Kindle $16.99, Audiobook 1 Credit
저자를 팔로우
짐 알 카릴리짐 알카…
팔로우
양자역학으로 생명의 수수께끼를 푸는 단행본 – 2015/9/16
짐 알-카릴리 (저자), Jim Al-Khalili (저자), & 3 기타
5성급 중 4.3 299
신카이 마코토(애니메이션 감독) 추천
------------------------------------------------- ------------------
생물과 무생물을 나누고 '영혼'의 초대는 '양자의 생기'나 ⁉
명의 비밀에 다가오는, 엄청나게 스릴 넘치는 한 권이다.
-------------------------------------------------- -----------
【6쇄 돌파의 베스트셀러】
【산케이 신문, 요미우리 신문, 닛케이 사이언스, HONZ에서 서평 게재】
이것이, 21세기의 생명 과학이다!
철새는, 어떻게 목적지까지 가는 법을 아는가.
연어는 왜 3년간 항해를 거쳐 태어나 장소로 돌아가는가.
우리의 의식은 어떻게 태어나는가. 그리고 생명의 기원이란.
양자역학이 밝히는 생명현상의 두려워하는 비밀.
(이하, 목차)
제1장 엽서
제2장 생명이란 무엇인가?제 3
장 생명의 엔진
제4장 양자
의
울음
제 7 장 양자 유전자
제 8 장 심장
제 9 장 생명의 기원
제 10 장 양자 생물학 : 폭풍우의 인생의 생명
더 적은 읽기
상품 설명
출판사의 댓글
전국학교 도서관 협의회 선정 도서 <역자 후기>보다 일부 발췌 본서는, 최근에 현저한 진보를 보이고 있는 양자 생물학을 소개한 책이다. 양자 생물학은 그 이름에서 알 수 있듯이 생물이 가진 양자 역학적인 성질을 연구하고 양자 역학을 사용하여 생명 현상을 풀어내는 학문이다. 본서에서는 생물이 가지는 다양한 수수께끼를 다루어 양자역학의 소름 끼치는 세계에 대해 평평하게 해설하면서 그 양자역학을 사용하여 어떻게 생명의 수수께끼를 해결할 수 있는지를 끈다. 양자 생물학이 대상으로 하는 생명 현상은 다양하다. 이 책에서는 이러한 생명 현상의 예로서 효소 작용, 광합성과 호흡, 후각과 자기 감각, 유전을 다룬다. 그 대부분은 생물이 사는데 있어서 꼭 빼놓을 수 없는 기본적인 작용으로, 거기에 양자역학이 결정적인 역할을 하고 있다는 것이 이제 분명해지고 있다. 게다가 본서에서는 더 밟고, 인간의 정신 활동, 생명의 기원, 그리고 생과 죽음의 차이도, 양자 역학에 근거해 설명할 수 있는 것이 아닐까 설고 있다. 그들에 대해서는 현 단계에서는 가설에 지나지 않지만, 최근에 실험적인 방증을 얻기 시작하고 있는 것도 있어, 진지하게 듣는 가치는 굉장히 있다. 고전적인 수준에서 설명할 수 없는 이러한 현상을 더욱 기본적인 양자역학 수준에서 설명하자는 것은 현대과학으로서 올바른 접근이라고 할 수 있을 것이다.
======
저자 정보
● 짐 알 = 카릴리 Jim Al-Khalili
영국 샐리 대학의 이론 물리학 교수. 원자핵물리학과 병행하여 양자생물학의 연구를 하고 있다.
일반용 과학서를 다수 집필하고 있으며, 일본 번역에 '물리 패러독스를 풀다'(SB 크리에이티브),
'보고 즐기는 양자 물리학의 세계'(닛케이 BP사) 등이 있다. TV나 라디오의 과학 다큐멘터리 프로그램의 안내역도 맡는다.
왕립협회의 마이클 패들러상이나 대영제국 훈장 등을 수상.
● 존 조 맥파덴 Johnjoe McFadden
영국 샐리 대학의 분자 생물학 교수.
유전병이나 감염증의 연구를 거쳐, 현재는 병원 미생물의 유전의 연구와 함께,
양자 생물학이나 시스템 생물학의 연구를 행하고 있다.
저서에 『양자진화―뇌와 진화의 수수께끼를 양자역학이 풀다!』(공립출판)가 있다.
●미즈타니 쥰
번역자. 번역서에 『수학의 비밀의 책장』 『수학으로 생명의 수수께끼를 풀다』 『수학은 세계를 바꾼다』
『수학 미스터리의 모험』 『어떤 수에도 이야기가 있다』(이상, SB크리에이티브),
『인공 지능 인류 최악으로 마지막 발명'(다이아몬드사), '
물리학 천재열전(상·하)'(고단샤 블루백스) 등이 있다.
등록정보
출판사 SB 크리에이티브 (2015/9/16)
발매일 2015/9/16
언어 : 일본어
단행본 408 페이지
일본에서
MisoK
5성급 중 5.0 새로운 세계에 접근
2024년 3월 23일에 확인됨
아마존에서 구매
이미 출판으로부터 시간이 지나고 있기 때문에, 지금은 더 진행되고 있겠지만, 그래도 그런 포착 방법이 생기는 시대인지 많은 발견이 있었습니다.
유용한
보고서
오다 야스유키
5성급 중 4.0 양자역학을 이미지화하는 데 도움이 된다.
2022년 10월 8일에 확인됨
아마존에서 구매
양자역학은 어렵다. 좀처럼 자신 속에서 이미지화를 할 수 없다. 다만 이것을 읽고 그 입구에 세운 것 같은 신경이 쓰인다. 만들 수 없는 것은 이해한 것은 되지 않는다. 이 말이 너무 무거워지기만 했다. 과학은 점점 더 미세해지고 있습니다. 그리고 그 행보는 점점 천천히 왔습니다. 책을 읽고 있는 자신이 빙하 속에 있는 기분이 됩니다.
13명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
spock
5성급 중 5.0 이해하기 쉽다.
2024년 2월 13일에 확인됨
아마존에서 구매
양자 생물학의 입문 (정말 입구만). 최근 수상한 치료 속에서 '파동' '양자'라는 말을 사용하여 권위를 하는 수법이 있지만 정말 양자생물학에 근거한 설명이 없는 것이 잘 안다.
4명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
도로 단고
5성급 중 3.0 다소 예상치 못했다
2023년 3월 20일에 확인됨
아마존에서 구매
생명 현상의 넓은 범위에서 양자 역학의 중요성을 언급한 야심적인 책이다. 자신은 생물학에는 어느 정도 익숙하지만 양자역학에는 희소했고, 양자 생물학이라는 존재는 전혀 몰랐다. 그런 의미에서는 견문을 넓힐 수 있었고, 한층 더 양자역학의 기초지식도 습득할 수 있었다. 그러나, 각 장에서는 각각의 생명 현상의 배경의 설명에 많은 지면을 나눈 거구, 양자역학과의 관련의 증거가 극히 취약하거나 주요한 역할을 하고 있는 것은 아니다는 예도 많이 있다 했다. 또 책의 후반은 저자의 망상이라고 할까 기대의 부분이 메인인 것 같고 약간 기대는 어긋난 감이 있었다. 일반 독자를 위해 다양한 은유를 이용한 설명을 하고 있지만 오히려 알기 어려워지고 있는 곳이 많았던 것 같다.
13명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
쿠마요시
5성급 중 5.0 뉴턴~열역학~양자역학을 흔들며 최대의 수수께끼, 우주, 생명, 의식의 기원을 찾는 여행
2023년 12월 7일에 확인됨
아마존에서 구매
웅장한 여행이었습니다.
아직 수수께끼 그대로입니다만, 날마다, 최첨단의 과학자들이 추구하고 있는 것 같습니다.
학술적 사례를 좀 더 생략해 주시면, 더 쾌적한 여행이었던 것 같은 생각이 듭니다(문계에는).
왜, 지금, 머리를 부르는 것을, PC로 문자로 해 치고 있는 것인가, 수수께끼입니다.
유용한
보고서
미호 요네무라
5성급 중 5.0 The best book of quantum mechanics.
2023년 4월 15일에 확인됨
아마존에서 구매
Thanks to this book,I figured quantum mechanics out completely.
3명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
리뷰를 일본어로 번역
Amazon 고객
5성급 중 4.0 생체내에도 양자역학의 메카니즘이 일하고 있는 것을 알았다.
2020년 3월 23일에 확인됨
아마존에서 구매
반도체뿐만 아니라 우리의 생체내에도 '터널 효과'라는 양자역학의 메커니즘이 작용하고 있다는 것을 알았다.
최근 인공 광합성도 화제가 되고 있지만, 물리학×생물학으로 자연을 지배하고 있는 메커니즘에 새로운 지견이 태어나
새로운 기술도 태어날 것이다.
12명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
aergaega
5성급 중 5.0 양자 역학이라는 마이크로 세계의 이론으로, 생명이라는 매크로 세계의 수수께끼를 풀어내려는 의욕작
2023년 4월 14일에 확인됨
아마존에서 구매
뉴턴 역학이나 상대성 이론 등의 고전 역학이 통용한 매크로의 세계로부터, 그것이 통용하지 않게 된 마이크로의 세계의 현상을 설명하기 위해서 1925년경부터 발전한 양자역학. 그것이 사실 매크로의 세계인 생명의 수수께끼를 밝히는데 도움이 된다는 충격적인 예를 몇 가지 소개하면서 어떻게 이 양자역학이 세계의 남은 수수께끼를 풀어낼 가능성을 갖고 있는가 을 굉장히 말해주는 좋은 책입니다.
나 자신은 문계 출신으로 화학도 물리도 거의 제로 지식이었기 때문에 본서의 일부 부분은 전혀 이해할 수 없었습니다만, 그래도 어떻게 이 분야가 혁신적이고, 수수께끼이고, 직관에 반하고 있어도 다양한 가능성을 지니고 있는 흥미로운 학문인지는 한결같이 전해졌습니다.
