«زندگان متحرک» عنوان سخنرانی در دومین نشسست باشگاه فیزیک زاهدان در تاریخ بیست و هفتم فروردین نودوچهاراست. در این گردهم آیی ، دکتر محمد رضا اجتهادی، استاد فیزیک دانشگاه صنعتی شریف، به ارائه ی مفاهیمی شنیدنی و دیدنی از یافته های علمی در حوزه ی ماده ی چگال نرم پرداخت.
آن چه در پی می آید برداشت مختصری است از مطالب بیان شده در این برنامه. خواص ماده وقتی ظاهر می شود که ماده چگال باشد یعنی شامل تعداد زیادی از ملکول ها در کنار هم باشد و اگر ماده ویژگی هایی را از خود نشان دهد که در دسته بندی عادی از حالات فیزیکی آن قرار نگیرد، ماده ی چگال نرم نامیده می شود.درحوزه ی ماده ی چگال نرم، فیزیک مواد زیستی از مباحث مهمی است که به عنوان یک شاخه ی بین رشته ای، مورد توجه است.
پیشرفت علم توانسته است دنیا را در فاصله ای که کهکشان ها به صورت نقاطی درخشان درکنار هم دیده شوند، مورد بررسی قرار دهد، اما در مورد خود زمین، اطلاعات به دست آمده تنها مربوط به پوسته ی زمین(بیوسفر)است، و در مورد مرکز زمین تنها به طرح نظریاتی اکتفا شده است. در مورد بدن خودمان، هم حتی یک میلیمتر زیر پوستمان دنیایی وجود دارد که آن را نمی شناسیم. فیزیک زیستی، در حوزه ی ماده ی چگال نرم به موجود زنده می پردازد. موجود زنده دارای صفاتی است:- دارای سوخت و ساز است. – تکثیر می شود و تولید مثل می کند. – رشد می کند…
این صفات بدون وجود حرکت رخ نمی دهند و تعریف موجود زنده و حیات با حرکت در پیوند است. از کوچکترین موجودات زنده، یعنی باکتری ها تا بزرگترین درخت به اندازه ی ۱۰۰متر. کوچکترین جزء حیات، که قابلیت درک محیط را دارد و به آن واکنش نشان می دهد، سلول است. درون سلول اجزاء مختلفی وجود دارد که دنیایی پر از جنب و جوش و حرکت را شکل می دهند. حرکت درون سلول در ابعاد بسیار ریز هم مثل حرکت در دنیای موجودات بزرگتر هدفمند است.در قطعه فیلم مربوط به ۶۰سال پیش، گلبول سفیدی نشان داده شده است که به سمت باکتری شناسایی شده حمله می کند، باکتری فرار می کند درست مثل گرگ که به خرگوش حمله می کند و خرگوش که فرار می کند.در پس این شباهت ظاهری حتما یک طراحی عظیم و شگفت وجود دارد که قوانین آن دنیای بسیار کوچک تا بسیار بزرگ را شامل می شود.
طرز کار موتورها و چگونگی ایجاد حرکت و قوانینی که حرکت این موتورها برآن پایه شکل گرفته، شناخته شده است. موتورهای زیستی در ابعاد مولکول هم وجود دارند که کوچکترین موتورهای شناخته شده هستند. یک موتور مولکولی دارای دو جزء شبیه دو پا و جزئی شبیه یک سر،… تغییر شکل می دهد و با این تغییر شکل شروع به راه رفتن می کند…درون سلول پدیده ای هم شبیه به باربری اتفاق می افتد و برای این باربری جزئی شبیه به یک ریل وجود دارد. مثال دیگر برای بررسی حرکت موتورهای زیستی، حرکت دست انسان است. ملیون ها موتور برای انجام این حرکت باید کارکنند.نکته ی جذاب حیات طراحی وتولید این دستگاه ها و چگونگی هم سازی و هم آهنگی آن هاست، برای این که با یکدیگر کارکنند.
در مثال حرکت گلبول سفید به دنبال باکتری، فرآیند رفتن به سمت غذا با حس مواد شیمیایی صورت می گیرد و این نکته اساس شبیه سازی رایانه ای را تشکیل داده است.
آن چه در سال های اخیر اتفاق افتاده است دیده شدن ملکول هاست، اما حتی میکرسکوپ های جدید هم قادر به نشان دادن حرکت این ملکول ها نیستند و برای توضیح حرکت از«مدل سازی» برمبنای دانسته های علوم مختلف مثل شیمی، فیزیک، مکانیک آماری و… بهره می گیریم.