Регистрация | Последние сообщения | Персональный список | Поиск | Настройка конференции | Личные данные | Правила конференции | Список участников | Top 64 | Статистика раздела | faq | Что нового v.2.3 | Чат
Skunk Forum - Техника, Наука, Общество » Общетехнический »
Проблема подвижности живых существ

Версия для печати (настроить)

Новая тема | Написать ответ

Подписаться

Автор Тема:   Проблема подвижности живых существ
ЯковПетров
Junior Member

Сообщений: 1
Регистрация: Декабрь 2002

написано 21 Декабря 2002 20:43ИнфоПравкаОтветитьIP

Проблема подвижности живых существ и их органов.
Разгадка тайны движения.

Каковы физические принципы, реализованные природой в организмах
для осуществления их подвижности? Каким образом используются
эти принципы?

1. Постановка задачи и путь ее решения.

В настоящее время способность к сокращению мышечного волокна организмов объясняется наличием в нем так называемого сократительного белка. Однако, при этом не называется, поскольку он не известен, физический принцип, лежащий в основе процесса сокращения такого белка.
В материальном мире принципов получения механической энергии немного, некоторые из них следующие:
1. Изменение размеров тела при изменении его температуры.
2. Работа сил поверхностного натяжения на границе жидкости с внешней средой при изменении характеристик жидкости и среды.
3. Броуновского движение - перемещение микрочастиц в среде жидкости или газа под воздействием теплового движения молекул среды.
4. Изменение положения заряженного тела в электрическом поле.
5. Изменение положения проводника тока в магнитном поле
6. Высвобождение механической энергии при химическом взаимодействии различных веществ.
Автор заявляет о том, что одним из способов получения механической энергии в живых организмах является использование в них эффекта Броуновского движения. То есть автор считает, что природа решила задачу подвижности на основе использования имеющейся в материальном мире энергии, то есть путем ее преобразования в живых организмах определенным образом в нужную форму - в движение.
Возможно кто-то и ранее высказывал такую гипотезу, но об этом Автор информации не имеет.

2. Что такое Броуновское движение?

Однажды в 1827 г. английский ученый Р.Броун (1773-1858), изучая растения при помощи микроскопа, обнаружил очень необычное явление. Плавающие в воде споры (мелкие семена некоторых растений) при наблюдении за ними в микроскоп скачкообразно двигались без видимых на то причин. Броун наблюдал это движение несколько дней, однако так и не смог дождаться его прекращения. Он его подробно описал, но объяснить так и не смог. Впоследствии это явление назвали Броуновским движением. Но, по-видимому, еще раньше его наблюдали натуралисты Ж.Бюффон и Л.Спилланцани. Впрочем, они полагали, что имеют дело с движением микроорганизмов.
Объяснить это явление невозможно, если не предположить, что молекулы воды находятся в постоянном, никогда не прекращающемся движении. Они беспорядочно сталкиваются друг с другом. Наталкиваясь на споры, молекулы вызывают их скачкообразные перемещения, что Броун и наблюдал в микроскоп. А поскольку молекулы в микроскоп не видны, то движение спор казалось Броуну беспричинным. Броуновское движение можно наблюдать и в воздухе, если навести микроскоп на частицы дыма в маленькой, освещаемой сбоку камере. Идея о том, что газы и жидкости состоят из быстро движущихся молекул, обсуждалась учеными на протяжении предшествующих 200 лет,
Таким образом, все мельчайшие частицы, взвешенные в жидкости (или газе), находятся в непрерывном хаотическом движении. Это движение тем оживлённее, чем выше температура и чем меньше вязкость среды. Его едва удаётся обнаружить в глицерине, а в газах оно, напротив, чрезвычайно интенсивно.
Толчки, испытываемые взвешенными частицами со стороны окружающих молекул, никогда в точности не уравновешивают друг друга. Поэтому, под влиянием ударов молекул окружающей среды скорость броуновской частицы непрерывно и беспорядочно меняется по величине и направлению.
Полное молекулярно-статистическое истолкование Броуновского движения было дано лишь в 1905-1906 А.Эйнштейном и М.Смолуховским.

3. Обоснование предложенной гипотезы.

