Čo vo fyzike znamená kvantovanie alebo aj kvantizácia poľa? Ako súvisí s elektrónmi, fotónmi a celým našim telom? A prečo potrebuješ Spoznať základ kvantovo elektrodynamickej teórie? Dôvod je jednoduchý a prezradil nám ho sám Fenymen – interakcia elektrónu s fotónom stojí nie len za celou chémiou, ale aj biológiou!

Dnešný článok bude veľmi kratučký, stručný, no výstižný a verím, že ti pri budúcich blogoch veľmi pomôže. Poďme teda na to!

P.S. Článok si môžeš vypočuť aj ako nahovorený Audio podcast. Nájdeš ho na stránke s PODCASTAMI.

SUMÁR ČLÁNKU

• Čo je kvantovanie alebo skôr kvantizácia? Čo toto slovo znamená vo fyzike a prečo ho potrebuješ spoznať?
• Čo je to QED (Kvantovoelektrodynamická teória), a ako súvisí s kvantizáciou EMP?
• Naozaj stojí interakcia fotónov s elektrónmi za celou chémiou aj biológiou? (Spoiler: Áno! Tým pádom bez poznania základov interakcie fotónu s elektrónom, nemôžeme pochopiť ani nášmu Telu, Zdraviu a Výkonnosti)
• Prečo a vďaka čomu je príroda taká tajomná? Ako dokáže mnohé veci ukrývať a zároveň sa nikdy „nepomýliť“?
• A ešte o mnoho viac!

Čo je to kvantovanie alias kvantizácia

Vo fyzike je kvantovanie (v angličtine quantisation) postup systematického prechodu od klasického chápania fyzikálnych javov k novšiemu chápaniu známemu ako kvantová mechanika.

Nás však skôr zaujíma pojem kvantizácia. Tento článok sem schválne pridávam teraz, pretože sa s týmito pojmami u mňa budeš stretávať viac a rovnako si sa s nimi už stretol v minulosti.

Čo je však dôležité, nechcem, aby si tento pojem bral ako nejaké „woodoo“, či odkazovanie sa na niečo neobyčajné, ako to žiaľ občas býva. Niekedy totiž ľudia takéto slová ako „kvantový“ (ale aj rôzne iné) využívajú na manipuláciu, predovšetkým v marketingu, za účelom zavádzania zákazníka a samozrejme predaja. Netvrdím, že je slovo použité vždy a všade nesprávne, no niekedy áno. Aj preto ťa učím, aby si sa vždy v prvom rade sám zamýšľal a pýtal.

Teraz poďme k veci.

Z dávnejšieho článku o vlnení a fotoelektrickom jave vieš, že svetlo reaguje iba s elektrónmi. Nie je to náhoda. No a dôvod je práve kvantizácia.

Elektrón totiž môže vyžarovať alebo absorbovať energiu ako žiarenie len v istých špecifických množstvách alebo zväzkoch nazývaných kvantá. Toto je známe ako kvantizácia (kvantovanie) energie. Kvantovanie je fyzikálna veličina, ktorá má iba diskrétne hodnoty.

Keďže svetlo (fotón) reaguje iba s elektrónmi, a naše telo obsahuje vo svojich polovodičoch voľné elektróny, kvantizácia sa nás týka, pretože sa týka výmeny energie (aj informácie) medzi fotónom a elektrónom.

No a teória, ktorá je do dnešného dňa jednou z najlepšie otestovaných teórii, preverená mnohými experimentami, ktorá sa zaoberá práve interakciou elektrónov s fotónmi je tzv. Kvantová elektrodynamika, alebo aj Kvantovo elektrodynamická teória (skratka QED). Stojí za ňou známy Richard Feynman.

Kvantová elektrodynamika (QED) – základ

Nemusíš sa teraz lakať, že ti idem ukazovať nejaké náročné veci a teórie. Nie. Len som ti ju chcel predstaviť spolu s dôležitosťou pojmu kvantizácia, aby si pochopil, prečo sa naozaj musíš viac zaoberať o elektróny a svetlo. To, že ti hovorím od začiatku nie je len tak. To hovorí Feynman a teória, na základe ktoré pracuje príroda a aj tvoje telo a celá Biológia.

