Lichtdeeltjes golven door een blad

Appels. Foto Koos Dijksterhuis
Appels. Foto Koos Dijksterhuis

“Twee deeltjes kunnen met elkaar verstrengeld zijn, ongeacht hun afstand”, zegt fysicus Jim Al-Khalili. “Als je het ene deeltje een zet geeft, maakt het andere een sprongetje, ook al zit het hele universum ertussen.”

“Als wij energie transporteren, gaat een deel van die energie verloren”, vertelt microbioloog Johnjoe McFadden. “Als we de helft overhouden, is dat mooi. Weet u hoe hoog het rendement is om de door bladgroen opgevangen zonne-energie door een blad te vervoeren? 100 procent.”

Afgelopen zaterdag hielden beide heren op het Brainwash-festival in Amsterdam een onderhoudend verhaal over kwantummechanica in de levende natuur. Zij schreven daar een fascinerend boek over, onlangs in vertaling verschenen als “Hoe leven ontstaat” (Uitgeverij Atlas contact, 29,95). Biologen moeten nog wennen aan de waarschijnlijk essentiële rol van kwantumprocessen, die zich onttrekken aan de newtoniaanse wetten van de zichtbare wereld. Maar ook wis- en natuurkundigen wantrouwen het boek, omdat er niet één formule instaat. De auteurs hebben metaforen bedacht om de in wiskundige formules uitgedrukte kwantumwereld voorstelbaar te maken voor niet-natuurkundigen.

Een lichtfoton dat door een boomblad wordt opgevangen, moet een mini-energiecentrale in het blad bereiken. Het extreem hoge rendement van 100 procent is alleen haalbaar, als het deeltje zich als een golf verplaatst en in één keer alle mogelijke routes verkent en de beste kiest. De auteurs maken dat verschijnsel duidelijk, maar waarschuwen ook dat kwantummechanica zo wonderlijk kan zijn als een droom. “Je denkt het te begrijpen, maar als je het wilt uitleggen, lijkt het je te ontglippen.”

Newton vroeg zich af waarom een appel uit de boom viel, schrijven de heren in hun boek, maar het is nog veel wonderbaarlijker hoe die appel in die boom komt! Dankzij kwantummechanica…

(Natuurdagboek Trouw donderdag 29 okt. 2015)