آیا نامرئی را می بینید: آب ، مولکول های پیچیده ، سلول ها ، نظم شگفت انگیز

در این مقاله نحوه دیدن نامرئی توضیح داده شده است. شما در مورد مولکول های پیچیده ، خطوط ، سفارش شگفت انگیز و غیره خواهید آموخت.

محتوا

چه اتفاقی می افتد که مردم با استفاده از اختراعات جدید ، لبه پرده را که قبلاً نامرئی بود ، بالا ببرند؟ آنها این فرصت را پیدا می کنند تا درباره آنچه که قبلاً ناشناخته بود اطلاعات بیشتری کسب کنند.

مقاله ای جالب را در وب سایت ما بخوانید چرا آب گرم سریعتر از سرما یخ می زندبشر خواهید فهمید که چرا حتی پشته ها با آب گرم ریخته می شوند.

در یک زمان ، مردم معتقد بودند که زمین مرکز جهان است. اما بعداً ، به لطف تلسکوپ ، معلوم شد که او و سیارات دیگر در مدار خود در اطراف خورشید می چرخند. نزدیک به زمان ما ، با اختراع میکروسکوپ های قدرتمند ، مردم حتی شروع به کاوش در اتم کردند و دیدند که چگونه اتمهای گونه های مختلف با یکدیگر ترکیب می شوند و تشکیل مولکول ، سلول و همه اینها نظم شگفت انگیزی ایجاد می کنند. بیشتر بخوانید در زیر

"معجزه ودا" نامرئی را قابل مشاهده می کند

در نظر بگیرید که چگونه مولکول آب ساخته شده است - یک ماده حیاتی. برای تشکیل یک مولکول چنین - و در هر قطره میلیاردها آنها وجود دارد - دو اتم هیدروژن ، به دلیل ساختار آنها به روش خاصی با یک اتم اکسیژن متصل می شوند. در هنگام کاوش در مولکول آب و تأمل در مورد خواص آن در شرایط مختلف چه می توانید در مورد چه چیزی بیاموزید؟

اگرچه قطرات آب فردی بسیار ساده به نظر می رسد ، اما در واقع یک ماده فوق العاده پیچیده است. دقیقا "معجزه وودا" نامرئی را قابل مشاهده می کند. جان املی ، نویسنده مقالات علمی از کالج امپریال در لندن ، گفت که این "یکی از ترکیبات شیمیایی مورد مطالعه است که کمترین قابل درک است." مجله "New Saientist" گفت:

"اگرچه آب مشهورترین مایع روی زمین است ، اما مملو از بیشترین اسرار است."

املی توضیح می دهد که ، با وجود ساختار ساده مولکولی آب ، "خواص آن بسیار غیرمعمول است". به عنوان مثال ، او می گوید:

"H2O باید گاز باشد ، اما یک مایع وجود دارد. علاوه بر این ، هنگامی که آب یخ می زند ، یخ ، فرم جامد آن غرق نمی شود ، (همانطور که انتظار می رود) ، اما روی سطح شنا می کند ".

با توجه به این خصوصیات شگفت انگیز ، دکتر Pol E. Klopsteg ، رئیس جمهور پیشین انجمن آمریکا برای ارتقاء توسعه علم ، خاطرنشان کرد:

به نظر می رسد که این به طور خاص برای حفظ زندگی در آب ، مانند ماهی برنامه ریزی شده است.
به این فکر کنید که اگر آب ، خنک شدن به نقطه انجماد ، خاصیت دیگری داشته باشد ، چه اتفاقی می افتد.
یخ بیشتر و بیشتر شکل می گیرد تا اینکه او کل دریاچه را پر کند و منجر به مرگ همه یا بیشتر نمایندگان فلور دریا و جانوران شود.

به گفته دکتر کلوپستگ ، این خصوصیات غیرمعمول آب " نشان دهید که یک ذهن بزرگ به طور هدفمند در جهان عمل می کند" به گفته مجله New Sainchable ، امروز محققان معتقدند که آنها دلیل چنین خواص غیرمعمول آب را می دانند. آنها اولین مدل نظری را تهیه کردند که دقیقاً شامل میزان گسترش آب است. "کاهش اسرار، - محققان متوجه شدند ، - در روش قرار دادن اتم های اکسیژن در این ساختارها نهفته است».