Pre všetkých, ktorí budú chcieť trošku viac a spoznať aspoň malý základ odporúčam skvelú a laickú knižku na obrázku. Verím, že ju zvládne každý, kto ma chuť.

Ja ti teraz trošku odcitujem, z jednej strany Feynmana, respektíve z jeho prednášky, aby si pochopil.

„Spôsob, ktorým sme nútení opisovať Prírodu, je vo všeobecnosti nepochopiteľný.“

V týchto prednáškach Feynman porozpráva o tej časti fyziky, ktorú poznáme najlepšie: o interakcii elektrónov so svetlom.

Citujem: „Za väčšinou javov, s ktorými sa stretávate, stojí práve interakcia elektrónov a svetla – platí to napríklad o celej chémii a biológii. Jediné javy, ktoré táto teória nepopisuje, sú gravitačné a nukleárne javy. Všetko ostatné teória pokrýva.“

Vidíš? Už rozumieš aspoň trošku, prečo sú tieto veci potrebné a prečo musí byť tvojim cieľom zbieranie čo najväčšieho množstva elektrónov, zabránenie ich strate a zároveň ich aj udržiavať?

Presne toto ťa už viac ako 2 a pol roka učím pomocou blogovania, hoci si si to možno neuvedomil. Všetky veci, ktoré máš na webe, ťa to učia. To znamená – využívanie Chladu (Adaptácia na chlad), znižovanie expozície umelého svetla (mini príručka biohackera), nosenie okuliarov blokujúce modré svetlo (tipy na okuliare), Diurnálne vystavovanie sa slnku (Protokol Solárny mozoľ), Diurnálne a cirkadiánne stravovanie (Protokol Optimálna Strava), ako pomôcť mitochondriám (Protokol pre Mitochondrie), aj zníženie Zápalu v čreve a črevnom lymfatickom systéme (Protokol pre lepšie črevo). A hlavne praktické webinare, ktorých je v členstve veľa.

Tu je stránka, kde nájdeš sumár doterajších protokolov/pdf, ktoré sú na blogu ZDARMA.

Verím, že už chápeš prečo sú elektróny kľúčom. Teraz pokračujem pretože ti chcem ešte niečo ukázať.

Elektrón a fotón ako synonymum

Podľa kvantovej teórie sa niečo také malé ako elektrón správa, ako keby to bola častica aj vlna. Rovnako sa správa svetlo – fotón. Čo je však pre teba dôležité je to, že čím má fotón vyššiu frekvenciu, tým sa správa viac ako častica a menej ako vlna a opačne. To platí aj o elektróne. Presne preto ťa silné UV viac vyhreje a dokáže v tebe indukovať jednosmerný el. prúd a naopak infračervené svetlo tebou lepšie prenikne.

Druhá vec je, že v momente ako je elektrón alebo fotón zachytený vodičom (alebo polovodičom), prestane sa správať ako vlna a správa sa viac ako častica. Toto je zasa dôvod prečo naše mitochondrie oscilujú, keď na svoje polovodiče v membráne prevezmú kvantizovaný elektrón z jedla.

Tí z vás, ktorí máte doma moju druhú knižku  Kvantová Biológia možno teraz lepšie chápete, prečo som v úvode pri vysvetľovaní pojmov napísal, že elektrón a fotón môže byť v istých situáciách synonymum.

Teraz ti ešte ukážem zopár zaujímavých vecí na premýšľanie.

Zákony kvantovej mechaniky

Takže,… elektrón reaguje s fotónom. Elektrón je ten, čo foton zachytáva. Nie neutrón, nie protón, ale elektrón. Príroda si elektrón vybrala z dobrého dôvodu.

Záporne nabitý elektrón sa v atóme vždy nachádza iba v istých, špecifických orbitálach – polohách, pričom každý orbitál, každá poloha elektrónu, má istú diskrétnu energiu, povedzme E. To znamená, že je kvantizovaná. Vyzerá to nejak takto.

Každý elektrón má 4 kvantové čísla, ktoré ho špecifikujú. Hlavné kvantové číslo označujeme písmenom n. (n = 1, 2,3,4,… ) Udáva nám číslo vrstvy, v ktorej je elektrón umiestnený, teda určuje energiu elektrónov v atóme.

