Существует эзотерическое высказывание: "как вверху, так и внизу". Согласно одной версии понимания этой фразы происходящее на микроскопическом уровне имеет параллели или зеркальное отражение в происходящем на макроскопическом уровне. Согласно другой интерпретации, по мере приближения к более полному пониманию себя самих (снизу), мы можем прийти к лучшему пониманию Вселенной вокруг нас (сверху).

Давайте взглянем на мир с точки зрения одной-единственной клетки организма. Внутри клеточного ядра обязательно находится молекула ДНК, которая содержит исчерпывающую информацию о строении и функционировании всей клетки. Однако ДНК — всего лишь "банк данных", содержащий указания, которые должны еще быть кем-то выполнены. В роли таких исполнителей на уровне клетки выступают энзимы — своего рода протеиновые «рабочие», которые выполняют множество текущих биохимических задач. Они служат катализаторами специфических химических реакций, а также участвуют в создании клеточной структуры путем соединения в единое целое различных органических молекул; либо служат для обеспечения "электрохимического зажигания" внутриклеточных обменных механизмов (чтобы заставить работать клеточные "двигатели") или для поддержания эффективной работы всей системы в целом. Энзимы состоят из протеинов — набора аминокислот, связанных между собой в линейном порядке, как бусы на нитке. Положительные и отрицательные заряды отдельных участков аминокислот посредством электростатического притяжения и отталкивания заставляют связки «бус» формироваться в трехмерные структуры, выполняющие особые функции. В центре находится специфическая "активная точка" этой макромолекулы, где и катализируются химические реакции. Молекула ДНК обеспечивает хранение, дешифровку и правильную последовательность размещения аминокислот при «сборке» каждого типа протеинов.

Молекулы состоят из еще более маленьких элементов, называемых атомами. Только в конце прошлого века ученые получили возможность ответить на вопрос "Что такое атомы?". Сейчас общеизвестно, что атомы также состоят из более мелких частиц, называемых электронами, нейтронами и протонами. Любые молекулы во Вселенной представляют собой бесконечное разнообразие сочетаний атомных и субатомных частиц, таких как электрон. Но что же представляет собой сам электрон?

Этот фундаментальный вопрос в течение столетия вызывал оживленные дискуссии в научной среде. Ответ на него является отправной точкой для понимания устройства атома и, более того, структуры Вселенной, а также поворотным моментом в эволюции нашего понимания физики.

Он подкрепляет уникальную концепцию «дополнительности» (комплементарности), согласно которой мир не черно-белый, а состоит из разных оттенков серого. Такая концепция провозглашает мирное сосуществование двух кажущихся разными, или даже противоположными, качеств, одновременно присущих одному и тому же предмету. Нигде принцип комплементарности не находит столь яркого воплощения, как в описании свойств электрона.

В начале двадцатого века ученые заметили, что в некоторых экспериментах электроны ведут себя как твердые тела. Они отскакивают друг от друга при столкновениях, как шары на бильярдном столе. Согласно механистическому представлению ньютоновской физики — это вполне предсказуемый вариант поведения частиц. В других экспериментах электроны вели себя скорее как волны или свет. Известный пример — "эксперимент с двойной щелью". Его результаты показали, что один и тот же электрон, может проходить через две щели одновременно. Такое явление было просто немыслимо с точки зрения ньютоновской физики, представляющей электрон в виде крошечного бильярдного шара. Только волны, но не частицы, способны пройти через два окна одновременно. Что же представляют собой электроны, которые могут вести себя и как волна, и как частица? Ответ прост: в рамках электрона существуют две взаимно исключающие характеристики — энергии и вещества. Это — суть принципа комплементарности. Электрон — не просто частица, и не только энергия. Он действительно обладает свойствами частицы и волны. Некоторые физики решили дилемму, называя электроны "волновыми пакетами".

Двойственный характер субатомных частиц является отражением взаимосвязи энергии и вещества, впервые открытой Альбертом Эйнштейном в начале 1900-х годов в его знаменитой формуле Е=mс2. Известно, что вещество и энергия являются взаимообратимыми. Это значит, что можно не только преобразовать вещество в энергию, но — теоретически — и энергию в вещество. Физики еще окончательно не доказали осуществимость такого превращения опытным путем в лабораториях, но похожее явление наблюдалось и было запечатлено на фотоснимках при работе с экспериментальными ядерными установками. В этих установках высокоэнергетический фотон света космического луча, проходя вблизи тяжелого атомного ядра, оставляет отпечаток на пленке таким же образом, как если бы он спонтанно становился парой частица/античастица. Фотон трансформируется в пару зеркальных частиц, то есть энергия становится веществом. Этот процесс противоположен тому, что происходит, когда вещество и антивещество при взаимодействии уничтожают друг друга, высвобождая огромное количество энергии.

Страницы: 1 2

Смотрите также

Брюшной тиф. Паратифы A и B.
...

Внедрение результатов работы в практику
Результаты исследования и основные положения диссертации используются в практической деятельности отделения амбулаторных методов диагностики и лечения НИИ ДОиГ ОНЦ РАМН, в Центрах и кабинетах по ва ...

Задачи исследования
1. Определить уровень антитоксического противодифтерийного и противостолбнячного иммунитета у детей, вакцинированных до выявления у них онкологического заболевания. 2. Исследовать иммунный стату ...