เอริก เกจมีหลักฐานอะไรบ้างที่แสดงว่านกใช้สนามแม่เหล็กโลกในการเดินเรือ?หลักฐานที่แสดงว่านกใช้สนามแม่เหล็กโลกในการนำทางครอบคลุมรายงานเชิงคาดเดาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการหยุดชะงักของการย้ายถิ่นของนกที่เกิดจากการรบกวนของสนามแม่เหล็ก เช่นเดียวกับการศึกษาพฤติกรรมที่เชื่อถือได้มากของนกในสภาพแวดล้อมแม่เหล็กที่ควบคุมโดยเทียม
เหตุใดพวกเขา
จึงต้องการความสามารถนี้ในการย้ายข้อมูลตัวอย่างเช่น เพื่อหลีกเลี่ยงฤดูหนาวที่รุนแรง นกโรบิ้นจากสแกนดิเนเวียและรัสเซียจะอพยพไปทางใต้ในฤดูใบไม้ร่วง และกลับสู่ละติจูดเหนือในฤดูใบไม้ผลิ เป็นที่ทราบกันดีว่านกใช้สัญญาณภาพในการนำทาง ตัวอย่างเช่น เทห์ฟากฟ้า แต่ยังรวมถึงจุดสังเกตต่างๆ
เช่น ภูเขา แม่น้ำ และแม้แต่มอเตอร์เวย์ อย่างไรก็ตาม การมีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อแม่เหล็กจะช่วยได้อย่างชัดเจนในการอพยพย้ายถิ่นฐานในการเดินทางไกลผ่านดินแดนที่ไม่คุ้นเคยแต่พวกเขาสามารถบอกเหนือจากใต้ได้หรือไม่?ที่น่าสนใจคือ การทดลองแสดงให้เห็นว่าโรบินยุโรปรับรู้
เฉพาะมุมเอียงของเส้นสนามแม่เหล็กกับพื้นผิวโลกเท่านั้น ไม่ใช่ขั้วของสนาม ซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่สามารถแยกแยะเหนือใต้ได้ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ ความรู้เกี่ยวกับมุมเอียง ซึ่งเป็นมุมที่เส้นสนามแม่เหล็กทำกับระนาบแนวนอน ให้ข้อมูลเพียงพอที่จะบอกทิศเหนือจากทิศใต้ในซีกโลกเหนือ
นกตรวจจับสนามได้อย่างไร?โรบินเหล่านี้อาจ ‘เห็น’ สนามแม่เหล็กได้การรับรู้แม่เหล็กทำงานแตกต่างกันสำหรับนกแต่ละสายพันธุ์ ตัวอย่างเช่น นกพิราบกลับบ้านมักมีเข็มทิศซึ่งอิงจากสารเฟอร์โรแมกเนติกซึ่งวางไว้ที่ส่วนบนของจะงอยปาก ในทางตรงกันข้าม หลักฐานชี้ไปที่เข็มทิศ
ที่เปิดใช้งานด้วยแสงซึ่งอยู่ในตาของนกสำหรับสายพันธุ์อื่น เช่น โรบินยุโรป ท่ามกลางเงื่อนงำอื่นๆ ตำแหน่งที่ชัดเจนของเข็มทิศในดวงตาของนกได้นำไปสู่คำแนะนำว่าโรบินเหล่านี้อาจ “เห็น” สนามแม่เหล็กได้ เรารู้หรือไม่ว่าเข็มทิศเหล่านี้ทำงานอย่างไร – เกิดอะไรขึ้นในชีววิทยาของนก?
