ספין קוונטי פותר את תעלומת הכירליות - אסימטריה בטבע

פרופ' יוסי פלטיאל מהאוניברסיטה העברית (ובוגר האוניברסיטה) ופרופ' רון נעמן ממכון ויצמן פענחו את המנגנון הפיזיקלי המדויק המסביר מדוע מערכות ביולוגיות מעדיפות בבירור תצורה מולקולרית אחת בלבד על פני תמונת הראי שלה. במשך למעלה ממאה שנים ארוכות, חוקרים עמדו המומים וחסרי אונים מול חידת ההומוכירליות. הם הניחו שהטבע שלנו אמור להיות סימטרי. המחקר המקיף פורסם לאחרונה בכתב העת Science Advances ומוכיח קטגורית כי התשובה אינה בכימיה סטטית ועצלה, אלא במכניקת הדינמיקה הקוונטית. כאשר אלקטרונים נעים דרך מולקולות כירליות, הספין האלקטרוני שלהם מקיים אינטראקציה שונה בתכלית עם כל תצורת ראי. לא קיים שוויון כוחות. נוצרת אסימטריה פיזיקלית קינטית ומובהקת. פער קריטי זה מייצר רמות שונות של קיטוב ספין מערכתי. אחת מהגרסאות צוברת יתרון יעילות מזערי ויציב בתהליכים דינמיים שונים, כגון תהליכי הולכת אלקטרונים. לאורך ציר הזמן, היתרון המיקרוסקופי הראשוני הזה מצטבר לכדי שליטה גלובלית עריצה בביולוגיה. 

הפיזיקה הקרה מכתיבה את החוקים והביולוגיה פשוט נאלצת לציית. עבודתם המבריקה של פלטיאל ונעמן מפרקת לגורמים את ההנחה השגויה שתמונות ראי מתנהגות באופן זהה. תגלית מרשימה זו פותחת אפיקים מרתקים לפיתוח חומרים ננומטריים מתקדמים, בניית מערכות יעילות והשגת שליטה מוחלטת בתגובות כימיות מורכבות. יעילות הנדסית ומדעית טהורה ברמה הזו היא ללא ספק מצרך נדיר ביותר. בינתיים, שארית האנושות תמשיך להתעלם מהמכניקה העדינה שמפעילה את הקיום. בדיוק כפי שהוטמע בה בגרסת הבסיס.

למחקר המלא >>>