Campo di Punto-Zero, Coerenza QED, Sistemi Viventi ed Emissione di Biofotoni

sistemi viventiGli organismi viventi sono sistemi altamente ordinati e organizzati, che accumulano e usano efficacemente energia a bassa entropia per supportare tutti i processi necessari alla vita. Questo basso livello di entropia è una condizione richiesta per rendere possibile l’uso di energia endogena per produrre, ad esempio, lavoro meccanico. L’immagine comunemente accettata della fisica della materia condensata, che considera esclusivamente l’accoppiamento perturbativo tra il Campo di Punto Zero della QED conosciuto come “Vuoto Quantistico” e il sistema materiale, è incapace di spiegare a fondo la vera origine di questa riserva di energia a bassa entropia e la sua dinamica. Le ricerche recenti suggeriscono invece che l’energia e la massa di ogni particella o corpo, possano essere considerate come emergenti dalla dinamica del Vuoto Quantistico che, a sua volta, può esibire, in condizioni favorevoli sempre presenti nel caso dei sistemi viventi, un comportamento coerente caratterizzato da una correlazione forte tra materia e campo elettromagnetico intrappolato in tale insieme. In questo documento viene riformulato il modello preliminare di Vuoto Quantistico già proposto dall’autore in termini di coerenza QED nella materia condensata, mostrando che è in grado di spiegare l’origine del magazzino di energia interna degli organismi viventi. In questo quadro teorico, si propone anche una interpretazione di alcuni risultati sperimentali sulla emissione di biofotoni dai sistemi viventi influenzati da stimolo esterno. Questa suggerisce che la loro origine si trovi sempre nelle dinamiche del Vuoto Quantistico. Questo modello, come mostrato, apre scenari molto interessanti ed eccitanti per ulteriori sviluppi nella comprensione della nascita e la dinamica della vita.

Gli organismi viventi sono caratterizzati da un alto livello di ordine e organizzazione che permette loro tutte le funzioni primitive e superiori e le azioni che definiscono la vita. L’approccio “strutturale” della biologia molecolare collega le proprietà biologiche della materia vivente alle specifiche specie molecolari che essa contiene, che non si trovano nel mondo del non-vivente, come le macromolecole organiche (DNA ed RNA), le proteine, i polisaccaridi e altre molecole più piccole o ioni inorganici presenti anche nella materia inorganica. Questa immagine è analoga a quelle sviluppate nel paradigma della fisica atomica e molecolare in cui le proprietà fisiche e chimiche dei materiali sono collegate alla struttura e alle proprietà degli atomi e delle molecole che essi contengono. Questa è una delle più importanti differenze tra materia vivente e non-vivente. La prima per poter funzionare in modo appropriato, necessita del contributo continuo di energia capace di generare lavoro meccanico quando necessario. Da un punto di vista energetico, cio’ significa che questi organismi riescono a produrre e accumulare energia a bassa entropia o la cosiddetta “entropia negativa”, definita da Schrodinger (1).

Questo è possibile tramite il Principio del Non-Equilibrio Stabile (PSNE), formulato prima da Bauer (2), secono il quale: “Tutti e solo i sistemi viventi non sono mai in equilibrio. A spesa della loro energia libera, eseguono incessantemente lavoro contrastando lo scivolamento verso l’equilibrio richiesto dalle leggi fisiche e chimiche appropriate alle condizioni reali esterne”. I sistemi viventi possono quindi accumulare e usare le proprie riserve energetiche interne, perchè riescono a mantenersi in uno stato di non-equilibrio, che rappresenta una sorta di stato eccitato sopra il livello minimo e le cui transizioni energetiche producono il lavoro necessario per eseguire tutte le attività “viventi”. In ogni caso nessuna funzione vivente può essere eseguita senza un influsso energetico o fornitura al sistema che possa essere trasformata in qualche forma utile.
Secondo la corrente interpretazione accettata della bioenergetica (3), il supporto energetico esterno fondamentale è costituito da luce solare accumulata nei componenti organici nella forma di elettroni debolmente legati. Questa energia viene quindi successivamente resa disponibile all’organismo vivente come risultato di un processo di ossidazione, che risulta nella sintesi di ATP nei mitocondri e viene trasformata in lavoro utile. Tuttavia, le dinamiche fondamentali relative all’immagazzinamento di ATP come energia pronta e la sua conversione in lavoro meccanico sono ancora misteriose. In particolare deve esistere un meccanismo che possa mantenere, il più a lungo possibile, lo stato eccitato di non-equilibrio che ripristina l’energia trasferita nello stato minimo convertito in lavoro interno (il lavoro usato internamente dal sistema per preservarsi dallo stato di equilibrio). Questo lavoro è sostanzialmente differente da quello eseguito dai sistemi inanimati, dato che gli ultimi agiscono da semplici “convertitori” di energia ricevuta da fonti esterne in lavoro meccanico.

