где для организма создаются сахара.
«Хромофоры… могут передавать энергию между собой в виде экситонов в реакционный центр, где энергия может быть использована, что-то вроде того, как группа людей перебрасывает мяч к воротам», — объяснила Big Think ведущий автор исследования Анна Схоутен. .
Ученые обнаружили, что пути экситонов в локализованных областях напоминают пути, наблюдаемые в экситонном конденсате — конденсате Бозе-Эйнштейна, состоящем из экситонов. Проблема с экситонными конденсатами заключается в том, что электроны и ионы имеют тенденцию к быстрой рекомбинации. Как только это происходит, экситон исчезает, часто до образования конденсата.
Эти конденсаты удивительно трудно создать в лаборатории, но они были здесь, прямо на глазах у ученых, в грязном организме при комнатной температуре. Образовав конденсат, экситоны образовали одно единственное квантовое состояние. По сути, они действовали как одна частица. Это образует сверхтекучую жидкость — жидкость с нулевой вязкостью и нулевым трением, — позволяющую энергии свободно течь между хромофорами.