رفتار کوانتومی وابسته به شکل فضایی مولوکول است!
مارپبچ، شکل مهم در نقشه ی ژنتیکی است. این چرخش پادساعتگرد، زمینه ی ایجاد حیات را بر کره ی زمین فراهم کرده است. ساختار خاص فضایی در مولکول ها فقط محدود به مولوکول زیستی ژنتیکی نیست بلکه ساختارهای شش گوش در نگاه دو بعدی بر ساختار مولکول ها بسیار چشم گیر است. ساختار هندسی خاص در زندگی اطراف ما- که در مولکول های مختلف مشاهده می شود- ما را به سوی چرایی آن میبرد.
چرا این ساختار در مولکول ها مشاهده می شود و چرا چنین چرخش پادساعتگرد در مولکول های DNA وجود دارد؟
آیا امکان ساخت مصنوعی چنین ساختارهایی فقط محدود به روش های مهندسی ژنتیک بر روی ساختارهای از قبل تشکیل شده ی DNA با روش هایی مانند crispr cas9 است یا میتوان خود ساختارهای ژنتیکی و نقشه ی حیات را به شکل دلخواه، تولید کرد؟
دخالت انسان در این نقشه، چه تاثیری بر حیات آینده خواهد داشت؟
آیا انسان با این مداخله ها میتواند ناتوان کننده ترین بیماری های کنونی- که در حال حاضر قابل درمان نیستند- یعنی بیماری های ژنتیکی را درمان کند؟
و آیا باز شدن دست انسان در این مداخله ها همیشه سودمند است؟
از سوی دیگر وقتی رفتار ذرات کوانتومی، وابسته به شکل هندسی مولکول است و می دانیم شکل هندسی مولکول، وابسته به نگاه ناظری است- که بر مولکول مینگرد؛ به طوری که اگر ناظر بدون میکروسکوپ الکترونی بکوشد بر مولکول بنگرد تصویری نخواهد دید و اگر با یک چشم بر مولکول بنگرد، حالت سه بعدی آن را نخواهد دید و...- نقش مهم ناظر در رفتار کوانتومی ذرات کیهان از جمله الکترون، چه خواهد بود؟
آیا شکل حقیقی فضایی مولکول، همین است که امروز تصور می کنیم و یا شکل های پیچیده تری ممکن است در آینده همراه با پبشرفت تکنولوژی کشف شود؟
آزمایش های مستقیم بر دینامیک یونیزه ی تانلینگ tunneling ionization dynamics ، کشف کرده است وقتی تانلینگ کوانتومی از یک مولکولِ وابسته به کایرالیتی مولکولی باشد، الکترون ها به شکلی متفاوت عمل خواهند کرد.
(کایرالیتی Chirality یا دستسانی در هندسه: یک شکل در صورتی دستسان است (دارای دستسانی گفته میشود) که با تصویر آینه ی خود، یکسان نباشد، یا بطور خاص تر، نتوان تنها با چرخش و تبدیل و انتقال، آن را بر روی تصویر آینه ای اش ترسیم کرد. یک جسم دستسان و تصویر آینه ی آن را اشکال پادهمسان میگویند. لغت اروپاییِ مفهوم دستسانی یعنی واژةٔ Chirality از واژه یونانی (کایر) به معنای دست گرفته شده، و در آشناترین شکل از یک جسم دستسان، لغت اروپایی برای شکل پاد همسان (enantiomorph) از دو کلمه (شکل + متضاد) اشتقاق یافتهاست
. [E. Bloch et al, Revealing the Influence of Molecular Chirality on Tunnel-Ionization Dynamics, Physical Review X (2021)]
دینامیک یونیزه ی تانلینگ tunneling ionization dynamics: فرایندی که در آن الکترون ها در یک اتم یا یک مولوکول، از یک سد و مرز احتمالی رد می شوند و از اتم یا مولکول می گذرند.)
پروژه ی چرخش الکترون روی جهت تکانه- که جفت شدن چرخش- اوربیت نامیده می شود- با قدرت بر احتمال تانلینگ بین مولوکول های کایرال سیستم زیستی، تاثیر میگذارد. این پدیده ی هدایت الکترونی- که با یک جهت یابی چرخشی الکترون تشدید می شود- به عنوان انتخابی بودن چرخش القا شده با کایرال شناخته میشود. chiral-induced spin selectivity (CISS).
این پدیده، فیلتر شدن سودمند چرخش را با مولوکول های کایرال توضیح می دهد. این پدیده منجر به دستکاری چرخش های کوانتومی در مقیاس نانو با کاربردهای نوید بخش بر الکترونیک چرخشی و محاسبات کوانتومی از زمان کشف آن یعنی تقریبا دو دهه قبل است .
Chiral induced spin selectivity (CISS) describes efficient spin filtering by chiral molecules. This phenomenon has led to nanoscale manipulation of quantum spins with promising applications to spintronics and quantum computing, since its discovery nearly two decades ago
مطالعات قبلی نشان داده است هندسه ی مارپیچی- که در بسیاری از مولوکول های زیستی مانند DNA و مارپیچ های آلفای پروتئین ها یافت میشود- باعث فیلترینگ قدرتمند چرخشی میشود که با انتقال به شدت تقویت شده، همراه و در نهایت مرتبط است و اکنون مطالعه ی جدید در ارزیابی دینامیک تانلینگ الکترون در مقیاس آتوثانیه(آتوثانیه معادل 10 به توان منفی 18 ثانیه است)، کشف کرده است احتمال اینکه یک الکترون، تانلینگ داشته باشد یعنی مرحله ای- که در آن، بسته ی موج الکترون به شکل تونلی خارج شود- و زمان بندی رخداد تونلی، وابسته به کایرالیتی مولکول است.
این نتایج جالب، کار زمینه ای برای مطالعات بیشتر را به گونه ای تغییر میدهد و از خصوصیات قرینگی منحصر به فرد مولکول های کایرال استفاده خواهد کرد تا سریع ترین فرایندهای رخ داده در واکنش ماده- نور را ارزیابی کند و منشا و علت دست سانی یا کیرالیتی ای را توضیح دهد- که سیستم بیولوژیک را میسازد.
https://www.facebook.com/photo/?fbid=725731532239399&set=a.291883805624176
Learn more about chirality and electron spin by visiting the Resonance Science Foundation website where the article “Attosecond-Scale Research Elucidates Dynamics of Spin-Dependent Quantum Tunneling Through Chiral Molecules” is available for free in the science section:
https://www.resonancescience.org/.../attosecond-scale...
While visiting the site be sure to check out the epic free full series Unified Science course:
https://www.resonancescience.org/courses
And become a Contributing Member today to gain full access to all RSF content including live virtual events with Nassim Haramein, RSF research staff, Resonance Academy faculty, and much more!
https://www.resonancescience.org/contributing-members
برخی توضیح ها از دکتر سلمان فاطمی نورولوژیست
مطالعه ی بیشتر در مقاله چه موجودی به ناظر هوشمند، هویت و شخصیت میدهد؟! و سلسله مقالات تأثیر نگاه انسان بر رفتار ذرات کوانتومی جهاندر همین کانال👇🏿
آدرس مطب : اصفهان ، خیابان آمادگاه ، روبروی داروخانه سپاهان ، مجتمع اطبا ، طبقه اول
تلفن : 32223328 - 031