De krant die je leest van A tot Z
Donderdag 21 oktober, 2021

woensdag 22 september 2021

Column:

Column Heiko Jan Mein, fysisch chemicus te Haren – september

Door: Redactie

Vogelnavigatie

Na de zomer trekken vogels zoals elk jaar weer richting warmere oorden. Hoe vogels zich oriënteren en de weg vinden naar bepaalde plekken, heeft vermoedelijk te maken met het aardmagnetisch veld en het zonlicht, maar een precieze verklaring is er nog niet. Wetenschappers hebben een ingewikkeld chemisch effect ontdekt dat mogelijk de vogelnavigatie beter kan verklaren. Het blijkt dat vogels over een zogenaamd cryptochroom-4-eiwit (CRY4) beschikken in hun netvlies, waardoor ze het vermogen hebben het aardmagnetisch veld waar te nemen om zich te oriënteren. CRY4-moleculen zijn opgebouwd uit atomen, die weer zijn opgebouwd zijn uit diverse kleinere deeltjes (zoals protonen, neutronen en elektronen). Het gedrag van deze deeltjes wordt beschreven door de kwantummechanica, een onderdeel van de natuurkunde. Zo weet men dat kwantumdeeltjes ronddraaien, energiegolven veroorzaken, deeltjesparen vormen en zich richten in magneetvelden. Bij vogels activeert het zonlicht de CRY4-moleculen, waardoor een omzettingsproduct wordt gevormd. De kwantumdeeltjes daarvan draaien in het aardmagnetisch veld op elke plek anders. Net als een tol, die hard, zacht, scheef of rechtop draait. Kwantumgolven van CRY4-moleculen in het netvlies worden daarbij beïnvloedt door externe deeltjes via ‘kwantumverstrengeling’, een geheimzinnige informatie-uitwisseling van deeltjesparen. Deze nauwelijks meetbare energie veroorzaakt bij vogels verschillende licht-prikkels, die in de hersenen van de vogels worden omgezet in een ‘beeld’. Ze zien dan het magneetveld als een ‘landkaart’ en kunnen dat dan gebruiken voor een bepaalde positie of vliegrichting.
Hoewel de eerste theorieën van de kwantummechanica al zo’n 100 jaar geleden werden beschreven, ontstaan nu pas goede mogelijkheden voor toepassingen en begrijpt men bepaalde natuurlijke verschijnselen. De komende decennia zal de kwantummechanica zorgen voor grote technologische veranderingen. Zo komen er kwantumcomputers, die miljarden keer sneller werken en volgens een geheel ander systeem dan de huidige digitale computers. Kwantumchemie zal zorgen voor een nieuwe verbindingen, waaronder specifieke medicijnen en milieuvriendelijke materialen. Verder komen er zeer kleine ‘nanotechnologische’ toepassingen, waaronder moleculaire machientjes, zelfdenkende en -sturende elektronica en vrijwel zeker ook nieuwe mogelijkheden voor de energievoorziening.

Geen reacties

Wilt u reageren?




Wij plaatsen alleen inhoudelijke reacties. Reacties met voornamelijk slogans en kreten worden niet gepubliceerd.