นักวิจัยใกล้จะอธิบายว่าแอมพูลเลของลอเรนซินีตรวจจับสนาม สล็อตเว็บตรง ไฟฟ้าได้อย่างไรฉลามมีสัมผัสที่หกที่ช่วยให้พวกมันค้นหาเหยื่อในน่านน้ำมหาสมุทรที่มืดครึ้ม พวกมันอาศัยรูพรุนพิเศษบนหัวและจมูกของพวกมันซึ่งเรียกว่าแอมพูลเลแห่งลอเรนซินี ซึ่งสามารถรับรู้ถึงสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่อเหยื่อเคลื่อนที่ในบริเวณใกล้เคียง มีการอธิบายรูขุมขนครั้งแรกในปี 1678 แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่ารูขุมขนทำงานอย่างไร ตอนนี้คำตอบอยู่ใกล้ขึ้นเล็กน้อย
รูขุมขนที่เชื่อมต่อกับเซลล์อิเล็กโตรเซนส์นั้นเต็มไปด้วยเจลลี่ใสลึกลับ
เยลลี่นี้เป็นตัวนำโปรตอนที่มีประสิทธิภาพสูงนักวิจัยรายงานวันที่ 13 พฤษภาคมในScience Advances ในเยลลี่นั้น อนุภาคที่มีประจุบวกจะเคลื่อนที่และส่งกระแสไฟ
Marco Rolandi จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ และเพื่อนร่วมงานได้คั้นวุ้นจากรูพรุนของฉลามชนิดหนึ่งและรองเท้าสเก็ต 2 ชนิด และทดสอบว่าโปรตอนสามารถไหลผ่านสารได้ดีเพียงใด ตัวนำโปรตอนที่ดี รวมทั้งโปรตีนที่พบในผิวหนังปลาหมึก เกิดขึ้นในธรรมชาติ แต่เจลลี่เป็นตัวนำโปรตอนทางชีวภาพที่ดีที่สุดเท่าที่ค้นพบ อันที่จริง แม้แต่เทคโนโลยีที่ดีที่สุดของมนุษย์ก็ไม่ได้ดีไปกว่านี้มากนัก ตัวนำโปรตอนที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดที่มนุษย์คิดค้นขึ้น หรือที่เรียกว่า นาฟิออน นั้นดีกว่าฉลามที่เกิดมาพร้อมกับฉลามเพียง 40 เท่า
“เมื่อห้าปีที่แล้ว ผมกังวลว่าเราจะมีสิ่งบ่งชี้ของฟิสิกส์ใหม่จาก LHC และสัญญาณที่แตกต่างจากการทดลองการตรวจจับโดยตรง และเราจะอยู่ในช่วงสับสนในการพยายามปรับสัญญาณ” เขากล่าว “ก็เราไม่มีปัญหานั้น”
ข้อบกพร่องของเทคนิคทั้งสามนี้อาจดูเหมือนน่าจะอยู่กับสิ่งผิดปกติอย่างหนึ่ง นั่นคือ การทดลองมิวออน นักฟิสิกส์ Marko Horbatsch แห่งมหาวิทยาลัยยอร์ก ผู้เขียนร่วมของบทความฉบับใหม่กล่าวว่า “ที่จริงแล้วมีความแน่นอนอยู่บ้างเล็กน้อยเกี่ยวกับผลลัพธ์เหล่านี้ ดังนั้น Horbatsch และเพื่อนร่วมงานจึงตัดสินใจทบทวนการกระเจิงของอิเล็กตรอนอีกครั้งแทน โดยใช้ชุดย่อยของข้อมูลจากการทดลองไมนซ์ ทีมงานของ Horbatsch มุ่งเน้นไปที่การชนกันแบบเหลือบมองโดยที่อิเล็กตรอนเปลี่ยนเส้นทางเพียงเล็กน้อยเท่านั้น การชนกันเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญที่สุดในการกำหนดรัศมีโปรตอน จากนั้นนักวิจัยได้ใช้การคำนวณทางทฤษฎีเพื่อพิจารณาผลกระทบที่เกิดการชนที่รุนแรงมากขึ้น การวิเคราะห์ของพวกเขาเผยให้เห็นโปรตอนที่ถูกย่อขนาดลงเล็กน้อย
ความเปราะบางของควอนตัมอาจช่วยให้นกนำทางได้
อิทธิพลของสนามแม่เหล็กโลกที่มีต่อเคมีของเรตินอลอาจช่วยให้นกรับรู้ทิศทางได้การควบคุมความแปลกประหลาดของโลกควอนตัมเป็นเรื่องยาก — คุณสมบัติของควอนตัมที่เปราะบางจะเสื่อมลงอย่างรวดเร็วภายใต้สภาวะปกติ แต่ความเปราะบางดังกล่าวอาจช่วยให้นกอพยพหาทางได้ นักวิทยาศาสตร์รายงานในวารสาร June New Journal of Physics นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่านกนำทางด้วยเข็มทิศกลควอนตัมที่ละเอียดอ่อนและการศึกษาใหม่นี้ชี้ให้เห็นว่าความเปราะบางของควอนตัมช่วยเพิ่มการรับรู้ทิศทางของนก
