QUANTUM WORLD

Европейская малиновка
(перелетная птица семейства дроздовых) давно привлекает внимание не только биологов, но и физиков, специализирующихся на квантовой механике. Последние утверждают, что "компасы", встроенные в глаза этих пташек, определяют направление магнитного поля Земли с помощью так называемого "квантового связывания".

Квантовое связывание – это такой квантово-механический эффект, при котором пара электронов (или других элементарных частиц), будучи пространственно разделены, все же могут влиять друг на друга. Лет десять назад, когда физики только начали экспериментально изучать этот эффект, его называли еще квантовой телепортацией. Демонстрация эффекта требует сложной аппаратуры и температур, близких к абсолютному нулю, и все равно – удержать электроны в "связанном" состоянии удается всего несколько микросекунд. У малиновок нет ни аппаратуры, ни сверхнизких температур, но тем не менее, согласно последним расчетам, они умудряются связывать электроны, как минимум, на миллисекунды.

Справедливости ради следует сказать, что прямых доказательств наличия у птиц квантово-механического компаса, нет – есть предположение, основанное на множестве косвенных свидетельств, собранных за предыдущие годы, и есть возможный механизм квантово-механического связывания, предложенный группой Саймона Бенжамина (Simon C Benjamin) из Оксфордского университета в последнем номере журнала Physical Review Letters.

Малиновки определяют направление магнитного поля Земли благодаря специальным оптическим клеткам, криптохромам, находящимся у них в глазах, – именно там при попадании фотона и происходит "связывание". Ученые утверждают, что оно происходит из-за наличия в криптохромах экзотических молекул с названием, похожим на адрес электронной почты, - N@C60. Представляют они собой кубическую клетку, составленную из атомов углерода, с атомом натрия внутри. Именно там и происходит связывание электронных пар. Стоит одному электрону из пары отклониться на несколько нанометров в сторону, он начинает "чувствовать" изменение магнитного поля и передает свои "ощущения" электрону-партнеру. Тот в свою очередь, в зависимости от полученной информации, вызывает протекание той или иной химической реакции и в конечном счете сообщает малиновке, в какой стороне находится северный магнитный полюс Земли.

#Наука

Квантовая механика запаха

Перемещения атомов одной молекулы относительно друг друга, не приводящие к разрыву связей между ними — молекулярные колебания — могут быть обнаружены с помощью спектроскопа, который позволяет различать молекулы одинаковой структуры, но с разным характером молекулярных колебаний.

Ученые из Университетского колледжа Лондона решили проверить, как молекулярные колебания влияют на запах вещества. Они заменили водород в молекуле мускуса на дейтерий. Замена более легкого изотопа на более тяжелый не приводит к изменению структуры молекулы, но изменяет характер молекулярных колебаний. Как выяснилось, человеческий нос вполне способен различить подмену. Исследование, опубликованное в журнале PLoS One, показывает, что наши обонятельные рецепторы способны каким-то образом воспринимать квантово-механический эффект «неупругого туннелирования электронов».

Теория о том, что запах вещества «записан» в структуре его молекул, не находит подтверждения. Парфюмерам до сих пор приходится синтезировать множество образцов до того, как они получат желаемый аромат. Показав в 2011 году, что плодовые мушки могут отличить дейтерированные молекулы одоранта от обычных, исследователи недавно получили тот же результат для людей. Этот эффект трудно объяснить без применения теории молекулярных колебаний.

Более простым языком
Следуя из изложенного факта выше, получается что, запах мы чувствуем за счет колебаний. Каждая молекула имеет свою структуру и вызывает разные колебания.

#Наука