Vedľajšie kvantové číslo, označujeme ho písmenom l. (l=0,1,2,…,(n-1)), udáva druh (tvar) orbitálu, v ktorom je elektrón umiestnený a energiu daného orbitálu. Existuje viacero druhov orbitálov – s, p, d, f,g,h…., pričom každý z nich má odlišný tvar. Prémium členovia sa napr. o D orbitáli naučili v poslednom Webinári niečo veľmi dôležité.

Tretie, magnetické kvantové číslo, označujeme ho písmenom m (m = -l, -(l-1),…,l ), určuje orientáciu orbitálu; a posledné, spinové kvantové číslo, označuje sa písmenom s, určuje smer spinu elektrónu na jeho osi orientácie.

Elektrón teda môže energiu (foton) prijímať a prejsť na inú – vyššiu energetickú úroveň a rovnako tiež môže stratiť kvantum energie, E, poklesom na nižšiu úroveň. Ti znamená, že kedykoľvek elektrón mení svoju energetickú úroveň, udeje sa to vďaka absorpcii alebo strate fotónu.

Vyzerá to nejak takto: E-E2-E1, pričom E je energia fotónu, ktorú elektrón stratil, E2 je je energia, akú elektrón mal a E1 je energia, akú elektrón nadobudol.

Energia fotónu (E) sa vypočíta takto: E=h*v kde h je Planckova konštanta a v je frekvencia energie stratenej ako elektromagnetické žiarenie.

Hodnota planckovej konštantny (h) je približne 4,136 x 10^-15 elektrónvoltov.sekunda (eV.s).

Všimol si v tej rovnicu niečo zaujímavé? Niečo, čo nám týmto príroda vraví? Ak nie, ja ti to prezradím.

Prečo je príroda taká tajomná alias kvantizácia

Ked je elektrón vo svojom orbitále ako súčasť atómu, elektrón sa môže teoreticky nachádzať úplne kdekoľvek, pretože sa správa ako vlna. Pokým ho reálne nezmeriame, vieme iba vyčísliť, kvantizovať, pravdepodobnosť, kde sa nachádza.

No a ako vidíš, jeho pohyb medzi energetickými úrovňami sa deje vďaka absorpcii (strate) fotónu, ktorého energia závisí od planckovej konštanty. To znamená že táto energia je vždy nejaký násobok.

Ďalej je tu napr. tzv. Konštanta jemnej štruktúry, ktorá ktorá charakterizuje silu elektromagnetickej interakcie. V kvantovej elektrodynamike hrá úlohu väzbovej konštanty. Táto konštanta je bezrozmerná veličina, jej hodnota nezávisí na voľbe fyzikálnych jednotiek a je vždy presne 0,0072973525376.

Podobne v kvantovej teóriu máme aj hmotnostný pomer protónu k elektrónu, označovaný ẞ, ktorý má tiež bezrozmernú hodnotu a je 1836,15267247.

Tiež je zaujímavé, že kvarky, subatomarne častice tvoriace protón a neutrón, majú elektrický náboj -1/3 a 2/3 náboja elektrónu.

Prečo je to presne mínus 1 tretina a 2 tretiny? Ak by ich náboj bol len o milióntinu iný, jadro atómu by nejestvovalo a sním, ani žiadny stabilný prvok a teda ani Zem, slnko a život ako taký.

Prečo sa v prírode neustále vyskytujú takého „náhody„? Alebo prečo v prírode existuje zlatý pomer a Fibonacciho postupnosť?

Odpoveď je kvantizácia. Nech je už príroda akokoľvek absurdná, vie čo robí a našou úlohou je ju takúto akceptovať. Musíš si teda uvedomiť, že príroda takáto je a využíva ako hlavných aktérov elektróny s fotónmi, aby život fungoval.

Bonus, alias myšlienková čerešnička na záver (náhľad do budúcna)

Zákony termodynamiky už poznáš z dávnejších článkov a určite teda vieš, že energiu nemôžeme vytvoriť, ani zničiť. Energia vo vesmíre je teda nemenná a fixná.