โมเลกุลที่เรียกว่า cryptochromes ซึ่งพบในเรตินาของนก อาจอยู่เบื้องหลังทักษะการนำทางที่แปลกประหลาดของนก ( SN Online: 1/7/11 ) เมื่อแสงตกกระทบกับคริปโตโครม พวกมันจะเกิดปฏิกิริยาเคมีที่อาจได้รับอิทธิพลจากทิศทางของสนามแม่เหล็กโลก ซึ่งเป็นสัญญาณบอกทิศทางของนก
ปีเตอร์ ฮอร์ ผู้เขียนร่วมการศึกษา นักเคมีจากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด กล่าวว่า “ตั้งแต่แรกเห็น คุณคงไม่คาดหวังว่าปฏิกิริยาเคมีใดๆ จะได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอเท่ากับโลก คุณสมบัติของควอนตัมสามารถเสริมสร้างความไวแม่เหล็กของ cryptochrome ได้ แต่ผลกระทบของมันจะคงอยู่เพียงเสี้ยววินาที ปฏิกิริยาเคมีใด ๆ ที่สามารถส่งสัญญาณให้นกจะต้องเกิดขึ้นเร็วพอที่จะทำให้พังได้
แต่การจำลองใหม่ของการทำงานภายในของ cryptochromes ของ Hore และเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าการเสื่อมสภาพของควอนตัมเพียงเล็กน้อยสามารถเพิ่มความแข็งแกร่งของผลกระทบของสนามแม่เหล็กต่อปฏิกิริยาเคมี
ตามทฤษฎีของนักวิทยาศาสตร์ แสงที่กระทบกับคริปโตโครมจะสร้างอนุมูลคู่หนึ่ง ซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีอิเล็กตรอนเดี่ยวโดดเดี่ยว อิเล็คตรอนที่ไม่เป็นพันธมิตรเหล่านี้รู้สึกถึงแรงดึงดูดของสนามแม่เหล็กด้วยคุณสมบัติควอนตัมที่เรียกว่าสปินซึ่งทำให้พวกมันมีพฤติกรรมเหมือนแม่เหล็กแท่งเล็ก ๆ แต่แม่เหล็กขนาดเล็กเหล่านี้ไม่เพียงพอที่จะทำหน้าที่เป็นเข็มทิศได้ แต่ความไวแม่เหล็กของอิเล็กตรอนกลับเป็นผลมาจากการเต้นควอนตัมที่แปลกประหลาด
อิเล็กตรอนของอนุมูลทั้งสองสามารถหมุนไปในทิศทางเดียวกันหรือทิศทางตรงกันข้ามได้ แต่แทนที่จะเลือกหนึ่งในสองตัวเลือกนี้ อิเล็กตรอนจะเลือกทั้งสองอย่างพร้อมกัน ซึ่งเป็นสภาวะที่เรียกว่าการทับซ้อนของควอนตัม กลศาสตร์ควอนตัมสามารถอธิบายได้เฉพาะโอกาสที่อิเล็กตรอนจะพบในแต่ละโครงแบบหากถูกบังคับให้เลือก เมื่อเวลาผ่านไป ความน่าจะเป็นเหล่านี้จะแกว่งขึ้นและลงในรูปแบบที่แกว่งไปตามสนามแม่เหล็กของโลก การสั่นเหล่านี้ส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเพิ่มเติม ซึ่งเป็นรายละเอียดที่ไม่ค่อยเข้าใจ ซึ่งเป็นสัญญาณบอกนกว่าหันหน้าไปทางใด
ปฏิกิริยาเคมีเหล่านี้ต้องเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่ออิเล็กตรอนมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม การสั่นที่ประสานกันของพวกมันจะกระจายไป ทำให้ความไวแม่เหล็กของพวกมันลดลง แต่ฮอร์และเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่านี่ไม่ใช่ภาพรวม การสูญเสียควอนตัมบางส่วนสามารถช่วยนกนำทางได้ นักฟิสิกส์ Erik Gauger จาก Heriot-Watt University ในเอดินบะระกล่าวว่า “ไม่เพียงแต่จะไม่ทำร้ายสัญญาณเข็มทิศเท่านั้น แต่ยังทำให้สัญญาณเข็มทิศแรงขึ้นอีกด้วย สล็อตเว็บตรง / ต้นไม้มงคล
