Los Pájaros se orientan con la Cuántica

Los pájaros se orientan utilizando procesos cuánticos

Las investigaciones señalan que también explicarían la fotosíntesis.

Los procesos de entralazamiento cuántico podrían explicar la forma en que los pájaros se orientan en vuelo utilizando el campo magnético terrestre y también la fotosíntesis, según investigaciones que confirman que la cuántica interviene en los procesos biológicos.

Numerosos biólogos con conocimientos en física cuántica se preguntan si el desarrollo de los organismos vivos, desde que existen hace 4.500 millones de años, no se ha beneficiado de una u otra forma de la interacción entre el mundo cuántico, llamado microscópico, y el mundo macroscópico. Numerosos procesos biológicos siguen siendo misteriosos todavía, ya se trate de sus manifestaciones actuales o de las condiciones en las cuales aparecieron. Puede suponerse lógicamente que los procesos cuánticos intervienen también en los procesos biológicos, pero que todavía no somos capaces de identificarlos. Sin embargo, las considerables dificultades que encuentran los físicos para crear en laboratorio partículas cuánticas y para realizar experiencias con ellas evitando la decoherencia, ha llevado a pensar hasta ahora que estudiar la interacción entre un “bit” cuántico y un organismo biológico, aunque sea muy pequeño, de miles de átomos cálidos y húmedos, resulta imposible. Sin embargo, la revista del MIT, Technology Review, acaba de publicar al respecto sorprendentes informaciones en su blog que se refieren a artículos que mostrarían que los procesos de entralazamiento cuántico podrían explicar tanto la fotosíntesis como la forma en que los pájaros se orientan en vuelo utilizando el campo magnético terrestre.

Visión cuántica. Según el modelo establecido por estos científicos, los pájaros dispondrían de moléculas posicionadas detrás de sus ojos, sobre la retina, que serían sensibles tanto a los fotones de luz recibidos por el ojo, como al campo magnético terrestre. Cuando una de estas moléculas absorbe un fotón, se genera una pareja de electrones entrelazados y uno de ellos es transferido a la otra parte de la molécula. En ausencia del campo magnético terrestre, la pareja de electrones entrelazados se unen para resituar al electrón en su estado inicial. Pero el campo magnético puede modificar el spin de uno de los electrones entrelazados, permitiendo a ambos recolocarse en un estado diferente. La molécula adoptaría entonces un nuevo estado que el pájaro podría percibir.

Lo más importante es que el estado de entrelazamiento podría ser mantenido antes de la decoherencia y durante un periodo de alrededor de 100 microsegundos. Esta duración es considerable, ya que las experiencias relacionadas con el entrelazamiento en los sistemas físicos muestran que, en las condiciones experimentales, el estado de entrelazamiento no dura más de 80 microsegundos. Los investigadores destacan un aspecto aún más sorprendente: la utilización de fenómenos de entrelazamiento cuántico en los procesos de magnetorecepción biológica estudiados, no son sino el subproducto de estos procesos. No son en realidad su esencia. Todo ocurre como si el organismo biológico, al evolucionar, se hubiera beneficiado de una propiedad cuántica que se encontraba disponible, pero que no la habría inventado. De ahí a pensar que otras moléculas y átomos presentes en los organismos vivos utilizan el entrelazamiento cuántico sin que nosotros lo sepamos, incluyendo el funcionamiento de nuestro cuerpo, cerebro y células genéticas, sólo hay un paso. De esta forma se abre un nuevo dominio fascinante de investigación.

Fuente: Automates Intelligents.

La Fotosíntesis es un Proceso Cuántico

La coherencia cuántica electrónica ondulatoria

proporciona extrema eficacia a la transferencia energética

El secreto de la eficiencia del proceso de la fotosíntesis, clave para muchas formas de vida, podría hallarse en un mecanismo cuántico que, por primera vez en la historia, ha podido observarse en laboratorio gracias a una técnica denominada de espectroscopia electrónica de dos dimensiones. Investigadores norteamericanos consideran que el descubrimiento de un notable tiempo de vida de la llamada coherencia cuántica proporciona una extrema eficacia a la fotosíntesis, y que capacita al sistema para probar simultáneamente todas las posibilidades de conducción de energía potencial. De esta forma, el sistema elige la más eficiente de ellas en el proceso de convertir, energía solar en energía vital.

