علم الطاقة الحيوية وفيزياء الكون 🌌
تُعدّ العلاقة بين مجالات الهندسة الحيوية (Bioengineering/Biophysics) وفيزياء الكون (Cosmic Physics/Astrophysics) علاقة معقدة ومتعددة الأوجه، وتتزايد نقاط تلاقيها في الأبحاث الحديثة.
1. الهندسة الحيوية والفيزياء الحيوية
الهندسة الحيوية هي مجال واسع يطبق المبادئ الهندسية على الأنظمة البيولوجية بهدف حل مشكلات في علوم الحياة، وتصميم الأجهزة الطبية والمواد الحيوية. ويُعدّ علم الفيزياء الحيوية (Biophysics) التخصص الأقرب الذي يربط بين البيولوجيا والفيزياء، حيث:
يستخدم المبادئ الفيزيائية (مثل الديناميكا الحرارية، الميكانيكا، الكهرومغناطيسية) لفهم العمليات الحيوية على مستوى الخلية والجزيئات.
يدرس كيفية عمل الأنظمة الحيوية؛ بدءاً من كيفية تحويل النباتات للضوء إلى طاقة، وصولاً إلى كيفية تواصل الخلايا العصبية.
تعتمد التقنيات الحيوية الحديثة، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي والأشعة السينية، بشكل أساسي على مبادئ الفيزياء.
2. الطاقة الحيوية كظاهرة كونية
يُشار أحياناً إلى مفهوم الطاقة الحيوية (Bio-energy) بـ "الطاقة الكهرو-حيوية" التي تتدفق في الكائن الحي. وينظر البعض لهذه الطاقة من منظور كوني أوسع:
الترابط الكهرومغناطيسي: يعتبر هذا المنظور أن الطاقة الحيوية هي جزء من الموجات والذبذبات الكهرومغناطيسية العامة الموجودة في الكون. فكما تصدر الشمس موجات حرارية وضوئية، وتؤثر جاذبية القمر على سوائل الأرض، فإن الكائنات الحية تصدر وتتأثر أيضاً بهذه الموجات.
فيزياء الكم: تدخل أبحاث متقدمة في فيزياء الكم (Quantum Physics)، التي تدرس سلوك المادة والطاقة على المستوى دون الذري، لتفسير الظواهر الحيوية المعقدة وغير الملموسة. بعض النظريات تحاول ربط حالة الكائن الحي بتنظيم وتناغم مسارات الطاقة الكمومية داخله، وهي ظواهر تُحكمها قوانين الفيزياء الأساسية.
4. الفيزياء الفلكية الحيوية
يُعتبر علم الفيزياء الفلكية الحيوية (Astrobiophysics) مجالاً متداخلاً يدرس تأثير الظواهر الفيزياء الفلكية على الحياة في كوكب الأرض أو أي كوكب آخر.
التأثيرات الكونية على الحياة: يشمل مواضيع مثل تأثير انفجارات النجوم (السوبرنوفا) على الحياة، وأثر الأشعة الكونية على التشعع على سطح الأرض، وكيف أن الظروف الفيزيائية الكونية (الموجات، الإشعاعات، الجاذبية) هي الإطار العام الذي يحكم نشأة واستمرارية الحياة وتطورها.
باختصار، العلاقة بين طاقة الهندسة الحيوية وفيزياء الكون تكمن في أن كليهما يهدف إلى فهم الطاقة والمادة والذبذبات التي تشكل الكون (فيزياء الكون)، وتطبيق هذه المبادئ لفهم وتنظيم الأنظمة البيولوجية المعقدة وصولاً إلى صحة الإنسان (الهندسة الحيوية).
