Лучшие сообщения темы «Невозможные квантовые эффекты в биологии»

---

...как много, оказывается, существует попыток "притянуть за уши" квантовые явления для функционирования биологических систем.

...

2. Туннелирование сквозь промежуточные формы

Другой вариант той же идеи: оптимизация естественного отбора при эволюции простейших форм жизни в более сложные.

...

3. Квантовый мозг

Есть попытки описать деятельность мозга как работу некоторого "квантового компьютера". Предполагается, что нейроны играют роль кубитов, между которыми поддерживается квантовая когерентность. При всей своей будоражащей воображение привлекательности это предложение сразу наталкивается на возражение: декогеретность объектов размером с клетку в обычных условиях (ведь нейроны в мозг находятся вовсе не в вакууме при сверхнизких температурах!) составляет порядка 10^(-20) сек. За это время не только не успеет пройти никакой сигнал, но и даже электронные облака едва успеют шелохнутся в самых активных химических реакциях.

Контрвозражение, что есть-де есть механизм коррекции квантовых ошибок, позволяющий устранить разрушающее действие декогеренции, несостоятелен, потому что порог, при котором этот механизм начинает действовать очень высокий. Ориентировочно, требуется, чтобы в каждом единичном акте квантовых вычислений вероятность ошибка составляла не более, чем доли процента, только тогда их можно скорректировать. Но для этого требуется, чтобы время когерентности было существенно больше хотя бы единичного акта квантового вычисления, что конечно в мозге не выполняется.


4. Квантовое сознание

Наконец, есть предложение, восходящее к Пенроузу, о том, что внутри полых трубочек, формирующих цикоскелет нейрона, происходит вызванный гравитацией(!) коллапс волновой функции. Этот коллапс, предполагается, приводит к ощущение самоосознания у высших жизненных форм.

Авторы эту идею, по-настоящему, не критикуют, замечая только, что она опирается на чрезвычайно спекулятивную, никак не проверенную связь между квантовой механикой и гравитацией.

---

Сергей Филиппов

Среди биологов циркулируют мнения («профессиональный фольклор»), что ряд необъяснённых фундаментальных проблем в биологии (происхождение жизни, работа мозга, биологическая эволюция, человеческое сознание) может быть объяснён нетривиальными эффектами квантовой механики. Дан обзор таких «эффектов» и обсуждены причины их невозможности.

[1] H.M. Wiseman, J. Eisert, Nontrivial quantum effects in biology: A skeptical physicists' view. In "Quantum Aspects of Life", Eds. D. Abbott, P.C.W. Davies, A.K. Pati, chapter 17 (Imperial College Press, London, 2008).

arXiv:0705.1232v2 [physics.gen-ph], http://arxiv.org/abs/0705.1232