La física cuántica, también conocida como mecánica ondulatoria, es la rama de la física que estudia el comportamiento de la materia cuando las dimensiones de ésta son tan pequeñas, en torno a 1.000 átomos, que empiezan a notarse efectos como la imposibilidad de conocer con exactitud la posición de una partícula, o su energía, o conocer simultáneamente su posición y velocidad, sin afectar a la propia partícula.

La fotosíntesis, clave para la vida en la Tierra, consiste en una serie de procesos por los que plantas y las cianobacterias (bacterias acuáticas que producen su alimentación por medio de la fotosíntesis) captan la energía de la luz y la transfieren a los centros de las reacciones moleculares, convirtiéndola así en energía química con una eficiencia del casi el 100% y a una velocidad casi instantánea.
Un estudio realizado por investigadores del Departamento de Energía del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) y de la Universidad de California en Berkeley (Estados Unidos), ha confirmado que bajo el proceso de la fotosíntesis subyace un mecanismo cuántico.
Según explican estos investigadores en un comunicado del Berkeley Lab, los secretos del funcionamiento de la fotosíntesis y de su alto rendimiento subyacen en el nivel cuántico de la materia, es decir, en los efectos mecánicos de las partículas subatómicas. Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista Nature. En este artículo, los investigadores explican que han obtenido evidencias directas de que el notable tiempo de vida de la coherencia cuántica electrónica ondulatoria juega un importante papel en este proceso de transferencia energética que supone la fotosíntesis. Según el líder de esta investigación, Graham Fleming, las características ondulatorias del fenómeno de la coherencia cuántica podrían explicar la extrema eficiencia de la fotosíntesis porque capacita al sistema para probar simultáneamente todos los “caminos” o posibles vías de energía potencial antes de elegir el más eficiente de ellos.

La coherencia cuántica es un término que hace referencia a la condición de un sistema cuántico (es decir, de partículas subatómicas) cuando sus constituyentes reducen una función de onda en un estado físico de partículas concretas. Cuando una función de onda se concreta, estas partículas se relacionan de una determinada manera unas con otras. Sus relaciones están descritas por la mecánica cuántica. Fleming y sus colaboradores han conseguido detectar, por medio de mediciones electrónicas espectroscópicas realizadas a una escala de tiempo de femtosegundos (un femtosegundo es la unidad de tiempo que equivale a la milbillonésima parte de un segundo), señales cuánticas u oscilaciones electrónicas coherentes, tanto en las moléculas donantes como en las receptoras, generadas por excitaciones energéticas inducidas por la luz. Descubrieron, además, que dichas oscilaciones se encuentran y se interfieren unas con otras constructivamente, formando movimientos ondulantes de energía (estados de superposición) que exploran todas las vías de energía potenciales de manera simultánea y reversible, eligiendo aquellas vías de mayor eficiencia energética. Este hallazgo tropieza con la explicación científica tradicional de la fotosíntesis ya que, en palabras de Fleming: “La descripción de salto clásica de los procesos de transferencia de energía es tanto inadecuada como imprecisa. Nos da una imagen incorrecta de cómo funciona en realidad el proceso, y pierde un aspecto crucial de la causa de esta eficiencia extraordinaria”.

Consecuencias:
Según los investigadores, la demostración de que los procesos de transferencia energética implican la coherencia electrónica y que ésta es más intensa de lo que se esperaba, significa que este proceso es mucho más eficiente de lo que imagina la visión clásica. Aún se desconoce con exactitud el grado de beneficio que conllevan para la fotosíntesis estos efectos cuánticos. Los próximos pasos del grupo de investigación se centrarán en analizar la influencia de los cambios de temperatura en dichos procesos de transferencia energética. Por otro lado, también serán investigados los pulsos de luz y la manera de aplicar este funcionamiento de manera artificial a medios útiles.

