Микромир: концепции современной физики

Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Апреля 2011 в 05:19, контрольная работа

Описание работы

В своей работе я хотела бы раскрыть такие вопросы, как сущность квантово-механической концепции описания микромира, специфика поведения объектов в микромире и особенности их описания с помощью квантовой механики, обозначить особенности квантовой электроники и изучения строения вещества. Изложить взгляды М. Планка, Луи де Бройля, Э. Шредингера, В. Гейзенберга, Н. Бора и др. на природу микромира. И указать возможности применения знаний квантовой механики для изучения гена в современной генетике.

Содержание

Введение................................................................................................................2
1. Сущность квантово-механической концепции описания микромира.........3

2. Взгляды М. Планка, Луи де Бройля, Э. Шредингера, В. Гейзенберга, Н. Бора и др. на природу микромира.......................................................................5
3. Особенности волновой генетики.....................................................................9
Заключение...........................................................................................................15
Список использованной литературы.................................................................16

Работа содержит 1 файл

чистовик.doc

— 85.50 Кб (Скачать)

         Исследователи решили провести опыты на весьма опасных бактериях - золотистых стафилококках, которые, попадая в организм человека, могут вызывать самые разные заболевания вплоть до заражения крови. Традиционно эти бактерии "выводят" из организма с помощью антибиотиков. Однако новое поколение стафилококков научилось весьма успешно противостоять сильнодействующим препаратам. Квантовые генетики решили использовать в своих опытах две группы бактерий. Первая не обладала защитными свойствами против антибиотиков, а другая относилась к новому, более сильному поколению. Ученые с помощью все той же лазерной установки облучили через генетическую матрицу, на которой располагались молекулы "старых" бактерий, их "повзрослевших" собратьев. В результате более совершенные штаммы вернулись в свое первоначальное состояние и соответственно потеряли устойчивость к  
антибиотикам.

         Главная мысль новых генетических исследований: гены - это и вещество, и поле одновременно. Дело в том, что ДНК, содержащая в себе генетический код, является своеобразным контейнером для хранения информации о биологических особенностях организма. Его, в свою очередь, по устройству можно сравнить с большим государством. В организме каждого живого существа есть своя транспортная система, свое производство, свое управление. Для бесперебойной слаженной работы государства необходима развитая коммуникационная система. По мнению квантовых генетиков, в роли материальных носителей информации в организме выступают биоэлектромагнитные сигналы. Посредством их клетки обмениваются между собой данными, необходимыми для поддержания нормальной жизнедеятельности. Одни клетки выдают эту информацию, другие ее считывают. При этом, чем быстрее происходит "соединение", тем быстрее работает система. В живом организме сотни миллиардов клеток совершают будничную работу с громадной скоростью. Они обмениваются между собой своеобразными текстами, в которых при их небольшом изменении может поменяться весь смысл.

         Эта идея и заставила ученых изучить наследственный аппарат высших биосистем с позиций лингвистики и сравнить ДНК с текстами естественных языков. Оказалось, что "тексты" ДНК и естественные языки выполняют одинаковые управленческие и регуляторные функции, только ДНК выполняет их на клеточном уровне, а языки – на общественном уровне. Белок, например, является "предложением", составленным с помощью двадцати "букв"- аминокислот. Информация, которую клетки передают друг другу, напоминает, таким образом, структуру текста. Причем некоторые составляющие такого текста могут иметь разночтение, как омонимы – слова  разного значения, но одинаково звучащие. Так и в генетическом тексте встречаются "омонимы". И если изменить контекст генома организма, то поменяется и смысл информации, содержащейся в отдельной клетке. При этом вовсе не значит, что последствия такой замены всегда будут только в положительную сторону. Как считает Петр Горяев, повсеместное использование трансгенных продуктов через несколько поколений может привести к серьезным изменениям в хромосомном наборе человеческого организма, вплоть до вырождения человечества.

         Свои открытия Петр Горяев и Георгий Тертышный хотят направить на создание биологически активного компьютера, в основе работы которого будут лежать принципы волновой генетики. Исследователи полагают, что создать биокомпьютер возможно на базе ДНК: генетические молекулы способны хранить, обрабатывать и записывать информацию, которая будет передаваться посредством биоэлектромагнитного сигнала.

         Идея разработки суперкомпьютера, который до сих пор существовал только в умах фантастов, пришла во время проведения экспериментов по проращиванию облученных семян. К удивлению ученых, семена продолжали прорастать даже тогда, когда луч лазера проходил через стекла, на которых не было никакой биологической информации. Этот результат стал хорошим подтверждением "теории локализованных фотонов", выдвинутой в начале 90-х годов доктором физико-математических наук Владимиром Максименко. Согласно этой теории фотоны могут застревать среди атомов металла, из которого сделаны зеркала лазера. Там они накапливаются, а когда их количество становится критическим, извергаются на поверхность. Этот процесс сопровождается излучением радиоволн, которые, в свою очередь, несут биологически активную информацию. Так получилось, что лазерные зеркала могут хранить подобную информацию на протяжении нескольких недель. Надо сказать, что объем этой информации достаточно большой, в ней содержатся данные о строении биологического организма. Петр Горяев уверен, что можно найти более совершенные носители информации по сравнению с уже существующими. Кроме металла, записывать информацию можно было бы и с помощью воды.

