ENERGIA-ANYAG- ÉLET KŐRFORGÁSÁNAK KVANTUMOS ÖSSZEFÜGGÉSE

Amikor 1962-ben Richard Feynman egy előadásában az atommodellt helyezte a világ tudományos megismerésének központjában, akkor és az óta sem, értelmezik az élőlényeket úgy, hogy azok sajátos atomi halmazok.

Feynman tézisében azt mondta ki hogy minden anyagi halmaz örökké mozgó és kölcsönható részecskékből épül fel amelyek közel kerülnek egymáshoz, kapcsolatba lépnek de, soha nem zsúfolódnak össze túlságosan. Megállapítása természetesen helyes, de még gondolni sem mert arra, hogy ezek az atomi halmazok egy időegység alatt megtartják atomi összefonódásukat, folyamatos és szakadatlan változáson mennek keresztül és hosszasan sorolhatnánk az élővilág folyamatos változását az evolúciót.

A tudományok fejlődésével egyre több ismeretünk lett az atomokról. Mengyelejev legbátrabb lépése egyértelműen bebizonyította hogy a periodikus rendszer az elemek alapvető tulajdonságairól szól nem pedig egy önkényes konvenció. Tehát van egy a természeteben létező dinamikus rend. Az élővilág abban különbözök a szervetlentől, hogy folyamatos az “életjeneség”. Az anyagcsere folyamatok, amelyek nem mások, mint a dinamikus elemek, molekulák, vegyületek vesztésének pótlása. Az anyag és az élet kőrforgása a természetben jelen van. Ezt tekinthetjük egy állandónak azzal kiegészítve, hogy ezt a folyamatot csak és kizárólagosan a Nap energiája tartja fenn. Leegyszerűsítve: Bolygónkon állandónak tekinthetjük a 92 elem jelenlétét, amely elemek három halmazállapotot képviselnek. Bolygónknak nincs saját energiája, tehát az életjelenség függ egy külső energia forrástól. Ezt az energiát a kvantumbiológia, hasonlatosan más tudományokhoz, a bolygónkra ható foton (azaz energia csomagocskák) hatásnak tulajdonítja.

Ez önmagában már egyértelműsíti azt, hogy minden életjelenség folyamatos és szakadatlan kvantumfolyamat.

Jelenleg 92 elemet ismerünk amely a földön természetes körülmények között előfordul és több mint 20 nehezebb elemet, amelyeket a kutatók mesterséges úton részecskegyorsítókban hoznak létre.

Az elemek, azaz az atomok lehetnek például izotópok, ionok:

  • Izotópok: Egy adott kémiai elem atomjai között különböző tömegszámú atomfajták lehetnek. Ezeket az atomfajtákat hívjuk az illető elem izotópjainak. Másképp fogalmazva: izotópoknak azokat a nuklidokat nevezzük, amelyek atommagjai azonos számú protonból, de eltérő számú neutronból épülnek fel. Természetesen egy adott elem izotópjai ugyanazon helyet foglalják el a periódusos rendszerben (innen az elnevezés is: izotóp = azonos hely), csupán a tömegszámuk különbözik.

  • Radioaktív izotópok: Az instabil atommagok hosszabb-rövidebb idő elteltével alacsonyabb energiaszintű állapotba mennek át, és eközben emberi érzékszervekkel nem észlelhető, de műszerekkel jól kimutatható radioaktív sugárzást bocsátanak ki. Ezeket radioaktív izotópoknak, magát az átalakulást radioaktív bomlásnak nevezzük. Az észrevehető sebességgel bomló izotópokat radioizotópoknak is hívják, illetve a megfelelő nuklidokat radionuklidoknak. A radionuklidok közt vannak olyanok, amelyek felezési ideje összemérhető a világegyetem életkorával (~15 milliárd év). Ezek még ma is előfordulnak a Földön. Ilyenek az urán két leghosszabb élettartamú izotópja (U-238 és U-235), valamint a Th-232. Ezeket primordiális radionuklidoknak nevezik.

  • Radioaktivitás. α-, β-, és γ- bomlás. A radioaktív bomlástörvény, az aktivitás fogalma.

  • 1. α-sugárzás: +2e töltése van, áthatoló képessége kicsi (papírlap elnyeli), 24He++ hélium atommagokból áll.

  • 2. β-sugárzás: -e töltésű részecskék, áthatoló képességük közepes (néhány mm alumíniumlemez elnyeli), nagysebességű (közel fénysebességű, 0,99 c) elektronokból áll

  • 3. γ-sugárzás: nagyon nagy áthatoló képességű (csak néhány cm vastag ólomlemez nyeli el) elektromágneses sugárzás, frekvenciája 1018 Hz – 1021 Hz:

  • Ion: Az ion olyan atom vagy molekula (atomcsoport), mely elektromos töltéssel rendelkezik. A negatív töltéion, más néven anion olyan atom vagy molekula, melynek egy vagy több elektrontöbblete van, a kation pedig pozitív töltésű ion, amiben egy vagy több elektronhiány van, mint az eredeti részecskében. A folyamat, mely során létrejönnek az ionok, az ionizáció. Az ionizált atomokat vagy atomcsoportokat úgy jelölik, hogy az atom vagy molekula fölött jelölik az elvesztett vagy szerzett elektronok számát (kivéve ha egy van, akkor nem jelölik), és a töltést (+ vagy −).

