Нарушение закона сцепления вызывает такое явление как


Сцепленное наследование. Нарушение сцепления

Развитие генетики показало, что не все признаки наследуются в соответствии с законами Менделя. Так, закон независимого наследования генов справедлив только для генов, расположенных в разных хромосомах.

Закономерности сцепленного наследования генов были изучены в начале 20-х гг. XX в. Т. Морганом и его учениками. Объектом их исследований была плодовая мушка дрозофила (срок ее жизни невелик, но за год можно получить несколько десятков поколений; ее кариотип составляют всего четыре пары хромосом).

Томас Хант Морган (1866-1945) — американский генетик. Впервые начал исследования на плодовой мушке дрозофиле. Морган и его школа создали в итоге этих опытов хромосомную теорию наследственности. Лауреат Нобелевской премии 1933 г.

Закон Моргана — гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются преимущественно вместе.

Гены, лежащие в одной хромосоме, называют сцепленными. Все гены одной хромосомы называют группой сцепления.

В ряде случаев сцепление может нарушаться. Причина нарушения сцепления — кроссинговер (перекрест хромосом) — обмен участками хромосом в профазе первого мейотического деления. Кроссинговер приводит к генетической рекомбинации. Чем дальше друг от друга расположены гены, тем чаще между ними происходит кроссинговер. На этом явлении основано построение генетических карт — определение последовательности расположения генов в хромосоме и примерного расстояния между ними.

Updated: 19.10.2014 at 11:57 пп

нарушение CP | физика | Britannica

Нарушение CP , в физике элементарных частиц, нарушение комбинированных законов сохранения, связанных с зарядовым сопряжением (C) и четностью (P) слабой силой, которая отвечает за такие реакции, как радиоактивный распад атомных ядер. Сопряжение заряда - это математическая операция, которая превращает частицу в античастицу, например, изменяя знак электрического заряда. Зарядовое сопряжение подразумевает, что каждая заряженная частица имеет противоположно заряженный аналог антивещества или античастицу.Античастица электрически нейтральной частицы может быть идентична частице, как в случае нейтрального пи-мезона, или может быть отдельной, как в случае с антинейтроном. Четность или пространственная инверсия - это отражение через начало пространственных координат частицы или системы частиц; то есть три пространственных измерения x , y и z становятся соответственно - x , - y и - z . Говоря более конкретно, сохранение четности означает, что левое и правое, верх и низ неотличимы в том смысле, что атомное ядро ​​испускает продукты распада вверх так часто, как вниз, и влево, так часто, как вправо.

В течение многих лет считалось, что элементарные процессы, включающие электромагнитное взаимодействие, а также сильные и слабые взаимодействия, обладают симметрией как в отношении зарядового сопряжения, так и в отношении четности, а именно, что эти два свойства всегда сохраняются во взаимодействиях частиц. То же самое справедливо и для третьей операции - обращения времени (T), что соответствует обращению движения. Инвариантность относительно времени означает, что всякий раз, когда движение разрешено законами физики, обратное движение также разрешено.Серия открытий середины 1950-х годов заставила физиков значительно изменить свои предположения об инвариантности C, P и T. Явное отсутствие сохранения четности при распаде заряженных K-мезонов на два или три пи-мезона побудило американских физиков-теоретиков китайского происхождения Чен Нин Янга и Цзун-Дао Ли исследовать экспериментальные основания самого сохранения четности. В 1956 году они показали, что нет никаких доказательств, подтверждающих инвариантность четности в так называемых слабых взаимодействиях.Эксперименты, проведенные в следующем году, убедительно показали, что четность не сохраняется в распадах частиц, включая ядерный бета-распад, которые происходят из-за слабого взаимодействия. Эти эксперименты также показали, что симметрия зарядового сопряжения также нарушалась во время этих процессов распада.

