loader image
Banadir...Build Your Trust

هل تستخدم النباتات الميكانيكا الكمية في عملية التمثيل الضوئي ؟

قام باحثين من عدد من الجامعات في عام 2007 من بينهم باحثين في جامعة شيكاغو و جامعة واشنطن ومعهد الفيزياء في جامعة جارلس بتقديم فرضية أن النباتات تسخدم الميكانيكا الكمية و تتعامل بالحوسبة الكمية. إقترح الباحثون أن الميكانيكا الكمية التي ما تزال في دوائر الأبحاث العلمية و لم تدخل حيز التنفيذ تقوم بعملها في داخل حديقة المنزل. مما دفع البعض بالسخرية من هذا الأمر وإعتبروه نوعاً من الدعابة العلمية. الميكانيكا الكمية التي تطبق على الحاسب الكمي تحتاج الى شروط خاصة مثل درجات حرارة منخفضة جداً وضغط في ظروف محددة لتعمل بصورة طبيعية. في عالمنا الحقيقي يبدو الأمر للوهلة الأولى غير منطقى أن تعمل هذه الحواسيب الكمية في درجات الحرارة العالية مع جزيئات مثل الماء و ثاني أكسيد الكربون التي تصدم بكل شيء بصورة مستمرة.

بالرغم من ذلك الباحثين قاموا بإجراء التجارب على هذا الأمر و الشواهد على وجود آثار للميكانيكا الكمية باتت واضحة للعيان.

ولكن ماذا كيف يمكن للنباتات أن تستخدم ميكانيكا الكم وفي ماذا؟

Text Box: 1Photo Credit : VectorMine/Shutterstock  شكل يوضح عملية التمثيل الضوئيالميكانيكا الكمية في عملية التمثيل الضوئي :

التمثيل الضوئي هو أحد العمليات الحيويه الهامة على كوكبنا. وهو الذي يمد العالم بالأوكسجين والغذاء بإستخدام ثاني أكسيد الكربون. كل ذلك يتم من خلال الطاقة الشمسية. مع العلم بأن النباتات ليست وحدها هي المستفيده من عملية التمثيل الضوئي

فهنالك كائنات مجهرية أخرى مثل الطحالب والبكتريا وغيرها.

عندما تصدم الفوتونات بالكروموسومات تنقل طاقتها الحركية لجزيء الكلوروفيل في النبات و الطاقة المشبعة عبر الإلكترون تعرف بالإكسيتون.

هذا الإكسيتون يذهب بدوره الى مركز التفاعل ليتم إمداد المركز بالطاقه و التي تعرف بال ATP (Adenosine triphosphate)  و هو الجزيء الذي يعتبر بمثابة بطارية للخلية الحية. الميكانيكا الكمية تظهر عندما ينتقل الإكسيتون لمركز التفاعل.

كيف يمكن للإكسيتون أن ينتقل الى مركز التفاعل من غير أن يضل طريقة أو يحصل فقد في الطاقة، ليصل الى مراكز التفاعل. ناقشت بعض البحوث العلمية أن عملية التمثيل الضوئي للخلايا الحية قادرة على الحد من ظاهرة إزالة الترابط.

 في الميكانيكا الكمية يمكن أن يتم تمثيل الجسيم الكمي بمجموعة إحتمالات كل منها في موضع مختلف عن الآخر. عندما يود الباحثون معرفة موقع هذا الجسيم الكمي لا بد لهم من عملية القياس، عندها يجبر الجسيم الكمي على البقاء في موضع محدد بإعتبار أن هذه العمليه هي عمليه تقليدية او كلاسيكية. وجود الجسيم الكمي في عدد من الاماكن يعرف بالتراكب الموضعي. الإكسيتون في هذه الحال يتصرف كجسيم كمي ويقوم بالتأكد من جميع الطرق نحو مركز التفاعل. و بالتالي يمكن للإكسيتون أن يسلك جميع الطرق نحو مركز التفاعل لأنه يختبر أي الطرق توصل نحو المكان المحدد آنياً بغير أن يفقد طاقته وبالتالي يجد المسار الأسرع لمركز التفاعل

التغير من الظاهرة الكمية الى الكلاسيكية يعرف بإزالة الترابط و في المقابل الترابط هو العودة الى النظام الكمي. وختاماً نقول إن الفهم الدقيق لكيفية إنتقال الطاقة في النباتات خلال عملية التمثيل الضوئي يمكن أن يساعد المهندسين والباحثين في بناء أنظمة للطاقة بكفاءة عالية

Related Articles

Responses

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Share This