  • Foton: A foton az elektromágneses sugárzások, többek között a fény elemi részecskéje, legkisebb egysége, kvantuma. A modern fizika területén a foton az elektromágneses jelenségekért felelős elemi részecske. Az elektromágneses kölcsönhatás közvetítője és a fény és a többi elektromágneses hullám minden formájáért ez a részecske felelős. A fotonnak nulla az invariáns (nyugalmi) tömege és a c sebessége állandó, a vákuumbeli fénysebesség. Közegben látszólag lelassul, azonban ez csak az anyag részecskéiről való ide-oda verődés következménye, mivel így nagyobb utat kell megtennie egységnyi idő alatt. A visszaverődés mellett anyag jelenlétében el is nyelődhet, a frekvenciájával arányos energiát és lendületet közvetítve. Mint minden kvantum, a fotonnak is vannak hullám- és részecsketulajdonságai; teljesül rá a hullám-részecske kettősség.

  • Alagúthatás: Az alagúthatás (illetve alagúteffektus) egy kvantummechanikai jelenség. Az alagúthatás során a részecskék képesek áthatolni olyan potenciálgátakon, melyeken a klasszikus fizika törvényei szerint nem lenne erre lehetőségük. Az alagúthatás azon jelenségek egyike, mely csak a kvantummechanika figyelembevételével magyarázható, így az elmélet kísérleti igazolásául is szolgál.

  • Exciton: Az exciton a szilárdtestfizikában az a kvázirészecske, amelyet egy elektron és egy elektronlyuk kötött állapota alkot bizonyos félvezető, és szigetelő szilárdtestekben, illetve egyes folyadékokban. Az exciton valójában a kondenzált anyagokban található elektronok elemi gerjesztéseinek leírására alkotott fizikai formalizmus, mely segítségével bizonyos folyamatok (pl. fény és anyag kölcsönhatása) részecskefolyamatként magyarázható. Az excitonok, mivel töltéssel nem rendelkeznek, nettó töltéstranszport nélkül képesek energiaterjedést megvalótani.

A fentiekben néhány olyan alapvető ismeretet szedtem csokorba, melyek a tudományokban már bizonyítottak és ismertek. Meglepő módon az élettudományokba ezeket a tudományos ismereteket kevéssé, vagy egyáltalán nem adaptálták.

A kvantumbiológiai mint önálló tudomány terület bizonyította, hogy ezek a jelenségek folyamatosan és szakadatlanul jelen vannak az életfolyamatokban, tehát az élet egy időegység alatt zajló atomi kvantumos folyamat sorozat.

A kvantumbiológiai tudományának rendszerelméletének a “Hármas Elmélet” megfogalmazásánál már felmerült, hogy minden kvantumfolyamat helyét és szerepét meg kell határozni. Természetesen ez nagyon sok ismeretlenes folyamat. Ezért volt meghatározó, amikor a kutatás korai időszakában sikerült értelmezni és megtalálni azt az elektromágneses sugárzási frekvencia és hullámhossz tartományát, amit az emberi szervezet folyamatosan emittál. Ezzel bizonyítani lehetett, hogy a kvantum biokémiai folyamatok sejtszinten és testszinten szabályozottan, de általunk ismeretlen módon zajlanak.

Meglepő módon az ionok fontosságát a biológia tudománya nem értelmezi megfelelően. Állíthatjuk az ionok esetében , hogy az elektronhéj ugrások esetében kilépő fotonok elnyelődhetnek a környezetben, de adott esetben (szintén bizonyítottan) képesek bizonyos szöveteken vesztességgel áthatolni.

Elméletileg a metabolikus folyamatok vizsgálata lehetővé teszi azt, hogy az élőlény (ember) természetes anyagcsere folyamatában bekövetkező dinamikus kvantumos egyensúlyvesztés esetében az ok-okozati összefüggést feltárjuk.

A kutatások sajnos mérsékelt intenzitással zajlanak, de tudható, hogy a jelenlegi, (kijelenthetjük) fenntarthatatlan ökoszisztéma, klíma változás, élelmiszer előállítás, járványok problematikáját csak integrált kvantumbiológiai kutatásokkal lehet mérsékelni.

A kvantumbiológiai alapkutatás korai szakaszában már felvetődött és elméleti szinten folyamatosan jelen van az a téma, amelyek még csak kérdésként sem vetődtek fel az élettudományokban.

Egy mondatban meg lehet határozni ezt a dilemmát:

Az életfolyamatokban hol és milyen szerepet tölt be az exciton és az alagúthatás !

A felvetés nem csak egy meghatározott helyzetben próbálja ezeket a kvantumos jelenségeket meghatározni. Mi tartja fenn a dinamikus kvantumos életjelenséget ?

A QUB8 2022. év egyik új kiemelkedő kutatási területének tekinti ennek a probléma felvetésnek a megoldását.

A megoldás és értelmezés elmélete gazdagítja a kvantumbiológiai tudományát.

Szacsky Mihály