Аннотация:
Джоэль Коэн говорил, что математика станет микроскопом для биологии, только лучше; биология станет физикой для математики, только лучше. Здесь мы нацелены на нечто, что еще лучше. Мы пытаемся объединить математическую физику и биологию в пикоскоп жизни. Для этого мы соединяем методы, введенные и развитые в современной математической физике, главным образом Людвигом Фаддеевым, для описания таких объектов, как солитоны и бозоны Хиггса, и объяснения таких явлений, как аномалии в калибровочных полях. Мы предлагаем некий синтез, который может помочь в решении проблемы укладки белка, одной из наиболее важных загадок во всей науке. Мы применяем понятие калибровочной инвариантности для тщательного исследования внешней геометрии струн в трехмерном пространстве. Мы прибегаем к основным принципам симметрии в сочетании с вильсоновской универсальностью и выводим фактически единственную энергию Ландау–Гинзбурга, которая описывает динамику общей струноподобной конфигурации в дальнем инфракрасном диапазоне. Мы показываем, что энергия допускает существование топологических солитонов, которые соотносятся с аномалиями тем же способом, каким вводится репер на струне в окрестностях ее точек перегиба. Мы объясняем, почему солитоны проявляют себя как модульные блоки, из которых состоят уложенные белки. С экспериментальной точностью мы описываем кристаллографические структуры белка с помощью мультисолитонов и изучаем неравновесную динамику белков при изменении температуры. Мы моделируем процесс укладки белка со скоростью in vivo и с точностью, близкой к пикомасштабной, используя стандартный ноутбук. Следующим объектом притяжения в математической физике будет пикобиология, и всё пойдет еще лучше.