Čo je to fonón alebo solitón? Prečo sa svetlo, ale aj zvuk, dokážu správať ako vlna? Ako dokáže kryštál prenášať ZVUK? A čo voda? Aj na toto sa pozrieme v dnešnom článku.

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

SUMÁR ČLÁNKU

• Čo má spoločné Biológia s fyzikou pevných telies? 
• Čo je to fonón a čo solitón?
• Čo má spoločné tranzistor v tvojom notebooku a kryštál?
• Čo je to Kvazičastica a prečo môže byť aj niečo IMAGINÁRNE v skutočnosti REÁLNE?
• Ako naozaj komunikuje tvoje telo od palca na nohe, po Vlas na hlave? Hrajú tu úlohu aj fonóny?
• Zhrnutie + Prekvapenie – Pozvánka na otvorenie MasterClass-u

Od biológie k fyzike tuhých telies

Séria Kvantová Biológia graduje a pomaly sa dostávame do „zakázaného“ územia, kde sa dozvieš veci, o ktorých sa bežne v súvislosti s Biológiou nehovorí.

Podobne ako sa v Harry Poterrovi nevyslovovalo meno Voldemort (ups, práve som ho vyslovil 😁), slová ako kvazikryštál, aperiodicky kryštál, polovodiče, apod., sa zas nespomínajú v biológii.

Avšak na rozdiel od Harryho Pottera sa tieto slová v biológii nehovoria preto, pretože sa týkajú fyziky. V tomto prípade fyziky tuhých telies (tzv. solid state physics). A práve k tomuto sme sa dostali už v poslednom článku, kde som ti po prvý raz prezradil, že voda v tvojich tkanivách je v podstate tekutý kryštál.

No a ako ti už musí byť z posledných článkov jasne, fyzikálne zákony („pravidlá“) platia na každú hmotu. Aj na jablko padajúce zo stromu, ale aj na častice, z ktorých je zložené naše telo.

Tým, že sa teda voda správa veľmi „anomálne“ a asimetricky, ako kvazikryštál, nadobúda úžasné vlastnosti. V podstate ako laik, si môžeš pod tým predstaviť to, že voda sa dokáže správať ako Plyn, ako Kvapalina a zároveň ako tuhé teleso (kryštál). No a dnes sa budeme venovať práve tomuto, kedy ti predstavím po prvý raz niečo, čo sa nazýva Fonón a solitón.

Väčšina tieto slová vidí po prvý raz, no minimálne prvé, by ti malo byt povedomé. Je totižto podobne ako známy FOTÓN (častica svetla).

No a práve Fonón je naozaj podobný, len s tým rozdielom, že sa nešíri „prázdnym“ priestorom formou vlnenia ako svetlo, ale šíri sa v tuhých telesách, ako sú napríklad kryštály alebo voda formou vibrácie. No a práve tu vstupuje do hry niečo z fyziky zaoberajúcich sa pevným skupenstvom hmoty.

A nemusíš sa báť, že nebudeš rozumieť. Ako už je zvykom, všetky fyzikálne veci pochopí aj laik. Následne tiež lepšie pochopíš svojmu Telu, Zdraviu, ale aj Výkonnosti a bude iba na tebe, ako tieto znalosti využiješ.

Ja osobne som ich v minulosti využil napr. na rapídne zlepšenie svojho zdravotného stavu, mentálneho aj fyzického výkonu, tiež sa mi podarilo za posledné roky zvýšiť moju kostnú hmotu, a rôzne ďalšie „hacky“.

Nepíšem to ako „chválenie sa“, práve naopak. Píšem to aby si opäť raz videl, že všetky tieto „nepodstatné“ teoretické veci sú aplikovateľné v praxi. Je to len na tebe. Avšak pokým ich ani len Nespoznáš, môžeš akurát tak skúšať, hádať a dôverovať ľuďom, ktorí ti niečo predávajú… A to ja nechcem!

Čo je to fonón

Vo fyzike pevných látok, je fonón označením pre isté „kvantum“ (špecifické množstvo) energie vibrácie v pevnej kryštalickej látke. [R] Predstaviť si to vieš ako keby zastavíš čas uprostred švihu ľanom a práve momentálna SILA a VÝŠKA „švihu“ lana (tá vlna) by bola fonón. 

Poučka je opäť možno trochu zvláštna, no verím, že na príklade s lanom sa to chápe lepšie. Chcem to však vysvetliť ešte jednoduchšie. Svetlo už poznáš a teda aj fotón. Aj bez toho, aby si navštevoval nejaký kurz fyziky, či kvantovej mechaniky určite vieš, že svetlo sa priestorom šíri ako VLNENIE a zároveň ako ČASTICA. Rovnako ako vlna na mori, aj ako náboj z pištole. 

