پرندگان از فیزیک کوانتوم برای جهت‌یابی استفاده می‌کنند
تاریخ انتشار: ۲۸ تیر ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۲۵۷۰۱۰۶
به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز) ؛ سینه‌سرخ‌های اروپایی به قطب‌نما نیاز ندارند، زیرا به راحتی می‌توانند میدان مغناطیسی زمین را درک کنند و با کمک این حس شمال را از جنوب تشخیص دهند. برخی دانشمندان در گذشته حدس زده بودند که این قدرت جالب سینه‌سرخ‌ها و پرندگان مهاجر دیگه مبتنی بر فیزیک کوانتوم باشد و تحقیقات جدی موجب شده که ایده «قطب‌نمای کوانتومی» بیشتر محتل باشد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
محققان کشف کرده‌اند که در چشم این پرندگان پروتئین خاصی وجود دارد که CRY4 نام دارد و مخفف کریپتوکروم است. کریپتوکروم دسته‌ای از پروتئین‌ها هستند که به نور آبی حساسند و در گیاهان و جانوران یافت می‌شوند. کریپتوکروم‌ها در ریتم ساعت شبانه‌روزی بیولوژی گیاهان و جانوران و در سنجش میدان‌های مغناطیسی در برخی از گونه‌ها نقش دارند.
برخی دانشمندان فکر می‌کنند CRY4 مانند یک سوزن قطب‌نمای کوچک عمل می‌کند و فیزیک کوانتوم می‌تواند نحوه کار آن را توضیح دهد. اگر درست باشد، این یک گام بلند رو به جلو برای زیست‌فیزیکدانان -که نحوه همکاری فیزیک و زیست‌شناسی را مطالعه می‌کنند- محسوب خواهد شد. زیست‌فیزیکدانان به دنبال درک این هستند که چه وقتی فیزیک کوانتوم برای موجودات زنده مهم می‌شود.
تاکنون کسی روی پاسخ پروتئین CRY4 به میدان مغناطیسی تحقیق نکرده بود. بنابراین، به تازگی دانشمندان این پروتئین را در آزمایشگاه مورد مطالعه قرار دادند. آنها نوعی CRY4 را که در چشم سینه‌سرخ اروپایی یافت می‌شود، بررسی کردند و دریافتند که این پروتئین واقعا به میدان‌های مغناطیسی پاسخ می‌دهد و به راحتی می‌تواند شبیه یک قطب‌نما عمل کند. نتیجه این تحقیق در مجله علمی «نیچر» منتشر شده است.
عجیب، ولی واقعی
دانشمندان تصور می‌کردند که CRY4 برای کار کردن به نور آبی نیاز دارد و به همین دلیل در آزمایشگاه آن را زیر نور آبی آزمایش کردند. زمانی که نور این طول موج به این پروتئین تابیده شد، یک سری واکنش از خود نشان داد. این واکنش‌ها باعث شد که الکترون‌ها به اطراف منتقل شوند و در نهایت دو الکترون جفت نشده در قسمت‌های مختلف پروتئین باقی ماند. این الکترون‌های تنها دقیقا مانند آهنربای بسیار کوچک رفتار کردند. در واقع به لطف یک ویژگی کوانتومی الکترون معروف به اسپین این اتفاق افتاد.
آهنرباهای دو الکترونی می‌توانند به موازات یکدیگر یا در جهت مخالف هم قرار بگیرند، اما خود الکترون‌ها در برزخ کوانتومی عجیب و غریبی قرار می‌گیرند که به آن برهم‌نهی کوانتومی گفته می‌شود. در واقع، هر جسم فقط دارای یک مکان و یک سرعت است، اما این قاعده را نمی‌توان در مورد جهان کوانتومی به کار برد، چراکه الکترون‌ها می‌توانند به طور همزمان در مکان‌های بسیاری باشند و کارهای مختلفی انجام دهند.
