Das Wissen | SWR Quantenbiologie – Wie moderne Physik hilft, das Leben zu verstehen
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Mar 2, 2025 Martin Plenio, Leiter des Instituts für Theoretische Physik an der Universität Ulm, erklärt, wie Quantenphysik biologische Prozesse beeinflusst. Er beleuchtet den Zusammenhang zwischen Quantenphänomenen, dem Orientierungssinn von Vögeln und der Effizienz der Photosynthese. Zudem wird diskutiert, wie Quantenmechanik in der medizinischen Diagnostik, etwa bei der Magnetresonanz-Tomografie, zum Einsatz kommt. Plenio geht auch der Frage nach, wie Quantenphysik unsere Wahrnehmung und das Bewusstsein beeinflussen könnte.
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Episode notes
Quantenphotosynthese
- In der Photosynthese nutzen Pflanzen Quanteneffekte, um Licht effizient in Energie umzuwandeln.
- Angeregte Elektronen bewegen sich in Überlagerungszuständen und erkunden mehrere Wege gleichzeitig.
Schwingungen in der Photosynthese
- Molekulare Schwingungen, ebenfalls quantisiert, spielen eine wichtige Rolle im Energietransport bei der Photosynthese.
- Diese Schwingungen interagieren mit den Elektronen und beschleunigen den Transport.
Magnetkompass der Vögel
- Zugvögel nutzen möglicherweise Quanteneffekte für ihren Orientierungssinn.
- In ihren Augen reagieren Elektronenspins auf das Erdmagnetfeld und erzeugen einen inneren Kompass.