Quantum nonlocality

A többsejtűek genomja kvantum nem lokális?

A.Einstein és munkatársai, B.Podolsky és N.Rosen [Einstein, Podolsky, Rosen, 1935] egy olyan gondolatot fogalmaztak meg, amelynek lényege az elemi részecskék példáján a következőkre redukálható. Egy kvantumobjektum, amely lehet például két összekapcsolt foton, a szétválás során megtart valamilyen információs kapcsolatot (entangle-effektus). Az egyik foton kvantumállapota, pl. polarizációja vagy spinje azonnal átvihető a másik fotonra, amely az első foton analógjává válik, amely összeomlik, eltűnik és fordítva. A fotonok közötti távolság bármilyen távolság lehet. Ezt Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) hatásnak, paradoxonnak vagy csatornának nevezték el. E jelenség szinonimájaként elfogadott a “kvantum-nonlokalitás” (Quantum NonLocality) kifejezés is, amely az elemi részecskék kvantumállapotai által összefüggő állapotok terében a pillanatnyi eloszlást, nem-lokalitást hangsúlyozza. Úgy tűnik, hogy a kauzalitás elve sérül – a hatást és az okot nem választja el az idő, ha az időt az események sorrendjének szerveződéseként értelmezzük. Ezért Einstein és szerzőtársai – mivel akkoriban nem rendelkeztek ismeretekkel az idő összetett szerkezetéről (például annak fraktalitásáról) – tisztán elméleti, de mégis mereven formalizált modelljüket a gyakorlatban és a kísérletekben nem alkalmazhatónak értékelték. Az elmélet és a látható fizikai valóság közötti ellentmondás ezen állapota körülbelül 30 évig tartott. Ezután D. Bell [Bell, 1964; Bell, 1976] az EPR gondolatát modern szinten is kidolgozta. C.Bennet és szerzőtársai [Bennet et al, 1993] szintén aktívan részt vettek benne. A fő nehézséget az jelentette, hogy elméleti konstrukcióikban nem volt szabad megsérteni a kvantummechanika Geisenberg által levezetett alapelvét a kvantumobjektumok dualisztikus valós-hullám állapotára vonatkozóan. Ez a bizonytalansági elv arról szól, hogy lehetetlen egyszerre helyesen mérni például egy foton mint hullám és mint elemi részecske tulajdonságait. Ez a probléma megszűnt, miután kísérleti úton bizonyították az elemi részecskék “összefonódott” állapota létezésének lehetőségét.

Talán ez az “összefonódás” a genetikai (és mentális) információ átvitelének elemi alapja az organizmusok között, amelyek elemi részecskék kontinuumának tekinthetők, és amelyekben a mikroszint tulajdonságai a makroszinten tükröződnek. Ilyen leválasztott állapotban mindkét részecske ugyanannak a kvantumrendszernek a része marad, így bármit is teszünk az egyikükkel, az kiszámítható hatással van a másikra.

egy másik. Bennett és kollégái úgy vélik, hogy az összefonódott részecskék, ha térben elválasztva vannak egymástól, állapotuk és így az információ kölcsönös “hordozóiként” szolgálhatnak egymásnak, mivel egy részecske állapota már információ. Ebben az esetben azonban az információt rendkívül tágan kell érteni – mint bármilyen változást. Az EPR-csatorna kísérleti megvalósításához három fonon – egy összefonódott és két repülő – együttes létezésére volt szükség, amit két kutatócsoport – az Anton Zeulinger vezette bécsi és a Francesco De Martini vezette római csoport – munkája révén sikerült megvalósítani. Zeulinger csoportjának kísérletei [Bouwmeester et al, 1997] bizonyították az EPR-elvek gyakorlati megvalósíthatóságát két foton közötti polarizációs állapotok fényvezetőn keresztül történő átvitelére egy harmadik fotonon keresztül, akár 10 kilométeres távolságban. E felfedezést követően vezető országokban erőteljes programokat vitatnak meg ennek a hatásnak a kvantumoptikai számítógépek kifejlesztésére való alkalmazására, ahol a fotonok lesznek az információhordozók. Működési sebességük és információmennyiségük több tíz nagyságrenddel nagyobb lesz, mint a jelenlegi számítógépeké.