بعد از تاباندن نور آبی و واکنش CRY4، این پروتئین هم می‌تواند به نسخه دیگری تبدیل شود و هم به حالت اولیه خود بازگردد و اینکه کدام حالت را انتخاب کند، کاملا بستگی به احتمالات الکترون دارد. و اینجا جایی است که میدان‌های مغناطیسی وارد می‌شوند. یک میدان مغناطیسی احتمال حرکت الکترون‌ها را در همان جهت تغییر می‌دهد و میزان فرم جدید پروتئین تشکیل شده را تغییر می‌دهد. پرندگان ممکن است این تغییر را حس کنند و به این ترتیب، میدان مغناطیسی زمین را تشخیص دهند.
کد خبر: 1103690 برچسب‌ها فیزیکمنبع: ایسکانیوز
کلیدواژه: فیزیک میدان مغناطیسی فیزیک کوانتوم الکترون ها نور آبی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iscanews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسکانیوز» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۲۵۷۰۱۰۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
برگزاری کنفرانس فیزیک بنیادی ایران به میزبانی قم
یعقوب نوروزی، مسئول برگزاری ششمین کنفرانس فیزیک بنیادی ایران روز دوشنبه در گفتگو با خبرنگاران بیان کرد: ما در راستای تحقق شعار سال به دنبال افزایش استفاده از ظرفیت‌های علمی و پژوهشی اساتید و دانشجویان هستیم و اعتقاد داریم که برگزاری همایش‌ها و کنفرانس‌های تخصصی در رشته‌های مختلف علمی، به طور حتم عامل مهمی برای رسیدن به این هدف است.
وی افزود: کنفرانس فیزیک بنیادی ایران نیز با همین هدف با حضور اساتید برجسته این رشته و ارائه مقالات منتخب، دوازدهم و سیزدهم اردیبهشت جاری در دانشگاه قم برگزار می‌شود و ما این روند را به صورت مستمر در سال جاری ادامه خواهیم داد، به نحوی که تا پایان سال حداقل در هر ماه شاهد برگزاری یک همایش ملی مهم در رشته‌های مختلف علمی در دانشگاه قم خواهیم بود.
مسئول کنفرانس فیزیک بنیادی ایران ادامه داد: دانشگاه قم بر اساس رسالت علمی و پژوهشی خود با سایر دانشگاه‌ها و مراکز علمی کشور و بسیاری از دانشگاه‌های معتبر خارجی همکاری دارد و ما تلاش می‌کنیم با استفاده از ظرفیت‌های علمی این دانشگاه در همه حوزه‌های مورد نیاز کشور، یافته‌های پژوهشی کاربردی را ارائه دهیم.
همچنین در این نشست، دبیر اجرایی کنفرانس فیزیک بنیادی ایران، گفت: برای برگزاری این کنفرانس از مدت‌ها قبل، طرح نوشته و اعضای کمیته‌های علمی و اجرایی مشخص شدند، همزمان با نهاد‌های تخصصی این موضوع همچون انجمن فیزیک ایران نیز مکاتبات و هماهنگی‌های لازم صورت پذیرفت.
سید وحید موسوی افزود: در ادامه اقدام‌های لازم برای کسب اعتبار علمی مورد نظر کنفرانس انجام و سایت و پوستر آن طراحی شد، در ادامه کار ثبت نام از متقاضیان صورت پذیرفت و ما در روز همایش میزبان ۱۶۰ شرکت کننده به صورت حضوری و مجازی خواهیم بود.
وی ادامه داد: ۲۰ مقاله تخصصی به این کنفرانس رسیده‌است که پس از انجام ارزیابی‌های لازم، ۲ مقاله از سوی نویسندگان آن به صورت سخنرانی و چهار مقاله نیز به صورت پوستر ارائه می‌شود. همچنین در این کنفرانس که با حضور استاد مهدی گلشنی (فیزیک‌دان و نظریه‌پرداز برجسته ترتیب می‌یابد) علاوه بر ارائه مقالات شاهد ۱۰ سخنرانی از سوی اساتید برجسته فیزیک خواهیم داشت.
باشگاه خبرنگاران جوان قم قم
مدیررسانهای پرسپولیس: سپاهان به جای شکایت بیجا، عذرخواهی کند