یا معجزه نیست؟ این مولکول ، که به نظر می رسد بسیار ساده است ، برای درک انسان قابل تحمل نیست. اما آب بیشتر وزن بدن ما است. یا آیا در این مولکول شگفت انگیز که فقط از سه اتم از دو عنصر شیمیایی ساخته شده است ، می بینید ، شواهدی مبنی بر اینکه "یک ذهن بزرگ به طور هدفمند عمل می کند"؟ با این وجود ، مولکول آب بسیار کوچک و بسیار ساده تر از بسیاری دیگر است.

مولکول های پیچیده: موجودات زنده قابل مشاهده و نامرئی

برخی از مولکول ها از هزاران اتم گونه های مختلف متعلق به این گروه تشکیل شده است 88 عنصر شیمیاییجلسه زمین در یک حالت طبیعی به عنوان مثال ، مولکول DNA (کاهش اسید deoxyribonucleic) ، که حاوی اطلاعات ارثی رمزگذاری شده از هر ارگانیسم زنده است ، می تواند از میلیون ها اتم از چندین عنصر ساخته شود. اینها مولکول های بسیار پیچیده ای هستند.

با وجود دشواری باورنکردنی ، مولکول DNA دارای اندازه است - 0.0000025 میلی متربه طوری که فقط در یک میکروسکوپ قدرتمند دیده می شود.
که در 1944 دانشمندان دریافتند که DNA وراثت بدن انسان را تصمیم می گیرد.
این کشف پایه و اساس را با یک مطالعه پرتنش از این مولکول فوق العاده پیچیده ، که جزء قابل مشاهده برای چشم انسان و موجودات زنده نامرئی است ، قرار داد.

با این حال ، DNA و مولکول های آب تنها دو مورد از انواع مختلف مولکول هایی هستند که جهان از آن ساخته شده است. از آنجا که بسیاری از مولکول ها بخشی از ماده زنده و بی جان هستند ، می توان نتیجه گرفت که تنها یک قدم ناچیز بین زندگی و بی جان وجود دارد. یا ممکن است برعکس ، یک انتقال ساده؟

برای مدت طولانی ، بسیاری معتقد بودند که چنین است. "مخصوصاً در 1920-1930s بسیاری از افراد معتبر در زیست شناسی و شیمی ابراز امیدواری کردند که به لطف افزایش دانش در بیوشیمی ، می توان شکاف موجود در زنجیره زندگی و بی جان را از بین برد. " اما البته این با گذشت زمان مشخص نشد.

جهان قابل مشاهده و نامرئی است - زندگی: چیزی خاص و استثنایی

اگرچه دانشمندان امیدوار بودند پیوندهای انتقالی را پیدا کنند ، یا تعدادی از اشکال میانی بین زندگی و بی جان ، دنتون خاطرنشان کرد که " پس از اکتشافات انقلابی که در اوایل دهه 50 در زیست شناسی مولکولی انجام شده است ، در پایان وجود یک شکاف روشن اثبات شد. "بشر صحبت از این واقعیت شگفت انگیز ، که اکنون اکنون برای دانشمندان آشکار شده است ، می توانیم با اطمینان بگوییم که ما توسط جهان قابل مشاهده و نامرئی احاطه شده ایم. دنتون توضیح داد:

« اکنون ما نه تنها در مورد وجود پرتگاه بین دنیای زندگی و بی جان می دانیم ، بلکه این که این شگفت انگیزترین و اساسی ترین شکاف در طبیعت است. یک پرتگاه بین یک سلول زنده و بسیار سازمان یافته ترین سیستم غیر بیولوژیکی ، مانند کریستال یا برف ، و به همان اندازه عمیق و آشکار که فقط تصور می کنید وجود دارد ".

این البته به این معنی نیست که ایجاد مولکول آسان است. زندگی چیزی خاص و استثنایی است. در کتاب " از مولکول ها تا سلول های زنده"(انگلیسی) ، توضیح می دهد که:

« سنتز بلوک های ساختمانی ریز مولکول ها در حال حاضر یک فرآیند نسبتاً پیچیده است ".

و سپس اضافه شده است که ، با این حال ، ایجاد چنین مولکول ها - "بازی کودکان در مقایسه با آنچه که قرار بود اتفاق بیفتد تا اولین قفس زنده بروز شود".