유럽 코마도리는 매년 3,000km 정도 건너지만, 이 새들은 어떻게 낯선 땅을 이동하여 낯선 목적지로 갈 수 있을까? 그것은 유럽 코마도리의 눈에 존재하는 크립토크롬이라는 광수용체가 양자 얽힘을 이용하여 자력선을 '보고' 있어 그것을 단서에 훨씬 멀리 있는 목적지를 목표로 할 수 있다는 것이 입증된 것 같습니다. 바로 크립토크롬이 자력선을 '볼 수 있다'는 양자역학의 현상이 생물이라는 매크로의 세계의 이상한 현상을 설명해주는 좋은 예입니다. 그 밖에도 본서에서는 마찬가지로 늑대 마달라의 건너와 광합성, 효소의 작용, 유전, 적응적 돌연변이와 같은 이상한 현상에 대해 양자역학의 관점에서 설득력 있는 설명을 주고 있습니다.
10명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
JBkyoto
5성급 중 2.0 어리석은
2022년 11월 18일에 확인됨
아마존에서 구매
양자 생물학의 입문서라고 생각해 구입했지만, 불필요한 에피소드가 많아, 요약 핵심부의 말하는 방법 생각하면, 핵심의 양자 생물학의 설명은 무시무시한 느낌.
결국 양자생물학에 종사하고 있는 것은 물리학에서도 생물학에서도 2류의 연구자일 것이다는 것을 잘 알았다.
10명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
아마존 고객
5성급 중 2.0 긴
2022년 9월 7일에 확인됨
아마존에서 구매
같은 것을 반복하고 여담이 너무 많다.
에피소드적인 이야기를 좋아하는 사람에게는 좋을지도 모르지만, 요점을 정리해 주면 1/3 정도가 된다고 생각한다.
10명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
일본에서
스치 쇼오
5성급 중 5.0 앞으로는 양자역학의 시대.
2022년 1월 10일에 확인됨
아마존에서 구매
양자 이론에 대해, 이해할 수 있던 것 같은 신경 써 줍니다. 현대를 생각하는데 있어서, 빠뜨릴 수 없는 지식이, 양자 이론이군요.
5명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
Kindle 고객
5성급 중 4.0 흥미로운 내용
2020년 4월 19일에 확인됨
아마존에서 구매
생명이 가지는 기능에 양자역학이 관여하고 있는 것을 과학적으로 분석하고 있다.
6명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
鍜治田英俊
5성급 중 4.0 양자 생물학은 재미있을 것 같습니다.
2020년 2월 1일에 확인됨
아마존에서 구매
양자론을 생물학에 적용하여 생명과 마음의 움직임을 분석하자는 것은 재미있다.
9명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
prp
5성급 중 2.0 부족하다
2023년 12월 11일에 확인됨
도리계입니다만, 왠지 부족한 생각이 듭니다. 비유한다면 문헌을 쓰기 위한 테마의 나열일 뿐이다. 「모르는 것 일람」적인.
문계 쪽이 읽으려면, 이계의 실망이 될지도 모릅니다만, 본질을 이해하기 위해서는 중학교로부터 이계의 공부를 해 주세요. 옛날 서투른 사람도 반드시 즐길 수 있습니다. 반대로 번거롭기 때문에 물리도 과학도 어중간한 분에게는, 이상한 똥이 될 수 있으므로 읽지 말고 싶습니다.
두 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
바다
5성급 중 5.0 양자 생물학적 세계관.
2016년 6월 18일에 확인됨
아마존에서 구매
양자 생물학은 뉴턴 역학과 열역학으로 구성된 고전적 세계와는 생물을 포함한 세계의 견해가 완전히 다른 세계이다.
그것은 아직 알 수 없는 것이 너무 많지만, 생물이 양자의 세계에 뿌리를 내리고 있다는 것을 부정할 수는 없다.
고전적 존재는 양자 기반 중에서 환경 상호 작용 등을 통해 예외적인 것으로 나타난다.
양자가 보편적인 것으로, 고전적 존재가 특수한 것이다.
핵 자기 공명, 트랜지스터, 레이저, 초전도 등은 배경에있는 양자 효과를 없애고 고전적인 세계에서 거시적 현상으로 표현됩니다.
양자역학은 양자 얽힘(서로 얼마나 멀리 떨어져 있어도 순간적으로 매듭을 가질 수 있다), 양자 중첩(입자가 동시 존재한다), 양자 터널 효과(코히어런스에 의해 벽을 하는 빠짐)의 세계이다.
그것은 고전 물리학이 기술하는 세계와는 상모가 다른 이세계이다.
그리고 일단 관측·측정되면 고전적 물체와 같이 행동한다.
외계와의 상호작용은 데코히어런스가 되어 고전적 비트가 되는 것이다.
진동이나 운동과 같은 랜덤한 요인이 코히어런스를 깨는 것이다.
「측정」이란, 양자 세계와 고전적 세계의 경계선상 말하면, 양자의 가장자리 빠듯이에 위치한다. 생명도 마찬가지이다.
이것으로부터, 생과 죽음의 경계는, 어쩌면 생명체가 질서였던 양자의 세계와의 결부를 끊어져 열역학의 랜덤한 힘에 대한 파워를 잃었을지도 모른다는 본질적이고 흥미로운 설이 언급되어 있다.
2004년 유럽 코마드리의 실험에 의해 양자 얽힘을 사용하여 날아갈 방향을 결정하고 있다는 설을 뒷받침하는 증거가 제출되었다.
최근에는 식물이 태양광을 포착하는 구조, 세포가 생체분자를 만드는 구조까지 양자역학의 세계가 발견되고 있다.
그것은 DNA로 코딩됩니다. 신체의 어딘가에서 일어나는 화학 반응이 영향을받습니다. 제6감이라고 해도 좋을지도 모른다.
다양한 가능성이 무수히 겹치는 양자의 세계를 다루기 위해서는, 양자 컴퓨터를 사용해 계산하면 좋다고 파인맨은 제창했다.
그것은 고전적인 컴퓨터의 "비트"를 구형 "큐빗"으로 비유합니다. 180도의 반전에 한정되지 않고, 공간 내를 원하는 각도로 회전시키는 것이 가능하고, 중첩 상태에서 동시에 여러 방향을 가리킬 수 있다. 따라서 전력은 지수적으로 증가합니다.
최근 화제가 된 D-Wave는 전자의 운동을 사용하여 큐빗을 코드하고 있다. 2013년 NASA나 구글 등은 512큐빗의 머신을 구입했다. 현실의 단계가 된 것이다.
확실히 양자 컴퓨터에 의해 인공 지능은 깨닫는 것을 보인다.
레이저 구동 핵융합도 마찬가지이다.
"의식"은 잘 모르겠지만 양자가 작용하고 있다는 것도 언급되어있다.
양자 컴퓨터의 설명은, 구체적으로 양자와는 어떠한 것인지가 보이고, 세계관조차 바꾸어 버린다.
앞으로의 발전을 주목하고 싶다.
15명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
오카씨
5성급 중 4.0 철새의 비행의 수수께끼를 알았습니다.
2018년 2월 1일에 확인됨
아마존에서 구매
양성자를 공유하는 염기서열의 복제 메카니즘 등, 유전자의 분자 수준 등에 접해도 알기 쉽게 해설해 줍니다.
9명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
토모린
5성급 중 5.0 지적 호기심을 긁힌
2019년 10월 2일에 확인됨
아마존에서 구매
양자역학의 사소한 내용도 정중하고 그것이 생명활동과 어떻게 관련되어 있는지, 특히 탄산동화작용이나 호흡에 양자역학적인 행동이 어떻게 관련되어 있는지를 밝힌다.
게다가 가설 단계의 것으로서, 「의식」이 양자역학적인 행동에 의해서 발생하고 있는 것은 아니다.
양자 역학적 행동이란 양자 터널 효과나 양자가 복수의 장소에 동시에 존재할 수 있는 파동과 입자의 이면성을 가지고 관찰되면 입자에 수렴하는 것과 끈 2개의 양자는 아무리 떨어져 있더라도 한쪽에 주어진 스핀과 역방향 반응을 하는 양자의 얽힘 등이다.
이런 것에는 매우 흥미가 있었고, 지금까지 수십권이나 읽어 왔지만, 분명히 본서의 내용을 5분의 1도 이해할 수 있었는지는 자신이 없다.
하지만, 그래도, 이 책은 읽을수록 지적 호기심을 긁어내고, 자극받고, 읽는 것이 괴로워지거나 질려버리는 일이 없었다.
좋은 책이다.
55명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
이슈인 마코토
5성급 중 5.0 내용이 짙은 책이었
2017년 11월 7일에 확인됨
아마존에서 구매
저는 이계 출신이므로 아무래도 수식에 치우치는 경향이 있어, 영문학과 철학을, 이계의 학생에게 강의되고 있는 선생님에게 추천되어 구독한 대로입니다.
이 책은 문장이 알기 쉽고 자세하게 설명되어 있으므로, 안심감을 가지고 끝까지 읽을 수 있어 내용도 눈으로부터 비늘이 떨어지는 것이었습니다. 그리고 각 장을 통해 과학자가 어떻게 생각하고 어떤 이론과 수법으로 실험을 했는지가 기술되어 있어 잘 이해할 수 있었습니다. 역시, 과학에는 역사적인 일이나 시계열을 아는 것이 중요할 것입니다. 하나의 발견을 위해, 많은 과학자들이 관여하고 있는 것도 잘 알고, 가르치는 것이 많이 있어 지식이 늘어났습니다.
이 책에서 받은 키워드를 바탕으로, 다른 책이나 사이트도 참고로 하면서 읽어 진행했으므로, 그것을 씁니다. 만약 참고가 되면 읽어 주세요.
