التركيب الضوئي الكمومي

تأليف: اندرو ماسترسون

ترجمة: إبراهيم عبدالله العلو

تظهر الأنظمة البيولوجية نفس الآثار الكمومية التي تبديها الأنظمة غير البيولوجية بحسب العلماء الذين حددوا مواضع فائقة في الجزيئات داخل بكتيريا الكبريت الأخضر الحاصدة للضوء

نشرت هذه الاكتشافات في مجلة نيتشر للكيمياء واستبعدت افتراض سابق في ميكانيك الكم في نوع آخر من البكتيريا وفي الوقت ذاته أثبتت للمرة الأولى أن عملية التركيب الضوئي في مستوى ما هي عملية كمومية

استخدم فريق من الباحثين في جامعة جرونينجن في هولندا بقيادة الدكتور توماس جانسن استقطاب الضوء لفحص سلوك سبعة جزيئات حساسة للضوء تشكل جهاز التركيب الضوئي داخل البكتيريا

واستخدموا فوتون لتحريض جزيئين بشكل متزامن ثم طبقوا التحليل الطيفي لتحديد ما إذا كان المدخل قد وضع الأهداف في في وضعية فائقة

ويشرح جانسن قائلاً” يجب أن يظهر التحليل الطيفي في وضعية فائقة كتلك اشارة محددة متذبذبة وهذا بالضبط ما شاهدناه.”

ولكن المهم في تلك الملاحظة هو استمرارية الوضعية الفائقة

ادعت ورقة بحثية نشرت عام 2017 في مجلة ساينس ادفانسيس انها التقطت وضعيات فائقة في بروتين في نوع آخر من البكتيريا. ولكن النتيجة تعرضت للنقاش من قبل بحاثة آخرين في الحقل لإن الحالة قيست بجزء أطول من بيكو ثانية. وهذا فاصل دقيق للغاية لا يشكل سوى 0.000,000,000,001 من الثانية ولكنه أطول مما تتوقعه نظرية الكموم

ويقول جانسن وفريقه أن قياسات عام 2017 كانت خاطئة. ويضيف” أثبتنا أن الآثار الكمومية التي ذكروها كانت ببساطة تنوعات طبيعية في الجزيئات.” أما نهجنا فقد أعطى نتائج متوافقة مع التوقعات النظرية

ويقول” اكتشفنا آثاراً كمومية استغرقت الفترة المتوقعة بحسب النظريات وانها تعود للطاقة المفروضة على جزيئين بشكل متزامن.”

تشكل اكتشافات الفريق أول دليل حاسم على ان الآثار الكمومية المتوافقة نظرياً تحدث في الأنظمة البيولوجية.

يقول جانسن” وهذه ملاحظة مهمة لكل من يهتم في العالم المثير لميكانيك الكم وقد تلعب النتائج دوراً في تطوير أنظمة جديدة مثل تخزين الطاقة الشمسية إلى تطوير حواسيب الكموم.”

المصدر:

COSMOS

Quantum photosynthesis

By Andrew Masterson

23 May 2018