¿Cómo es útil la física en el estudio de la biología?
Hay dos facetas de la pregunta.
La primera sería cómo los “descubrimientos e inventos de la ciencia física” están ayudando a los biólogos, entonces la respuesta sería en todos los sentidos. No tendrías un microscopio electrónico, sin el advenimiento de la mecánica cuántica, y en realidad es la implicación directa de la afirmación de Broglie de que la partícula puede exhibir un comportamiento ondulatorio. Dado que la longitud de onda asociada al electrón es incluso más pequeña que el fotón, ¡en realidad es una dicha para los biólogos! (mira esto: imágenes de ADN con microscopio electrónico por primera vez)
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La otra faceta es cómo la física puede abordar explícitamente la cuestión que pertenece al dominio de la biología (¡aparentemente!).
Tomemos un ejemplo del comportamiento del enjambre.
¿Cómo espera que el biólogo “investigue” lo mismo? Definitivamente les resultaría realmente difícil realmente sacar una sola conclusión fructífera.
Te diré cómo los físicos lidian con eso. Se centrarían más en el enjambre en su conjunto que en un individuo. Simplemente considerarían a cada individuo como partícula puntual y propondrían un modelo matemático para la interacción entre ellos. Resulta que en realidad podemos predecir resultados que son muy realistas con la inclusión de respuesta retardada, ruido estocástico y distancia topológica. Algunos modelos (vicsek) son tan poderosos (aunque el más simple) que predicen (naturaleza similar de la transición de fagos) no solo en el sistema biológico sino también en el comportamiento colectivo del mundo no vivo.
Con respecto al uso (la otra faceta) de la mecánica cuántica para resolver problemas relacionados con el mundo biológico, en realidad hay una rama separada de la física biológica: la biología cuántica y una implicación particular de la misma es abordar la magnetorrecepción (la capacidad de detectar el campo magnético) en pájaros y otras criaturas.
Creo que ver el siguiente video podría dar el mejor sabor de lo mismo.
Además de la biología cuántica, hay varios campos interdisciplinarios (en realidad, subcampo de la física biológica) que implica la implicación directa de la física en el tratamiento del mundo biológico, que incluye biología del sistema, biomecánica, bioinformática, neurociencia cognitiva, red neuronal y neurodinámica. Las áreas más específicas de investigación que implican la física en el manejo del mundo biológico son la expresión génica, los medios excitables, la dinámica evolutiva, la dinámica de la población, el autometa celular, la formación de patrones, el comportamiento colectivo y la lista continúa.
Si está interesado en la biofísica, le recomendaría que lea el libro de nelson http://maths.dur.ac.uk/users/kas…( aunque este es un libro muy especial sobre biofísica y no trata ninguno de los problemas mencionados anteriormente)