1) 플랑크의 양자론의 기초가 된 것은 열 복사의 에너지 분포이며, 레일리와 청바지가 계산으로 공동 복사의 에너지 밀도의 공식을 얻었다. 이것은 진동수가 낮은 영역에서 실험과 잘 일치했다. 또, 빈이 사고 실험으로, 정수 β를 잘 선택해 실험을 반복했는데, 진동수의 큰 영역에서 좋은 결과가 나왔지만, 진동수가 작은 곳에서 실험과 분명히 달랐다. 그래서 플랑크가 양자론을 제창하고 이러한 문제를 벌써 해결했다. 플랑크는 레일리 청바지의 공식과 빈의 공식을 진동수의 중간 영역에서 연결한 상보적인 공식을 만들었다. 그리고 빈의 정수 β×볼츠만 상수=플랑크 상수로 했다. (「이런 문제를 훌륭하게 해결했다.」라고 하는 것은 「사실과 멀리 떨어져 있다.」라고의 지적을 받았으므로, 또 공부하고 싶습니다.)→(당시는 플랑크 자신도 이 결과 을 간단히 받아들인 것도 아니고, 다른 과학자로부터도 잠시는 수상한 이론으로서 계속 무시되었다고 하는 것입니다.)
2) 이 책 중에 「각 지구에 절도 사건의 발생 확률을 할당하는 것. 하지만, 이것은 파동 함수의 규격화에 관계하는 것으로, 「파동 함수의 왼쪽으로부터 파동 함수의 복소 공액을 곱한 것이 전자의 존재 확립이다.」라고 하는 것으로 그것을 전역에서 적분 그러면 1이 되는 것. 다만, 자유 입자 등을 취급하는 경우는 「주기적 경계 조건」의 수법을 사용한다.
3) EPR 역설과 종의 부등식에 대하여. 중요한 것은 아인슈타인들은 패러독스라고는 말하지 않은 것으로 "양자론은 잘못되어 있다"는 주장이 아니라 "양자론은 옳을지도 모르지만 완전한 이론은 아니다."라는 것을 논리적, 수식적으로 나타낸 것이지만, 나중에 실험에 의해 벨의 부등식의 찢어짐이 확인되었다. 이것은 아인슈타인의 위대한 창조적 오류로 알려져 있으며 지금은 EPR 상관이라고 부릅니다. 또, 벨의 부등식의 파괴는 대수적 양자론의 계산이나, 파울리 행렬과 2차의 단위 행렬의 곱을 사용한, 양자역학적 계산으로 증명할 수도 있다.
4) 엔트로피는 열역학, 통계역학, 정보 이론, 생물학 등 많은 것에 관여하고 있으며, 슈레딩거도 생명 현상에 부의 엔트로피를 도입하여 엔트로피의 증대를 상쇄함으로써 정상 상태를 유지하고 있다고 생각했다. 이것은 나중에 부인되었지만 비평형 시스템의 학문 발전에 기여했습니다. 예로서 아인슈타인의 브라운 운동, 나이퀴스트의 열잡음 등. 브라운 운동의 이론은 주가 변동의 확률 모델 등에도 사용되고 있다.
5) 밀도 범함수 이론에 대하여. 이론 화학의 문제점은 계산 시간이 너무 걸린다는 것이다. 밀도 범함수 이론은 정밀한 분자 구조 결정이 가능, 고속의 계산 알고리즘을 실현, 다양한 물성치 계산에의 적응 가능, 시스템에 대한 계산 정밀도에의 등가성 등을 고려하여, 현시점에서는 밀도 범 함수법이 복잡한 시스템의 정밀 계산에 최적으로 되어 있다. 이것은, 탐색적, 시행착오적으로 풀기 때문에 컴퓨터의 특기 분야이며, 코스트 퍼포먼스가 크다.
6) 하이젠베르그의 불확실성 원리. 위치와 운동량의 곱의 순서를 바꾼 것은 빼면 0이 되지 않기 때문에 교환이 아니다. 따라서 위치와 운동량의 표준편차의 곱은 코시 슈왈츠의 부등식에 의해 플랑크 정수÷4π보다 크거나 이콜이 되고, 어느 쪽인지를 영에 가까이 하면 한쪽의 표준편차는 무한대가 되어, 양쪽 모두 동시에 정확하게 측정할 수 없다는 것 된다. (양자의 위치의 변수가 운동량 연산자의 식의 좌측에 있는지, 우측인지에 의해 계산 결과에 차이가 나오는 것이 이유.) 이것이 불확정성 원리 그 자체이다. 또한, 교환, 비 교환의 상세한 것은, 수학자가 양자 평면을 생각해 수학의 해명을 실시하도록(듯이), 물리 사람도 수학의 도움으로, 예를 들면 선형 대수학, 비가환 대수 기하 학, 군론, 환론 등을 구사하고, 그리고 와일의 양자화나 그 외의 양자화 등도 고찰하면서 학습을 진행하면 이해가 깊어진다고 생각한다. 그리고 측정한다는 행위 그 자체가 대상에게 알 수 없는 교란을 주게 된다는 논의는 측정기술의 진보를 기다렸다가 된다.
위와 같이 과학은 개념적인 것이 아니고, 모두 논리나 수식으로 표현하고, 또한 논리나 수식은 단어로 표현할 수 있으므로 역시 이공학과 문학, 철학은 분리해 생각할 수 없다고 생각합니다. 물리학자에게는 철학자도 많았고, 슈레딩거와 아인슈타인도 그랬습니다. EPR 상관관계는 아인슈타인의 변증법적인 생각으로 양자론의 진보를 가져왔다는 것이다.
32명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
user1
5성급 중 5.0 핵심에 가까운 곳
2020년 11월 25일에 확인함
아마존에서 구매
단순히 화학적으로 유기 화합물을 합성하여 "살아 있지 않은" 고기 덩어리를 만들 수 있다고 해도, 그것이 자율적으로 활동을 개시해 "살아있는" 생명이 될 때까지는, 어딘가에 도약이 있다고 느꼈습니다. 생명의 탄생으로 해도, 생명의 합성으로 해도, 어떻게 목적의 유기물이 생기는지, 과학적인 이론으로부터 나오는 것은 그런 화제뿐. 그것을 기동하는 핵심의 「생명의 힘」의 발현에 접하는 의견은, 오컬트틱한 「생기론」같은 것만으로, 핵심에 접하는 과학적인 근거는 좀처럼 발견되지 않습니다.
이 책에서는, 조금만입니다만 거기에 접하는 부분이 있어, 매우 흥미롭고, 어쩌면 그럴지도 모른다,라고 느끼게 해 주었습니다. 열역학적인 노이즈로부터의 영향을 저지 또는 역이용하여 절묘한 밸런스로 코히런트 상태를 만들어 터널 효과나, 양자 얽힘, 양자 중첩 등, 양자의 세계에 특유의 현상을, 교묘하게 이용할 수 있도록(듯이) 로 구성되어 처음으로 자율적으로 활동하는 생명체가 된다. 이 아이디어는 확실히 어떤 과학적 이론에도 없었던 생명의 원동력을 설명하는 것처럼 보인다. 여기까지 생명의 특징에 다가가는 핵심에 가까운 이론을 만난 것은 처음으로 매우 감명을 받았습니다. 양자 생물학도 일진 월보에서 앞으로 나아가고 있다고 생각합니다. 그 추가 성과가 매우 기대됩니다.
24명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
유용한
보고서
스토타에
5성급 중 4.0 생명과 우주
2017년 5월 14일에 확인됨
아마존에서 구매
생명의 신기와 양자역학의 신기와의 일단을 알았다고까지는 되지 않습니다만, 분위기 같은 것은 느껴졌다고 생각합니다. 별로 이해력은 없었지만 흥미로운 내용이었습니다. 머리가 나쁜 나라도 어떻게든 읽을 수 있었습니다. 다만, 날려 읽은 곳도 있고, 3회 정도 읽고 겨우 이해한 곳도 있습니다. 양자역학이라는 이름밖에 몰랐던 것을, 조금만 묻는 것을 알 수 있었던 것 같은 생각이 듭니다.
어쨌든, 관심이 있는 계기가 되었습니다.
18명의 고객이 이것이 도움이 되었다고 생각합니다.
======
원제 Life On The Edge (2014년)
448쪽
책소개
뉴욕타임스 베스트셀러이자 파이낸셜 타임스, 아마존에 2015년 올해의 과학 책으로 선정되었다. 이 책은 ‘양자생물학’이라는 다소 생소한 학문을 탄탄한 과학적 기초에서 시작해, 합리적 추론 과정을 거친 뒤 최신 실험과 이론까지 망라해 그 원리를 밝히는 혁명적인 책이다. 물리학자 알칼리리와 유전학자 맥패든은 양자물리학, 생화학, 생물학을 접목시켜 20여 년간 연구한 내용을 여기에 담아냈다.
흔히 어떤 물체가 동시에 두 장소에 존재하고, 분명히 통과할 수 없는 장벽을 통과하기도 하며, 멀리 떨어져 있는 다른 물체와 연결을 유지하는 ‘이상한’ 현상을 양자역학이라 한다. 알다시피 아인슈타인조차 양자 현상에 대해 “유령 같은 작용”이라고 말한 바 있다. 이 책의 저자들은 이 기이한 개념을 대중 과학서로 집필하고 TV 카메라 앞에 옮겨놓음으로써 일반 사람들에게 인식시키기로 결심했다. 탁월한 비유로 화학, 물리 용어들을 써가면서 양자의 원리를 밝히는데, 티끌보다도 어마어마하게 작은 양자는 결국 거대한 우주의 비밀을 밝혀줄 단서가 된다.
접기
목차
1장 들어가는 글
숨겨진 유령 같은 진실│양자생물학│양자역학이 정상적인 현상이라면, 우리는 왜 양자생물학에 흥분해야 하는가?
2장 생명이란 무엇인가?
“생명력”│역학의 승리│분자 당구대│생명도 카오스?│생명을 더 자세히 들여다보기│유전자│생명의 묘한 웃음│양자 혁명│슈뢰딩거의 파동함수│초기의 양자생물학자들│질서│불화
3장 생명의 엔진
효소: 산 자와 죽은 자 사이│우리에게 효소가 필요한 이유와 올챙이 꼬리가 사라지는 이유│경관의 변화│좌충우돌│전이 상태 이론이 모든 것을 설명할까?│전자 전달하기│양자 터널링│생체에서 일어나는 전자의 양자 터널링│양성자의 이동│동적 동위원소 효과│그렇다면 이것이 양자생물학에서 양자를 형성할까?
