6 подписчиков
Читаю книгу Джим Аль-Халили, Джонджо Макфадден "Жизнь на грани".
Цитаты и выдержки ниже.
...
Шредингер показал, что величина отклонений от законов обратно пропорциональна квадратному корню числа задействованных частиц. Так, внутри шара, наполненного триллионом (миллион миллионов) частиц, газовые законы действуют с отклонением лишь в одну миллионную. Однако, если шар наполнен лишь сотней частиц, закон не будет действовать в одном случае из десяти.
...
Шредингер задался вопросом: достаточно ли гены велики для того, чтобы точность воспроизведения зависела от классических законов. По расчетам ученого, размер гена не превышает размера куба, грани которого равны 300 ангстремам. В таком кубике содержится около миллиона атомов. Количество кажется огромным, но квадратный корень из миллиона — тысяча, а значит, погрешность в передаче информации может иметь место в одном случае из тысячи. Но, по факту, на миллиард случаев нормальной передачи гена приходится меньше одного случая мутации. Из-за чего Шредингер высказал мысль, что высокая степень надежности указывает на то, что законы наследственности подчиняются строгим законам квантовой механики, основанным на принципе — «порядок из порядка», а не законам термодинамики, основанным на принципе — «порядок из хаоса».
...
После выхода книги Шредингера была открыта двойная спираль ДНК, и молекулярная биология стала развиваться невероятными темпами, причем без всякой связи с квантовыми явлениями. Клонирование генов, генная инженерия, генетическая дактилоскопия и секвенирование генома разрабатывались биологами, которые уклонялись от погружения в сложнейшую математику квантового мира. Большинство ученых уже и не помнили о заявлении Шредингера или выступали против идеи, что для объяснения феномена жизни необходимо обратиться к квантовой механике. Заявление Шредингера было воспринято скептически еще и потому, что в научных кругах господствовали представления о том, что хрупкие квантовые состояния не могут поддерживаться в теплой, влажной и суетливой молекулярной среде внутри живых организмов.
...
Рассеянные частицы могут менять свое поведение и обнаруживать квантовые свойства при определенных условиях и на очень короткий период времени. Например, ядра атомов водорода, содержащиеся внутри нашего организма, способны выстраиваться в линию и генерировать когерентные сигналы об изменениях квантовых свойств спина, фиксируемые МР-томографом. Но это возможно лишь при воздействии на атомы водорода сильнейшего магнитного поля, создаваемого мощнейшим магнитом: как только магнитное поле исчезает, частицы вновь начинают двигаться хаотично под воздействием общего молекулярного разрозненного движения, а квантовый сигнал рассеивается и становится недоступным для обнаружения.
...
Только при снижении температуры объекта до абсолютного нуля (–273 °C) молекулярное движение прекращается, декогеренция сдерживается и квантовая механика наконец имеет возможность проявить себя. Шредингер имел в виду то, что жизнь каким-то образом умудряется функционировать по инструкции, которая обычно предназначена для объектов градуса на 273 холоднее, чем любой живой организм.
...
Живая материя радикально отличается от неодушевленных объектов, поскольку относительно небольшое количество высокоупорядоченных частиц (такие частицы есть внутри гена или внутри механизма птичьего компаса) могут определять состояние всего организма. Именно это явление Йордан называл усилением, а Шредингер — порядком из порядка. Цвет ваших глаз, форма носа, черты характера, интеллектуальные способности и предрасположенность к болезням определяются высокоупорядоченными супермолекулами, которых ровно 46: это ДНК-хромосомы, которые наследуются от родителей. Неодушевленный объект не обладает подобной чувствительностью к структуре материи, тонко и сложно организованной на глубинном уровне, где действуют не классические, а законы квантовой механики.
...
Все, что делают живые существа, можно представить в виде колебания и покачивания атомов… Ричард Фейнман
...
3 минуты
13 июля