سلول ها می توانند به طور مستقل به عنوان موجودات زنده فردی مانند باکتری ها ، یا بخشی از یک ارگانیسم چند سلولی مانند شخص باشند. در نقطه پایان این پیشنهاد می تواند متناسب باشد 500 سلول سایز متوسط. بنابراین ، جای تعجب آور نیست که با چشم غیر مسلح غیرممکن است که چگونه سلول عملکرد می کند. چه چیزی از طریق میکروسکوپ باز می شود ، به یک سلول جداگانه از بدن انسان نگاه می کنید؟

خطوط قابل مشاهده و نامرئی - قفس: آیا به طور تصادفی رخ داده است یا ساخته شده است؟

اول از همه ، باید تشخیص داد که پیچیدگی سلولهای زنده به سادگی شگفت انگیز است. برای رشد طبیعی حتی ساده ترین سلول زنده ، لازم است که ده ها هزار واکنش شیمیایی به طور هماهنگ اتفاق بیفتند. چگونه می توان همزمان در یک قفس کوچک از بین رفت 20،000 واکنش?

به گفته مایکل دنتون ، حتی کوچکترین سلولهای زنده نیز شبیه هستند:

« یک کارخانه میکروسکوپی واقعی که هزاران قسمت کاملاً برنامه ریزی شده از یک مکانیسم مولکولی پیچیده را که به طور کلی از یک صد میلیارد اتم ساخته شده است ، قرار می دهد. این مکانیسم بسیار پیچیده تر از هر دستگاهی است که توسط یک شخص ساخته شده است ، و او هیچ چیز بی جان مساوی در جهان ندارد».

دانشمندان از پیچیدگی سلول تعجب نمی کنند و افراد عادی این سؤال را دارند: آیا سلول به طور تصادفی بوجود آمده است یا طراحی شده است؟ در روزنامه نیویورک تایمز ، در 15 فوریه 2000 ، ذکر شد:

« هرچه زیست شناسان بیشتر در مورد قفس زنده بیاموزند ، به نظر می رسد باورنکردنی تر وظیفه درک هر آنچه در آن اتفاق می افتد است. یک سلول انسانی با اندازه متوسط \u200b\u200bبرای دیدن آن بسیار کوچک است ، اما در هر زمان ، دایره ای از 3 میلیون. ژن های آن روشن و خاموش می شوند ، اقتصاد سلولی را کنترل می کنند یا به پیام سلولهای دیگر پاسخ می دهند».

چگونه می توانید چنین مکانیسم پیچیده ای را در مورد چنین کوچک و در عین حال تحقیق کنید؟ چگونه دانشمندان توانستند آزمایشاتی را با خطوط قابل مشاهده و نامرئی انجام دهند؟ و حتی اگر به لطف تلاش های فراوان ، می توان ساختار و عملکرد یک سلول از بدن انسان را به طور کامل درک کرد ، حداقل 200 میلیون نوع دیگر از سلول دیگر ناشناخته باقی می مانند.

در ژورنال "طبیعت" (انگلیسی) ، در مقاله "موانع آفرینش واقعی" در مورد باز شدن موتورهای ریز در هر سلول از بدن ما گزارش شده است. آنها انرژی سلولی اسید آدنوزینریک ایجاد می کنند. یک دانشمند استدلال کرد:

"اگر یاد بگیریم که سیستم های مولکولی مانند سلولی را طراحی و بسازیم ، چه چیزی می تواند حاصل شود؟"

هر بار که سلول تقسیم می شود ، تمام این اطلاعات به قفس جدید منتقل می شود. به نظر شما چگونه این داده ها در هر یک از آنها قرار گرفتند 1000000000000 سلول بدن انسان؟ آیا این اتفاق به طور اتفاقی یا به لطف برخی از "طراح" عالی اتفاق می افتد؟ شاید شما همان نتیجه را بدست آورید که زیست شناس راسل چارلز هنرمند. او گفت:

"اگر فکر خردمندانه و منطقی را دور بریزید که سلول در نتیجه فعالیت ذهن ظاهر می شود ، پس در تلاش برای توضیح وقوع آن و عملکرد بیشتر ، ما با مشکلات عظیم و صرفاً غیرقابل تحمل روبرو هستیم".

فقط در مورد قابلیت های خلاق سلول فکر کنید. در DNA ، فقط یک سلول از بدن ما آنقدر اطلاعات دارد که می تواند در این مقاله یک میلیون صفحه از این دست را پر کند.