4장 양자 맥놀이
양자역학의 핵심적 수수께끼│양자 측정│광합성의 중심을 향한 여행│양자 맥놀이
5장 니모의 집을 찾아서
향의 물리적 실재│드러나고 있는 후각의 비밀│양자 코로 냄새 맡기│코 전쟁│물리학자, 냄새를 맡다
6장 나비, 초파리, 그리고 양자울새
조류 나침반│양자 스핀과 유령 같은 작용│유리기에서 방향의 의미
7장 양자 유전자
충실도│배신│기린, 완두콩, 초파리│양성자를 이용한 암호│양자 도약 유전자?
8장 마음
의식은 얼마나 기이한가?│생각의 역학│마음은 어떻게 물질을 움직일까?│큐비트 계산│미세소관을 이용한 연산?│양자 이온 통로?
9장 생명은 어떻게 시작되었는가
끈끈한 문제│곤죽에서 세포로│RNA 세계│그렇다면 양자역학이 도움이 될 수 있을까?│최초의 자기복제자는 어떤 모습이었을까?
10장 양자생물학: 폭풍의 경계에 선 생명
굿 바이브레이션(밥-밥)│생명의 원동력에 대한 고찰│고전적 폭풍의 양자 경계에 선 생명│상향식 접근법으로 생명 만들기│원시적인 양자 원시세포의 첫 출발
에필로그: 양자적 삶
감사의 글
주석
찾아보기
접기
책속에서
첫문장
올해 유럽에는 첫서리가 일찍 내렸다.
P.44
생명의 한쪽 발은 일상적인 사물로 이루어진 고전세계에 있고, 나머지 한 발은 양자세계라는 기이하고 독특한 곳 깊숙이 숨어 있는 것처럼 보인다. 우리는 생명이 양자 경계에서 살아가고 있다고 말하려 한다.
P.63
수많은 하등한 미생물에게 매순간 쉽게 일어나고 있는 일들이 우리에게는 여전히 불가능한 까닭은 무엇일까? 우리가 재료 하나를 빠뜨린 것일까? 이 문제는 저명한 물리학자인 에르빈 슈뢰딩거가 이미 70년 전에 고민했던 것이며, 그가 내놓은 매우 놀라운 해답이 이 책의 중심 주제다.
P.117
따라서 효소의 활성 부위 안에서 일어나는 진짜 작용을 이해하기 위해서는 기존에 갖고 있던 선입견을 버리고 기이한 양자역학의 세계로 들어가야 한다. 양자역학의 세계에서는 두 가지, 아니 100가지 이상의 일을 동시에 할 수 있고, 유령과 같은 연결을 할 수 있으며, 겉보기에는 통과할 수 없을 것 같은 장벽을 통과할 수 있다.
P.179
실제로 세상이 작동하는 방식을 지배하는 법칙은 하나뿐이다. 바로 양자역학의 법칙이다. 우리에게 친숙한 통계 법칙과 뉴턴의 운동 법칙도 결국은 기이한 것들을 가리는 결어긋남이라는 렌즈를 통해서 걸러진 양자역학의 법칙이다.
추천글
커커스 리뷰: 이 책의 근본적인 자극은 복잡한 것을 상상할 수 있게 해주는 저자들의 능력에 있다. 맥패든과 알칼릴리는 무슨 일이든 일어날 수 있는 당혹스러운 양자 이론에 대한 확실한 발판을 제공한다.
북리스트 (미국도서관협회): 맥패든과 알칼릴리는 획기적이고 새로운 패러다임으로 독자들을 안내한다. 종잡을 수 없는 최첨단 과학과의 유쾌한 지적 만남!
인디펜던트 (미국): 이 책은 자연을 보는 새로운 길을 우아하게 열어나간다.
영국 이코노미스트: 결맞음은 짐 알칼릴리와 존조 맥패든이 독자들에게 알려주기 위해 준비한 복잡한 현상들 중 하나에 불과하다. 그들은 빌려온 명쾌한 유추와 비유를 활용해서, 어떤 것은 예전 연구를 빌려와서, 파악하기 어려운 개념들을 연구를 위한 안정된 개념으로 바꾸는 데 성공했다.
타임스: 대단히 야심차다. 그들의 글은 완전히 새로운 과학이라는 기이하고 화려한 미지의 세계 속을 날아다니는 즐거움을 만끽하게 해준다.
네이처: 물리학자인 짐 알칼릴리와 분자생물학자인 존조 맥패든의 이 특별한 세계에 대한 탐구는 설득력이 있고 기지가 넘친다.
선데이 텔레그래프: 이 짜릿한 책은 거의 존재하지 않는 분야를 개략적으로 보여준다. 알칼릴리는 창의적인 우회로를 통해서 복잡한 개념들을 천재적으로 설명한다.
뉴 사이언티스트: 이 책의 위대한 장점은 그 주제에 있다. 양자생물학의 중요성을 명확하고 열정적으로 주장한다.
필립 풀먼 (<황금 나침반> 작가): 『경계에 선 생명』은 양자세계의 아주 작은 사건들이 우리와 같은 중간 크기 생명체의 세계에 영향을 미칠 수 있는 방식을 지금까지 내가 읽었던 어떤 글보다 더 명확하게 설명하고 있다. 이 책은 우리가 사는 세상에 어떻게 양자의 기이함이 덧칠되었고, 나아가 어떻게 그것으로 물들었는지를 대단히 생생하고 명징하게 보여준다.
A. C. 그레일링: 주목해야 할 새로운 분야를 명쾌하게 설명하는 이 책은 대단히 유익한 일독이 될 것이다.
조선일보: 조선일보 2017년 11월 23일자 '북카페'
한겨레: 한겨레 신문 2017년 11월 23일자
접기
저자 소개
지은이: 짐 알칼릴리
저자파일 신간알리미 신청
최근작 : <과학의 기쁨>,<어떻게 물리학을 사랑하지 않을 수 있을까?>,<외계생명체에 관해 과학이 알아낸 것들> … 총 55종 (모두보기)
서리대학교 이론물리학 교수이자 영국에서 가장 유명한 과학 커뮤니케이터. BBC 텔레비전과 라디오에서 과학 프로그램을 진행하며 과학자들을 만나고, 그들의 이론과 생각을 대중에게 전달하는 데 노력해왔다.
세상과 소통하는 물리학자인 그는 뉴욕타임스 베스트셀러인 《어떻게 물리학을 사랑하지 않을 수 있을까?》로 물리학의 아름다움을 전했다.
과학 커뮤니케이션에 기여한 공로로 2007년에는 왕립협회의 마이클 패러데이 메달을, 2011년에는 영국 물리학회에서 주는 켈빈 메달을 받았고, 2016년에는 대중과 과학의 소통을 진전시킨 공로자에게 수여하는 스티븐 호킹 메달(Stephan Hawking medal)의 초대 수상자로 선정됐다. 왕립협회 회원이며 잉글랜드 사우스시(Southsea)에 살고 있다.
접기
지은이: 존조 맥패든
저자파일 신간알리미 신청
최근작 : <생명, 경계에 서다> … 총 20종 (모두보기)
서리대학의 분자유전학 교수이며, 결핵의 계생물학과 분자생물학에 관한 선구적인 교재들을 펴냈다. 결핵과 뇌수막염 검사를 전문적으로 연구했으며, 뇌수막염에 대한 성공적인 분자검사법을 최초로 발명했다. 이 발명으로 왕립학회의 울프슨 연구상을 수상했다. 저서로는 『양자 혁명Quantum Evolution』이 있으며, 『인간 본성: 사실과 허구Human Nature: Fact and Fiction』를 공동 편집했다. 또 『가디언』 지에 GM 작물, 환각제, 양자역학 등을 주제로 글을 썼다.
접기
옮긴이: 김정은
저자파일 신간알리미 신청
성신여자대학교에서 생물학을 전공했고, 뜻있는 번역가들이 모여 전 세계의 좋은 작품을 소개하고 기획 번역하는 펍헙 번역 그룹에서 전문 번역가로 활동하고 있다. 옮긴 책으로는 『부서진 우울의 말들』, 『이토록 놀라운 동물의 언어』, 『유연한 사고의 힘』, 『바람의 자연사』, 『바이털 퀘스천』, 『진화의 산증인, 화석 25』, 『미토콘드리아』, 『세상의 비밀을 밝힌 위대한 실험』, 『신은 수학자인가?』, 『생명의 도약』, 『감각의 여행』 등이 있다.
접기
출판사 제공 책소개
★뉴욕타임스 2015년 베스트셀러
★파이낸셜 타임스 2015년 올해의 책
★영국 왕립학회 2015년 올해의 과학 책
★인디펜던트 2014년 올해의 책
★아마존 2015년 올해의 과학책
내 옆에 있는 사람은 너무 평범하고 보잘것없어 인간이 불완전한 존재임을 일깨워준다. 그러나 그런 그를 자세히 들여다보니 그 안에는 신비로운 생명의 불꽃이 타오르고 있다. 그는 살고 죽는 생명의 비밀을 품고 있지만, 우리는 여전히 생사의 메커니즘을 명확히 이해하지 못했다. 여태껏 단 한 사람도. 주변을 보면 전자는 항상 스핀하며 촉매는 반응하고 있지만, 생명을 설명하는 특별한 요소는 어디에도 없다.
『생명, 경계에 서다』라는 짜릿한 책은 이제 막 태동하는 한 분야의 전체적인 그림을 보여준다. 그러면서 아원자 수준에서 일어나는 지극히 작은 사건이 인간과 동물의 행동에 강력한 효과를 일으키며, 거기에 진정한 생명이 있다고 주장한다. 탁월한 이야기꾼인 짐 알칼릴리와 존조 맥패든은 양자역학 속으로 들어가 그 비밀을 밝히고자 한다.
