Когерентные коллективные электронные состояния

Свойства ССИ зависят от структуры и упорядоченности биосистем. Когерентность ССИ можно объяснить определенной упорядоченностью процессов излучения в биоструктурах [Cifra et al., 2011]. Генерацию когерентного ССИ связывают с образованием кооперативных возбужденных электронных состояний биомакромолекул (субъединиц) в конденсированной фазе, релаксирующих с излучением когерентных фотонов. В частности, когерентная компонента ССИ может объясняться излучением ансамблей нуклеотидов-хромофоров, объединенных коллективными взаимодействиями в ДНК [Там же].

Статистические характеристики спонтанного ССИ и ЗЛ могут указывать на то, что данные явления связаны с когерентными электронными состояниями в биомолекулах [Scordinio et al., 2010].

ЗЛ может быть связано с когерентными коллективными электронными состояниями. Основываясь на концепции давыдовских со- литонных или поляронных состояний, предположили [Brizhik et al., 2000, 2011]: ряд биомолекул имеет вид полупроводниковоподобных квазиодномерных цепочек, в которых внешнее излучение или химические реакции могут возбудить когерентные коллективные электронные и экситонные состояния, в частности локализованные — солитонные состояния. Эти состояния могут аннигилировать с излучением ЗЛ [Brizhik et al., 2000, 2011; Scordino et al., 2010].

Таким образом [Кузин, 2002], электронные возбуждения в биополимерах (белках, нуклеиновых кислотах), находящихся в конденсированном состоянии, делокализуются с возможным образованием устойчивых солитонов или поляритонов с достаточно большим характерным временем жизни, так что энергия возбуждения может накапливаться в биосистемах. Непрерывный распад солитонов и поляритонов дает когерентное ультрафиолетовое излучение, несущее информацию от данного биополимера к другим молекулам клетки. Конформация биополимеров определяет информацию и энергию солитоноподобных образований. Значительное изменение конформации ведет к усиленному распаду солитонов и поляритонов и образованию когерентного ССИ, а также к изменению характера информации, в ином случае это излучение чрезвычайно мало и не может быть зарегистрировано [Там же]. Можно полагать, что все биополимеры, находясь в возбужденных состояниях, содержат солитоноподобные образования и эмитируют ССИ.

Возможная модуляция ССИ квантово-когерентной динамикой и корреляциями дальнего порядка окружения излучателей

Выше была приведена гипотеза об излучении когерентного ССИ когерентными коллективными возбужденными электронными состояниями. Мы полагаем, что когерентные свойства ССИ могут дополнительно обусловливаться модуляцией процесса излучения биофотонов квантово-когерентной динамикой излучателей (колебательной и электронной) и динамикой их окружения, характеризующейся корреляциями дальнего порядка. Таким образом, формируется излучение с когерентными свойствами. Подробнее эти вопросы рассматриваются в главе 5.

Участие корреляций дальнего порядка в водной компоненте биосред в организации динамики ЭВС

Этот механизм рассматривается в пи. 3.2.4.В.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >