evan_gcrm (evan_gcrm) wrote,
evan_gcrm
evan_gcrm

Физика жизни



С точки зрения физики, есть одна существенная разница между живыми существами и неодушевленными сгустками атомов углерода: первый, как правило, гораздо лучше захватывать энергию из окружающей среды и рассеивать эту энергию в виде тепла.


Когда группа атомов приводится в движение с помощью внешнего источника энергии (солнце или химического топлива) и окружена теплой средой (как океан или атмосфера), она будет постепенно перестраивать сама себя, для того ,чтобы рассеять все больше и больше энергии.
Это может означать , что при определенных условиях, что при определенных условиях материя неумолимо приобретает ключевой физический атрибут, связанный с жизнью.

С точки зрения физики, можно было бы назвать теорию эволюции Дарвина частным случаем более общего явления.



В основе идеи лежит второй закон термодинамики, также известный как закон возрастающей энтропии или «стрелы времени».
Энергия имеет тенденцию рассеиваться или распространяться с течением времени.
Энтропия - это мера этой тенденции, определяющая, как распределенная энергия находится среди частиц в системе, и насколько диффузны эти частицы во всем пространстве.

Поскольку частицы в системе перемещаются и взаимодействуют, они по чистой случайности, склонны принимать конфигурации, в которых энергия распределена.
В конечном итоге система достигает состояния с максимальной энтропией, называемой «термодинамическое равновесие», в котором энергия равномерно распределена.

Хотя энтропия должна возрастать с течением времени в изолированной или «закрытой» системе, «открытая» система может сохранить свою энтропию низкой - то есть, энергия деления неравномерна среди атомов - за счет значительного увеличения энтропии окружения.

Энтропия создаваемая термодинамическим процессом, например охлаждение чашки кофе, соответствует простому соотношению: вероятность того, что атомы будут проходить этот процесс, деленная на вероятность прохождения обратного процесса (то есть , спонтанно взаимодействующих таким образом, что кофе нагреется).
По мере роста энтропии, возникает соотношение: поведение системы становится все более «необратимым».



Простую, но строгую формулу можно было бы в принципе применить к любому термодинамическому процессу, независимо от того, сколь он далек от равновесия.

Системы управляющиеся внешним источником энергии, такие как электромагнитная волна, могут сбрасывать тепло в окружающую среду.
Этот класс систем включает в себя все живое.

Такие системы, как правило, эволюционируют с течением времени, поскольку они увеличивают их необратимость.

Это означает, что скопления атомов, окруженные средой при некоторой температуре, например, в атмосфере или океане, должны со временем проявлять склонность к тому, чтобы лучше и лучше резонировать с источниками механической, электромагнитной или химической работы в их среде.





Эта тенденция может объяснять внутренний порядок живых существ и многих неодушевленных структур.
Снежинки, песчаные дюны и турбулентные вихри имеют общее сходство - они поразительно структурированные структуры, возникающие во многих частичных системах, управляемых каким-то диссипативным процессом.
Конденсация, ветер и вязкое сопротивление являются соответствующими процессами в этих конкретных случаях.



Саморепликация (или воспроизводство в биологических терминах), процесс, который стимулирует эволюцию жизни на Земле, является одним из таких механизмов, благодаря которым система может рассеять все большее количество энергии в течении долгого времени.

Отличный способ рассеять больше - сделать больше копий себя.

/Источник/







Tags: Мироустройство, Наука
Subscribe
promo evan_gcrm march 28, 19:35 75
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.
  • 30 comments