Jednoducho si predstav, keď zasvietiš žiarovku na stope. Nevidíš z nej vychádzať iba nejaké „gulôčky“ svetla. Vidíš osvetlenú celú miestnosť. Rovnako ako keď vlna v mori zasiahne breh po celej dĺžke. Zároveň však vieš, že ak niekde v miestnosti povedzme umiestniš primitívny svetelný senzor, kde je nejaké čidlo, ktoré reaguje na ČASTICU „kvantum“ svetla, v momente keď zažneš, čidlo sa aktivuje a svetlo zasvieti. 

Toto ti veľmi jednoducho ukazuje, že svetlo sa naozaj priestorom šíri ako vlnenie, no zároveň aj ako jednotlivé malé „častice“, ktoré sa nazývajú fotóny. Aj preto ich senzor zachytí. No a so zvukom, alias fonónmi je to rovnaké!

Fonón je v podstate rovnaký, len s tým rozdielom, že sa správa ako vibrácia (rezonancia). To znamená, že fonón potrebuje na svojej dráhe nejaké atómy (molekuly), ktoré rozvibruje (napr. to, z čoho je zložené lano), pomocou ktorých sa presunie ďalej. Rovnako ako keď chceš ty preskákať cez rieku a potrebuješ nejaké kameňe, cez ktoré sa poodrážaš. Ak by si bol ako svetlo (keby si vedel levitovať), nepotreboval by si kamene. Rozumieš? 

Fonón a fotón sú teda v podstate rovnaké len s rozdielom, že fotón (svetlo) nepotrebuje nič, iba priestor, no fonón (zvuk) potrebuje reálny „materiál“, v ktorom sú nejaké atómy a molekuly. No a materiál, ktorý obsahuje atómy v peknom pravidelnom usporiadaní je predsa kryštál! Aká to náhoda…

Fonón ako „imaginárna“ kvazičastica

Čo je na fonóne zaujímavé je tiež to, že je v podstate akoby imaginárny, pretože reálne v bežnom ponímaní nejestvuje (je iba momentálnym vzniknutým výtvorom pôsobenia EM síl) a takéto častice sa vo fyzike označujú ako kvazi-častice. 

Laicky si ho môžeš predstaviť ako UV svetlo, ktoré reálne okom nevidíš, no aj napriek tomu vieš, že keď pôjdeš v lete na pravé poludnie von, ľahko sa spáliš! 

Tiež si ho vieš predstaviť ako vlnu počas švihnutia lanom. Keby si švihnutie ľanom nahráš na kameru a pustíš ako spomalený záber, mohol by si pekne vidieť danú VLNU, pekne vypočítať výšku vlny, smer, jej silu, atď., no reálne táto vlna nejestvuje. Je to v podstate iba výtvor, na základe interakcie LANA a tvojej SILY (energie). Už rozumieš lepšie? 

Trochu odbornejšie si to môžeš predstaviť ako programovanie procesora, respektíve tranzistora. Toto sa v elektronike využíva neustále, tak sa to dnes aspoň dozvieš. Určite poznáš to, ako vzniká nejaký algoritmus. V podstate sa bavíme iba o JEDNOTKE a NULE, ktoré pomocou rôzneho usporiadania vedia vytvoriť akékoľvek „pokyny“. Jednoducho keď procesor obdrží 101010 tak vie, že má spraviť toto, a ak obdrží signál 101011 tak zasa takto. A programovať sa dá v podstate donekonečna (až na to, že to chce samozrejme čas, pretože je to zdĺhavé). 

Kryštál a fonón verzus Tranzistor a algoritmus

Čo však možno bežný laik nevie, že jednotka v podstate v bežnom tranzistore predstavuje prítomnosť elektrónu, no a nula zasa jeho ABSENCIU. To znamená, že keď skrz tranzistor a jeho obvod prejde elektrón, je to vyhodnotené ako reálna JEDNOTKA. Avšak, keď tam elektrón nie je (teda je tam v podstate akoby „prázdno“), tranzistor to berie ako reálnu NULU a normálne s tým pracuje. 

Podobne to mimochodom funguje aj v tebe a v tvojich polovodičoch, no k tomu sa dostaneme v ďalších článkoch. Čo som však chcel zdôrazniť je to, že rovnako ako NULA je v tomto prípade nereálna (je to absencia elektrónu) a aj napriek tomu procesor normálne pracuje a dostáva signál, rovnako pracuje aj FONÓN, ktorý skrz kryštál prenáša kvantum energie.