แนวคิดหลักนี้
เรียกว่ากลไก “คู่หัวรุนแรง” ซึ่งเกี่ยวข้องกับโมเลกุลของเข็มทิศเคมีที่อยู่บนเรตินาของนกในรูปแบบคำสั่งบางประเภท พลังงานของโฟตอนที่ตกกระทบสามารถกระตุ้นโมเลกุลของเข็มทิศดังกล่าวจากสถานะพื้นไปสู่สถานะกระตุ้นซึ่งอิเล็กตรอนสองตัวของมันถูกส่งไปยังสถานะควอนตัมพิเศษที่เรียกว่า “สถานะเดี่ยว”
สถานะนี้มีปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กโลกอย่างไร?การวางแนวของโมเลกุลของเข็มทิศกับสนามไฟฟ้าสถิตของโลกสามารถเปลี่ยนความสัมพันธ์ที่มีอยู่ระหว่างสปินของอิเล็กตรอนสองตัว ซึ่งนำไปสู่ปฏิกิริยาทางเคมีที่แตกต่างกันในเรตินาของนก การมีโมเลกุลดังกล่าวจำนวนมากในรูปแบบ
ที่เป็นระเบียบบนเรตินาสามารถก่อให้เกิดสัญญาณของเข็มทิศได้คุณกำลังบอกว่ากลศาสตร์ควอนตัมอาจเป็นหัวใจของระบบนี้?คุณสามารถพูดได้ว่ามันเป็นกลเชิงควอนตัมเพราะมันเกี่ยวข้องกับการหมุนของอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นคุณสมบัติของควอนตัม จากมาตรการดังกล่าว กระบวนการทางเคมีส่วนใหญ่จะเป็น
“ควอนตัม”
คำถามที่น่าสนใจจริงๆ คือว่ากลศาสตร์ควอนตัมมีบทบาทในระดับที่ลึกกว่านั้นหรือไม่ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเชื่อมโยงกันของควอนตัมและปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องของการทับซ้อนและการพัวพันของควอนตัม
และนี่คือสิ่งที่กลุ่มวิจัยของคุณสนใจ? ดูเหมือนว่าเข็มทิศของนกสามารถรักษาสถานะเสื้อกล้ามของมัน
ไว้ได้อย่างน้อย 100 µs หากนานกว่านั้นไม่มากใช่ การวิเคราะห์ล่าสุดของเราเกี่ยวกับ European robin ซึ่งตีพิมพ์ในPhysical Review Lettersแสดงให้เห็นว่าในการที่จะปรับโมเดลคู่ที่รุนแรงกับข้อมูลล่าสุดจากการทดลอง การเชื่อมโยงกันของควอนตัมจะต้องมีอยู่จริงในเข็มทิศ แม้ว่าจะไม่ชัดเจนว่าสิ่งนี้ช่วยได้
อย่างไร เข็มทิศในการทำงาน โดยปกติแล้วสถานะควอนตัมที่เชื่อมโยงกันจะสลายตัวอย่างรวดเร็ว และสำหรับการใช้งานทางเทคโนโลยี เช่น ระบบข้อมูลควอนตัม ความท้าทายคือการคงสถานะเหล่านั้นไว้ให้นานที่สุด แต่ดูเหมือนว่าเข็มทิศของนกสามารถรักษาสถานะเสื้อกล้ามของมันไว้ได้อย่างน้อย 100 µs
หากนานกว่านั้นไม่มาก อาจฟังดูเหมือนเป็นช่วงเวลาสั้นๆ แต่โมเลกุลเทียมที่ดีที่สุดที่สามารถเปรียบเทียบได้จะมีค่าเพียง 80 µs ที่อุณหภูมิห้องในสภาพห้องปฏิบัติการที่เหมาะสมที่สุดคุณจะสรุปอะไรได้จากการศึกษาของคุณบทความของเรามีคำถามสองข้อที่ต้องแก้ไข
ประการแรก เหตุใดนกจึงใช้สถานะควอนตัมเหล่านี้ และพวกมันได้รับประโยชน์จากสถานะเหล่านี้อย่างไร ประการที่สอง พวกมันสามารถคงความเชื่อมโยงกันของควอนตัมไว้ได้นานขนาดนั้นได้อย่างไร หากเราสามารถหาคำตอบสำหรับคำถามหลังได้ นี่อาจช่วยให้นักวิจัยเลียนแบบวิธีที่นกควบคุมสถานะควอนตัม
คุณสนใจงานวิจัยด้านนี้ได้อย่างไร?งานวิจัยของฉันอยู่ในเทคโนโลยีสารสนเทศควอนตัม ซึ่งโดยปกติไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต เพื่อนร่วมงานของฉันและฉันเริ่มสนใจเข็มทิศนกหลังจากอ่านเกี่ยวกับผลการทดลองล่าสุดจาก Roswitha และ Wolfgang Wiltschko นักวิจัยในแฟรงค์เฟิร์ต
เรารู้สึกทึ่งหลังจากการคำนวณแบบง่ายๆ ด้านหลังซอง ทำให้เราตระหนักว่าการเชื่อมโยงกันของควอนตัมต้องคงอยู่เป็นเวลานานมากในโครงสร้างโมเลกุลของคู่ที่มีอนุมูล ดังนั้นเราจึงทำการคำนวณที่ซับซ้อนมากขึ้น และพบว่าการประมาณการเบื้องต้นของเรา
ถูกต้องจริงๆ ไม่ว่าท้ายที่สุดแล้วการค้นพบนี้จะพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ต่อการประยุกต์ใช้ข้อมูลควอนตัมหรือไม่ก็ตาม เข็มทิศนกเป็นวิชาที่น่าสนใจ และการทำงานในการศึกษานี้ก็สนุกดี เหล่านี้ในช่วงเวลาที่ยาวนานขึ้น และช่วยในการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมที่ใช้งานได้จริงด้วยจิตวิญญาณเดียวกับเบนจามิน แฟรงคลินและการทดลองว่าวอันโด่งดังของเขา โจเซฟ ดไวเออร์
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>ufabet