Открытие того, что слабая сила не сохраняет ни зарядовое сопряжение, ни четность по отдельности, однако, привело к количественной теории, устанавливающей комбинированные CP как симметрию природы. Физики рассудили, что если бы CP были инвариантными, обращение времени T также должно было бы оставаться таким.Но дальнейшие эксперименты, проведенные в 1964 году группой американских физиков Джеймса У. Кронина и Вэла Логсдона Фитча, показали, что электрически нейтральный K-мезон, который обычно распадается под действием слабого взаимодействия с образованием трех пи-мезонов, распадается на часть времени всего на две такие частицы и тем самым нарушает CP-симметрию. CP-нарушение подразумевает несохранение T при условии, что давняя CPT-теорема верна. Теорема CPT, рассматриваемая как один из основных принципов квантовой теории поля, утверждает, что все взаимодействия должны быть инвариантными при комбинированном применении зарядового сопряжения, четности и обращения времени в любом порядке.CPT-симметрия - это точная симметрия всех фундаментальных взаимодействий.

Теоретическое описание субатомных частиц и сил, известное как Стандартная модель, содержит объяснение CP-нарушения, но, поскольку эффекты этого явления малы, оказалось трудно окончательно показать, что это объяснение верно. Корень эффекта лежит в слабом взаимодействии между кварками, частицами, составляющими K-мезоны. Слабое взаимодействие, по-видимому, действует не на чистое кварковое состояние, определяемое «ароматом» или типом кварка, а на квантовую смесь двух типов кварков.В 1972 году японские физики-теоретики Кобаяси Макото и Маскава Тосихидэ предположили, что CP-нарушение было бы внутренним предсказанием Стандартной модели физики элементарных частиц, если бы было шесть типов кварков. (В 2008 году Кобаяси и Маскава были удостоены Нобелевской премии по физике за «открытие происхождения нарушенной симметрии, которое предсказывает существование по крайней мере трех семейств кварков в природе».) Они поняли, что с шестью типами кварков квантовая смешивание допускало бы очень редкие распады, которые нарушали бы CP-симметрию.Их предсказания подтвердились открытием третьего поколения кварков, нижнего и верхнего кварков, в 1977 и 1995 годах соответственно.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Эксперименты с нейтральными K-мезонами, по-видимому, подтверждают подробные предсказания теории Кобаяси-Маскавы, но эффекты очень малы. Ожидается, что CP-нарушение будет более заметным при распаде частиц, известных как B-мезоны, которые содержат нижний кварк вместо странного кварка K-мезонов.Эксперименты на установках, которые могут производить большое количество B-мезонов (которые тяжелее K-мезонов), продолжают проверять эти идеи. В 2010 году ученые из Национальной лаборатории ускорителей Ферми в Батавии, штат Иллинойс, наконец, обнаружили небольшое предпочтение распада B-мезонов на мюоны, а не на антимюоны.

Нарушение CP имеет важные теоретические последствия. Нарушение CP-симметрии позволяет физикам проводить абсолютное различие между материей и антивеществом. Различие между материей и антивеществом может иметь серьезные последствия для космологии.Один из нерешенных теоретических вопросов физики - почему Вселенная состоит в основном из материи. С помощью ряда спорных, но правдоподобных предположений можно продемонстрировать, что наблюдаемый дисбаланс или асимметрия в соотношении материя и антивещество могли быть вызваны возникновением CP-нарушения в первые секунды после большого взрыва - сильного взрыва, который считается привести к образованию вселенной.

.

Явное макроскопическое нарушение второго начала термодинамики в квантовой системе

Исследователи из UCM и CSS столкнулись с частичным нарушением второго закона термодинамики в квантовой системе, известной как решетка Хофштадтера. Этому частичному нарушению нет места в рамках классической физики.

Решетка Хофштадтера - это теоретическая модель с квадратной двумерной сеткой, по которой циркулируют квантовые частицы, такие как электроны или фотоны.Более того, когда одна из этих частиц завершает замкнутый путь в сети, частица приобретает квантовую фазу.

Эта система моделирует класс двумерных материалов (подобных графену) со свойствами, настолько необычными, что они выходят за рамки типичной классификации проводников или изоляторов и вместо этого описываются как топологические изоляторы.

