Kto by pomyślał - ptaki posługują się fizyką kwantową

Pomyślelibyście, że ptaki są wyposażone w biologiczne mechanizmy opierające się na fizyce kwantowej? Choć brzmi to dość nieprawdopodobnie, to jednak ostatnie doświadczenia pokazują, że można jeszcze dużo nauczyć się o naturze. A o co właściwie chodzi?

Kto by pomyślał - ptaki posługują się fizyką kwantową 1Ptak
Henryk Tur

Pomyślelibyście, że ptaki są wyposażone w biologiczne mechanizmy opierające się na fizyce kwantowej? Choć brzmi to dość nieprawdopodobnie, to jednak ostatnie doświadczenia pokazują, że można jeszcze dużo nauczyć się o naturze. A o co właściwie chodzi?

Podczas migracji ptaki nawigują, wyczuwając pole magnetyczne Ziemi. Dokładny mechanizm działania tego "biologicznego kompasu" nie jest jasny. Gołębie prawdopodobnie korzystają z magnetytu w swoich dziobach, a inne ptaki - jak rudzik - mogą polegać na wyzwalanych przez światło reakcjach chemicznych, które zależą od orientacji ptaka w stosunku do pola magnetycznego Ziemi. Chodzi o mechanizm powstawania par rodników (RP).

Światło pobudza dwa elektrony w jednej cząsteczce i powoduje przejście jednego z nich do drugiej cząsteczki. Choć te dwa elektrony są od siebie oddzielone, istnieje między nimi więź zwana splątaniem kwantowym. Nie na stałe - elektrony w końcu wracają do stanu spoczynkowego. Zanim to jednak nastąpi, pole magnetyczne może wpływać na ustawienie względem siebie spinów elektronów, co zmienia właściwości chemiczne cząsteczek. Zmiany stężenia substancji chemicznych w różnych częściach oka mogą być wykorzystywane do określenia orientacji ptaka w przestrzeni.

Kto by pomyślał - ptaki posługują się fizyką kwantową 2
Rudzik

Ujmując to prościej: aktywowany światłem "kompas" w tylnej części oka niektórych ptaków potrafi dłużej utrzymywać subtelne stany kwantowe elektronów niż najlepsze sztuczne systemy. Postanowiono sprawdzić, jak długo utrzymują się stany splątania elektronów. Naukowcy oparli się na wynikach wcześniejszych eksperymentów dotyczących europejskich rudzików, wystawionych na działanie pola magnetycznego o zmiennym kierunku. Okazało się, że pole magnetyczne o natężeniu 15 nanotesli - co stanowi mniej niż jedną tysięczną ziemskiego pola magnetycznego - zakłócało u ptaków poczucie kierunku.

Ale oscylujące pole magnetyczne może zakłócać poczucie kierunku jednie wtedy, gdy elektrony pozostają splątane. Słabsze pole magnetyczne potrzebuje więcej czasu, by zmienić spin elektronu - na tej podstawie obliczono, że stan splątania elektronów u ptaka musi trwać co najmniej 100 mikrosekund. Tymczasem w warunkach laboratoryjnych, w podobnej temperaturze, w klatce z atomów węgla z atomem azotu w środku, podobne stany kwantowe utrzymują się co najwyżej przez 80 sekund. Być może badania ptaków pozwolą rozszerzyć wiedzę o fizyce kwantowej, która już teraz wydaje się totalnym szaleństwem.

Źródło artykułu: WP Gadżetomania

Wybrane dla Ciebie

Masz głośnych sąsiadów? Szwajcarzy znaleźli na to sposób
Masz głośnych sąsiadów? Szwajcarzy znaleźli na to sposób
Mikroplastik i zdrowie. To konsekwencje zanieczyszczenia środowiska
Mikroplastik i zdrowie. To konsekwencje zanieczyszczenia środowiska
Tajemnicza rotacja. Czy Wszechświat znajduje się w czarnej dziurze?
Tajemnicza rotacja. Czy Wszechświat znajduje się w czarnej dziurze?
Umożliwi skok technologiczny? Ten związek ma niezwykłe właściwości
Umożliwi skok technologiczny? Ten związek ma niezwykłe właściwości
Rewolucja w budownictwie: samonaprawiające się budynki z grzybów
Rewolucja w budownictwie: samonaprawiające się budynki z grzybów
Mają obserwować reaktor. Specjalne ukraińskie jednostki w Czarnobylu
Mają obserwować reaktor. Specjalne ukraińskie jednostki w Czarnobylu
"Trzeci stan istnienia". Komórki martwych organizmów mogą się przekształcać
"Trzeci stan istnienia". Komórki martwych organizmów mogą się przekształcać
Winny jest ozon. Zmiany klimatyczne nieustannie postępują
Winny jest ozon. Zmiany klimatyczne nieustannie postępują
Zaskakują dokładnością. Te prognozy zmian klimatycznych mają 30 lat
Zaskakują dokładnością. Te prognozy zmian klimatycznych mają 30 lat
Robił zdjęcia w Wielkiej Brytanii. Nagle jego torba zaczęła się ruszać
Robił zdjęcia w Wielkiej Brytanii. Nagle jego torba zaczęła się ruszać
Organizmy odporne na ekstremalne temperatury. Odkrycia naukowców
Organizmy odporne na ekstremalne temperatury. Odkrycia naukowców
Działa całą dobę. Ta chińska elektrownia jest niezwykła
Działa całą dobę. Ta chińska elektrownia jest niezwykła