evan_gcrm (evan_gcrm) wrote,
evan_gcrm
evan_gcrm

Category:

Трудно быть Богом



В продолжении темы: Квант действия.

Нет, это не пересказ знаменитого произведения братьев Стругацких. Это попытка представить себя маленьким мальчиком, играющим в конструктор. Когда тебе одиноко, и ты пытаешься построить что-то, что могло бы быть подобием тебя самого, жить своей жизнью, развиваться, стремиться к какой-то цели, при этом радуясь и огорчаясь. И заинтригованно ждать, чем всё это закончится, нисколько не страдая от скуки.

Исходные данные: планета Земля, недавно сформированная и пока ещё горячая; набор химических элементов и их соединений, характерных для данного уголка Космоса; несколько законов-принципов, придуманных тобой для приведения в движение окружающие тебя элементы пространства и ты сам, скучающий от безделья.


Что вообще можно сделать из этого лениво остывающего неорганического мира?

Казалось бы ничего: всё так и останется неживым, потихоньку стремящимся к "тепловой" смерти, согласно закону возрастания энтропии, так некстати придуманного то ли отцом, то ли его святым духом.

Неужели ничего нельзя поделать?

А что, если вдохнуть этот дух в Природу и заставить её стенать и корчится в условиях неравновесности, животворящего и нескончаемого потока духа, который - вот он под рукой: течёт и разливается вокруг без всякой пользы. Ведь тогда не будет никакой "тепловой" смерти, а будут "когерентные" (диссипативные по Пригожину) структуры, которые будут рождаться и умирать, видоизменяться и превращаться в что-то новое, никогда не виданное раньше. Это будет конструктор Жизни, созданный собственными руками.



Сказано... - сделано...

Какие-то элементы неравновесности уже есть: тепло Земли, излучение Солнца, движения воздуха (атмосферы) и воды (там, где планета достаточно остыла), а также твёрдые камни, за которые можно зацепиться и создать себе "уютный домик" и перспективу на будущее.
Вода: замечательный ресурс, растворитель многих (неорганических) соединений, среда, которая допускает существование не только больших волн, течений и водоворотов, но и маленьких движений, связанных с капиллярными свойствами воды и сильным поверхностным натяжением. А главное в воде можно создать мицеллы - эти маленькие химические реакторы, объём которых окружен гидрофобными молекулами, которые можно найти среди залежей нефти, иногда выливающихся на поверхность Земли.

А как создать эти длинные гидрофобные молекулы в нефти, представляющие собой цепочки атомов углерода, соединённые валентными связями и заглушенные на концах атомами водорода или ещё какими-нибудь комплексами?
А зачем? - Они сами создаются при определённых температурных условиях и давлении из более мелких молекул типа метана.
Главное - их чем-нибудь дополнительно возбудить так, чтобы свободным оказался не один электрон у атома углерода, а два или даже три ОДНОВРЕМЕННО. Тогда при одном свободном электроне будет получаться длинная молекула углеводорода, при двух - графен или углеродные нанотрубки, при трёх самый натуральный алмаз или алмазные плёнки (покрытия).



Что-то наподобие клетки-мицеллы мы получили, теперь надо создать в ней циклические процессы - реальный химический реактор, когда через гидрофобную мембрану в клетку проходит одно, а выходит совсем другое, возможно нужное другим клеткам, чтобы получился симбиоз, когда все живут вместе, нужны друг другу, когда вместе защищаются и погибают под натиском окружающей агрессивной среды. А когда коллектив един, сплочен, внешнее воздействие распределяется на многих отдельных представителей так, что становится для них незначительным.
Аналогом такому поведению в неживой природе являются когерентные структуры, например, вихри, большие и маленькие. Попробуйте разрушить такой вихрь. Как правило, он разрушается только целиком, отделить от него отдельные кусочки затруднительно - для этого требуются значительные усилия типа локального удара.