과학자들에게 과학계에서 가장 지대한 영향을 미친 이론이 무엇인지 묻는다면, 생물학자들은 다윈의 자연선택에 의한 진화론을 꼽는 반면 물리학자들은 양자역학에 최고의 자리를 내줄 것이다. 우주 전체의 구성 요소에 대해 놀라울 정도로 완벽한 그림을 제공하는 물리학과 화학은 대부분 양자역학의 토대 위에 세워졌다. 양자역학의 설명 능력이 없었다면, 이 세계의 작동 방식은 지금처럼 많이 이해되지 못했을 것이다.
과학계 서랍 안쪽에 처박혀 있던 학설
유럽울새가 보여준 양자역학의 한 조각
이 책은 ‘양자생물학’이라는 다소 생소한 학문을 탄탄한 과학적 기초에서 시작해, 합리적 추론 과정을 거친 뒤 최신 실험과 이론까지 망라해 그 원리를 밝히는 혁명적인 책이다. 물리학자 알칼리리와 유전학자 맥패든은 양자물리학, 생화학, 생물학을 접목시켜 20여 년간 연구한 내용을 여기에 담아냈다.
흔히 어떤 물체가 동시에 두 장소에 존재하고, 분명히 통과할 수 없는 장벽을 통과하기도 하며, 멀리 떨어져 있는 다른 물체와 연결을 유지하는 ‘이상한’ 현상을 양자역학이라 한다. 알다시피 아인슈타인조차 양자 현상에 대해 “유령 같은 작용”이라고 말한 바 있다. 이 책의 저자들은 이 기이한 개념을 대중 과학서로 집필하고 TV 카메라 앞에 옮겨놓음으로써 일반 사람들에게 인식시키기로 결심했다. 탁월한 비유로 화학, 물리 용어들을 써가면서 양자의 원리를 밝히는데, 티끌보다도 어마어마하게 작은 양자는 결국 거대한 우주의 비밀을 밝혀줄 단서가 된다.
이야기의 포문은 유럽울새의 날갯짓에서 열린다. (이는 책 말미에 가서 밝혀질 텐데 생명의 기원을 드러낼 커다란 날갯짓이다.) 말하자면 추위를 피해 이동하는 이 철새가 양자의 원리를 활용하고 있다는 것이다. 전서구 같은 일부 조류는 자석 입자를 토대로 하는 전통적인 나침반 같은 게 머릿속에 들어 있을지도 모르지만, 울새는 조금 다른 방식으로 지구의 자기장을 ‘본다’.
울새의 눈에 들어 있는 어떤 화학물질은 적당한 에너지의 빛을 흡수하면 전자들의 배열을 순식간에 바꿀 수 있다. 이런 뒤바꿈은 모종의 양자 속임수를 이용해서 동시에 두 형태로 존재하는 계를 창조한다(양자 얽힘). 가장 불가사의한 양자의 특성 중 하나인 얽힘은 두 입자가 아무리 떨어져 있어도 즉각적으로 연결될 수 있게 해준다. 실험을 통해 밝혀진 바에 따르면, 얽힌 전자쌍은 자기장의 방향성에 특히 민감할 수 있어, 울새가 적도 방향으로 향하고 있는지 아니면 그 반대 방향으로 향하고 있는지를 감지하게 해준다.
『생명, 경계에 서다』는 양자세계의 아주 작은 사건들이 유럽울새나 인간과 같은 중간 크기 생명체의 세계에 미치는 영향을 명확히 설명하는 가운데, 우리가 사는 세상이 어떻게 양자의 기이함으로 덧칠되고 물들었는가를 드러낸다. 이로써 생명의 역학에 대한 우리 이해는 완전히 뒤바뀐다.
불연속적인 에너지 준위, 파동-입자 이중성, 결맞음, 얽힘, 터널링은 최첨단 물리학 실험실에 있는 과학자들만 흥미를 가질 게 아니다. 양자역학의 현상들은 할머니의 사과파이만큼이나 평범한 실재이며, 심지어 할머니의 사과파이 속에서도 일어나고 있다. 그처럼 평범한 것인데, 다만 세상이 그것을 기이하다고 묘사할 따름이다.
슈뢰딩거가 옳았다
되살아난 양자생물학의 불씨
이 책은 양자생물학을 새롭게 논함에 있어 에르빈 슈뢰딩거와 파스쿠알 요르단으로 거슬러 올라간다. 과학계의 한쪽 서랍에 처박혀 있던 양자생물학의 불씨를 계속 지켜온 사람은 다름 아닌 양자 파동역학을 창안한 슈뢰딩거이고, 양자생물학의 전체 토대를 이룬 이는 요르단이다. 양자이론은 20세기의 가장 혁명적인 패러다임으로 과학자라면 누구나 인정하지만, 다만 극저온의 진공에서, 나노 규모의 연구를 하는 실험실을 연상시킨다. 따라서 대부분의 과학자는 따뜻하고 축축하며 뒤죽박죽의 상태인 살아 있는 몸속에서 양자의 기이함이 어떻게 살아남을 수 있는지 의문을 품는다.
생물학자들 중에는 양자역학이 생물학과 관련 있다고 보는 이가 많지만, 그들은 양자역학의 역할이 사소할 것이라고 주장한다. 양자역학의 규칙은 원자의 행동을 관장하는 것이고 따라서 양자세계의 규칙이 생물학의 가장 작은 규모에서도 작용해야 하는 것은 맞다. 그러나 오로지 그 규모에서만 작용할 뿐, 결과적으로 생명에서 중요한 더 큰 규모의 작용에는 영향이 전혀 없거나 혹은 거의 없을 거라고 보는 것이다.
하지만 이 책의 저자들은 직접 경험한 최첨단 과학과 더불어 지금까지 양자역학에서 발견한 것과 그 중심에 있는 ‘이상한’ 현상들을 밝혀낸다. 다시 말해 최근 세계 전역에서 수행 중인 획기적인 실험들을 통해 광합성 과정이 동시에 여러 곳에 존재할 수 있는 아원자 입자에 어떻게 의존하는지를 보여주고, 세포 내 모든 분자를 만드는 생명의 일꾼인 효소 내부에서는 한 지점에서 사라진 입자가 난데없이 다른 데서 나타나는 현상을 밝힌다.
이들이 여기서 논의하는 논문들은 발표된 지 불과 몇 년 되지 않은 최신의 것이다. 저자들은 다음과 같이 말한다. “생체 세포는 유난스레 복잡한 장소라는 것을 기억하자. 세포에는 끊임없이 뒤섞이고 요동치는 복잡한 분자가 가득하다. 이 분자들은 사방으로 흩어지는 무작위 운동을 함으로써 정교한 양자 결맞음을 방해해서 우리에게 ‘정상적’인 일상세계를 보여준다. 요란한 분자운동 속에서는 양자 결맞음이 살아남기 어려울 것이다. 따라서 분자의 격랑이 몰아치는 바다인 생체 세포 안에서 터널링 같은 양자 효과가 지속된다는 것은 대단히 놀라운 발견이다. 어쨌든 불과 10여 년 전까지만 해도 대부분의 과학자는 터널링과 다른 정교한 양자 현상이 생물학에서 일어날 수 있으리라는 생각 자체를 묵살해왔다. 양자 현상이 이런 장소에서 발견된다는 사실은 생명이 세포를 작동시키기 위해 양자세계가 제공하는 장점을 획득하기 위한 특별한 수단을 강구했다는 것을 암시한다. 그 수단은 어떤 것일까? 생명은 양자 현상의 원흉인 결어긋남을 어떻게 방지할까? 양자생물학에서 가장 큰 불가사의 중 하나인 이 수수께끼가 이제 서서히 풀리고 있다.”
양자암호의 미래
폭풍의 경계에 선 생명
생명의 뿌리는 뉴턴역학이라는 표층에서부터 요동하는 열역학의 수맥을 관통해서 양자역학의 기반에 닿아 있다. 그래서 생명은 결맞음, 중첩, 터널링, 얽힘을 활용할 수 있다. 광계, 효소, 호흡연쇄, 유전자는 입자 하나하나의 위치까지 구조화되어 있으며, 그 입자들의 양자 운동은 우리를 살아 있게 하는 호흡과 우리 몸을 형성하는 효소 및 지구상의 거의 모든 생물질을 만들어내는 광합성에서 정말로 큰 차이를 일궈낸다.
생명은 거센 폭풍이 부는 바다 위를 항해하는 배와 비슷하다. 이 배에는 거의 40억 년의 진화로 다듬어진 유전 프로그램이라는 노련한 선장이 타고 있어 다양한 깊이의 양자 영역과 고전 영역을 항해할 수 있다. 생명은 폭풍우를 피하기보다는 끌어안는다. 분자의 돌풍과 강풍을 모아서 돛을 부풀리는 것이다. 그렇게 생명이라는 배를 똑바로 세워서, 좁은 용골이 열역학의 바닷물을 지나 양자세계에 닿게 한다. 생명의 깊은 뿌리는 양자세계의 경계를 배회하는 기이한 현상들을 다룰 수 있게 해주는 것이다.
실제로 세상이 작동하는 방식을 지배하는 법칙은 하나뿐이다. 바로 양자역학의 법칙이다. 우리에게 친숙한 통계 법칙과 뉴턴의 운동 법칙도 결국은 기이한 것들을 가리는 결어긋남이라는 렌즈를 통해서 걸러진 양자역학의 법칙이다. 더 깊이 파고들면 파고들수록, 우리에게 친숙한 현실의 중심에는 언제나 양자역학이 도사리고 있을 것이다.
지금까지 양자역학적이라고 묘사한 모든 미래를 아직은 확신할 수는 없다. 그러나 울새, 흰동가리, 남극의 얼음 아래에서 살아가는 세균, 쥐라기의 숲을 어슬렁거리던 공룡, 제왕나비, 초파리, 식물, 미생물이 우리와 마찬가지로 양자세계에 뿌리를 두고 있다는 사실에는 의심의 여지가 없다. 알아내야 할 것은 많이 남아 있지만, 새로운 연구 영역이 아름다운 것은 뉴턴의 말처럼 완전히 미지의 세계이기 때문이다.
