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與事實作比較:穩定的程度;突變的不連續性

2024-04-13科學

最後讓我們用理論設想和生物學事實比較一下。第一個問題顯然是,這些理論設想真的可以解釋得通我們觀察到的高持久度嗎?所需的閾值是平均熱能kT的好幾倍,這一點合理嗎?在已知普通化學的範圍內真的存在嗎?這個問題其實並不重要,甚至不用查資料也可以肯定回答。化學家在某溫度下分離出來的任何物質的分子都一定可以在那個溫度下存活至少幾分鐘。(這是說的比較保守,一般說來,它們的壽命要長得多。)所以,化學家所碰到的閾值幾乎一定是正好可以解釋生物學家也許會碰到的持久度,因為根據第四章第5節的內容描述,閾值在小範圍內變化,比如增加一倍或減少一半,就會導致生命的長度從幾分之一秒到數萬年的變化。

為了今後參考,讓我再回顧一下之前提到的例子。

當W/kT=30,50,60時,

產生的生命長度分別是1/10秒,16個月,和30000年,

在室溫下的閾值則分別為

0.9、1.5和1.8電子伏。

需要解釋一下「電子伏」這個單位。對物理學家來說相當方便,因為它非常直觀。例如,第三個數位(1.8)就代表一個電子,被大約1.8伏左右的電壓加速,就可以獲得足夠的能量去碰撞而引起躍遷。(為便於比較,一個普通小型手電筒的電池電壓為3伏。)

根據這些理由可知,分子某個部份的異構變化是由振動能的偶然漲落所引起的,實際上是十足的罕見事件,可以解釋為一次自發突變。因此,我們根據量子力學的原理,解釋了突變中最驚人的事實,正因為此,突變才第一次引起了德弗裏斯的註意,這個事實就是,突變是不出現中間形式的,而是「躍遷式」的變化。