A fotonok kromoszómális biokonverziója szélessávú elektromágneses mezőkké.Lokalizált fotonok

Ezeket a rendelkezéseket figyelembe kell venni az itt tárgyalt, genetikai molekulákon dolgozó biokomputer hipotetikus modelljében. Nézzük meg, hogyan alakulnak ki a fotonokból rádiósugárzással átalakított “in vitro” génszerkezetek (DNS folyadékkristályok készítményei). Kísérleteinkben [Prangishvili, Garyaev et al., 2000] valószínűleg az úgynevezett lokalizált vagy összefonódott (entangle) koherens fotonokat kaptuk, azok későbbi permissive-teleportációs átalakításával rádióhullámokká. Ez a folyamat egy 2 mW sugárzási teljesítményű, 632,8 nm hullámhosszú, egyrészes HeNe-lézerrel történt, amelynek stabil rezonátora elektronikus termosztatikus elemmel szabályozott [99/01/L számú, 1999.01.06-i nemzetközi találmányi bejelentés szerinti szabadalmi elsőbbség]. Amikor a lézersugár folyékony DNS-kristályokkal (vagy más tárgyakkal) lépett kölcsönhatásba, a lézer olyan rádiójeleket generált, amelyek karaktere (Fourier- spektrum) a vizsgált minták típusától és az előkészítésük módjától függően különbözött. A DNS-jeleket adó bioaktív rádióhullámok létrehozásának egyik szükséges feltétele a “háromtükrös séma”. E séma szerint a vizsgált objektum (DNS) visszaveri a lézersugarat a lézerrezonátorba. Jellemző, hogy a rádiójel sajátos modulációi ebben az esetben teljes mértékben megfelelnek a DNS-készítmények által szórt fény kétdimenziós speckle-mintázatainak időbeli változásának.

Ezekben a kísérletekben elsődleges információkat szereztünk arról, hogy a lézertükrökön és a lézer részét nem képező külső lézertükrökön (lásd alább) a DNS- preparátumokon lévő, biológiailag aktív, dinamikus polarizációs lézer-rádióhullám genetikai információk hosszú távú rögzítésének lehetőségéről. Feltételezzük, hogy ez a jelenség a fotonmezők lokalizációjának (tömörítésének) jelenségével függ össze a lézertükrök korrelált szórók rendszerében. Az ilyen szórók anyagának gyenge saját sugárzáselnyelésének feltételei mellett a külső fénymező hosszú ideig megmaradhat a rendszerben anélkül, hogy más energiaformákba disszipálódna. A lokalizáció oka a többszörösen szórt hullámok interferenciájával függ össze. A külső elektromágneses jel (a mi esetünkben

egy DNS-preparátummal polarizációsan modulált lézersugarat kalibrálnak (“rögzítenek”) a lézertükrök fémtartalmú inhomogenitású rendszerében. Ez a jel jelentős információveszteség nélkül tovább “kiolvasható” izomorf (a fotonokhoz képest) polarizált rádióhullámok formájában. Ezeket a megfontolásokat a lokalizált fotonok tömörített állapotaira vonatkozó elméleti vizsgálatok támasztják alá [Maksimenko, 1999 (a); Maksimenko, 1999 (b); Maksimenko, 1999 (c)]. Ha egy ilyen