평점 분포
9.0
서니 2017-12-07
메뉴슈뢰딩거가 <생명이란 무엇인가>에서 장마다 괴테를 인용한 게 꽤 인상적이었는데 이 책은 셰익스피어다. 과학이 자신보다 앞선 문학이 통찰력 있었던 걸 쿨하게 인정하는 걸까. 뇌과학도 아마 이 문제에 있어서는 무릎을 꿇어야 할지 모른다.
공감 (4) 댓글 (0)
zandi 2017-12-07
메뉴무엇이든 가장 근원으로 파고들면 물리학적 현상에 닿을 것이다. 생물학은 20세기에 가장 중심에 선 학문이었지만, 역시 그 근본은 화학을 뛰어넘어 물리와 관련 있을 것이다. 이 책은 그 양날을 다루고 있고, 그만큼 파격적이다.
공감 (1) 댓글 (0)
honeysik 2018-01-04
메뉴양자생물학이란 새로운 분야를 소개한 책. 새로운 사실과 뷰를 제공하는 흥미로운 책. 내용을 좀 어려운 편
공감 (0) 댓글 (0)
마이리뷰
쓰기
구매자 (2)
전체 (3)
마키아벨리 2017-12-17
메뉴<생명, 경계에 서다>는 양자생물학이라는 새로운 분야에 대한 소개를 하는 책이다. 진화론에 관한 책이나 DNA와 유전자에 대한 책은 몇 권 읽어보았지만 이 분야는 관심은 무척 가지만 생소하여 시작을 무척 조심스럽게 시작하였다. 개인적으로는 무척 다행인 게 이 책을 읽기 직전에 읽은 과학책이 베른트 하인리히의 <귀소본능>이었는데, 이 책의 시작도 동물들의 귀소 본능에서 시작하여 흥미롭게 시작할 수 있었다.
<귀소본능>에서도 수많은 동물들의 다양한 귀소본능의 사례와 어떤 원리를 이용하여 귀소하게 되는 지에 대한 연구는 많이 소개되었지만 그 본능이 어떤 식으로 생물체의 뇌에 각인되었는지에 대해서는 알아낼 수 없었다. 이외에도 생물학에서는 인류의 과학적 지식과 실제로 현실로 나타나는 사실 사이에 매워지지 않는 간극이 몇 가지 있는데, 예를 들면 획득형질은 유전되지 않고 돌연변이만으로는 진화가 이루어지기 어려울 것 같지 않지만 생각보다는 빠른 속도롤 진화된다는 것 등이다. 좀 더 나아가자면 무기물에서 유기물, 그리고 여기서 생명이 탄생하고 의식이 발현되는 과정 등을 아직 설명하지 못한다는 것 등이다.
이렇게 인류가 설명하지 못하는 생물학 속의 지식 간극의 문제를 슈뢰딩거는 그의 책 <생명이란 무엇인가>에서 ‘큰 수의 평균화’ 또는 ‘무질서 속의 질서’라고 지칭하면서 문제제기를 시작하였고, 이것이 이 책이 다루는 양자생물학의 태동이라고 할 수 있을 것 같다.
양자역학을 소개하는 책을 보면 항상 언급되는 이중슬릿 실험에 대해 이 책에서도 자세하게 설명하고 이와 연관하여 양자터널링에 대해서도 설명하고 있는데, 바로 이 현상이 유전과 진화의 간극, 생명의 시작, 의식의 시작의 비밀을 풀 수 있는 열소가 될 것이라고 이 책은 이야기하고 있다. 아직 해결되지 않고 한참 연구되는 있는 분야이고, 양자역학을 통해 발생하는 물리적 현상이 우리가 직관적으로 느낄 수 있는 것이 아니기 때문에 완벽하게 이해하기 어려울 수 있지만 양자터널링 현상을 통해 무질서 속에서 질서를 맞춰가는 마치 마법의 열쇠같은 역할을 기대할 수 있을 것이라 이야기하고 있다.
현재 양자역학 분야에 대한 연구가 계속되는데, 특히 양자 컴퓨팅에 대한 연구가 많이 된다면 이 책에서 언급되는 많은 궁금증이 해결될 수 있으리라 생각되고, 앞으로의 후속 연구도 계속적으로 책이나 인터넷 등을 통해 얻어야겠다고 생각한다.
공감 (3) 댓글 (0)
나목 2017-12-06
메뉴양자역학에 내용을 너무나 할당한 나머지, 정작 양자생물학에는 비중을 낮게 두고 있다. 게다가 대중과학도서(?)라 그러한지, 화려한 문채에 비해, 이론적인 해명은 빈약하다. 매장 마지막 마다 반복되는 결국 아직 이 과업은 규명 중이라는 양자생물학의 미완에 대한 고백은, 진솔함으로 높게 사야하는 것인지, 역불급 저술 능력의 폐단으로 보아야 하는 것인지.
더보기
공감 (1) 댓글 (0)
dkk 2018-03-13메뉴생명의 신비가 더 무겁게 느껴지는 책. 세포수준에도 미치지 못하는 인간의 사유와 철학 과학을 되돌아 보게하고 겸손과 희망의 미래를 생각케한다. 양자역학을 특징짓는 양자터널링, 양자얽힘, 양자중첩이 생명현상 특히 생명유지와 어떤 관계가 있느냐를 미묘하게 밝혀주긴 하지만, 인간이 인간을 알고 생명을 이해하기에는 여전히 머나먼 여정이 남았음을... 저자의 마지막 결론과 미래상에 동의하던 하지 않던 생물과 무생물의 경계에 대해 의미 있는 사유를 다시 시작하게 한다.
공감 (0) 댓글 (0)
=====
Books
›
Science, Nature & Maths
›
Biological Sciences
Kindle
$16.99
Available instantly
Audiobook1 CreditAvailable instantly
Hardcover
$60.56
Paperback
$26.26
Other Used and New from $26.14
Delivery
Collection
Buy new:
$26.26
FREE delivery Sunday. Order within 14 hrs 13 mins
Deliver to Sejin - Campbelltown 5074
Only 1 left in stock.
Add to Cart
Buy Now
Ships from
Amazon AU
Sold by
Amazon AU
Returns
Eligible for change of mind returns within 30 days of receipt
Payment
Secure transaction
Add a gift receipt for easy returns
Add to Wish List
Add to Baby Wishlist
New & Used (9) from
$26.14$26.14
Other Sellers on Amazon
Add to Cart
$26.14
+ FREE Delivery
Sold by: Amazon US
Add to Cart
$45.03
& FREE Delivery
Sold by: TheWorldShop AU
Roll over image to zoom in
Audible sampleFollow the authors
Jim Al-KhaliliJim Al-Khalili
Follow
Johnjoe McFaddenJohnjoe McFadden
Follow
Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology Paperback – 26 July 2016
by Johnjoe McFadden (Author), Jim Al-Khalili (Author)
4.5 out of 5 stars 1,613
New York Times bestseller - Life on the Edge alters our understanding of our world's fundamental dynamics through the use of quantum mechanics.
Life is the most extraordinary phenomenon in the known universe; but how did it come to be? Even in an age of cloning and artificial biology, the remarkable truth remains: nobody has ever made anything living entirely out of dead material. Life remains the only way to make life. Are we still missing a vital ingredient in its creation?
Using first-hand experience at the cutting edge of science, Jim Al-Khalili and Johnjoe Macfadden reveal that missing ingredient to be quantum mechanics. Drawing on recent ground-breaking experiments around the world, each chapter in Life on the Edge illustrates one of life's puzzles: How do migrating birds know where to go? How do we really smell the scent of a rose? How do our genes copy themselves with such precision? Life on the Edge accessibly reveals how quantum mechanics can answer these probing questions of the universe.
Guiding the reader through the rapidly unfolding discoveries of the last few years, Al-Khalili and McFadden describe the explosive new field of quantum biology and its potentially revolutionary applications, while offering insights into the biggest puzzle of all: what is life? As they brilliantly demonstrate in these groundbreaking pages, life exists on the quantum edge.
Winner, Stephen Hawking Medal for Science Communication
===
Product description
Review
"Remarkable...Life on the Edge is a fascinating and thought-provoking book that combines solid science, reasonable extrapolation from the known into the unknown, and plausible speculation to give an accessible overview of a revolutionary transformation in our understanding of the living world." --Wall Street Journal
"The elemental provocation of the book lies in the authors' ability to make the complex conceivable... McFadden and Al-Khalili give sure footing to the anything-goes bafflement of quantum theory." --Kirkus Reviews
"McFadden and Al-Khalili draw readers into a revolutionary new paradigm. . . An intellectually exhilarating visit to the baffling frontiers of science!" --Booklist [starred]
"The book elegantly opens up a new way of looking at nature." --The Independent; "Books of the Year"
"A really original science book about a new field of research ... Groundbreaking." --Financial Times, "Books of the Year"
"Coherence is just one of the complex phenomena that Jim Al-Khalili and Johnjoe McFadden set out to teach the reader. They succeed by using delightfully revealing analogies and similes, some borrowed from their prior work, that make slippery concepts sit still for study." --The Economist
"Hugely ambitious ... the skill of the writing provides the uplift to keep us aloft as we fly through the strange and spectacular terra incognita of genuinely new science." --The Times (UK)
"Physicist Jim Al-Khalili and molecular biologist Johnjoe McFadden explore this extraordinary realm with cogency and wit." --Nature Magazine
"This thrilling book is an overview of a field that barely exists ... Al-Khalili has a genius for illustrating complex ideas via imaginative sidetracks." --The Sunday Telegraph
"The great virtue of this book is its thesis - it sets out a clear and enthusiastic argument for the importance of quantum biology." --New Scientist
"Life on the Edge gives the clearest account I've ever read of the possible ways in which the very small events of the quantum world can affect the world of middle-sized living creatures like us. With great vividness and clarity it shows how our world is tinged, even saturated, with the weirdness of the quantum." --Philip Pullman
"This illuminating account of an important new field is a wonderfully educative read." --A C Grayling
About the Author
Johnjoe McFadden is Professor of Molecular Genetics at the University of Surrey and is the editor of several leading text books. For over a decade, he has specialized in examining tuberculosis and meningitis, inventing the first successful molecular test for the latter. He is the author of Quantum Evolution and co-editor of Human Nature: Fact and Fiction.
