Квантовая физика фотосинтеза
Казалось бы, что общего у биологии и квантовой физики, но эта глубинная связь уже найдена. Ученые из сферы Министерства энергетики в Америке, а также их коллеги из Франции, Нотр-Дамской Радиационной лаборатории путем метода спектроскопии, позволяющего отследить процессы субатомного уровня, принялись за изучение самой ранней стадии фотосинтеза. Проведенное исследование позволило увидеть значительно больше, чем наука располагала до этого времени.
Суть открытия заключается в следующем. Разные видовые категории растений, водорослей и даже бактерий имеют целый ряд механизмов, которые позволяют накапливать и использовать энергию света. Все они имеют так званый фотосинтетический центр реакции, а белки, что обитают в центрах, помогают растениям на начальной стадии фотосинтеза.
После попадания фотона света в клетку, активируется электрон в хромофоре, пигментной молекуле. Ученые, наблюдавшие процесс больше всего поразились тому, как один маленький фотон активирует сразу несколько разных хромофор одновременно, зрелище, сравнимое, разве что с марафоном. Исследование показало сложную комбинацию смешивания электронных состояний.
Эффекты квантового уровня, которые ученые наблюдали в эксперименте, дают основания пересмотреть описание фотосинтеза, которое было принято давно. Результат исследования может также использоваться химиками, нанотехнологами, и, в последствие, добиться значимых результатов в искусственном получении солнечного света на уровне настолько мелких его частиц. Пока что то, эксперименты по искусственному фотосинтезу стопорились из-за неспособности воспроизвести молекулярную матрицу хромофоры. Получение энергии солнечного света обещает стать более доступной, благодаря новому взгляду на давно открытый процесс фотосинтеза.
Ценность открытия состоит даже не в самом наблюдении, а в том, что это исследование доказало, что квантовая физика и биология неразрывно связаны. Они должны рассматриваться не как отдельные научные направления, а вместе, в своем единстве, ввиду наличия общих связей на глубоких уровнях.