A kvantum-nonlokalitás jelenségének a biorendszerek általi felhasználásának ötlete mind távlatilag, mind a gyakorlatban nagyon vonzó. Jól megfelel a biorendszerek geno-információs-metabolikus és mentális területeinek hullámjel- kiosztására vonatkozó adatainknak. Ebben az értelemben az első, demeglehetősen gyenge kísérlet az EPR-fogalom biorendszerekre való alkalmazhatóságának megértésére valamivel korábban már megtörtént [Josephson, Pallikari- Viras, 1991]. Ebben a munkában az elméleti elemzés főként arra a megállapításra szorítkozik, hogy az élőlények valóságérzékelése más és bizonyos értelemben hatékonyabb elven alapul, mint amit a tudomány formálisabb eljárásai használnak. Ez az elv a szerzők szerint bizonyos feltételek mellett a nem “fizikai”, egymástól távol eső bioszisztémák közötti, nem statikus jellegű interkommunikációs jelkölcsönhatásokban, azaz a telepátiában valósul meg. Tegyük fel a kérdést még egyszer, de szűkebb körben, és anélkül, hogy elhamarkodottan érintenénk a telepátia problémáját – működik-e a kvantum-nonlokalitás jelensége a magasabb biorendszerek genetikai apparátusának működésében? Ha igen, milyen módon? Nyilvánvaló, hogy itt még a feltételezések is pusztán előzetes jellegűeklesznek, azonban a munkahipotézisek szükségessége most már esedékes. A genommunka hullámverzióiban [Garjajev, 1994, 1997] az EPR-hatás olyan kívánatos (de nem kötelező) láncszem, amely logikailag lezárhatja a genom VIM-funkciókról való gondolkodás láncát. A kromoszómamunka feltételezett hullámpályái megmagyarázzák, hogy a magasabb bioszisztémák tér-időbeli struktúrája hogyan épül fel az öröklődési apparátus munka hullám- és szemantikai vektorai által. Az ilyen vektorok a kromoszóma-kontinuum holografikus memóriájának mechanizmusain és a konstrukció kvázi beszédútjain keresztül működnek.

DNS-RNS-fehérjék. A genom-biokomputer leolvasása és letapogatása itt például a genostruktúrák endogén lézersugárzása és szoliton gerjesztése miatt történik. A genom, mint a genoinformációt kódoló és elidegenítő kromoszómális kontinuum nem-lokalitása már a homográfiai funkcióiba ágyazódik. Ez a fajta információ úgy oszlik el a genomban, mint egy hologramban és/vagy kvázi-hologramban, és mint egy fraktálban egyszerre. Erre akkor kerülhet sor, ha a genomot tisztán anyagi pozíciókból vizsgáljuk. A kvantumhullám-non-lokalitás a genoinformációnak ezen a szintjén még nem működik. A genologram, ha hullámszerűen “olvassuk”, ahhoz vezet, hogy a kromoszómák anyaga jelalakú hullámfrontokat idegenít el, mint a morfogenezis irányítóit. Ez különösen a bioszisztéma stabil tér-időbeli szerkezetének fenntartásához szükséges. E célból a genom lépésről lépésre és rétegenként generál egyfajta “ideális” (hullám)modellt – a szervezet lehetséges anyagi struktúráinak tervét. Ez csak az egyik VIM-irányzat a bioszisztéma többdimenziós szerkezetének felépítésében. Ebben a felfogásban a bioszisztémák anyag-hullám szerveződésének modellje még nem teljes és fejlesztésre szorul.

Az EPR-mechanizmus, legalábbis az organizmusok kromoszómáiban é s fehérjéiben lejátszódó foton-lézer és rádióhullám folyamatok szintjén, jelentős kiegészítést jelenthet. Az életfolyamatok ilyen irányítási módja alapvetően új lehetőségeket adna a sejteknek és szöveteknek – például a fotonok és rádióhullámok polarizációs csatornáján keresztül a bioszisztéma összes sejtje és szövete között hatalmas információhalmazok szinte azonnali átvitelének lehetőségét. Ha ez az út valós, akkor világossá válik, hogy a stratégiai jelentőségű biomolekulák – a nukleinsavak és a fehérjék – miért rendelkeznek az összetevők L- izomer összetételével, spirális csavarodással és ennek megfelelően az optikai forgás, a cirkuláris dichroizmus és a kettős fénytörés kifejezett diszperziós képességével. A bioorganikus molekulák izo-dimenziós kvantálásának tényét is másképp értelmezik. A bioorganikus molekulák atomjainak aszimmetriája és az azt követő izomerizmus a saját anyagcseréjének állapotáról és pillanatnyi tér-idő szerkezetéről szóló polarizációs, holografikus és egyéb anyaghullám-információk biorendszer általi gyors önkioldásának lehetősége.