a tükrökön való “rögzítés” valós, akkor a kromoszómaapparátus folyékony kristályos DNS-rétegei, amelyek fématomokat tartalmaznak (tükrök analógjai), szintén tekinthetők a lokalizált fotonok felhalmozódásának fraktális közegének, amely egy koherens kontinuumot hoz létre kvantumos, nem lokálisan elosztott polarizációs- rádióhullámos gén-információval. Ez bizonyos mértékig megfelel korábbi elképzelésünknek a genom kvantum-nonlokalitásáról, illetve annak egyik formájáról [Gariaev et al., 1999; Gariaev, Tertishniy, 1999; Gariaev et al., 1999]. Talán van egy másik mechanizmusa is a fénykvantumok szolitonokként való átmenetének rádióhullámokká. Tuszinski et al [Tuszinski et al, 1984] munkája két látszólag független elmélet kapcsolatát, egymást kiegészítő jellegét mutatja, amelyek két olyan fizikai modellt vesznek figyelembe, amelyek a biológiai rendszerek szokatlan viselkedését magyarázzák. Ezeket a modelleket Herbert Frelich és Alexander Davidov javasolta. Az elektronok gerjesztését, delokalizációját és mozgását a fehérjemolekulák peptidláncai mentén szoliter hullámok (szolitonok) formájában leíró ún. davidovi szolitonok kiegészítik Frellich jól ismert modelljét [Frellich, 1968; Frellich, 1972; Frellich, 1975; Frellich, 1977], amelyet munkánkban [Blagodatskikh, Garyaev et al, 1996], az információs biomakromolekulák oszcilláló dipólusainak, a fehérjék (1012 -1013 Hz), DNS (109 Hz), membránok (0,5-1011 Hz) elektromágneses hullámainak fononjainak Bose- kondenzációjából származó dipólusok (10 -10 Hz) erősen polarizált (koherens, lézerszerű) állapotainak lehetőségéről. Tuzynski et al. fenti dolgozatában a Davidov-Hamiltóniát normálkoordinátákba transzformálják, a Frelich-Hamiltóniát pedig kanonikusan a Hartree-Fock-közelítésen belül egyenértékű formába alakítják át. A szerzők úgy vélik, hogy a Hamilton-modell képes összekapcsolni a két elméletet, amelyek matematikailag ekvivalensek. Ráadásul a két modell fizikailag kiegészíti egymást. A biopolimerek rezgésmódjainak Bose-kondenzációja megfelel a polarizációs hullám szolitonterjedésének. Megfordítva, a peptidlánc mentén a határenergiák szolitontranszportja a bioszerkezetek rácsrezgéseinek Bose-kondenzációjával jár együtt. Ebből következik, hogy a szoliton elektromágneses mezőt hoz létre, és ez lehet az egyik mechanizmusa annak a hatásnak, amelyet kísérletekben megfigyelünk, amikor a DNS szoliton gerjesztését megjelenítő oszcilláló optikai szoliton breezer optikai rezonanciával felerősített rádióhullámokat hoz létre. Egy másik gondolat, hogy…

A kromoszómák által generált endogén koherens fotonok rádióhullámokká történő átalakítása egy bioszisztémában a modellkísérleteinkhez hasonlóan “háromtükrös” vagy “többtükrös” séma szerint történhet több visszaverő membránfelületen. Ebben az esetben a sejtmag (kromoszómák) lézerfényforrásként, a sejtmagmembrán és a citoplazmamembránok pedig fényáteresztő tükörkéntműködnek. A sejt folyadékkristályos struktúráinak doménfalai szintén “tükörként” szolgálhatnak, és egyúttal szondázott objektumok is lehetnek. Ebben az esetben lehetőség nyílik az “in vitro – in vivo” fénylézer-áramok manipulálására, amelyeket az élő sejt fényvezetőinek bonyolult hálózata továbbít, és amelyek valószínűleg a sejtstruktúrákon a szerkezeti és anyagcsere-átrendeződésekről információt hordozó rádióhullámokká alakulnak át. Az ilyen jellegű foton- rádióhullám-információk lokalizálása és “rögzítése” alapul szolgálhat mesterséges biokomputer-memória létrehozásához. Ebben az összefüggésben, a tudományos lemika rendjében, fel lehet ajánlani, hogy DNS folyadékkristályokon memóriacellákat hozzanak létre. Az ilyen sejtekből az információ kiolvasása az általunk kifejlesztett módokon lézersugarakkal történik. Mint fentebb említettük, első kísérleti eredményeket értünk el ebben az irányban.