https://am.sputniknews.ru/20250207/zhivotnye-sposobny-chuvstvovat-magnitnoe-pole-na-kvantovom-predele-obnaruzheniya---uchenye-85542461.html
Животные способны чувствовать магнитное поле на квантовом пределе обнаружения - ученые
Животные способны чувствовать магнитное поле на квантовом пределе обнаружения - ученые
Sputnik Армения
Открытие ученых может привести к созданию более чувствительных устройств для обнаружения магнитных полей. 07.02.2025, Sputnik Армения
2025-02-07T08:24+0400
2025-02-07T08:24+0400
2025-02-07T08:24+0400
ученые
наука
животные
https://cdn.am.sputniknews.ru/img/12/37/123711_0:206:2910:1843_1920x0_80_0_0_e2d9c5ecba978a9936c920c5653c5265.jpg
ЕРЕВАН, 7 фев - Sputnik. Физики выяснили, что некоторые рецепторы животных, реагирующие на магнитное поле, работают близко к квантовому пределу. По мнению исследователей, тщательное изучение таких рецепторов поможет людям создавать более компактные детекторы магнитного поля, сообщает naked-science.ru.Многие существа используют магнитное поле Земли для навигации — птицы, бабочки, рыбы, летучие мыши, даже бактерии. У животных в процессе эволюции развились разные типы магнитных сенсоров: радикальные пары, индукционные механизмы и магниторецепция на основе магнетита, минерала из оксидов железа, содержащегося в их организме.Радикальные пары работают, детектируя связь между неспаренными электронами, связанными с определенными молекулами. Индукция преобразует энергию магнитного поля в электричество, а нервная система животного затем регистрирует электрический заряд. Магниторецепция на основе магнетита работает за счет восприятия движения или смены ориентации крошечных кристаллов железа в теле животного, подобно ориентации по компасу.Чтобы оценить биологические сенсоры, физики предположили, что некоторые животные воспринимают магнитное поле на величинах, близких к теоретическому пределу из-за их малого размера и крайне слабых изменений магнитного поля, которые они способны улавливать. Вместо того чтобы пытаться измерить такие параметры, ученые пошли обратным путем: начали с квантового предела и вывели неизвестные параметры.Авторы исследования выяснили, что как минимум два биологических магниторецептора, связанных с восприятием химических реакций у различных животных, могут работать прямо на квантовом пределе обнаружения магнитного поля или очень близко к нему.Расчеты показали, что индукционные механизмы не достигают квантового уровня чувствительности. Однако радикально-парный механизм и чувствительность на основе магнетита могут подходить очень близко к пределам точности обнаружения магнитного поля.Это открытие, по мнению физиков, может привести к созданию более чувствительных устройств для обнаружения магнитных полей.
Sputnik Армения
media@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
2025
Sputnik Армения
media@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
Новости
ru_AM
Sputnik Армения
media@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
Sputnik Армения
media@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
ученые, наука, животные
Животные способны чувствовать магнитное поле на квантовом пределе обнаружения - ученые
Открытие ученых может привести к созданию более чувствительных устройств для обнаружения магнитных полей.
ЕРЕВАН, 7 фев - Sputnik. Физики выяснили, что некоторые рецепторы животных, реагирующие на магнитное поле, работают близко к квантовому пределу. По мнению исследователей, тщательное изучение таких рецепторов поможет людям создавать более компактные детекторы магнитного поля, сообщает
naked-science.ru.
Многие существа используют магнитное поле Земли для навигации — птицы, бабочки, рыбы, летучие мыши, даже бактерии. У животных в процессе эволюции развились разные типы магнитных сенсоров: радикальные пары, индукционные механизмы и магниторецепция на основе магнетита, минерала из оксидов железа, содержащегося в их организме.
Радикальные пары работают, детектируя связь между неспаренными электронами, связанными с определенными молекулами. Индукция преобразует энергию магнитного поля в электричество, а нервная система животного затем регистрирует электрический заряд. Магниторецепция на основе магнетита работает за счет восприятия движения или смены ориентации крошечных кристаллов железа в теле животного, подобно ориентации по компасу.
Ученые из Университета Крита (Греция) заинтересовались пределами чувствительности животных к магнитному полю в зависимости от типа их сенсоров. Они начали с того, что определили параметры оценки магнитного сенсора — объем, время ответа и степень неопределенности в оценке магнитного поля. Также исследователи указали, что эти параметры могут оказаться очень маленькими для крошечных сенсоров, но существует физический предел работы таких структур, связанный с постоянной Планка.
Чтобы оценить биологические сенсоры, физики предположили, что некоторые животные воспринимают магнитное поле на величинах, близких к теоретическому пределу из-за их малого размера и крайне слабых изменений магнитного поля, которые они способны улавливать. Вместо того чтобы пытаться измерить такие параметры, ученые пошли обратным путем: начали с квантового предела и вывели неизвестные параметры.
Авторы исследования выяснили, что как минимум два биологических магниторецептора, связанных с восприятием химических реакций у различных животных, могут работать прямо на квантовом пределе обнаружения магнитного поля или очень близко к нему.
Расчеты показали, что индукционные механизмы не достигают квантового уровня чувствительности. Однако радикально-парный механизм и чувствительность на основе магнетита могут подходить очень близко к пределам точности обнаружения магнитного поля.
Это открытие, по мнению физиков, может привести к созданию более чувствительных устройств для обнаружения магнитных полей.