А всё дело в том, что "объединяют" такие структуры всё те же кванты действия (не энергии!).
В газе каждая молекула обладает своим собственным квантом действия. В жидкости или твёрдом теле бывшие молекулы газа объединяются так, что один квант действия распределяется на несколько молекул.
В твёрдом теле объединённые таким образом молекулы (атомы) участвуют в поступательном движении (колебания-фононы), в жидкости они участвуют ещё и во вращательном движении. С природой ничего нельзя сделать, пока не отнимешь у неё хотя бы один целый квант действия. Ни половинку, ни четвертинку или другую какую-то часть отнять не удастся.
Это закон (тот самый, придуманный создателем)!

Трудно без катализаторов. Одни скажут, что с его помощью можно преодолеть некий потенциальный барьер, я же скажу, что две отдельные молекулы обладают двумя квантами действия и, чтобы им "слиться в объятиях", нужно кому-то один лишний квант отдать. Удобно отдать катализатору. У него много атомов и электронов, и один квант действия, распределённый на них всех, даст лишь небольшую прибавку в энергии каждому. А далее пусть он девает этот квант куда хочет, хоть превращает его тепло окружающей среды. Опять же - отдаёт его, исходя из термодинамических соображений. Сначала в клетках-мицеллах можно использовать различные песчинки в качестве катализатора, а со временем обзавестись собственным, сделаным из специальных органических молекул, возможно, позаимствованных у соседей.

Далее трудность заключается в том, чтобы сделать этот маленький реактор непрерывно действующим. Что на этот счёт говорит нам термодинамика и цикл Карно, используемый и в бытовых холодильниках, и в промышленных паровых машинах? А он говорит нам, что для совершения работы нужен не только нагрев, но и охлаждение. Без охлаждения будет только нагрев, нагрев и никакой работы. Значит эта клетка-мицелла должна быть повернута одной стороной к теплу, другой - к холоду. Очень неудобно. Сидеть всё время на одном месте, быть ориентированной и "ждать у моря погоды"?

А можно ли создать источник неравновесности внутри клетки, а сток (охлаждение) - за её пределами?

Тогда и клетка не будет привязана к одному месту, и работу можно совершать в различных местах и различных целях.
Современная наука считает, что можно, и советует организовать поток "пищи" внутрь клетки, там её перерабатывать, отходы выбрасывать, а энергию использовать по назначению. То есть, превратить саму клетку в цикл Карно?
Очевидно, что механическая печка будет долго работать на подающемся транспортёром угле (или дровах), будет выгребать механическим устройством оставшийся шлак, а произведённую энергию - использовать для работы всех этих нужных механических устройств. Может быть что-то даже останется.

Но как быть с модернизацией печки?

Ведь она состарится, а потом и поломается. Где взять внешнего механика? А давайте заставим клетку - говорят биологи - возрождаться снова и снова молодой и невинной как Венера из пены морской. Пусть энтропия состарившейся клетки станет меньше внутри новорождённой, и процесс производства энтропии будет продолжен.
Возможно в открытой системе (а клетка вполне может такой быть) энтропия может УМЕНЬШАТЬСЯ за счёт того, что из клетки её уносится больше, чем в неё поступает. Но реальный физический смысл энтропии, как следует его понимать, заключается в распределении энергии по различным состояниям в системе (правильно: в распределении квантов действия по элементам системы, вернее - логарифма суммы всех состояний).
И выноситься энтропия из системы только вместе с её носителем - использованными "продуктами питания". А не сама по себе.



Получается, что "продукты" поступают в клетку с малой энтропией, там она увеличивается за счет того, что неравновесное состояние "продуктов" становится более равновесным, и уходит из клетки.

Куда деваются в клетке высвободившиеся энергия, если число квантов действия, сколько вошло в клетку - столько и вышло, но при их другом, более равновесном распределении?
Неужели эта энергия расходуется на то, чтобы саму клетку сделать более неравновесной, чем она была?
Но тогда такая клетка превращается в вечный двигатель, запрещённый вторым законом термодинамики, который утверждает, что нельзя холодным телом ещё больше нагреть горячее!

Получается, что нет другого способа сделать клетку неравновесной, кроме как запустить в неё "дух святой", а двойную спираль ДНК сделать "приёмной антенной".
Где "дух святой" может вполне быть реальным физическим пространством (или полем), которое мы пока не умеем диагностировать.