         Создание биомолекулярно-радиоэлектронных компьютерных систем приведет к тому, что биокомпьютеры будут обладать памятью, сравнимой с генетической. Она позволит вместить в себя все книги человечества за всю историю его существования. И это будет не только память, но и способность обрабатывать информацию с той же эффективностью, с какой это делает человеческий мозг.

         По мнению Петра Горяева, современная генетика и молекулярная биология находятся в стадии освоения "орфографических" правил, по которым строятся белковые "тексты" из аминокислотных "букв". Грандиозная программа "Геном человека" за прошедшие десять лет показала, что генетический аппарат человека содержит только около 35 000 белковых генов. Это составляет всего два процента ДНК человека. Функции основной части генетического аппарата, то есть 98 процентов ДНК до сих пор не поняты большей частью генетиков и воспринимаются ими как мусор, который не поддается расшифровке. Сторонники волновой генетики считают, что в этой груде мусора содержится основная информационная часть генетического аппарата, а понимание механизмов его работы поможет человечеству по-новому подойти к решению целого ряда проблем. Например, некоторые процессы волновой генетики говорят о способности генетического аппарата быть "оператором времени". Этот "оператор" заращивает раны, регенерирует оторванный хвост у ящерицы, заставляет прорастать листья из почек. Овладение этим "реле биологического времени" позволит приостановить возраст людей на любой отметке с очень медленным смещением в старость и тем самым намного продлить активную жизнь человека. Вместе с тем механизмы волновой генетики активизируют способности организма сопротивляться болезням, потому что "оживляют" память генетических структур о здоровом состоянии организма - память, с которой, как с матрицей, хромосомы сравнивают сиюминутное состояние организма с его прошлым состоянием. Если же принципы волновой информации найдут свое применение, то это будет совсем иная основа для борьбы с раком, СПИДом, генетическими мутациями, патогенными микроорганизмами. Можно будет по желанию "ремонтировать" поврежденные ткани и органы.

         Несмотря на то, что волновые генетики высказывают весьма смелые мысли, их теория не перечеркивает базовую генетику, а лишь указывает на то, что современное понимание генетических процессов существенно ограничено. Во времена не столь отдаленные генетика и квантовая физика были объявлены лженаучными направлениями. Но прошли годы, и на программы по расшифровке генома человека сегодня выделяются миллиарды долларов, а квантовая теория лежит в основе многих открытий. Возможно, что и волновая генетика рано или поздно получит признание в научных кругах и ответит на многие вопросы, которые до сих пор не поддаются объяснениям.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение:

         Квантовая механика – это теория, устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц в заданных внешних полях; один из основных разделов квантовой теории. Квантовая механика впервые позволила описать структуру атомов и понять их спектры, установить природу химической связи, объяснить периодическую систему элементов и т. д. Так как свойства макроскопических тел определяются движением и взаимодействием образующих их частиц, законы квантовой механики лежат в основе понимания большинства макроскопических явлений. Так, квантовая механика позволила понять многие свойства твердых тел, объяснить явления сверхпроводимости, ферромагнетизма, сверхтекучести и многое другое; квантово-механические законы лежат в основе ядерной энергетики, квантовой электроники и т. д. Изучая микрочастицы, ученые столкнулись с парадоксальной, с точки зрения классической науки, ситуацией: одни и те же объекты обнаруживали как волновые, так и корпускулярные свойства.

         Гены, содержащие в себе генетический код, являются своеобразным контейнером для хранения информации о биологических особенностях организма. Грандиозная программа "Геном человека" за прошедшие десять лет показала, что генетический аппарат человека содержит только около 35000 белковых генов. Это составляет всего два процента ДНК человека. Функции основной части генетического аппарата, то есть 98 процентов ДНК до сих пор не поняты большей частью генетиков. Сторонники волновой генетики считают, что в этой части содержится основная информационная часть генетического аппарата, а понимание механизмов его работы поможет человечеству по-новому подойти к решению целого ряда проблем. Несмотря на то, что волновые генетики высказывают весьма смелые мысли, их теория не перечеркивает базовую генетику, а лишь указывает на то, что современное понимание генетических процессов существенно ограничено.

Список  использованной литературы:

1. Е. М. Кляус. Нильс Бор, 1885 — 1962. М. 1977.

2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. - М., 1999. - С.87-93, 332-343.

3. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. - М., 1997. - С.80-90, 94-106, 138-147.

4. Блохинцев Д.И. Принципиальные вопросы квантовой механики // Иллюзия детерминизма. Классическая механика и причинность. Причинность в квантовой механике. - М., 1987.

5. Горяев  П.П. Волновой геном. М., 1994.

6. Концепции современного естествознания. Под ред. Лавриненко В.Н. и Ратникова В.П. М., 2004. 

Информация о работе Микромир: концепции современной физики