Chapitre 1 Introduction
La vérité fantomatique cachée│Biologie quantique│Si la mécanique quantique est un phénomène normal, pourquoi devrions-nous nous enthousiasmer pour la biologie quantique ?

Chapitre 2 Qu'est-ce que la vie ?
« Force vitale » │ Le triomphe de la dynamique │ Billard moléculaire │ La vie est-elle chaos ? │ Un regard plus attentif sur la vie │ Les gènes │ L’étrange rire de la vie │ La révolution quantique │ La fonction d’onde de Schrödinger │ Les premiers biologistes quantiques │ Ordre │ Discorde

Chapitre 3 : Le moteur de la vie
Enzymes : Entre le vivant et le mort│Pourquoi avons-nous besoin d'enzymes et pourquoi les queues des têtards disparaissent│Un paysage en mutation│Déchets et rebondissements│La théorie de l'état de transition explique-t-elle tout ?│Transfert d'électrons│Effet tunnel quantique│Effet tunnel quantique des électrons dans les êtres vivants│Mouvement des protons│Effet isotopique dynamique│Alors, cela crée-t-il des quanta en biologie quantique ?

Chapitre 4 : Impulsion quantique
Le mystère fondamental de la mécanique quantique | Mesure quantique | Un voyage au cœur de la photosynthèse | Rythmes quantiques

Chapitre 5 : La maison de Nemo
La réalité physique du parfum│Les secrets de l'olfaction révélés│Sentir avec le nez quantique│La guerre des nez│Un physicien sent

Chapitre 6 : Papillons, drosophiles et oiseaux quantiques
La boussole des oiseaux│Spin quantique et action fantomatique│La signification de la direction dans les radicaux

Chapitre 7 Gènes quantiques
Fidélité│Trahison│Girafes, pois et mouches des fruits│Codes à base de protons│Gènes du saut quantique ?

Chapitre 8 : L'esprit
L'étrangeté de la conscience ? La dynamique de la pensée. Comment l'esprit agit-il sur la matière ? Calcul qubit. Calcul microtubulaire ? Canaux ioniques quantiques ?

Chapitre 9 : Comment la vie a commencé
Problèmes complexes│De la boue aux cellules│Le monde de l'ARN│La mécanique quantique peut-elle nous aider ?│À quoi ressemblait le premier autoréplicateur ?

Chapitre 10 : Biologie quantique : La vie au bord de la tempête
Bonnes Vibrations (Bob-Bob) │ Réflexions sur la force motrice de la vie │ La vie à la frontière quantique de la tempête classique │ Créer la vie par une approche ascendante │ Les premiers pas d'une protocellule quantique primitive

Épilogue : La vie quantique

Remerciements
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Une théorie qui était restée enfouie dans un tiroir de la communauté scientifique
Un fragment de mécanique quantique révélé par le rouge-gorge européen

Cet ouvrage révolutionnaire part d'une solide base scientifique dans le domaine encore peu familier de la « biologie quantique », puis passe par un raisonnement rationnel et aborde ensuite les expériences et théories les plus récentes pour en élucider les principes.
Le physicien Alkali et le généticien McFadden ont combiné la physique quantique, la biochimie et la biologie pour créer un ouvrage qui s'appuie sur plus de 20 ans de recherche.

La mécanique quantique est souvent qualifiée de phénomène « étrange » selon lequel un objet peut exister à deux endroits simultanément, franchir des barrières apparemment infranchissables et maintenir des connexions avec d'autres objets distants.
Comme vous le savez, Einstein lui-même a qualifié les phénomènes quantiques d’« effrayants ».
Les auteurs de ce livre ont décidé de faire connaître plus largement ce concept étrange en écrivant un ouvrage de vulgarisation scientifique et en le présentant devant les caméras de télévision.
À l'aide d'excellentes métaphores et de termes empruntés à la chimie et à la physique, le principe de la mécanique quantique est expliqué. Les particules quantiques, infiniment plus petites qu'un grain de poussière, deviennent en fin de compte les clés pour percer les secrets de l'immensité de l'univers.

