Малиновки ориентируются по квантово-механическому "компасу"

Европейская малиновка (перелетная птица семейства дроздовых) давно привлекает внимание не только биологов, но и физиков, специализирующихся на квантовой механике. Последние утверждают, что "компасы", встроенные в глаза этих пташек, определяют направление магнитного поля Земли с помощью так называемого "квантового связывания".

Квантовое связывание – это такой квантово-механический эффект, при котором пара электронов (или других элементарных частиц), будучи пространственно разделены, все же могут влиять друг на друга. Лет десять назад, когда физики только начали экспериментально изучать этот эффект, его называли еще квантовой телепортацией. Демонстрация эффекта требует сложной аппаратуры и температур, близких к абсолютному нулю, и все равно – удержать электроны в "связанном" состоянии удается всего несколько микросекунд. У малиновок нет ни аппаратуры, ни сверхнизких температур, но тем не менее, согласно последним расчетам, они умудряются связывать электроны, как минимум, на миллисекунды.

Молекула N@C60

Справедливости ради следует сказать, что прямых доказательств наличия у птиц квантово-механического компаса, нет – есть предположение, основанное на множестве косвенных свидетельств, собранных за предыдущие годы, и есть возможный механизм квантово-механического связывания, предложенный группой Саймона Бенжамина (Simon C Benjamin) из Оксфордского университета в последнем номере журнала Physical Review Letters.

Малиновки определяют направление магнитного поля Земли благодаря специальным оптическим клеткам, криптохромам, находящимся у них в глазах, – именно там при попадании фотона и происходит "связывание". Ученые утверждают, что оно происходит из-за наличия в криптохромах экзотических молекул с названием, похожим на адрес электронной почты, - N@C60. Представляют они собой кубическую клетку, составленную из атомов углерода, с атомом натрия внутри. Именно там и происходит связывание электронных пар. Стоит одному электрону из пары отклониться на несколько нанометров в сторону, он начинает "чувствовать" изменение магнитного поля и передает свои "ощущения" электрону-партнеру. Тот в свою очередь, в зависимости от полученной информации, вызывает протекание той или иной химической реакции и в конечном счете сообщает малиновке, в какой стороне находится северный магнитный полюс Земли.