Серия « биология, физика»

• Медиаторы взаимодействуют с рецепторами на поверхности мышечной клетки

• Это взаимодействие запускает новый электрический сигнал в мышечной ткани

• В результате запускается процесс сокращения мышечных волокон

1. Двигательная реакция становится возможной благодаря:

• Сокращению скелетных мышц

• Координации работы различных мышечных групп

• Управлению этими процессами нервной системой

Важно отметить, что все эти процессы происходят чрезвычайно быстро и точно регулируются организмом. При этом каждый этап может модулироваться различными факторами:

• Гормонами

• Нейромедиаторами

• Внешними воздействиями

• Состоянием организма

Таким образом, последовательность «электрический импульс — химическая реакция — мышечная реакция — движение» является фундаментальным механизмом, обеспечивающим все виды двигательной активности живых организмов, от простейших рефлексов до сложных целенаправленных движений.

• стадия начинается после того, как зигота имплантируется в стенку матки;

• на этом этапе происходит закладка всех основных органов и систем организма;

• длится примерно до 8–10 недели беременности;

• в этот период формируются очертания тела, голова, конечности, начинают работать первичные жизненные функции.

1. Плод:

• начинается примерно с 8–10 недели и продолжается до рождения;

• на этой стадии органы продолжают развиваться и созревать;

• плод растёт в размерах, его движения становятся ощутимыми для матери;

• организм постепенно готовится к жизни вне утробы.

1. Младенец:

• это уже родившийся ребёнок;

• после появления на свет младенец начинает самостоятельно дышать, питаться и взаимодействовать с окружающей средой;

• на этом этапе начинается новый этап развития — внеутробный.

Если кратко:

• зигота — начальная клетка, результат слияния сперматозоида и яйцеклетки;

• эмбрион — ранняя стадия развития с закладкой органов;

• плод — более поздняя стадия, когда органы развиваются и созревают;

• младенец — ребёнок после рождения.

Таким образом, последовательность отражает естественный процесс развития человека от зачатия до первых дней жизни вне утробы матери.

Возможны две основные трактовки направления:

1. Нисходящая (сверху вниз): от высшего духовного начала к телесной реализации.

2. Восходящая (снизу вверх): от телесного опыта к духовному становлению.

Рассмотрим оба варианта.

1. Нисходящая трактовка (от духа к материи)

Логика: исходное духовное начало воплощается в материальном мире.

• Личность — высшее ядро «Я», духовная индивидуальность, источник свободы и ответственности. Это не психологический образ, а метафизический центр.

• Сознание — способность осознавать себя и мир; инструмент личности для рефлексии и выбора. Оно «вырастает» из личности, но уже вовлечено в психическую реальность.

• Слово — внешняя манифестация сознания: язык, речь, символы. Через слово сознание объективируется вовне.

• Ум — рациональная, аналитическая функция; организует слово и мысль в логические структуры. Здесь начинается «земное» мышление.

• Душа — психоэмоциональная сфера: чувства, желания, память. Ум «одушевляется», обретая глубину и субъективность.

• Тело — материальная оболочка, через которую душа и ум взаимодействуют с физическим миром. Конечная точка воплощения.

Итог: личность как дух последовательно «снижается» до телесности, создавая полноту человеческого существования.

2. Восходящая трактовка (от материи к духу)

Логика: телесный опыт становится основой для духовного роста.

• Тело — база существования: ощущения, инстинкты, биологические потребности. Начало пути — «здесь и сейчас».

• Душа — надстройка над телом: эмоции, переживания, субъективный опыт. Тело «одушевляется».

• Ум — когнитивная обработка опыта: анализ, категоризация, построение моделей мира. Душа обретает рациональность.

• Слово — коммуникация и символизация: ум выражает себя через язык, выходя за пределы индивидуального.

• Сознание — рефлексия над словом и мыслью: осознание себя как субъекта речи и мышления.

• Личность — кульминация: сознательное «Я», способное к самоопределению и трансценденции.

Итог: от телесного бытия человек восходит к личностной свободе через развитие психики и культуры.

Ключевые взаимосвязи в цепочке

• Слово как мост: связывает внутренний мир (сознание, ум) и внешнюю реальность. Без слова сознание остаётся неартикулированным, а ум — некоммуникабельным.

• Ум и душа: ум рационализует, душа одушевляет. Их синтез даёт целостное восприятие.

• Личность и тело: личность не сводится к телу, но реализуется через него. Тело — инструмент, а не тюрьма.

• Сознание как медиатор: оно одновременно принадлежит и духовному (личность), и психическому (ум, душа) уровням.

