ஒளிச்சேர்க்கை ஒரு குவாண்டம் நிகழ்வா?

ஐம்பது ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, இயற்பியல் ஆராய்ச்சிகளும் உயிரியல் ஆராய்ச்சிகளும் தனித்தனியாக இருந்தன.

ஆனால் இப்போது இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் விதிகள் உயிரியல் ஆராய்ச்சிகளுக்கு உதவுகின்றன.

குவாண்டம் கோட்பாடு இதற்கு ஒரு நல்ல எடுத்துக்காட்டு.

ஆரம்பத்தில், இந்தக் கோட்பாடு அணுக்கள், எலக்ட்ரான்கள் போன்ற இயற்பியல் விஷயங்களைப் பற்றி மட்டுமே பேசப்பட்டது.

இப்போது குவாண்டம் கோட்பாடுகள் உயிரியல் துறையிலும் நுழைந்து, பல கேள்விகளுக்குப் புதிய வழிகளைக் காட்டுகின்றன.

குவாண்டம் உயிரியல் என்பது உலகம் முழுவதும் முக்கியமான ஒரு ஆய்வுத் துறை.

இந்தத் துறையின் முக்கிய ஆய்வு ஒளிச்சேர்க்கையைப் பற்றியது.

ஒளிச்சேர்க்கை என்பது தாவரங்கள் சூரிய ஒளியை வேதி ஆற்றலாக மாற்றும் செயல்.

தாவர இலைகளில் குளோரோபிளாஸ்ட் என்ற சிறிய உறுப்பு உள்ளது.

இந்த குளோரோபிளாஸ்ட்டுக்குள் தைலகாய்டு என்ற வட்ட வடிவத் தட்டுகள் அடுக்கி வைக்கப்பட்டுள்ளன.

இந்தத் தட்டுகள் குளோரோபில் என்ற பச்சை நிற மூலக்கூறுகளால் ஆனவை.

குளோரோபில் மூலக்கூறுகள்தான் சூரிய ஒளியை வேதி ஆற்றலாக (குளுகோஸ்) மாற்றுவதில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன.

குளோரோபில் மூலக்கூறின் வெளிப்பகுதியில் ஒரு எலக்ட்ரான் மட்டுமே இருக்கும்.

சூரிய ஒளி போட்டான்கள் (ஆற்றல் துகள்கள்) குளோரோபில் மூலக்கூறை அடையும்போது, அந்த எலக்ட்ரானை வெளியே தள்ளுகின்றன.

எலக்ட்ரான் வெளியேறியதும், குளோரோபில் மூலக்கூறில் ஒரு நேர்மின் துளை (நேர்மறை மின்சக்தி கொண்ட வெற்றிடம்) உருவாகிறது.

வெளியேறிய எலக்ட்ரானும் இந்த நேர்மின் துளையும் சேர்ந்து எக்சைட்டான் என்ற துகளாக மாறுகின்றன.

இந்த எக்சைட்டான் துகள் தைலகாய்டில் உள்ள வினைமையம் (வேதிவினை நடக்கும் இடம்) என்ற பகுதிக்குச் சென்றால் மட்டுமே குளுகோஸ் உருவாகும்.

ஆனால், எக்சைட்டான் துகள் எப்படி வினைமையத்தை அடைகிறது என்பது ஒரு கேள்வியாக இருந்தது.

முன்பு இது ஒரு சீரற்ற பயணம் (திசையில்லாத நடையைப் போல) என்று கருதப்பட்டது.

சீரற்ற பயணத்தில், எக்சைட்டான் தனது ஆற்றலை வெப்பமாக இழக்க வாய்ப்பு அதிகம்.

ஆனால், உண்மையில் எக்சைட்டான் கிட்டத்தட்ட நூறு சதவீதம் துல்லியமாக வினைமையத்தை அடைகிறது.

ஒளிச்சேர்க்கை மிகவும் திறமையான ஒரு செயல்பாடு.

அதாவது, ஒரு போட்டான் குளோரோபில் மூலக்கூறில் பட்டு, அந்த ஆற்றல் வீணாகாமல் வேதி ஆற்றலாக மாறுகிறது.

எக்சைட்டானின் பயணம் சீரற்றதாக இருந்தால், இது சாத்தியமில்லை.

2007இல், கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் குவாண்டம் கோட்பாட்டின் மூலம் இதற்குப் புதிய விளக்கம் கொடுத்தனர்.

மாசசூசெட்ஸ் தொழில்நுட்பக் கழக (MIT) ஆராய்ச்சியாளர்கள் இதற்கான ஆய்வகப் பரிசோதனைகளைச் செய்துள்ளனர்.

அவர்கள் விளக்கப்படி, எக்சைட்டான் துகள் வினைமையத்திற்குச் செல்லும் பல வழிகளை ஒரே நேரத்தில் உணர்கிறது.

இது குவாண்டம் ஒருங்கிணைவு (பல நிலைகளில் ஒரே நேரத்தில் இருப்பது) மூலம் நடக்கிறது.

பின்பு, குவாண்டம் ஆக்கக்குறுக்கீடு (சரியான பாதையைத் தேர்ந்தெடுக்கும் முறை) மூலம் சரியான பாதையைத் தேர்ந்தெடுத்து, துல்லியமாக வினைமையத்தை அடைகிறது.

ஒளிச்சேர்க்கை நூறு சதவீதம் திறமையாக நடக்கிறது என்றால், அது குவாண்டம் ஒருங்கிணைவுப் பண்பால் மட்டுமே சாத்தியம்.

ஒளிச்சேர்க்கையை குவாண்டம் கோட்பாட்டின் மூலம் ஆராய்வதன் மூலம், சூரியப் பலகைகளில் (சோலார் பேனல்கள்) சூரிய ஒளியை இன்னும் திறமையாக மின்னாற்றலாக மாற்ற முடியும்.

நாம் வாசனை உணரும் நிகழ்விலும் குவாண்டம் ஊடுருவல் (துகள்கள் தடை தாண்டிச் செல்லும் முறை) விதிகளைப் பயன்படுத்தி ஆய்வுகள் நடக்கின்றன.

குவாண்டம் உயிரியல் ஆராய்ச்சி எதிர்காலத்தில் இன்னும் பல புதிய கண்டுபிடிப்புகளை உருவாக்கும்.

இறைவன் படைத்த இந்த உலகத்தின் ஒழுங்கையும், அதன் ஆற்றலையும் நாம் சிந்தித்துப் பார்க்க வேண்டும்.

அவர் உருவாக்கிய ஒவ்வொரு செயலிலும் உள்ள நுட்பமும், துல்லியமும் நம்மை வியப்பில் ஆழ்த்துகிறது.

ஆதாரம்: இந்து தமிழ் திசை