No a fonón môže taktiež nejaký atóm v kryštáli „nabiť“ energiou a naopak iný „nenabiť“ a rovnako im môže predať aj informáciu. Predstav si to rovnako ako príklad s tranzistorom a elektrónom vyššie. 

Opäť sa vrátim k lanu. Znovu si predstav, že ho chytíš do rúk a poriadne ním švihneš. Skrz celé lano sa postupne prenáša vlna (akože fonón). Teraz si však predstav, že vedľa lana, povedzme niekde v polovici, bude nejaký človek (alebo senzor), ktorý bude počítať koľkokrát za sekundu zachytí vysokú VLNU.

Povedzme, že keď švihneš priemerne, obdrží jednu vlnu a zapíše si JEDNOTKU. Keď švihneš silnejšie, zapíše si dve jednotky a medzi ne nulu. Takýmto spôsobom dokážeš daný „švih“ a teda výšku aj silu VLNY manipulovať a prenášať rozdielne informácie. Rozumieš? Dúfam, že sa už trošku chytáš!

Poďme však ešte o kúsok ďalej. Dnešný článok je veľmi dôležitý a keďže sa už blížime ku koncu, potrebujem ti ešte predstaviť „brata“ fonónu, ktorým je solitón!

Čo je to solitón

Predpokladám, že pre väčšinu je to opäť nový pojem, no o slovíčka dnes ani tak nejde ako skôr o to, aby si nadobudol reálnu predstavu o tom, že materiály ako kryštál, dokážu prenášať vibráciu. 

Solitón si teda predstav naozaj ako Brata fonónu. Lepšie povedané ako jeho dvojča. A rovnako ako aj v reálnom svete, sú si dvojičky veĽmi podobné, no majú rozdielne povahové črty, správanie,…, tak aj fonón a solitón sú v podstate forma rovnakej vibrácie s rozdielnym pohybom a vlastnosťami. 

Jedná sa o pojem vo fyzike a v hydrodynamike, no pre teba je dôležité vedieť len to, že solitóny sú VLNY (forma vibrácie), ktoré si počas prechodu materiálom zachovávajú svoj tvar aj rýchlosť, pričom sa šíria konštantnou rýchlosťou. Tiež majú niektoré nelineárne vlastnosti.  [R]

No a toto je extrémne dôležité. Solitóny sú totižto všadeprítomné v prírode a to, že majú takéto vlastnosti znamená, že jednak dokážu rozšíriť Energiu, ale aj Informáciu z bodu A do bodu B bez porušenia (teda nestratia na sile), no tiež dokážu vyvolať nelineárny efekt. Toto si laicky predstav ako tzv. Motýli efekt (butterrfly effect). 

Motýlí efekt poznáš a znamená to, že s počiatku malý stimul (napr. malé mávnutie krídlom), dokáže neskôr vyvolať väčší efekt (napr. veľký vietor). Najjednoduchší príklad je domino. Na začiatku môžeš zhodiť malú kocku, pričom efekt na konci sa znásobí a pôvodne malá kocka je na konci schopná zhodiť aj dom!

Solitón, fonón a voda ako komunikačný kanál Biológie

Rovnako pracujú solitóny. Naše telo je práve z tohto dôvodu plné tekutého kryštálu s názvom voda, ktorá sa dokáže správať aj ako kvapalina, ale aj ako kvazikryštál. To znamená, že má vlastnosti kvapaliny, ale aj pevných látok. Tiež nie je náhoda, že voda dokonale absorbuje slnečné svetlo, rovnako ako ZVUK, pretože ich pomocou solitónov a fonónov prenáša, vďaka čomu naše telo neustále komunikuje medzi sebou, ale aj s prostredím!

Tu ti pripájam pekné video. Má minútu a vidíš v ňom, ako pekne sa dokáže vlna (solitón) šíriť. Tiež si všimni pred koncom, že keď sa dve zrazia, ich výsledný vrchol je vyšší, ako keby sa iba sčítajú. Toto je nelineárny efekt. 

Přehráním videa souhlasíte se zásadami ochrany osobních údajů YouTube.

Zjistit vícePovolit videoVždy povolit Youtube videa

Viem, že sa tieto slova väčšine z Vás zdajú čudné, možno až nezmyselné, no tu máš malú čerešnićku na záver. My dnes vieme, už od roku 2014, že s týmito vlnami je možné manipulovať. Inými slovami, ich pohyb je možné pomocou elektrickej a magnetickej sily kontrolovať. Aby si mi veril, tu máš malý článok, v ktorom si môžeš prečítať o tom, ako tím vedcov z Fyzikálneho ústavu Akademie Vied v ČR v spolupráci s kórejskými kolegami úspešne zrealizoval pokusy, v ktorých nie len vytvárali, ale aj rušili solitóny.