Философские и культурные параллели

• Платонизм: нисходящая модель (идеи → материя).

• Экзистенциализм: восходящая модель (существование → сущность).

• Восточные учения (например, веданта): личность (атман) проходит уровни воплощения (коши).

• Психоанализ: тело → бессознательное (душа) → сознание → эго (личность).

• Христианская антропология: дух (личность) → душа → тело.

Вывод

Эта последовательность — не жёсткий алгоритм, а символическая схема, показывающая:

• целостность человека (все уровни взаимосвязаны);

• динамику становления (восхождение или нисхождение);

• приоритет духовного (в нисходящей модели) или материального (в восходящей).

Её можно использовать для:

• саморефлексии (где я сейчас в этой цепочке?);

• понимания кризисов (разрыв между уровнями: например, ум противоречит душе);

• духовных практик (движение от тела к личности через осознанность).

Эти данные подчеркивают невероятную сложность и мощность нервной системы человека, а также её способность обрабатывать и передавать огромное количество информации благодаря разветвленной сети нейронных связей.

Интересно отметить, что мозг обладает нейропластичностью — способностью перестраиваться и адаптироваться, создавая новые нейронные связи на протяжении всей жизни.

Аттосекунды: 10 в минус 18 сек.  Движение атомов нет, двигаются лишь самые быстрые электроны – внутренние.

Изучается:  период ЭМ коллебаний в далеком УФ/рентгеновском диапазоне.  Динамика электронов на самых внутренних оболочках многоэлектронных атомов.  Здесь уже следует смотреть не на расстояния,  а на энергии:  соотношение неопределенностей «энергия-время»,  процессы с характерными энергиями Е длятся не менее h/E.  1 эВ – 1 фс,  1 кэВ – 1 ас.  Примеры:

Первичный электрон выбивается за доли фс,  образуется вакансия.

Оже-электрон вылетает через несколько фс.  Теперь нужен инструмент с суб-фемтосекундным разрешением.  Где и как?  Переходим на другое измерение времени,  еще более короткое.

Зептосекунды:  10 в минус 21 сек

В зептосекундном диапазоне движение атомов и даже электронов останавливается.  Свет проходит 0,003 ангстрема за 1 зс.  Зептосекунды – типичное время ядерных реакций:  нуклоны со скоростями приблизительно 0,1 с проходят за 1 зс путь порядка несколько диаметров атомного ядра. Изучаются элементы 120 и 124.  Пример:  недавнее (2008 год) экспериментальное обнаружение повышенной устойчивости некоторых изотопов этих элементов.  Обычные сверхтяжелые неустойчивые изотопы живут единицы зептосекунд 1 – 2 ас.  Для измерения промежутков в доли ас использовался «метод теней».  Идем дальше

Йоктосекунды: 10 в минус 24 сек.  Мир элементарных частиц.  Свет проходит диаметр протона за 3 йс.  Даже ядра практически стоят.

Йоктосекунды – типичное адронное время:  ширина адронных резонансов приблизительно 100 – 200 МэВ, что соответствует времени жизни 6 – 12 ис.  Никакое смещение за это время обнаружить не удается,  измерения только косвенные.  Изучается: 1 йс - столкновения релятивистких ядер,  1 – 5 йс - плазма (кварковы блины),  10 йс – кварк-глюонная плазма,  30 йс - распад кварк-глюонной плазмы на адронных газ.

Сейчас добираются уже до сотни долей йоктосекунды.  Появляются новые теории,  все надежды ученых – БАК.  Во как!  Кажется,  что скоро откроют частицу «Бога»,  которая скажет:  вот и Я пришла к вам с подарочками!  Прошу любить и жаловать.

Наносекунды: 10 в минус 9 сек.

Макроскопическое движение замирает.  Свет двигается 30 см\нс,  а звук\ударная волна несколько мкс\нс.  В наносекундном диапазоне нас интересует уже не предметы,  а вещество.  Снимать на камеру становится все труднее (нынешний рекорд – один кадр за 160 нс,  апрель 2009).  Возникает необходимость перехода от визуальных методов наблюдения к иным способам.  Например,  стоит задача изучить диффузию поверхностных вакансий.  Ожидаемый временной масштаб при комнатной температуре:  наносекунды.  Необходимы быстрые методы наблюдения.  Трудность составляет недостаточная разрешающая способность камеры.  В этих случаях используют методы с высоким разрешением (сканирующая туннельная микроскопия), что бы зафиксировать медленные, 1 сек, т.е. движение атомов продолжительностью от 1 – 30 сек  Нужна экспериментальная хитрость.  Идея:  посадить на поверхность кристалла примесные атомы и наблюдать за ними.  Примесный атом внедряется в поверхностный слой выращенного атомарно гладкого кристалла и теряет подвижность.  Пробегающие мимо редкие вакансии (дырки от атомов, когда происходит флуктуация поверхности, атом вылетает и на его месте образуется дырка)  натыкаются на атомы,  переносят их на новое место и «убегают».  Такие перескоки примесных атомов происходят намного реже,  за ними можно уследить с помощью СТМ (сканирующего туннельного микроскопа) и узнать поведение поверхностных вакансий.