Ebből a szempontból a PrPsc aggregátumok kettős sugárzási képessége (lásd fentebb), azaz a belső információs fotonáramlás polarizációs vektorainak az agyban növekvő PrPsc fehérjetömegen keresztül történő, a bioszisztéma szempontjából rendellenes modulációja váratlan jelentőséget kap a prion patogenezis mechanizmusainak magyarázatában.

Jellemző, hogy a kísérleti kvantumteleportáció sikerét különösen azért sikerült elérni, mert hullámvezetőket (fényvezetőket) használtak a fotonok előállítására, térben való felhígítására és “programozására”,

UV-pumpált lézerek és polarizátorok. A fenti komponensek bioanalógjai a sejtmag és a citoplazma mikrotubulusai, a koherens DNS és a kromoszómák. Ez utóbbiak egyúttal saját lézersugárzásaik információs biopolarizátorai, és azt, hogy a DNS és a kromoszómák lézeraktív közegek, közvetlen kísérleteink [Agaltsov, Garyaev et al, 1996] mutatták ki, amit japán kutatók ténylegesen, de némileg eltérően [Kawabe et al, 2002] megerősítettek.

Tegyük fel, hogy az EPR faktor in vivo egy felnőtt szervezet aktuális állapotát mikro- és makroszintről makroszintre irányító tényezőként működik. De hogyan valósul meg az embriogenezisben? Talán a DNS-RNS hullámkópiák sejten belüli és sejten belüli átvitelének közvetítőjeként szolgál a sokrétű komplex működésük különböző fázisaiban. Lehetséges, hogy az általunk 1985-ben és 1991-ben, valamint R. Pecora csoportja által az USA-ban 1990-ben önállóan kapott VIM- hatások a DNS-készítményeken a DNS-gélek lézeres szondázása során spontán bekövetkező lokális kvantumteleportáció eredménye a dinamikus lézerfény-szórással végzett spektroszkópia során. Úgy tűnik, hogy a koherens fotonok és a bioszerkezetek kölcsönhatásának ebben a változatában az utóbbiak optikailag aktív fényvezetők folyadékkristályos rendszereként viselkedhetnek, amelyek a polarizált fotonokat térben felosztják, a köztük következő információcserével. Ugyanebben a rendszerben valósul meg egy másik hatás a genetikai struktúrák új típusú memóriájával, amely a Fermi-Pasta-Ulam jelenségen alapul. Ehhez társul a fényszórás és a VIM-effektusok izomorf időbeli autokorrelációs függvényeinek megjelenése a DNS-készítmények, az E. coli 50S alegységei és a kollagén riboszómák vizsgálatakor [Garyaev, 1994].

Ha az EPR-tényező működik a bioszisztémákban, logikus a kérdés, hogy az organizmusok miért nem korlátozódnak az azonnali bioinformációs működés ilyen hatékony formájára? Miért lenne szüksége egy bioszisztémának lassú idegimpulzusokra is? Csak azt tudjuk feltételezni, hogy az idegrendszerre a magasabb rendű szervezeteknek azért volt szükségük, hogy a túl gyors információs folyamatokat lelassítsák, amit a bioszféra evolúciója még nem ért el. Valószínűleg az idegrendszer és a genom kvantum-nonlokalitás funkciói kiegészítik egymást, és egymás mellett léteznek, néha kitöréseket adva az ember-számítógépek paranormális képességei vagy a telepátia formájában.

3. ábra. A parazita fehérjék in vivo asszociátumainak (hibridjeinek) klónozási útvonala. Fehérjék 1 + 2 – alegységek nem kovalens társulása, például olyan komplex fehérjékben, mint az RNS-polimeráz.