خرید و دانلود نسخه کامل کتاب Life’s Ratchet: How Molecular Machines Extract Order from Chaos

زندگی یک راز ماندگار است. با این حال، علم به ما می گوید که موجودات زنده صرفاً ساختارهای پیچیده ای از مولکول های بی جان هستند. اگر این دیدگاه درست باشد، حرکات به ظاهر هدفمند سلول ها و موجودات از کجا سرچشمه می گیرد؟ فیزیکدان پیتر ام. هافمن در جغجغه‌دار زندگی پاسخ این سوال قدیمی را در مقیاس نانو قرار می‌دهد.

زیر فضای آرام و منظم یک موجود زنده، هرج و مرج میکروسکوپی یا چیزی که هافمن آن را طوفان مولکولی می نامد: مولکول های تخصصی غوطه ور در گردبادی از برخورد مولکول های آب. سلول‌های ما پر از ماشین‌های مولکولی هستند که مانند جغجغه‌های کوچک، حرکت تصادفی را به فعالیت منظم تبدیل می‌کنند و «هدفی» را ایجاد می‌کنند که مشخصه زندگی است. موتورهای الکتریکی کوچک ولتاژ الکتریکی را به حرکت تبدیل می‌کنند، کارخانه‌ها در مقیاس نانو ماشین‌های مولکولی دیگر را سفارشی می‌سازند، و ماشین‌های مکانیکی رشته‌های DNA را می‌پیچانند، باز می‌کنند، جدا می‌کنند و بسته‌بندی می‌کنند. سلول مانند یک شهر است مجموعه ای غیرقابل درک و پیچیده از کارگران مولکولی که با هم کار می کنند تا چیزی بزرگتر از خودشان بسازند.

زندگی، هافمن استدلال می کند، از حرکات تصادفی اتم ها بیرون می آید که از میان این ساختارهای پیچیده تکامل یافته ما فیلتر شده اند. دستگاه. ما مجموعه‌ای از ماشین‌های در مقیاس نانو هستیم که از هر چیزی در داستان‌های علمی تخیلی شگفت‌انگیزتر هستند. به جای تکیه بر «نیروی حیات» اسرارآمیز برای راندن آن‌ها» همانطور که مردم قرن‌ها بر این باور بودند که جغجغه‌های زندگی به جای قانون دوم ترمودینامیک و بی‌نظمی طوفان مولکولی مهار می‌کنند. تحقیقات Life’s Ratchet یافته های باورنکردنی نانوتکنولوژی مدرن را نشان می دهد تا داستانی را بیان کند که چگونه دنیای پر سر و صدا اتم ها خود حیات را به وجود می آورد.