L'histoire commence par le battement d'ailes d'un rouge-gorge européen.
(Ceci sera révélé vers la fin du livre, mais il s'agit d'un battement d'ailes immense qui révélera l'origine de la vie.) Autrement dit, cet oiseau migrateur qui se déplace pour échapper au froid utilise les principes de la mécanique quantique.
Alors que certains oiseaux, comme les pigeons voyageurs, possèdent une boussole traditionnelle intégrée à leur tête, basée sur des particules magnétiques, les rouges-gorges « voient » le champ magnétique terrestre d'une manière légèrement différente.

Certaines substances chimiques présentes dans l'œil d'un oiseau peuvent instantanément modifier la disposition des électrons lorsqu'elles absorbent une lumière d'énergie appropriée.
Cette inversion utilise une sorte de supercherie quantique pour créer un système qui existe simultanément sous deux formes (intrication quantique).
L'intrication, l'une des propriétés les plus mystérieuses de la mécanique quantique, permet à deux particules d'être instantanément connectées, quelle que soit la distance qui les sépare.
Des expériences ont montré que les paires d'électrons intriqués peuvent être particulièrement sensibles à la direction d'un champ magnétique, permettant à l'oiseau de détecter s'il est orienté vers l'équateur ou à l'opposé.

L'ouvrage « Life on the Edge » explique clairement comment les minuscules événements du monde quantique ont un impact sur le monde des créatures de taille moyenne comme les rouges-gorges et les humains, révélant comment notre monde est recouvert et coloré par l'étrangeté quantique.
Cela change complètement notre compréhension de la dynamique de la vie.

Les niveaux d'énergie discrets, la dualité onde-corpuscule, la cohérence, l'intrication et l'effet tunnel ne sont pas seulement d'intérêt pour les scientifiques travaillant dans des laboratoires de physique de pointe.
Les phénomènes de la mécanique quantique sont aussi courants que la tarte aux pommes de votre grand-mère, et ils se produisent même dans la tarte aux pommes de votre grand-mère.
C'est tellement banal, et pourtant le monde le qualifie d'étrange.


Schrödinger avait raison.
L'étincelle ravivée de la biologie quantique

Ce livre revient sur les travaux d'Erwin Schrödinger et de Pascual Jordan pour revisiter la biologie quantique.
Celui qui a maintenu vivante l'étincelle de la biologie quantique, enfouie dans un tiroir du monde scientifique, n'était autre que Schrödinger, créateur de la mécanique ondulatoire quantique, et celui qui a posé les fondements mêmes de la biologie quantique était Jordan.
La théorie quantique est reconnue par tous les scientifiques comme le paradigme le plus révolutionnaire du XXe siècle, mais elle n'évoque qu'une image de laboratoires menant des recherches à l'échelle nanométrique dans des environnements sous vide à très basse température.
La plupart des scientifiques se demandent donc comment l'étrangeté quantique peut survivre dans les conditions chaudes, humides et chaotiques d'un organisme vivant.

De nombreux biologistes estiment que la mécanique quantique est pertinente en biologie, mais ils affirment que son rôle est minime.
Les règles de la mécanique quantique régissent le comportement des atomes, il est donc logique que les règles du monde quantique s'appliquent également aux plus petites échelles de la biologie.
On pense toutefois qu'il n'agit qu'à cette échelle et qu'il a par conséquent peu ou pas d'effet sur les processus à plus grande échelle qui sont essentiels à la vie.

Mais les auteurs de ce livre, forts de leur propre expérience directe de la science de pointe, dévoilent ce qu'ils ont découvert jusqu'à présent en mécanique quantique et les phénomènes « étranges » qui en sont le cœur.
Autrement dit, des expériences révolutionnaires menées récemment dans le monde entier ont montré comment le processus photosynthétique dépend de particules subatomiques qui peuvent exister simultanément à de nombreux endroits, et ont révélé comment, à l'intérieur des enzymes, ces acteurs essentiels à la vie qui construisent toutes les molécules de nos cellules, des particules disparaissent d'un endroit pour réapparaître soudainement ailleurs.