Jim Al-Khalili OBE is an academic, author, and broadcaster. He is a leading theoretical physicist based at the University of Surrey, where he teaches and carries out research in quantum mechanics. He has written a number of popular science books, including Pathfinders: The Golden Age of Arabic Science. He has presented several television and radio documentaries, including the BAFTA-nominated Chemistry: A Volatile History and The Secret Life of Chaos.
===
From Australia
Judith Cresswell
5.0 out of 5 stars Well Worth Reading
Reviewed in Australia on 29 November 2015
Verified Purchase
I am enjoying this book. An avid fan of all JIm Alkhalili's documentaries and a long time reader about anything quantum - not saying I understand it all, by any means - but I know that I will have a few 'aha' moments if I persevere. This book is well written, it goes over some background history and uses metaphors and analogies in a clear and entertaining way. Highly recommended if you are into this kind of thing.
Helpful
Report
Sass
3.0 out of 5 stars I have not purchased this book, I am attempting ...
Reviewed in Australia on 23 October 2016
I have not purchased this book, I am attempting to via the kindle - however, the kindle button takes the buyer to another quite different book. Please repair this Amazon.
Helpful
Report
From other countries
Viren
5.0 out of 5 stars Life on the Edge, as soon as we start understanding life!
Reviewed in India on 28 September 2020
Verified Purchase
I found the book’s simplicity and having some basic knowledge of science helps in navigating the book better.
After reading the book, I have started viewing the world differently, in terms of the interconnectedness between various things and how disorder exists within the order to make our lives sustainable.
This is a must book for anyone who wants to know the essence of life and why we even exist.
The book made me feel that we as humans are so unique and blessed!
2 people found this helpful
Report
ralunicol
5.0 out of 5 stars le mystère de la vie
Reviewed in France on 12 November 2018
Verified Purchase
J'auteur a une simplicité dans son récit qui vous laisse déconcerté :
il vous parle des choses très compliqués dans le domaine de la physique quantique,de la chimie et de la biologie moléculaire comme si vous avez pris une capsule microscopique et vous êtes parti en voyage dans l'infiniment petit avec lui comme guide.
vous commencez le livre et vous n'avez pas envie de le finir vite...vous avez envie que l'aventure continue car elle est unique !
la variante kindle est très facile car traduction sans perdre du temps et à portée de la main.
â consommer sans modération.
je suis allée sur youtube pour ecouter l'auteur qui est aussi éloquent en public comme dans l'écriture.
One person found this helpful
Report
Translate review to English
MVE
5.0 out of 5 stars ¿Qué pasa si la mecánica cuántica fuera relevante en las dimensiones biológicas?
Reviewed in Spain on 17 May 2019
Verified Purchase
El libro explora la posibilidad de que la mecánica cuántica opere en dimensiones mucho mayores de las convencionalmente aceptadas. Esto cambiaría completamente las "reglas del juego" en biología. Sólidamente argumentado, lectura amable y accesible.
One person found this helpful
Report
Translate review to English
Serghiou Const
5.0 out of 5 stars Life: a bridge between the classical and quantum realms
Reviewed in the United Kingdom on 10 March 2015
Verified Purchase
The book the first on the subject for lay audience, bringing together quantum physics, biochemistry, and biology, is exemplarily written while quantum biology promises to become a landmark in the field of biology. The authors do not assume any prior knowledge of the reader particularly in counter intuitive quantum mechanics but also molecular biology and consequently explain lucidly the relevant terminology making extensive use of analogy but explaining clearly to the reader the limits of the analogy.
When thinking of physical reality we usually compartmentalize it into the sub atomic micro cosmos where the weird and counter intuitive quantum mechanics operates and the macro cosmos of the classical realm which is the way we experience physical reality.
Also when thinking of life we assign to it two attributes namely self-replication and self-sustainability.
But the authors, and this is the focus and essence of the book, assign an entirely novel attribute to life which differentiates it from the inanimate world: that life has roots that reach down from the Newtonian surface through the turbulent thermodynamics waters to penetrate the quantum bedrock, allowing life to harness coherence, superposition, tunneling, or entanglement. This macroscopic sensitivity to the quantum realm is unique to life and allows it potentially to exploit quantum-level phenomena such as the preceding to make a difference to us all. This recent unraveling of the mystery of how quantum weirdness manages to survive and retain its coherence long enough in hot, wet and messy bodies as to be meaningful to life came as a complete surprise and the idea was mocked by brilliant physicists at MIT as recently as 2007.
In the ensuing I shall cite vital life functions in which quantum phenomena play an important role but first I shall touch upon the weird and counter intuitive characteristics of the quantum realm while the reader can obtain a more comprehensive treatment in the book text.
wave-particle duality - the intrinsic ability of elementary particles to behave simultaneously as particles and waves - the authors present in this regard very neatly the two-slit experiment.
quantum tunneling - the ability of sub atomic particles such as electrons and protons to seep through seemingly impenetrable energy barriers.
superposition - whereby particles can do two or a hundred or a million things at once; for example we say that electron's spin state is a superposition (combination or mixture) of spin up and spin down.
quantum entanglement - allows particles such as electrons that were once together to remain in instant, almost miraculous, communication with each other despite separated by huge distances.
coherence - the maintenance of the wave function
decoherence - the collapsing of the wave function through measurement which is not confined to physical measurement but also by its surrounding with an ocean of atoms or molecules which function as measurement.
In the ensuing I shall cite life functions in which quantum mechanics has been confirmed following the book sequence rather than the vitality of functions to life:
magneto reception - the ability in species of birds and butterflies (Robins and Monarch butterflies) to detect the direction and strength of the earth's magnetic field and use it to navigate around the globe; there is experimental evidence that the underlying mechanism is quantum entanglement.
enzymes - the life's catalysts, which are so central to life are able to reach down into a deeper level of reality than classical chemistry and make use of some neat quantum mechanics; substantial evidence has been amassed that proton tunneling occurs commonly in many enzymatic reactions at the kinds of temperature at which life operates.
olfaction - although considerable controversy still remains the only theory that provides an explanation as to how flies and humans can distinguish the smells between normal and deuterated compounds is based on the quantum mechanical mechanism of inelastic electron tunneling.
photosynthesis - living cells do manage to keep decoherence at bay for long enough to transport excitons in photosynthetic complexes.
heredity - Watson and Crick in their landmark paper published in Nature in 1953 elucidated the double helical structure of DNA and described a set of simple rules as to how biological information is encoded and inherited. The specific pairing between the bases on opposite strands (an Adenine:Thymine pair or a Guanine:Cytosine pair) is actually provided by weak chemical bonds called hydrogen bonds. This 'glue' holding two molecules together is essentially a shared proton. The Swedish physicist Per-Olov Lowdin was the first to point out what seems obvious in hindsight: that the proton's position is determined by quantum, not classical, laws thus ensuring the high fidelity of heredity.
mind- quantum coherence plays an 'indispensable' role in the conducting of ions through nerve channels and is thereby an essential part of our thinking process. On the other hand quantum mechanics is not involved in consciousness and the binding problem. The binding problem relates as to how information encoded in disparate regions of the brain come together in the conscious mind. Current findings suggest that the brain's own electromagnetic field, generated by nerve firing, also influences nerve firing, providing a kind of self-referencing loop that many theorists argue is an essential component of consciousness.
the origin of life - the possibility that quantum coherence in biology played the kind of role in the origin of life as it does in living cells. By providing more efficient search strategies, quantum mechanics may have made the task a self-replicator enormously easier.
The book impacted on me a whole new and huge dimension in my perception of life.
7 people found this helpful
Report
Maius
5.0 out of 5 stars 量子生物学の最前線
Reviewed in Japan on 28 March 2015
Verified Purchase
量子生物学という分野では急速に論文数が増えている．その最近までの状況をわかりやすくしかもかなりリアルに解説している．
(a) 伝書鳩やヨーロッパ・ロビンなどの鳥類が磁石をもっているらしいということは知っていても，地磁気をどのように知覚するのかは知らない人が多いのではないか．簡単にいうと目で見るのだが，量子もつれを使った磁力線の傾斜がわかるからこそ南北を間違えないのである．
(b) 光合成は光のエネルギーを使ってH2Oを分解するわけだが，そのプロセスの効率はカルノー・リミットを20%も超えている．量子論的ランダム・ウォークによって複数の経路からのエネルギーを反応中枢に効率的に運ぶと同時に，カラーノイズと同調するような振動数を使っているという．
(c) 嗅覚とはどのようなメカニズムで数百のレセプターで数万の香を識別するのだろうか．これらのメカニズムは確かに量子力学の分析がなくてもある程度まではわかる．しかし，最後の詰めのところで，量子もつれと状態の重ね合わせの機構がなければわからない．このような分野でも学術的貢献を2014年の直近の成果までまじえて一般向けに解説してある．
このほかにも，生命を合成する場合にも量子効果があるのではないかと考えられていて，いままさに実験が進行中である．いつか合成生命が実験的に作られる日もくるのではないか．
もちろん，量子力学の説明や，DNAなどの説明でよく知られていることの解説もある．すでに知っている人にはおなじみの感がないではないが，まったく知らない人にもわかりやすく書かれている．この分野を将来目指してみたい高校生や大学生にぜひ読んでもらいたいような本である．参考文献は専門的な論文だが，ダウンロードしてみてもらいたい．世界の研究者たちがどれだけ苦労して，そして工夫に工夫を重ねて，一見理解したかのように見える現象でも，量子力学的なメカニズムがなければ，本当に解明したことにはならないことを知るのである．R.P.ファインマンの「作れなければ，理解したとは言えない」ということばを信条にして書かれていると著者たちはいう．
昨今の虚偽論文の横行や単なる統計的検定を満たすだけで効果があるというような安易な推論は，この本のなかには現れる余地がない．もちろん，最先端であるからスペキュレーティブなところもあるが，それははっきりそう書いてある．つまり，つぎの世代の研究者への挑戦として投げかけられているのである．生命の理解には，人工生命の合成が不可欠であるが，それが生物学の目的ではない．そこから先，まさに可能性の満ちた将来がある．The Edgeのところで勝負している研究者たちの迫力が感じられる．
양자 생물학이라는 분야에서는 급속하게 논문수가 증가하고 있다. 그 최근까지의 상황을 알기 쉽게 해도 꽤 리얼하게 해설하고 있다.
