¿Qué hace posible que nuestros ojos vean? Proviene de una reacción que ocurre cuando los fotones entran en contacto con una proteína en nuestros ojos, llamada rodopsina, que adsorbe los fotones que forman la luz.

En un artículo publicado en EPJ B , Federica Agostini, Universidad Paris-Sud, Orsay, Francia, y sus colegas proponen una aproximación refinada de la ecuación que describe el efecto de esta fotoexcitación en los componentes básicos de las moléculas. Sus hallazgos también tienen implicaciones para otras moléculas, como el azobenceno, un químico usado en tintes. El fotón entrante desencadena ciertas reacciones, que puede resultar, tiempo extraordinario, en cambios dramáticos en las propiedades de la propia molécula. Este estudio se incluyó en un número especial de aniversario de EPJ B en honor a Hardy Gross.

Las moléculas bioquímicas son tan complejas que se requeriría demasiada potencia informática para predecir de manera realista cómo sus estructuras moleculares se pliegan de una manera particular, y así adquieren sus funcionalidades, después de reacciones provocadas por impactos de fotones. En lugar de, los físicos usan más simple, modelos aproximados para comprender los efectos de los fotones entrantes en los componentes microscópicos de moléculas complejas.

Específicamente, los autores modelan el impacto de un fotón entrante en electrones y núcleos cuando los electrones se acercan a un estado excitado. Realizan simulaciones teniendo en cuenta las propiedades específicas de los componentes básicos de la molécula, haciendo las aproximaciones algo más cercanas a la realidad física de este fenómeno que trabajos anteriores.

Para ilustrar la efectividad de su enfoque, los autores lo aplican a un ejemplo sencillo. Demuestran que los núcleos atómicos son capaces de atravesar las barreras energéticas que separan los estados estables mediante un proceso de tunelización. Los núcleos también pueden poblar el estado excitado después de que los fotones entrantes exciten a los electrones.