Одним из самых ярких свойств этой системы является наличие краевых токов, в то время как внутренняя часть не допускает никакой проводимости.Кроме того, эти краевые токи необычайно сильны даже при наличии примесей в материале, что привлекло внимание научного сообщества к приложениям в спинтронике, фотонике и квантовых вычислениях.

В статье, опубликованной в журнале Scientific Reports , исследователи Анхель Ривас и Мигель А. Мартин-Дельгадо из отдела теоретической физики UCM и CCS объясняют, что они изучили термодинамические свойства этой системы, поместив ее в из двух источников тепла, горячего и холодного.Для этого они сформулировали квантовую теорию, описывающую эту ситуацию, и решили динамические уравнения.

Теоретические расчеты предсказывают, что перенос тепла имеет поведение, выходящее за рамки типичных черт классической термодинамики. В частности, на одном крае материала индуцируется ток, который течет от холодного пятна к горячему. Это противоречит второму закону термодинамики, согласно которому тепло не может самопроизвольно течь от холодного тела к более теплому.

С технологической точки зрения второй закон термодинамики ограничивает практическую энергоэффективность таких устройств, как двигатели, батареи, холодильники, солнечные элементы и т. Д.

Частичное нарушение

Однако, когда учитываются остальные края и внутренняя часть материала, второй закон восстанавливается. Это «частичное» нарушение является следствием экзотической квантовой системы этого типа, не укладывающейся в рамки классической физики.

Кроме того, эти токи также демонстрируют устойчивость к присутствию примесей, которые соблюдают определенные модели симметрии, связанные с положением источников тепла и диссипативной динамикой, которую они вызывают.

Это новое явление, называемое «защита от диссипативной симметрии», никогда ранее не наблюдалось и может привести к появлению новых приложений, которые не только интересны, но и имеют практическую полезность.

Исследование проводится в рамках квантового моделирования, дисциплины, которая стремится изучать такие материалы с помощью искусственных устройств с аналогичными характеристиками, получаемыми с помощью методов квантового управления, таких как фотонные сети и ультрахолодные атомы.

Эти результаты приведут к новым и неожиданным приложениям в развитии квантовых технологий, таких как квантовые симуляторы или квантовые запоминающие устройства, обеспечивающие большую стабильность и работающие в реальных условиях с учетом колебаний температуры.


Управление потоками тепла и частиц в наноустройствах с помощью квантового наблюдения
Дополнительная информация: Анхель Ривас и др.Топологический перенос тепла и бозонные токи с защитой от симметрии, Научные отчеты (2017). DOI: 10.1038 / s41598-017-06722-x

Предоставлено Научно-исследовательский центр компьютерного моделирования

Цитата : Очевидное макроскопическое нарушение второго начала термодинамики в квантовой системе (2017, 11 сентября) получено 10 октября 2020 с https: // физ.org / news / 2017-09-очевидное-макроскопическое-нарушение-закон-термодинамика.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Если закон несправедлив ... (Ложная цитата)

Цитата: «Если закон несправедлив, человек не только имеет право не подчиняться ему, он обязан это делать».

Варианты: Неизвестно.

Источники проверены:

  1. Документы Томаса Джефферсона: цифровое издание
  2. Пенсионные документы Томаса Джефферсона
  3. Томас Джефферсон: коллекции статей и биографий в цифровой библиотеке Hathi Trust

Другие ссылки: Неизвестно.

Самое раннее появление в печати: undefined

Комментарии: Эта цитата не была найдена в статьях Томаса Джефферсона. Было высказано предположение, что это перефразирование заявления Джефферсона в Декларации независимости: "... всякий раз, когда какая-либо форма правления становится деструктивной для этих целей, это право народа изменить или отменить ее, а также установить новое правительство ... ", хотя такой пересказ, казалось бы, допускает некоторые радикальные вольности в отношении первоначальной версии.Цитата гораздо больше похожа на комментарий Мартина Лютера Кинга-младшего в его знаменитом письме из Бирмингемской тюрьмы: «На человека возложена не только юридическая, но и моральная ответственность соблюдать справедливые законы. И наоборот, человек несет моральную ответственность за неповиновение. несправедливые законы "1

.