Если первого попавшегося человека посадить в парусную лодку и оставить среди океана, то его судорожные действия, течение воды и порывы ветра погонят лодку случайным образом. Однако, если в лодке окажется опытный яхтсмен, то он умело управляя парусом и рулем, всегда приплывет в любую наперед заданную точку океана. Данный пример образно показывает возможность целенаправленного использования механической энергии окружающей среды, находящейся в динамическом состоянии, и дает возможность поверить в сказанное ниже.
Первоначально жизнь на Земле возникла в виде отдельных биологических клеток, а в дальнейшем и их комплексов в виде микроскопических существ. Их малые размеры были таковы, что позволяли им быть непосредственными "участниками" Броуновского движения и подчиняться ему, то есть передвигаться в окружающей среде, однако хаотично, по зигзагообразному пути . В процессе дальнейшей эволюции, на что ушло много миллионов лет, эти существа стали использовать этот эффект движения более рационально и как говорится "оседлали" дармовую для них механическую энергию среды. Они выработали собственный механизм изменения направления движения. Теперь уже эта энергия использовалась ими целенаправленно - для перемещения в нужном направлении.
Затем место использования энергии Броуновского движения постепенно перешло от среды, окружающей живые существа, внутрь существ в специальные полости. Таким путем зародилась подвижность их отдельных органов. При этом для использования и поддержания растрачиваемой энергии теплового движения молекул среды в этих полостях живые существа "придумали" соответствующие способы. На это также ушло миллионы лет.
В дальнейшем такой способ получения механической энергии использовался все более рационально, эффективно и многопланово. И так далее. Весь процесс эволюции подвижности живых организмов до сегодняшнего дня занял многие сотни миллионов лет.
Следует отметить, что во всех живых организмах, в частности в его жидких и газовых средах, эффект Броуновского движения присутствует в явном виде и "применяется" с пользой для организмов для многих целей. В частности он играет большую роль в процессах диффузии жидкостей и газов.

Приведенное обоснование принципа подвижности нестрого и может быть выглядит несколько наивно. Однако предложенная автором гипотеза законам физики не противоречит. В частности закон сохранения и преобразования энергии здесь не нарушается. Причем энергию теплового движения молекул вещества можно оценить количественно. Для более строгого обоснования гипотезы необходимо еще поработать и провести соответствующие теоретические и практические исследования.

Прошу принять участие в дискуссии, поставить вопрос, высказать свое мнение или предложение.

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3102
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 22 Декабря 2002 01:28ИнфоПравкаОтветитьIP

Чем-то мне это напоминает демона Максвелла.
Броуновское движение - это, конечно, хорошо, но почему-то всем живым существам больше вируса требуется дополнительный источник энергии, и КПД его использования весьма меньше 1.
Насчёт получения механической энергии: получены синтетические волокна, изменяющие свои механические размеры под действием электрического тока и при изменении pH среды.

P.S. Ежели бы было использовано Броуновское движение, неужели устройство организма было так сложно?

P.P.S. У какой-то бактерии (название не помню ) выяснили устройство перемещения. Жгутик прикреплён к "колесу", вращающемуся от энергии проходящих протонов (как-то коряво выразился ).

anka
Member

Сообщений: 2800
Регистрация: Август 2001

написано 09 Января 2003 20:31ИнфоПравкаОтветитьIP

ЯковПетров
Проблема подвижности живых существ и их органов.
Разгадка тайны движения.
<...>

Все это конечно хорошо и все свалено в кучу.

Я так и не поняла, в чем гипотеза то? В том, что в начале был ХАОС? И... что существуют законы физики и ими можно обьяснить все что угодно?

Так в чем фишка то гипотезы?

Чуть оффтоп:
Совсем недавно снотрела передачку по телеку (кажется, Discovery channel) про самый крохотный в мире двигатель... а состоит он из одной сложной искусственно сляпанной молекулы. (ссылку найду, дам)

А вот ( ссылка ) пример "протеинового движка".

Ваш ответ:

Коды форума
Смайлики


Ник:    Пароль       
Отключить смайлики

Все время MSK

Склеить | Разбить | Закрыть | Переместить | Удалить

Новая тема | Написать ответ
Последние сообщения         
Перейти к:

Свяжитесь с нами | skunksworks.net

Copyright © skunksworks.net, 2000-2018

Разработка и техническая поддержка: skunksworks.net


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика