- ชีวฟิสิกส์คืออะไร?
- วัตถุประสงค์ของการศึกษาชีวฟิสิกส์
- เป้าหมายของชีวฟิสิกส์
- สาขาชีวฟิสิกส์
- ความสำคัญของชีวฟิสิกส์
เราอธิบายว่าชีวฟิสิกส์คืออะไร วัตถุประสงค์ วัตถุประสงค์ของการศึกษาและสาขา อีกทั้งมีความสำคัญต่อการเข้าใจชีวิต
ชีวฟิสิกส์คืออะไร?
ชีวฟิสิกส์คือ การลงโทษ ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษา ชีววิทยา จากมุมมองของ ทางกายภาพ (จึงเป็นชื่อร่วมกัน) ลักษณะสองหรือสองลักษณะนี้ทำให้ไม่สามารถกำหนดได้ว่าเป็นสาขาฟิสิกส์ที่ใกล้กับชีววิทยา หรือสาขาชีววิทยาที่ใกล้เคียงกับฟิสิกส์
ไม่ว่าในกรณีใด มันรวมจิตวิญญาณทางทฤษฎีของฟิสิกส์เข้ากับความเป็นไปได้ที่จะได้รับผลการทดลองที่ตรวจสอบได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่พบได้ทั่วไปในวิชาชีววิทยา
ชีวฟิสิกส์ ในแง่นี้ เป็นหนึ่งในสาขาวิชาวิทยาศาสตร์แห่งแรกๆ ที่ผสมผสานแนวทางที่หลากหลายเพื่อ วิทยาศาสตร์ องค์ประกอบซึ่งเป็นแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นในโลกวิทยาศาสตร์ร่วมสมัย ผลลัพธ์ที่ได้จากวินัยนี้คือ น่าสนใจ ทั้งด้านชีววิทยาและฟิสิกส์ประยุกต์
มันเป็นระเบียบวินัยรุ่นเยาว์ อย่างน้อยก็ในการยอมรับอย่างเป็นทางการ เนื่องจากสาขาวิชานี้ยังมีมาก่อนแนวคิดของวิทยาศาสตร์ด้วย การศึกษาทางชีวฟิสิกส์ที่เหมาะสมครั้งแรกเกิดขึ้นในศตวรรษที่สิบเจ็ด เมื่อการศึกษาของ Atanasio Kircher นักวิทยาศาสตร์เยสุอิตชาวเยอรมัน (1601-1680) เกี่ยวกับการเรืองแสงของสัตว์ได้รับการตีพิมพ์เป็นส่วนหนึ่งของงานของเขา "Ars Magna Lucis et Umbrae”.
วัตถุประสงค์ของการศึกษาชีวฟิสิกส์
วัตถุประสงค์ของการศึกษาชีวฟิสิกส์สามารถกำหนดเป็นสนามกายภาพของ ชีวิต หรือการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์กับ สิ่งมีชีวิต. ในขอบเขตมาก เขาพิจารณาเป้าหมายของการศึกษาจากมุมมองทางกายภาพของกลศาสตร์คลาสสิก นั่นคือ กลศาสตร์ของนิวตัน
มันเกี่ยวข้องกับการสำรวจของ ปรากฏการณ์ ธรรมดาในโลกของฟิสิกส์เช่น ไฟฟ้า, ที่ แสงสว่าง, ที่ แม่เหล็กท่ามกลางสิ่งอื่น ๆ แต่เชื่อมโยงกับโลกแห่งชีววิทยา: ไฟฟ้าชีวภาพ, การเรืองแสงทางชีวภาพ, แม่เหล็กชีวภาพและอื่น ๆ
เป้าหมายของชีวฟิสิกส์
ชีวฟิสิกส์ดำเนินการตามวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย เช่น:
- เข้าใจร่างกายมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ในแง่ของ ระบบ ทางกายภาพกอปรด้วยตัวแปรเชิงปริมาณเช่นพลังงานภายใน เอนโทรปีฯลฯ
- แปลเป็นภาษาของฟิสิกส์ (กล่าวคือ อธิบายตามเงื่อนไข) ปรากฏการณ์บางอย่างของชีวิตที่ซับซ้อน โดยเฉพาะปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับ พลังงาน พื้นฐาน: ไฟฟ้า, แม่เหล็ก, แรงโน้มถ่วงฯลฯ
- ใช้ความรู้ก่อนหน้านี้ทั้งหมดกับการแก้ปัญหาของ ปัญหา เฉพาะ เช่น การผลิตขาเทียม การประดิษฐ์การรักษา และเครื่องมือใหม่ การวินิจฉัยหรือวัสดุใหม่ๆ ที่ได้แรงบันดาลใจจากชีวิตนั่นเอง
- นำแนวทางสหวิทยาการไปสู่ฟิสิกส์และชีววิทยามาปฏิบัติ เพื่อก้าวข้ามข้อจำกัดของสาขาวิชาเฉพาะโดยใช้เครื่องมือและ ความรู้ อื่นๆ.
สาขาชีวฟิสิกส์
สาขาวิชาหลักของการศึกษาชีวฟิสิกส์ ซึ่งแต่ละสาขาได้เปิดสาขาที่สนใจโดยเฉพาะ มีดังต่อไปนี้:
- ชีวกลศาสตร์ เป็นเรื่องเกี่ยวกับการศึกษากระบวนการต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ เข้าใจว่าเป็นการนำกำลังภายในและภายนอกไปใช้ ซึ่งทำให้เราสามารถคิดในแง่ต่างๆ เช่น ประสิทธิภาพพลังงาน กลศาสตร์กายวิภาค ฯลฯ ซึ่งในทางกลับกันคือ มีประโยชน์สำหรับการผลิตขาเทียม
- ชีวอะคูสติก ตามชื่อของมัน การตรวจสอบการผลิตของ เสียง ใน สัตว์รวมทั้ง มนุษย์. ซึ่งมีตั้งแต่พฤติกรรมของ คลื่น เสียงจนถึงอุปกรณ์ประสาทสรีรวิทยาของหู
- มอเตอร์เซลล์ มันเป็นวินัยที่รวมถึง การเคลื่อนไหว ของสิ่งมีชีวิตเป็นกระบวนการเปลี่ยนรูปพลังงาน (เคมีตามปกติ) ในที่ทำงาน จึงสามารถเลียนแบบได้ (เช่น เพื่อสร้างเครื่องนาโน เป็นต้น)
- ไดนามิกของโปรตีน เป็นเรื่องเกี่ยวกับการศึกษาการเคลื่อนไหวและการพับของ โปรตีน และโครงสร้างโมเลกุลอื่นๆ ตามโครงสร้าง หน้าที่ หรือองค์ประกอบ โดยนำกฎฟิสิกส์มาใช้
- การสื่อสารระดับโมเลกุล โดยพื้นฐานแล้วมันเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนข้อมูลในระดับเซลล์ทั้งระหว่าง เซลล์ ของเดียวกัน สิ่งมีชีวิตระหว่าง สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวโดยใช้หลักการที่เป็นระบบที่สามารถเข้าใจได้ดีจากมุมมองทางกายภาพ
ความสำคัญของชีวฟิสิกส์
สิ่งที่น่าสนใจที่สุดเกี่ยวกับมุมมองของชีวฟิสิกส์คือการคิดใหม่หรือคิดทบทวนขอบเขตระหว่างโลกของ วัตถุ (อนินทรีย์) และโลกแห่งชีวิต (โดยธรรมชาติ) เนื่องจากทั้งสองได้รับผลกระทบจากแรงพื้นฐานของฟิสิกส์เหมือนกัน ด้วยวิธีนี้จะทำให้เข้าใจในองค์ประกอบมากขึ้นว่าชีวิตคืออะไรและอะไรที่ทำให้สิ่งมีชีวิตแตกต่างจากสิ่งที่ไม่มีชีวิตที่ล้อมรอบพวกเขา
ในทางกลับกัน ชีวฟิสิกส์ยอมให้ปัญหาทางชีววิทยาเข้าถึงได้จากมุมมองที่ต่างออกไป ซึ่งใช้ประโยชน์จากองค์ประกอบของฟิสิกส์ เช่น การนำรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามาใช้ในการตรวจเซลล์ หรือเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์เพื่อศึกษาเนื้อเยื่อของ สิ่งมีชีวิต ไม่จำเป็นต้องทำให้เสียหายหรือแตกหัก