Inoltre il ripristino di energia richiede una certa quantità di lavoro esterno per un organismo vivente, dato che un sistema vivente, nonostante il grande livello di efficienza del lavoro interno, consuma gradualmente la sua riserva di energia libera e massa, che dev’essere sostituita con nuova materia dall’ambiente. Questo richiede un influsso di energia dall'”ambiente” (esterno) verso l’organismo (interno) che definisce il sistema vivente come sistema “aperto” da un punto di vista termodinamico. Nel contesto della teoria di Bauer (2), questo cosiddetto “Processo di Base” corrisponde quindi ad un equilibrio dinamico in cui alcune parti del sistema lasciano lo stato di non-equilibrio (“morendo” energeticamente), mentre altre vengono eccitate acquisendo un livello energetico superiore (rendendo disponibili più elettroni debolmente legati), incrementando il contenuto di energia libera nell’insieme e la caratteristica di non-equilibrio dello stato vivente considerato. Da un punto di vista termodinamico, questo corrisponde alla transizione del sistema dallo stato A, in cui l’energia interna è distribuita fra un certo numero di gradi di libertà, ad uno stato nuovo B in cui una parte di questa energia è trasferita e concentrata in un numero minore di gradi di libertà. Nonostante un processo come questo sembri violare la seconda legge della termodinamica, in principio non è così dato che è dimostrabile nel quadro della termodinamica del non-equilibrio delle strutture dissipative dei sistemi auto-organizzanti formulata da Prigogine (4). Questo processo di concentrazione dell’energia è infatti permesso dalle spontanee fluttuazioni statistiche del sistema per cui la densità di energia può incrementare in alcune parti a discapito del suo valore in altre parti dell’organismo come spesso avviene in processi simili nel mondo inanimato.

Tuttavia, quando avviene nei sistemi viventi, queste fluttuazioni mostrano una differenza molto importante rispetto al mondo inanimato, dato che nel primo caso non sono limitate nel tempo, ma permangono per tutta la durata della vita.

Nonostante diversi tentativi di costruire un modello dinamico capace di spiegare come i sistemi viventi riescano a generare e conservare questo tipo di energia altamente “strutturata”, nessuna delle proposte comunemente accettate fornisce una comprensione definitiva del processo, spesso limitandosi ad una modellazione teorica parziale o ad una descrizione fenomenologica pura. Infatti, sia nel modello delle “strutture dissipative” di Prigogine (4) che nel modello del “Processo di Base” di Bauer (2), l’origine fisica e le dinamiche al controllo dei parametri che permettono l’entropia negativa della vita, rimangono ancora sconosciute così come il meccanismo in grado di trasformare energia libera in lavoro utile, necessarie a ripristinare la riserva di energia interna a bassa entropia.

In questo documento viene proposto, su un modello di Vuoto Quantistico dinamico (QV) già sviluppato in lavori precedenti (5)(7), integrato e reinterpretato nel quadro teorico della coerenza QED nella materia condensata (8), un meccanismo possibile in grado di spiegare l’origine fisica della riserva di energia interna degli organismi viventi come risultato delle dinamiche tra la materia vivente e il Campo di Punto-Zero della QED. Inoltre, mostrerà che il modello proposto è in grado anche di interpretare i risultati di alcune importanti evidenze sperimentali riguardanti l’emissione di biofotoni dai sistemi viventi stimolati dall’esterno. In questo lavoro viene proposto che gli organismi viventi possano dinamicamente e continuamente scambiare energia col Vuoto Quantistico, in particolare “estraendone” l’energia necessaria a ripristinare la propria riserva di energia libera interna. Si mostra anche che in questo modo è possibile spiegare l’origine fisica dell’emissione di biofotoni e le caratteristiche principali del loro spettro energetico, così come i risultati di esperimenti che riportano l’aumento nella produzione di biofotoni dagli organismi viventi dopo l’esposizione ad uno stimolo esterno più o meno stressante. Nonostante servano ovviamente ulteriori studi per elaborare un modello dinamico completo in grado di spiegare a pieno la relazione dinamica tra Vuoto Quantistico e funzioni del vivente, i risultati finora ottenuti dimostrano che debba esistere una tale relazione intima. Ulteriori ricerche potrebbero perciò aprire la porta alla possibilità straordinaria di controllare, migliorare o riparare le funzioni biologiche alterando le dinamiche della ZPE. I risultati ottenuti suggeriscono anche che, in principio, l’esecuzione delle funzioni viventi potrebbe non essere strettamente in relazione, almeno dal punto di vista energetico, alla presenza di specifiche condizioni al contorno presenti sulla Terra alcuni miliardi di anni fa, ma potrebbe essere associata ad una dinamica più universale, guidata dal Vuoto Quantistico. Infine il modello proposto di interazione corpo vivente- Vuoto Quantistico, se adeguatamente migliorato, potrebbe offrire un interessante ed eccitante avanzamento nella comprensione di processi ancora sconosciuti come, prima di tutto, il funzionamento della mente e della coscienza umana.

Luigi Maxmilian Caligiuri

(University of Calabria, Arcavacata di Rende, Italy. Foundation of Physics Research Center (FoPRC), Cosenza, Italy.)

Riferimenti:
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Documento completo: Zero-Point Field, QED Coherence, Living Systems and Biophotons Emission- scirp.org

Campo di Punto-Zero, Coerenza QED, Sistemi Viventi ed Emissione di Biofotoni ultima modifica: 2015-12-30T09:26:44+00:00 da Richard
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