После того, как с помощью "святого духа" мы сделаем клетку воспроизводящей саму себя, стоит подумать о разных клетках, служащих разным целям, но составляющих единый организм. Создав такой организм и не один, а много разных, мы с удивлением обнаруживаем, что они начинают конкурировать между собой за всё те же продукты питания и комфортные условия существования.

Что же заставляет одни организмы вести себя так, а другие иначе?
Существует ли для всех какая-то общая закономерность?

Существует.

И в её отыскании нам помогут эксперименты, проводимые на неравновесных, но всё же более простых физических системах. Совсем недавно выяснилось, что основным принципом поведения закрученных потоков является принцип, связанный с действием, но на этот раз - с переносом действия, поскольку основной характеристикой закрученных потоков является МОМЕНТ ИМПУЛЬСА, по размерности - всё то же ДЕЙСТВИЕ.
И тогда основной принцип неравновесной термодинамики можно сформулировать следующим образом: "Всякая неравновесная система стремится вернуться к равновесию максимально быстрым из возможным способом. Из всех возможных выбирается такой способ и возникает такая структура течения, при котором перенос (поток) действия оказывается максимальным. Но поскольку в каждой реальной среде существует трение, то структура течения возникает такой, что возможная прибавка в переносе действия за счёт изменения её формы не может быть уменьшена за счёт увеличения трения в системе".



Чтобы описать сформулированный выше принцип более простыми словами, приведём такой пример. Давайте начнём нагревать с одного конца твёрдое тело. Возникнет процесс теплопроводности, который можно назвать и процессом переноса энергии, и процессом переноса действия. Вспомним, что действие есть произведение энергии на характерное время или произведение импульса на характерный пространственный масштаб. Начнём нагревать твёрдое тело сильнее. Вместе с потоком энергии (действия) увеличится и трение в системе. В конце концов твёрдое тело расплавится и превратится в жидкость. В жидкости возникнут потоки её элементов, которые переносят тепло (действие) ещё более эффективно. Но структуры течения возникнут не всякие, а только такие, в которых потери на трение не превышают прибавку в переносе тепла. С дальнейшем повышением нагрева возникнут другие структуры, в которых трение возрастёт, но перенос тепла возрастёт ещё больше. Вплоть до того, что структура течения станет турбулентной, но всё ещё выгодной в термодинамическом смысле. Ну, а дальше будет испарение жидкости и превращение её в газ. Хоть газ и не лучшая среда для переноса тепла, но законы природы вынуждают каждую молекулу нести на себе один целый квант действия, и с этим ничего не поделаешь.

/Дулин Михаил/



Cosmic Evolution.
Динамически кинетическая стабильность.
Пробивая русло.
Жизнь, означает - поток.
Творение каждый миг.
Немного о самоорганизации.
Агент с ограниченной силой.
Мировой информационный компьютер.
Извне и изнутри.
Consciousness, a Cosmic Phenomenon—A Hypothesis.
Self-organized criticality (SOC).
Теория сложности.



Сознание из вакуума.
Сознательная вселенная.
Теория пыли.
ПИРРОН ОСТАНЕТСЯ.
Сила мироздания.
Обучающеяся вселенная.
Вселенная - сознание.
Сознание - состояние материи.
Агент с ограниченной силой.
Панпсихизм.
Сознание Вселенной.
Мозг - квантовое поле.
«Свет сознания».
Резонансная теория сознания.
Idealism.
Все дело в вибрациях.
A Physics of Consciousness.




Tags: Мироустройство
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Причины прямохождения

    В развитие темы: Прототип - водная обьезьяна. Порой кажется, что палеоантропологами уже всё выкопано, описано и разложено по полочкам, и время…

  • О функциональных системах

    Система — целое, составленное из частей, их соединение. Функциональная система — это временная, динамическая, саморегулирующаяся организация -…

  • Читать?

    Читать? Какое необыкновенное, изумительное ощущение! А для всех "окружающих это казалось вполне естественным: логическое продолжение событий,…

promo evan_gcrm march 28, 2018 19:35 141
Buy for 30 tokens
Основополагающим элементом, основным двигателем всей жизни, является репликатор. Скопированная информация - это и есть «репликатор». На Земле первый репликатор довольно бесспорный - это гены, или информация, закодированная в молекулах ДНК. Точнее это первый репликатор, о котором мы знаем.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 3 comments