Aj pomocou tohto objavu je napríklad možné napredovať vo vývoji kvantových počítačov. Čo je však na tom najlepšie, ako už čoskoro zistíš, že príroda na tieto tajomstvá prišla opäť raz skôr a to ešte pri vzniku života. 

Solitóny a fonóny alias neobyčajné elektróny

V dnešnom článku toho bolo až až a preto ti už napíšem oba toto. Malú čerešničku na záver, plus malý bonus. Je to hlavne pre mojich členov, nech majú nad čím premýšľať. Verím, že na základe informácií v posledných webinároch, by Vám mohli dôjsť ďalšie dôležité kúsky a to nie len o našom spánku. 

Keď Českí vedci prirovnávali pojem kvazičastica, ktorou je aj solitón, využili ako príklad bežiaceho koňa obklopeného oblakom prachu, ktorý je rozvírený v dôsledku jeho pohybu. Dobre počúvaj a pokús sa to vybaviť si. Hneď potom príde spomenutý BONUS.

Samotný kôň predstavuje elektrón, a oblak, ktorý bežiaci kôň okolo seba robí, predstavuje interakciu s okolitou hmotou, ktorá mení neustále energiu samotného elektrónu. 

Práve solitón je kvazičastica, ktorá je spojená s elektrónom, ktorý je viazaný k určitej vibrácií a usporiadaniu jednotlivých atómov v látke. Dôležité je, že táto štrukturálna „mraku“ (pohybujúceho sa elektrónu so svojim mrakom) sa môže prakticky bez straty energie pohybovať daným materiálom.

Možno teraz lepšie chápeš, prečo naše telo zaujímajú naozaj elektróny, prečo sa aj strava rozloží na elektróny a prečo sa mitochondriálny vstup nazýva Elektrónový Transportný Cyklus. Tieto elektróny, ktoré prechádzajú kryštalickým materiálom (membránou mitochondrie a vodou) totižto robia veľmi zaujímavé veci. Veci, o ktorých zatiaľ nevieš, no čoskoro sa dozvieš!

Čo ťa čaká nabudúce?

Už nabudúce sa pozrieme bližšie na ATP, ukážem ti, prečo ATP nie je zdrojom našej Energie, predstavím ti množstvo dôkazov aj prác, ktoré to potvrdzujú a následne sa pozrieme na to, čo naozaj ATP dokáže, čo je to tzv. Indukčná elektronická hypotéza a postupne sa dostaneme až k polovodičom, našim kostiam a práci nášho tela. Ver, že sa máš na čo tešiť.

Záver + Pozvánka na MasterClass

Na Záver tu mám pre teba pripravenú pozvánku na očakávaný MasterClass o krvných testoch. Oznamujem ti, že brány sú konečne otvorené a MasterClass je v predpredaji za takmer polovičnú cenu, akú bude stáť keď odštartujeme prvé živé vysielanie.

Tento štvordielny Masterclass pozostváva zo 4 hlavných webinárov + množstva bonusových videí aj praktických pdf, ktoré ťa naučia všetko podstatné o vzorcoch a trendoch v tvojej krvi, vďaka čomu sa naučíš lepšie optimalizovať zdravie, výkonnosť aj dĺžku života.

Vo videách sa ponoríme hlbšie do rizika kardiovaskulárnych aj neurologických chorôb, problémov s pečeňou, imunitou, štítnou žľazou, cholesterolom, hormónov, leptínu aj inzulínu a hlavne do testovania, ako aj vyhodnotenia si celkového zdravia.

Ak myslíš, že môže článok niekomu pomôcť, alebo mu dať iný pohľad na vec, kľudne ho zdieľaj.

Ak chceš byť informovaný medzi prvými o zverejnení nového článku, zanechaj mi nižšie email a dostaneš upozornenie.

Na záver ti dávam do pozornosti možnosť pridať sa medzi Premium členov. Ak chceš napredovať rýchlejšie a rozhodneš sa pridať medzi členov, 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, zdroje, citácie a použitá literatúra:

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Solid-state_physics
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Phonon
3. https://cs.frwiki.wiki/wiki/Quasi-particule
4. https://sk.wikipedia.org/wiki/Solit%C3%B3n
5. https://youtu.be/G-xHbcMm_Gs
6. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666818121000747
7. https://sk.wikipedia.org/wiki/Mot%C3%BDl%C3%AD_efekt
8. https://ceskavedadosveta.cz/cesti-vedci-pohnuli-kvazicastici-soliton/