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植物通过量子物理学促进光合作用

发布时间:2019-12-11 03:34:32 阅读: 来源:氧化铁黑厂家

据国外媒体报道,20世纪初,笼罩着物理学的两朵乌云最终导致经典物理学出现危机,使得量子力学与相对论开始逐渐浮出水面,人类的量子物理史也仅仅百年左右,但是科学家发现植物可能懂得量子物理学,并通过这一原理促进光合作用的进行。传统意义上,量子效应让人感到微观世界非常的奇异,生物系统中也存在如此古怪的机理,关于植物可以利用量子物理学促进光合作用的假说已经得到越来越多地支持,在6月21日《科学》期刊上,科学家就发现植物可能依赖于物理学而生存。

芝加哥大学的化学教授认为我们可以通过这个发现获得新的灵感,使用分子系统行为来控制能量的流动,可以生产出更高效的光伏电池

光合作用被认为是地球拥有生命的标志性反应,科学家探索系外行星生命特征时也试图通过寻找能进行光合作用的生物,植物在进行光合作用时,可“收获”大约95%的太阳光照,并将其转换为化学能,该过程反应时间仅为千万亿分之一秒,甚至更少,吸收的太阳光波长为700nm与680nm。科学家通过对紫细菌的研究,发现植物可以通过量子物理学来实现这个近乎完美的高效反应。当一个光子在细胞中“激发”分子作用后,会通过最有效的途径参与光合作用,其中涉及到量子叠加原理。

物理学中的“连续”概念一直受到怀疑,科学家试图在生物系统中探索类似的反应,结果发现在多个分子参与的光合作用过程中,存在发射持续时间极短的信号脉冲,细胞“传感器”可跟踪这些能量包的流动。这项调查成果得到西班牙光子科学研究的支持,根据本项研究论文的合著者、格拉斯哥大学科学家理查德·科格德尔介绍:从量子效应可以看出,虽然其中拥有百万数量级的分子,但是其作用机制还是非常微弱的。#p#分页标题#e#

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