Zároveň tiež vieme, že na každý atóm vo vesmíre pripadá cca miliarda fotónov. Písal som o tom dávnejšie, no ak si nespomínaš, klikni sem a pozeraj najbližšiu minútu videa.

To znamená, že svetlo je naozaj kľúčový hráč. Je niečo ako žolík v kartách, ktorý vie príroda využiť keď treba!

Ako teda matka príroda zostrojila prvý Kvantový počítač s názvom bunka? Alebo mozog? Mohla na to využiť atómy v nás, ktoré obsahujú elektróny, ktoré ako jediné podľa QED reagujú so svetlom?

Príroda (niekto by ju nazval možno Bohom) vie, že na každý atóm pripadá cca miliarda fotónov a tiež, že svetlo prenáša energiu, ale aj informáciu, pričom nemá hmotnosť. To znamená, že informácia a energia vo svetle môže byť použitá na programovanie a usmerňovanie hmoty.

Keďže na jeden atóm pripadá jedna miliarda fotónov, energia a informácia musí vždy prúdiť zo svetla na atómy a nie naopak. Podobne ako sa keď vedľa seba postavíš 2 sústavy s odlišnou teplotou, pričom teplo pôjde s teplejšieho ku chladnejšiemu.

Vieš, čo táto myšlienka znamená? Že atómy sú hardvér počítača (niečo ako základná doska, procesor a RAM-ka), pričom svetlo je softvér (niečo ako Windows), ktorý riadi počítač. Bez softwaru je ti počítač k ničomu.

Znamená to tiež, že informácie a energia sa neustále presúvajú zo svetla do atómov v nás, pretože obsahujú elektróny. No a čím viac elektrónov z tela a polovodičov strácaš, tým menej energie aj informácie zo svetla dokážeš absorbovať. Bodka.

Prečo si však príroda vybrala svetlo?

Pretože Svetlo – fotón, prenáša niečo, čo sa nazýva Orbitálny Moment Hybnosti (OMH), ktorý umožňuje vesmíru, prírode aj životu robiť neobyčajné veci, ktoré si zatiaľ nedokážeš ani len predstaviť. No ak so mnou ešte nejaký ten čas vydržíš, ver, že sa dozvieš veľa. Veľmi veľa a nie len o živote a Biológií, ale aj o vesmíre!

Záver a Zhrnutie

Verím, že sa ti dnešný stručný článok páčil a ver, že čoskoro pochopíš, prečo mal v tejto sérií nezameniteľné miesto. Už v ďalších článkoch ti ukážem ako je napr. tvoj melanopsin v oku, či vápnik v bunkách kvantizovaný, a ako to súvisí s tvojou epifýzou, mozgomiešnym mokom a aj regeneračným jednosmerným el. prúdom.

Ak máš nejaký otázku alebo čokoľvek na srdci, napíš mi to dole do komentára. A ak sa ti článok páčil, kľudne ho zdieľaj ďalej a my sa vidíme už pri nasledovnom článku. Ak chceš byť informovaný medzi prvými o zverejnení nového článku, zanechaj mi nižšie email a dostaneš upozornenie.

Na záver ti dávam do pozornosti Premium členstvo, ak chceš napredovať rýchlejšie a istejšie. Radi ťa medzi nami uvítame a čoskoro sa vidíme pri webinári.

No a my dvaja sa čítame alebo počujeme už pri ďalšom článku, tak zostaň naladený 😊

Referencie, použité zdroje, citácie a odkazy:

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Quantization_(physics)
2. https://sk.wikipedia.org/wiki/Kvantov%C3%A9_%C4%8D%C3%ADslo
3. https://sk.m.wikipedia.org/wiki/Kvantov%C3%A1_elektrodynamika
4. https://qr.ae/pvgcyO
5. https://www.pantarhei.sk/28724-qed-nezvycajna-teoria-svetla-a-latky-feynman-richard-phillips
6. https://jaroslavlachky.sk/energia-3-einstein-a-vlnenie/
7. https://physics.stackexchange.com/questions/435858/is-it-a-coincidence-that-quarks-have-exactly-1-3-or-2-3-the-electrons-charge