Category Archives: Знания от Квантовата физика

КАКВА Е ПРИЛИКАТА МЕЖДУ ЧОВЕШКА КЛ ЕТКА И НЕУТРОННА ЗВЕЗДА

  МЕЖДУ ЧОВЕШКА КЛЕТКА И НЕУТРОННА ЗВЕЗДА
 neutron-star-cell-e1488371491403
Учените откриха странна прилика между структурата на човешката клетка и тази на неутронната звезда.  
Започнем ли да сравняваме човек с неутронна звезда, сигурно няма да открием много прилики. Все пак неутронните звезди са космически обекти с невероятно силно магнитно поле, възникнали след колапс на звездно ядро, на някоя много далечна звезда, вероятно на хиляди светлинни години от Земята. Какво общо бихме имали с един такъв обект?
Ами, ето че учените са открили нещо общо. Според ново изследване, ние споделяме поне една обща черта с неутронните звезди: материята, която ни съставлява се подчинява на една и съща геометрия. Изследователите са открили, че „кората“ (външният слой) на неутронната звезда има същата структура и форма като мембраната на човешката клетка. Според учените, това може да означава, че независимо от различията, клетките и звездите се подчиняват на една и съща универсална геометрия.
„Това, че виждаме прилики с такава поразителна точност, между обекти с толкова различни мащаби предполага, че енергията се подчинява на една универсална и сравнително елементарна геометрия.“ – Charles Horowitz, астрофизик от Indiana University, Bloomington
За да разберем откритието, трябва да се потопим в странния свят на ядрената материя, която учените апетитно наричат „ядрена паста“, защото в действителност прилича на спагети и лазаня. Вижте сами:
nuclearpasta-img1
Тази ядрена паста се формира в плътната кора на неутронната звезда, благодарение на отблъскващите сили, които се конкурират със силното ядрено взаимодействие, което от своя страна държи кварките заедно. С други думи, две фундаментално различни сили действат една срещу друга, принуждавайки материята, която е изградена от различни елементарни частици, да формира скеле, приличащо на паста.
„Когато разполагаме с плътна маса от протони и неутрони, както е на повърхността на неутронната звезда, силното ядрено взаимодействие и електромагнитните сили си противодействат по такъв начин, че създават предпоставки за образуване на структури, които няма как да наблюдаваме ако разглеждаме тези две фундаментални сили поотделно.“ – обяснява биофизикът Greg Huber от екипа. „И сега, виждаме, че тази така наречена структура – паста, много наподобява структурите вътре в клетката, въпреки че двете на пръв поглед нямат нищо общо.“
Тази прилика за първи път е открита през 2014, когато Huber изучава уникалните форми на ЕР – ендоплазмения ретикулум – малките органели в клетките ни, които образуват протеините и липидите. Първоначално Huber смята, че тези структури са характерни само за меката тъкан. Но случайно попада на модел на неутронна звезда от Chuck Horowitz, и остава изненадан от поразителната прилика.
„Обадих се на Чък (Hotowitz) и го попитах дали не е взаимствал структурите на неутронната звезда от учебник по биология, но той остана изненадан от въпроса, тогава разбрах, че от това може да излезе нещо полезно.“
Може да видите приликата между ЕР на клетка от ляво и неутронна звезда от дясно.

Може да видите приликата между ЕР на клетка отляво и неутронна звезда отдясно.

Откритието събира двамата учени за да намерят приликите и разликите, както и да разберат условията, които пораждат образуването на структурите.
Обикновено материята се характеризира с нейната агрегатна фаза – твърдо, течно и газообразно състояние. Различните състояния се предизвикват от разнообразие от условия, като температура, налягане, плътност и други. Тези условия, между меката материя и неутронните звезди, силно се различават, все пак, неутронните звезди възникват след експлозия на супернова.
За неутронните звезди, силно ядреното взаимодействие и електромагнитните сили създават условия, които могат да бъдат обяснени с квантовата механика. От друга страна, в клетката, силите които държат мембраните се подчиняват на ентропични принципи, като се стремят да минимизират и оползотворят свободната енергия в системата. Още от пръв поглед ясно разбираме колко крайно различни са двете неща.
Докато приликата е забавна, която някак си по странен начин ни прави по свързани с космоса, то истински забележимото тук е разликата между двата обекта – биологична клетка и неутронна звезда – това подсказва, че енергията и материята и при двата обекта се направляват от едно и също геометрично правило, което едва сега започваме да разбираме.
http://fresh-science.com/prilikata-kletka-neutronna-zvezda/
тагове:прилика, човешката клетка, неутронна звезда