Februar 1, 2023

Schach und Quantenphysik (4) – Denk- und Spielmaterial (VI): Quanten in allen Größen

Schach und Quantenphysik – Denk- und Spielmaterial (VI)

QUANTENPHYSIK BEI GRÖSSEREN OBJEKTEN UND LEBEWESEN:

„Small is beautiful and strange – but ‚quantum at all scales‘!“ (neues Motto von Quantenfans)

Mittlerweile gibt es Bemühungen, die Quantenmechanik für grössere Objekte und Lebewesen – auch Menschen erkenntnisbringend heranzuziehen: : Quantenphysik herrscht nicht nur im Bereich der Elementarteilchen, sondern auch bei grösseren Objekten und Lebewesen (siehe z.B. Vedral 2011). Wir versuchen es mit Schach, Schachfiguren und dem menschlichen Gehirn.



„Quantum mechanics is not just about tiny particles. It applies to things of all sizes: birds, plants, maybe even people… Over the past several years experimentalists have seen quantum effects in a growing number of macroscopic systems. The quintessential quantum effect, entanglement, can occur in large systems…“ (Vidral 2011, S. 20: Living in a Quantum World. Scientific American, June 2011). Und: „Small-scale physics has a ’spooky‘ power over the world at large“ (Scientific American, cover, June 2011).

Quantenbiologie

Ohne Frage bestehen Lebewesen aus Materie und damit letztlich aus Quanten. Hierzu ein Auszug aus einem Überblicksartikel: „Kein Leben ohne Quanteneffekte? (Die Suche nach subtilen Phänomenen in verrauschten biologischen Systemen)“ 3. November 2010 Neue Zürcher Zeitung:

„Quanteneffekte können sich anscheinend nicht nur unter den idealen Bedingungen eines Physiklabors bemerkbar machen, sondern auch in biologischen Systemen. Mangels klarer Befunde bleibt freilich noch viel Raum für Spekulationen. Lebewesen unterliegen genauso wie tote Materie der Quantenmechanik. Chemische Bindungen halten die Moleküle zusammen, diese tauschen Energiepakete untereinander aus… Die Väter der Quantenmechanik waren überzeugt, dass diese Theorie der Schlüssel nicht nur zum Verständnis der unbelebten Materie, sondern auch zum Verständnis des Lebens ist…
Quantenmechanische Phänomene…lassen sich selbst in spezialisierten Physiklabors nur mühsam untersuchen. Es braucht dazu üblicherweise Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt, isolierte Atome oder Moleküle und eine sorgsame Abschirmung von allen störenden Einflüssen. Können solche Effekte in biologischen Systemen, die ja warm, komplex und verrauscht sind, überhaupt wirken? Anhand von Experimenten und Simulationen hat man in den letzten Jahren verschiedene biologische Phänomene identifiziert, in denen nichttriviale Quanteneffekte möglicherweise eine Rolle spielen…“

„Are we ready for quantum biology?“
fragt NewScientist im Nov. 2014 als Titel der Buchbesprechung von „Life on the Edge: The coming of age of quantum biology“ (Al-Khalili & McFadden 2014). Der Rezensent Prof. Cobb erinnert uns: „One of the most influential people to link quantum physics and biology was Erwin Schrödinger himself, whose book What is Life? inspired, among others, DNA pioneers James Watson and Francis Crick.“

Wird fortgesetzt

Dr. Reinhard Munzert

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