سفارش شگفت انگیز: برای دیدن قابل مشاهده در نامرئی

سالها پیش ، Kertli F. Meter ، که در آن زمان استاد زمین شناسی دانشگاه هاروارد بود ، به این نتیجه رسید:

ما در جهان زندگی می کنیم ، جایی که این یک مورد یا تغییرپذیری نیست ، اما قانون و نظم حاکم است. مدیریت وی کاملاً منطقی است و سزاوار بیشترین احترام است. بیایید در مورد سیستم فوق العاده ریاضی طبیعت فکر کنیم ، به لطف آن می توانیم اعداد اتمی متوالی را به هر عنصر ماده بدهیم. "

بیایید برای یک دقیقه در مورد این "سیستم ریاضی طبیعت" فکر کنیم. او یک نظم شگفت انگیز ایجاد می کند. ما می توانیم نامرئی قابل مشاهده را ببینیم. در زمان های قدیم ، مردم از وجود عناصری مانند طلا ، نقره ، مس ، قلع و آهن اطلاع داشتند. در قرون وسطی ، کیمیاگران آرسنیک ، بیسموت را افتتاح کردند و بعداً در قرن 18 ، در مورد بسیاری از عناصر دیگر شناخته شد. در سال 1863 ، به منظور شناسایی هند ، آنها از طیف سنجی استفاده کردند که با آن می توان طیف منحصر به فرد از هر عنصر را متمایز کرد. هند 63 مین عنصر باز بود.

در همین زمان ، شیمیدان روسی دیمیتری ایوانوویچ مندلیف به این نتیجه رسیدند که دستگاه عناصر مسئله ای از کور نیست. در اواخر 18 مارس 1869 ، در جلسه انجمن شیمیایی روسیه ، رساله وی خوانده شد "مقاله در مورد سیستم عناصر"بشر در آن ، او گفت:

« من مجبور شدم به چنین سیستمی از بدنهای ساده بپردازم تا در توزیع آنها با ملاحظات تصادفی هدایت نشود ، بلکه با یک شروع خاص و دقیق».

در این رساله معروف ، مندلیف پیش بینی کرد:

« ما باید به کشف بسیاری از بدنهای عادی ناشناخته امیدوار باشیم. به عنوان مثال ، آلومینیوم و سیلیکون مشابه ، عناصر با توده های اتمی از 65 تا 75».

مندلیف مکان های رایگان را برای 16 عنصر جدیدبشر هنگامی که از وی سؤال شد که آیا وی در تأیید فرضیات خود هیچ مدرکی دارد ، پاسخ داد:

"من نیازی به شواهد ندارم. قوانین طبیعت ، برخلاف قوانین گرامر ، هیچ استثنائاتی را مجاز نمی داند. ".

مندلیف اضافه کرد:

« من فکر می کنم که وقتی عناصر ناشناخته من باز شود ، افراد بیشتری به ما گوش می دهند».

این دقیقا همان چیزی است که اتفاق افتاد. طی 15 سال آینده ، گالیم ، اسکاندیوم و آلمان کشف شد و خواص این عناصر دقیقاً با مواردی که مندلیف برای آنها فراهم کرده بود مطابقت داشت. این صحت سیستم تناوبی را اثبات کرد و جلال را برای نویسنده خود به ارمغان آورد. در آغاز قرن بیستم ، همه عناصر موجود قبلاً افتتاح شده بودند.

بدون شک ، همانطور که محقق در زمینه شیمی Elmer V. Maurer خاطرنشان کرد ، "این سیستم فوق العاده نمی تواند یک مورد باشد." نکته اصلی دیدن نامرئی قابل مشاهده است. پروفسور شیمی جان کلیولند کره در مورد احتمال وقوع تصادفی این دستور شگفت انگیز عناصر صحبت کرد:

« کشف در زمان های بعدی همه عناصر ، وجود آن پیش بینی شده (مندلیف) ، و درگیر شدن در خصوصیات آنها ، که تقریباً به طور دقیق برای آنها فراهم شده است ، این امکان را کاملاً از بین برد. تعمیم عالی مندلیف هرگز "حادثه دوره ای" نامیده نمی شود ، اما برعکس ، "قانون دوره ای».

یک مطالعه دقیق در مورد عناصر و همچنین نحوه ترکیب آنها ، ایجاد همه چیز در اطراف ما ، باعث شد فیزیکدان مشهور دیراک فیلد ، که استاد ریاضیات در دانشگاه کمبریج بود ، بگوید:

« این وضعیت را می توان با گفتن اینکه خدا یک ریاضیدان بزرگ است توصیف کرد و او هنگام ایجاد جهان از آخرین دانش ریاضی استفاده کرد.».

در واقع ، چه تحسین بزرگی برای آشنایی با دنیای نامرئی ، اتم های فوق العاده ریز ، مولکول ها و سلولهای زنده و همچنین کهکشانهای ستاره ای غول پیکر که دیدن آن با چشم غیر مسلح غیرممکن است. پس از آن ، یک شخص بهتر نقش متوسط \u200b\u200bخود را در جهان درک می کند. موفق باشید در دانش جدید!