(a) 전서 비둘기나 유럽·로빈 등의 조류가 자석을 가지고 있다고 하는 것은 알고 있어도, 지자기를 어떻게 지각하는지는 모르는 사람이 많은 것은 아닐까. 간단히 말하면 눈으로 보지만, 양자 얽힘을 사용한 자력선의 경사를 알기 때문에 남북을 틀리지 않는 것이다.
(b) 광합성은 빛의 에너지를 사용하여 H2O를 분해하는 것이지만, 그 공정의 효율은 카르노 리미트를 20%나 넘고 있다. 양자 론적 랜덤 워크를 통해 여러 경로의 에너지를 반응 중심으로 효율적으로 운반하는 동시에 컬러 노이즈와 동조하는 진동수를 사용하고 있다고 한다.
(c) 후각이란 어떤 메커니즘으로 수백 개의 수용체로 수만 개의 향을 식별할까? 이러한 메커니즘은 분명히 양자 역학 분석이 없어도 어느 정도까지 알 수 있습니다. 그러나 마지막 포장에서 양자 얽힘과 상태를 중첩하는 메커니즘이 없으면 알 수 없습니다. 이러한 분야에서도 학술적 공헌을 2014년의 최근의 성과까지 대비하여 일반용으로 해설하고 있다.
이 외에도 생명을 합성하는 경우에도 양자효과가 있는 것은 아닐까 생각되어 있어 남아 있는 실험이 진행중이다. 언젠가 합성 생명이 실험적으로 만들어지는 날도 오는 것이 아닌가.
물론 양자 역학의 설명이나 DNA 등의 설명으로 잘 알려져 있다는 해설도 있다. 이미 알고 있는 사람에게는 친숙한 느낌이 없지만, 전혀 모르는 사람에게도 알기 쉽게 쓰여져 있다. 이 분야를 장래 목표로 하고 싶은 고교생이나 대학생에게 꼭 읽어 주고 싶은 책이다. 참고 문헌은 전문적인 논문이지만, 다운로드 해 주었으면 한다. 세계의 연구자들이 얼마나 고생하고, 궁리에 궁리를 거듭해, 언뜻 이해한 것처럼 보이는 현상에서도, 양자역학적 메카니즘이 없으면, 정말로 해명한 것은 되지 않는다는 것을 아는다 이다. R.P. 파인맨의 "만들지 않으면 이해했다고는 말할 수 없다"라는 말을 신조로 쓰여 있다고 저자들은 말한다.
최근의 허위 논문의 횡행이나 단순한 통계적 검정을 채우는 것만으로 효과가 있다고 하는 안이한 추론은, 이 책 속에는 나타나는 여지가 없다. 물론 최첨단이기 때문에 스페큘러티브한 곳도 있지만, 그것은 분명하게 쓰여 있다. 즉, 다음 세대의 연구자에게 도전으로 던져지고있다. 생명을 이해하려면 인공 생명의 합성이 필수적이지만 생물학의 목적은 아닙니다. 거기에서 앞으로 확실히 가능성이 가득한 미래가 있습니다. The Edge에서 승부하는 연구자들의 박력이 느껴진다.
20 people found this helpful
Report
Translate review to English
Leonardo
5.0 out of 5 stars Leitura recomendada.
Reviewed in Brazil on 10 October 2019
Verified Purchase
Ótimo livro, excelente leitura! Texto com foco e bem entrelaçado. Conceitos trabalhados de modo muito didático e aprazível. Recomendo.
One person found this helpful
Report
Translate review to English
KF
5.0 out of 5 stars A very interesting hybrid of biology and physics - it will expose you to some exciting new ideas.
Reviewed in Canada on 23 September 2017
Verified Purchase
The author explores fascinating connections between biology and quantum mechanics. The book reveals, that while some of the ideas have been proposed in the more distant past, research in the past twenty years has provided a lot of additional supporting data that indicates a need to look at the quantum level effects in order to explain a number processes in living organisms: magnetic field detection, photosynthesis, a sense of smell.
Many of the explanations of aspects of quantum theory are among the clearest and easiest to understand that I have come across. (No math required.)
I highly recommend this book to high school graduates with an interest in the sciences. You may not need to choose between a future in biology or physics.
One person found this helpful
Report
Thomas Wikman
5.0 out of 5 stars Quantum Biology and Preventing Decoherence
Reviewed in the United States on 4 August 2021
Verified Purchase
This is one of the most interesting books that I’ve read. It describes how quantum phenomena such as quantum tunneling and quantum entanglement have been shown to be essential to the workings of enzymes, respiration (the respiratory chains), photo synthesis, olfactory neurons, magneto reception in birds and butterflies (and likely other animals), and it plays a role on the functionality of DNA. The authors also speculate that quantum phenomena may one day be able to explain consciousness and the origin of life.
The book gives a good layman’s overview of quantum mechanics, the two slit experiment, coherence and decoherence. How quantum waves collapse just by being “observed” can be a mystery even to beginning physics students (been there). For example, why does an electron stop to act like a wave and become a particle when someone attempt to observe it? Well, the wave collapse doesn’t happen because a conscious being decides to take a look. It’s because the act of measurement introduces other items, atoms and particles, into the system in order to perform the observation, and the introduced noise collapses the wave. This is decoherence. However, the quantum systems in biological systems are surrounded by molecules and thus a lot of noise and it seems they shouldn’t be able to maintain their wave characteristics (coherence), but amazingly they do, and the book explains how. All of this is explained gallantly and it is truly fascinating.
I have a few minor complaints. On page 185 they write in regards to quantum entanglement “This bizarre feature of the quantum world seems not to respect Einstein’s cosmic speed limit,…”. “Seems” is the keyword. The fact is it doesn’t violate “cosmic speed limit” and they could have added that for clarity and perhaps also explained why that is. They state that “particles can be in two places at the same time”, which is misleading. Quantum mechanics describe the probabilities of finding a particle at specified locations, and these probabilities (arising from quantum waves) are spread out. Well they say that too, but why use the misleading statement? The paragraph on Greenland and the Vikings was misleading since it implied that Greenland was much warmer during the so called “medieval warm period”, and it wasn’t. It was cold when the Vikings got there and it was cold when they left. I should add that the book was written in 2014 and this may not have been well known back then. However, my minor complaints are not enough to take away any stars. It is a great book.
They also added a lot of interesting stories about people, animals, and events between all the technical details and explanations, which made the book less dense. The book was very well written and I think it was a lot of fun to read. I highly recommend this book.
14 people found this helpful
Report
===
Review
Life on the Edge review – the weird world of quantum biology explained
This article is more than 9 years old
Jim Al-Khalili and Johnjoe McFadden’s insights into fundamental tenets of science are fascinating – but not always easy to fathom for the beginner
Nicola Davis
Sun 14 Dec 2014 23.00 AEDT
Share
33
The scent of an orange, a robin on the wing – nothing could be more festive. But if you think such simple delights are born of simple processes, think again. For as Jim Al-Khalili and Johnjoe McFadden reveal in Life on the Edge, they are rooted in mind-bending physics that made even Einstein think twice: quantum mechanics.
While everything is made up of electrons, protons and other particles that obey the bizarre rules of quantum mechanics (among them, the possibility of particles existing in two places simultaneously), collisions, vibrations and so on within a material generally prevent such “trickery” affecting an object as a whole. As the authors point out: “The weird quantum stuff that happens at the level of the very small doesn’t usually make a difference to the big stuff like cars or toasters that we see and use every day.”
But life, it seems, is different. Indeed the internal compass that enables female robins to migrate in the winter relies on a curious capability that wouldn’t sound out of place in an X-Men line-up: magnetoreception. The theory goes that the eye of a robin contains a chemical that, when it absorbs light of the right energy, can shuffle its electrons around. This shuffling creates a system that exists, thanks to some quantum jiggery-pokery, in two forms at once – each of which leads to a different outcome in the reaction that follows. Which form predominates, and hence which outcome is more likely, is influenced by the angle of the Earth’s magnetic field, allowing the robin to detect if it is heading towards the equator or away from it.
And it turns out we, too, harness quantum effects. Indeed such phenomena account, among other things, for the ability of our enzymes to speed up chemical reactions that could otherwise take millennia, and might even be behind our olfactory prowess, allowing us to recognise the waft of limonene molecules as the scent of an orange.
Dig into the science and this book offers fascinating insights – not least that the mirror image of a limonene molecule smells not of oranges, but turpentine. Throwaway asides prove equally intriguing: “A sheep with extremely short legs was born on a New England farm in the late 18th century and was bred to produce a short-legged variety called Ancon sheep that are easier to manage because they cannot jump fences,” the authors note in one of their lighter moments. But whether the meatier revelations will elicit the resounding gasp that the authors clearly expect is another matter. For while they explain, with breathless enthusiasm, that a plant’s leaf behaves like a quantum computer, it takes a further 30 pages of intense explanation before it’s possible to get a grip on what that entails.
Which isn’t to say that Al-Khalili and McFadden’s metaphors aren’t excellent: many of them are ingenious vignettes that tackle fundamental tenets of chemistry. But that doesn’t make this a triumph of popular science. For while each chapter kicks off with an endearing tale featuring an ill-fated dinosaur or enigmatic bird, readers are expected to be familiar with a chemist’s shorthand and the dictionary definitions of a physicist. Equally frustrating is their tendency to conjure up an analogy, only to say “hold that thought!” before offering another and another, until they have built a tottering house of cards that rests upon recalling complex terminology – and scenarios – introduced chapters earlier. But tenacity pays off: the later section exploring how life emerged from the primordial soup will have you gazing at the world in awe.
“What is life?”, the authors ask. After reading this, the answer seems obvious – weirder than your wildest dreams.
Life on the Edge is published by Bantam (RRP, £20). Click here to order it for £15
===
===
