Запахло квантами: Ключ и замок
Новая теория, выдвинутая учёными на недавнем заседании Американского Физического Общества в Далласе, гласит, что наше обоняние основано на процессах, связанных с обменом энергией на уровне атомов и относится в большей мере к квантовой физике, чем к химии.
На такие выводы исследователей натолкнул ряд экспериментов с проводниками сверхтонкого сечения.
Вообще, процесс преобразования данных о молекуле в сигнал, воспринимаемый мозгом, стал темой для исследования, сделавшего своих авторов Нобелевскими лауреатами (ими стали в 2004 году учёные Richard Axel и Linda B. Buck). Но сам механизм идентификации молекулы до сих пор не известен.
Одной из основных считалается теория «ключа и замка», объяснющая обоняние тем, что для каждой молекулы запаха имеется соответствующая белковая молекула-рецептор, и результат их взаимодействия передаётся через нервную систему в мозг. Развитием теории «ключа и замка» стало предположение о том, что обонятельный рецептор реагирует на частоту колебаний атомов, входящих в состав молекулы «запаха». А поскольку молекулы разных веществ состоят из различных атомов, частота собственных колебаний системы из нескольких атомов должна также различаться, и быть строго определённой для каждого вещества. При взаимодействии молекулы вещества и обонятельным рецептором происходит обмен энергией, который создаёт вынужденные колебания атомов внутри молекулы.
Предполагается, что на эти колебания и реагирует нос. Установка, предложенная доктором Хорсфилдом (Horsfield) из MIT, как раз должна продемонстрировать механизм протекания этого процесса.
Установка представляет собой закреплённый по концам нанопровод, имитирующий «белок-рецептор». Во время опыта, электрон, встречая на своём пути молекулу вещества «запаха», отдавал часть энергии и перемещается из одного конца провода к другому.
Данная теория активно прорабатывается в MIT, и кто знает, может быть, именно она полностью объяснит загадочный механизм обоняния.
По материалам BBC