Закон о сохранении | физика | Britannica

Закон сохранения , также называемый законом сохранения , в физике, несколько принципов, которые заявляют, что определенные физические свойства (то есть измеримые величины) не изменяются с течением времени в изолированной физической системе. В классической физике законы этого типа регулируют энергию, импульс, угловой момент, массу и электрический заряд. В физике элементарных частиц другие законы сохранения применяются к свойствам субатомных частиц, которые инвариантны во время взаимодействий.Важная функция законов сохранения состоит в том, что они позволяют предсказать макроскопическое поведение системы без необходимости рассматривать микроскопические детали протекания физического процесса или химической реакции.

Британская викторина

Викторина "Все о физике"

Пьер Гассенди, французский философ-ученый, наблюдал за стрельбой с расстояния, чтобы определить, какое природное явление?

Сохранение энергии подразумевает, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, хотя ее можно изменить в одной форме (механической, кинетической, химической и т. Д.)) в другой. Таким образом, в изолированной системе сумма всех форм энергии остается постоянной. Например, падающее тело имеет постоянное количество энергии, но форма энергии меняется с потенциальной на кинетическую. Согласно теории относительности энергия и масса эквивалентны. Таким образом, массу покоя тела можно рассматривать как форму потенциальной энергии, часть которой может быть преобразована в другие формы энергии.

Сохранение количества движения выражает тот факт, что движущееся тело или система тел сохраняет свой общий импульс, произведение массы и векторной скорости, если к нему не приложена внешняя сила.В изолированной системе (такой как Вселенная) нет внешних сил, поэтому импульс всегда сохраняется. Поскольку импульс сохраняется, его компоненты в любом направлении также сохраняются. Применение закона сохранения количества движения важно при решении проблем столкновения. Работа ракет демонстрирует сохранение количества движения: увеличенный поступательный импульс ракеты равен импульсу выбрасываемых выхлопных газов, но противоположен по знаку.

Сохранение момента количества движения во вращающихся телах аналогично сохранению количества движения.Угловой момент - это векторная величина, сохранение которой выражает закон, согласно которому вращающееся тело или система продолжает вращаться с той же скоростью, если к нему не приложена скручивающая сила, называемая крутящим моментом. Момент количества движения каждой частицы материи состоит из произведения ее массы, расстояния от оси вращения и составляющей скорости, перпендикулярной линии, идущей от оси.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Сохранение массы подразумевает, что материя не может быть ни создана, ни уничтожена - i.е. процессы, которые изменяют физические или химические свойства веществ в изолированной системе (например, преобразование жидкости в газ), оставляют общую массу неизменной. Строго говоря, масса не сохраняется. Однако, за исключением ядерных реакций, преобразование массы покоя в другие формы массы-энергии настолько мало, что с высокой степенью точности масса покоя может считаться сохраняющейся.

Сохранение заряда означает, что общее количество электрического заряда в системе не меняется со временем.На субатомном уровне заряженные частицы могут быть созданы, но всегда парами с равным положительным и отрицательным зарядом, так что общее количество заряда всегда остается постоянным.

В физике элементарных частиц другие законы сохранения применяются к определенным свойствам ядерных частиц, таким как барионное число, лептонное число и странность. Такие законы применяются в дополнение к законам массы, энергии и импульса, встречающимся в повседневной жизни, и их можно рассматривать как аналог сохранения электрического заряда. См. Также симметрию .

Законы сохранения энергии, импульса и углового момента происходят из классической механики. Тем не менее, все остается верным в квантовой механике и релятивистской механике, которые заменили классическую механику как самый фундаментальный из всех законов. В самом глубоком смысле три закона сохранения выражают, соответственно, факты о том, что физика не меняется со временем, смещением в пространстве или вращением в пространстве.

.

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)