http://lechebnaya-glina.ru » Материя организма

В жёсткой модели системы биополимер—вода. Режимы «зарядки» и «разрядки» когерентной энергии

Автор: lenka   Май 8, 2015 Нет комментариев

В работе Дел Джудичи с соавторами [142], посвящённой дальнейшему развитию солитонных представлений Давыдова в биоэнергетике, было проведено прямое решение дискретного нелинейного уравнения Шредингера (ДНУШ) без обращения к классическому механизму, использованному Давыдовым в первоначальных исследованиях самоканализации энергии на ангармоничных включениях в биополимерные цепи. В этой работе солитоны сразу же рассматриваются как бозеконденсация экситонов, причём со
литон с( , t) представляется как следствие нелинейного самосвязывания экситонного поля Гейзенберга ( , t). Нелинейное происхождение солитонного решения проявляется в его исчезновении, когда в ДНУШ параметр нелинейности G обращается в ноль. При этом хорошо видна связь между решениями Давыдова и Дел Гжудичи: поле внутримолекулярного нелинейного возбуждения
с внутренним взаимодействием ( , t) может вызывать конформационные изменения в молекулярной цепочке, которые как раз и описываются фононным полем, как у Давыдова. В результате теория сама приводит нас к полю деформаций (фононному), локализованному вокруг солитонного центра и распространяющемуся солитонной скоростью, поскольку фонон и колебательное возбуждение принадлежат к одной динамической самодостаточной категории — продольная звуковая волна — и вызывается локализованным колебательным возбуждением и одновременно действует как потенциальная яма для него. Однако, постулируя этот факт для доказательства близости полученного решения и решения Давыдова, Дел Гжудичи с соавторами далее не развивают его физический смысл. Видимо, потому в работе отсутствует вывод, важнейший для этой нелинейной системы, а именно, что солитон можно рассматривать как реакцию молекулярной цепочки на любое внешнее, даже слабо локализованное, возмущение, связанное любым поступлением энергии, если это возмущение вызывает самоканализацию колебательного возбуждения. В этом случае реакция цепочки состоит в преобразовании поступившей энергии в когерентную форму посредством локализованной бозеконденсации экситонов, которая и представляет собой солитон Давыдова.

Переход к представлениям симметрии позволил в рамках единого КТПподхода рассмотреть более сложную, чем у Давыдова, ситуацию: линейный полимер, помещённый в поляризуемую среду, которая в указанной работе рассматривалась, по Фрёлиху [143] как обобщённый трёхмерный электрет. Требуемое решение было получено путём использования принципа спонтанного нарушения симметрии. Действительно, в рассматриваемом случае
(1 + 1)мерная вращательная симметрия одномерного полимера, задающего предпочтительное направление в основном состоянии для солитона, двигающегося вдоль полимера, нарушает симметрию системы, если полимер с двигающимся солитоном окружён (3 + 1)мерным электретом. Здесь авторы рассматриваемой работы использовали известную в КТП теорему Голдстоуна [145], которая гласит, что спонтанное нарушение симметрии вызывает появление лишённых массы бозонов (бозонов Голдстоуна), которые играют роль носителей дальнодействующей корреляции между составляющими элементами системы, т. е. между полимером и электретом. И если нарушение симметрии рассматривать как причину возможной поляризации электрета, эта динамика сама создаёт моды Голдстоуна, которые представляют собой связанные состояния единого поля (х). Оно включает в себя и солитонное поле с(х)
и бозонное поле Р(х) с нулевой щелью. В результате на границе изменения порядка, т. е. на границе биополимер—электрет, имеет место общее решение Р(х) с(х) для среды и для полимера. Физический смысл этого решения состоит в возможности перехода солитона в окружающую его поляризуемую среду. Очевидно, что, когда решение Р(х) имеет одну и ту же частоту в двух конечных соприкасающихся системах (выражение P(ξ) → P(x) + fn(x) = const в обеих системах — полимере и окружающем его электрете — представляет собой инвариантное преобразование), солитоны могут распространяться через границу полимер—среда безо всяких потерь.
Поскольку в решаемой задаче не вводилось никаких условий, определяющих природу среды, кроме как то, что она — поля
ризуемый электрет, то рассматриваемую систему можно интерпретировать биофизически как линейный биополимер, помещённый водную среду, которая, безусловно, является средой поляризуемой. В этом случае полученное для системы энергетическое решение описывает его взаимосвязанные динамические составляющие для исходной жёсткой модели сложной системы (биополимер— вода). В соответствии с физическими процессами, происходящими данной системе, эти динамические составляющие в дальнейшем будем именовать: первую — режимом самолокализации энергии, а вторую — режимом транспортировки энергии.

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Еще не оценили)
Загрузка...

Выразить свое мнение:

Копирование и использование материалов сайта разрешено только при наличии прямой ссылки на источник.
Голубая глина и белая для масок для лица и волос. Фитотерапия и спирулина