У нас внутри существует квантовая физика: ученые впервые обнаружили то, что их очень удивило

Исследование опубликовано в журнале PNAS, пишет Interesting Engineering.

Молекулярная динамика необходима для жизни, и это сложный процесс, в основе которого лежит протон. Протоны, субатомные частицы, играют жизненно важную роль в живых системах для производства энергии в клетках и имеют много других функций.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Квантовая тайна живых организмов

В течение многих лет ученые считали, что перенос протонов в биологических системах является химическим процессом, то есть это простое перемещение между молекулами воды и аминокислотами. Но теперь физики раскрыли квантовую тайну, которая скрывается внутри живых организмов.

По словам авторов исследования, они обнаружили, что способ движения протонов в биологических системах — это не только химия, но и квантовая физика. Этот отрытые дает больше возможностей для улучшенного понимания того, как информация и энергия передаются внутри живых существ.

Физики представили новое понимание внутренних механизмов жизни, основанное на неожиданной связи между движением электронов и протонов. Если протоны – это частица ядра атома, то электроны кружат вокруг этого ядра. Физики впервые выяснили, что что движение протонов в биологических системах не является чисто химическим процессом.

Они обнаружили прямую связь между спином (собственный момент импульса) электрона и переносом протонов в хиральных биологических средах, таких как белки. Хиральность в химии – это свойство молекулы не совмещаться в пространстве со своим зеркальным отражением.

Удивительное открытие физиков

Ученые изучили биологические кристаллы, включая лизоцим, фермент, который встречается у всех живых существ. Физики удивились, когда обнаружили, что электроны и протоны не движутся независимо, а их движения тесно связаны.

Физики выяснили, что, вводя электроны с определенным спином (квантовое свойство, которое заставляет их вести себя как крошечные магниты), они могут влиять на то, насколько легко протоны перемещаются через кристалл лизоцима.

Ввод электронов с одним спином сделал движение протонов легче, в то время как ввод электронов с противоположным спином заметно усложнил это выдвижение, как показали эксперименты. Этот эффект связан с возбуждением так называемых хиральных фононов, то есть крошечных колебаний в структуре кристалла. Эти колебания действуют как мост во взаимодействии между спином электрона и подвижностью протона.

Ученые считают, что обнаруженная связь между спином электрона и движением протонов может привести к появлению новых технологий, имитирующих биологические процессы, и даже новых способов управления передачей информации внутри клеток.

По словам ученых, соединение квантовой физики и биологической химии обеспечивает более глубокое понимание фундаментальных механизмов жизни и открывает возможности для создания новых технологий, способных управлять биологическими процессами.

Как уже писал Фокус, теория всего стала ближе. Физики нашли способ объединить квантовой мир с законами Эйнштейна. Ученые создали новую теорию квантовой гравитации, которая описывает гравитацию способом, совместимым со Стандартной моделью физики элементарных частиц. Это открывает путь к лучшему пониманию того, как началась Вселенная.

Также Фокус писал о том, что ученые впервые смогли визуализировать напрямую отдельные атомы в экстремальных условиях и подтвердили давнюю теорию.