Пикосекунды: 10 в минус 12 сек.  Свет двигается медленно относительно этих процессов.

Изучаются атомно-молекулярные явления.  Например,  колебания кристаллической решетки (фононы),  самые быстрые «шаги»  при свертке белков,  кинетика фазовых переходов в твердых телах.  Также изучаются и электронные явления,  например,  кинетика носителей заряда в полупроводниках,  образование и разрыв химических связей.  На пикосекундном масштабе начинается настоящая современная физика.  Главный метод исследования:  короткие лазерные импульсы, используются как для возбуждения,  так и для регистрации пикосекундных  процессов.  Короткие лазерные импульсы получать сравнительно легко.  Лазеры привели к настоящей революции в экспериментальной физике.

Вещества такие разные благодаря разной электронной структуре:  прозрачность,  цвет,  блеск,  твердость.  Если сжимать обычный кислород,  то из жидкого кислорода он превращается в твердый кристалл  небесно-голубого цвета.  Далее,  если сдавливать,  он превратиться в кроваво-красный кристалл,  далее, этот кристалл все темнеет и темнеет,  вплоть до черного цвета.  А при еще большем давлении,  он становится блестящим,  напоминающим металл.  И все это тот же кислород.  Он начинает проводить ток.

40 тыс атм – жидкий кислород.

40 – 100 тыс атм – небесно-голубой твердый кислород.

100 тыс – 1 млн атм – красный кислород.

1млн атм – металлический кислород.

Свыше 1 млн атм – сверхпроводник.  В красном кислороде молекулы О2 объединяются почетверо в молекулы О8.  Перестраиваются электронные оболочки, и меняется цвет.  Эти данные при постоянной температуре сдавливания.  Получают эти данные в лабораторных условиях с помощью алмазных наковальней.  Алмазная наковальня создает сверхвысокое давление 4 млн атм.  Предварительное сжатие плюс ударная волна от мощного лазера: сотни млн атм.  Включаем температуру:  высокое давление плюс температура в десятки тысяч градусов.  Начинается ионизация,  вещество превращается в тяжелую плотную плазму.  Молекулы разваливаются,  пропадает химическая связь,  остается только элементарный состав.

Нет никаких структур,  только однородная вязкая и очень плотная горячая масса.  При температурах в миллионы градусов начинаются ядерные реакции.  Например,  в центре Солнца Т – 13 млн градусов, Р – 250 млрд атм.  Ядра сталкиваются,  обмениваются протонами и нейтронами, разваливаются и объединяются.  Стирается элементный состав вещества.  Вещество превращается в железо,  например,  массивная звезда в конце жизни.  Если еще больше сжимать вещество,  то оно уже не выдерживает,  электроны вжимаются в протоны,  порождая нейтроны.  Остаются практически одни нейтроны.  Уже не остается ни атомов,  ни ионов.  Получается сплошная ядерная материя, состоящая в основном из нейтронного вещества.  Например,  один куб. см. нейтронного вещества весит примерно млн. т.  Такое вещество находится в нейтронных звездах.  Давление в центре – порядка 10 в 28 атм, в сто квадриллионов раз больше,  чем в центре Солнца.  А что же происходит в триллионы градусов?  В 1960-е годы была открыто много новых элементарных частиц.  Физики стали подозревать,  что у ядерного вещества есть максимальная температура (2 трлн градусов).  Потом поняли,  что при этой температуре ядерное вещество превращается в кварк-глюонную плазму,  и ее можно нагревать дальше.  Кварк-глюонная каша.  На этой каше пока остановились экспериментальные данные, но можно и кашку еще нагреть и сдавить.  Сейчас считается,  что если нагреть кварк-глюонную плазму все дальше и дальше,  будут проявляться новые и новые частицы.  При температуре в квадриллионы градусов,  начнут меняться свойства самих частиц – они начнут терять массу.  При температуре 10 в 32 степени (может быть и меньше) теории расходятся,  что-то начинает происходить с самим пространство-временем,  но что именно – пока не известно.