Les articles dont ils parlent ici sont très récents, publiés il y a seulement quelques années.
Les auteurs affirment :
« N’oubliez pas que les cellules vivantes sont des lieux d’une complexité extraordinaire. »
Les cellules sont remplies de molécules complexes qui se réorganisent et fluctuent constamment.
Ces molécules perturbent la délicate cohérence quantique en se dispersant aléatoirement dans toutes les directions, nous offrant un aperçu du monde quotidien « normal ».
La cohérence quantique aurait du mal à survivre au milieu d'un mouvement moléculaire bruyant.
Il est donc très surprenant de constater que des effets quantiques tels que l'effet tunnel persistent au sein des cellules vivantes, qui sont un véritable océan de turbulence moléculaire.
Après tout, il y a encore une dizaine d'années, la plupart des scientifiques rejetaient l'idée que l'effet tunnel et d'autres phénomènes quantiques sophistiqués puissent se produire en biologie.
Le fait que des phénomènes quantiques soient observés dans ces lieux suggère que la vie a mis au point des moyens spéciaux pour exploiter les avantages offerts par le monde quantique afin de faire fonctionner ses cellules.
Quels sont les moyens ? Comment la vie empêche-t-elle la décohérence, responsable des phénomènes quantiques ? Cette énigme, l’un des plus grands mystères de la biologie quantique, est en train d’être résolue.

L'avenir de la cryptographie quantique
La vie au bord de la tempête

Les racines de la vie s'étendent de la surface de la mécanique newtonienne, à travers les veines d'eau fluctuantes de la thermodynamique, jusqu'aux fondements de la mécanique quantique.
La vie peut donc exploiter la cohérence, la superposition, l'effet tunnel et l'intrication.
Les photosystèmes, les enzymes, la chaîne respiratoire et les gènes sont structurés jusqu'à la position de chaque particule, et leur mouvement quantique joue un rôle crucial dans la respiration qui nous maintient en vie, dans les enzymes qui constituent notre corps et dans la photosynthèse qui crée la quasi-totalité de la biomasse terrestre.

La vie est comme un navire voguant sur une mer déchaînée.
Ce vaisseau est piloté par un capitaine chevronné, un programme génétique perfectionné par près de quatre milliards d'années d'évolution, capable de naviguer dans les vastes profondeurs des royaumes quantique et classique.
La vie consiste à affronter les tempêtes plutôt qu'à les éviter.
Il s'agit de rassembler les rafales et les vents violents des molécules et de gonfler la voile.
Nous redressons donc le navire de la vie, afin que sa quille étroite traverse la mer de la thermodynamique et atteigne le monde quantique.
Les racines profondes de la vie nous permettent d'appréhender les phénomènes étranges qui errent aux frontières du monde quantique.
Il n'existe en réalité qu'une seule loi qui régit le fonctionnement du monde.
C'est la loi de la mécanique quantique.
Même les lois statistiques et les lois du mouvement de Newton qui nous sont familières sont en fin de compte des lois de la mécanique quantique filtrées par le prisme de la décohérence qui obscurcit l'étrange.
Plus nous approfondissons le sujet, plus nous découvrons que la mécanique quantique est toujours au cœur de notre réalité familière.
Nous ne pouvons pas encore être certains de tous les futurs décrits jusqu'à présent par la mécanique quantique.
Mais il ne fait aucun doute que les hiboux, les poissons-clowns, les bactéries vivant sous la glace de l'Antarctique, les dinosaures parcourant les forêts jurassiques, les papillons monarques, les mouches des fruits, les plantes et les microbes, comme nous, sont enracinés dans le monde quantique.
Il reste encore beaucoup à découvrir, mais la beauté de ce nouveau domaine de recherche réside dans le fait que, comme l'a dit Newton, il s'agit d'un monde totalement inconnu.