DESCUBREN A WASP-18b

Es un planeta de gran tamaño que desafía a la astronomía

Un equipo de científicos británicos halló un planeta con un volumen diez veces superior al de Júpiter que orbita tan cerca de su estrella matriz que las corrientes estelares deberían haberle conducido ya, a la destrucción.
En un novedoso estudio que publica hoy miércoles 26 de agosto la revista británica Nature, un grupo de astrónomos de la Universidad de Keele (Reino Unido) asegura que este planeta bautizado como WASP-18b es una rareza en el mundo de la astronomía y que la probabilidad de observar un fenómeno semejante es de una entre mil. Se trata de un planeta del grupo de los "Júpiter Calientes", es decir, aquellos que se forman lejos de la estrella en torno a la cual orbitan y que se aproximan a la misma a lo largo de los años con ayuda de las corrientes estelares. Sin embargo, el WASP-18b es tan grande y se encuentra actualmente tan cerca de su estrella matriz que las mencionadas corrientes ya deberían haberle llevado directamente a impactar contra el astro. De hecho, la supervivencia de este tipo de planetas no suele ser superior a un millón de años, un hito que ha batido con creces por el citado planeta. Como posibles causas, los científicos apuntan que las corrientes estelares de ese sistema son menos fuertes que las de nuestro sistema solar, lo que explicaría la longevidad del WASP-18b. Otra posibilidad sería que otro elemento exógeno aún no identificado sea el que evita la colisión del planeta con su estrella y su consiguiente destrucción, informó el diario español ABC.

El telescopio de Galileo Galilei cumple 400 años

Eppur si muove

"Y sin embargo se mueve"

El telescopio de tres aumentos de Galileo Galilei cumple 400 años
El astrónomo de Pisa afirmó, más allá de los datos científicos, el carácter absoluto de la teoría heliocéntrica, defendida por otros muchos antes que él.

A mediados de 1609, el astrónomo Galileo Galilei (1564-1642) construía en Pisa su primer catalejo, de sólo tres aumentos. A fines del mismo año, ya con un telescopio de 20 aumentos, sus descubrimientos probaban que el Sol no gira en torno a la Tierra, sino más bien al revés.
En ese más bien está la clave del caso Galileo, ya que el científico pisano no estaba dispuesto a poner en duda la teoría heliocéntrica. Ésta ya había sido defendida por el sacerdote polaco Nicolás Copérnico (1473-1543), cuya obra "Las revoluciones de las órbitas celestes", fue bien acogida por el papa Pablo III, a quien se la envió.
La teoría de Galileo era incompleta, y así hoy sabemos que tampoco el sistema solar es el centro del universo. Paradójicamente, quienes juzgaron a Galileo se comportaron como mejores científicos que él, al prohibirle defender sus ideas como si fueran verdades absolutas.

Como conclusión, podríamos citar que el filósofo de la ciencia Karl Popper (1902-1994) decía que Galileo fue más allá de los datos de la ciencia. No afirmó que el sistema copernicano fuera más exacto en sus cálculos y más útil para prever fenómenos astronómicos.

Eso ya se sabía.

Con el “y sin embargo, se mueve”, iba más allá de la utilidad: quiso afirmar una realidad. La ciencia, para Popper, necesita superar el carácter instrumental de la técnica. La relatividad ha mostrado que no es exacto en sentido absoluto que la Tierra gire en torno al Sol, pero al menos la teoría heliocéntrica, que Galileo defendía con entusiasmo políticamente incorrecto, era más cercana a la realidad que las teorías heredadas de los griegos. Las hipótesis no contrastadas son necesarias, según Popper, para “explicar lo conocido por medio de lo desconocido”; así crece el conocimiento.

El físico y astrónomo italiano Galileo Galilei nació en Pisa en 1564 y murió en 1642.Se negó a obedecer las órdenes de la Iglesia católica para que dejara de exponer sus teorías, y fue condenado a reclusión perpetua. Junto con Kepler, comenzó la revolución científica que culminó con la obra de Isaac Newton. Su principal contribución a la astronomía fue el uso del telescopio para la observación y descubrimiento de las manchas solares, valles y montañas lunares, los cuatro satélites mayores de Júpiter y las fases de Venus. En el campo de la física descubrió las leyes que rigen la caída de los cuerpos y el movimiento de los proyectiles. En la historia de la cultura, Galileo se ha convertido en el símbolo de la lucha contra la autoridad y de la libertad en la investigación.