Prečo je tam život?

Video: Existuje život na 1 MMP?

Napríklad pre fyzik Jeremy Anglicko (Jeremy Anglicko) z Massachusetts Institute of Technology (USA), pôvode života "je rovnako predvídateľné ako tendencie kameňa spadnúť."

Jeremy England 31 rokov, a je to ... No, už vidieť. (Foto: Katherine Taylor).

Premýšľajme, ponúka vedca, Št z fyzikálneho hľadiska rozlišuje neživé molekuly obsahujúce uhlík z živých tie sú lepšie absorbovať energiu zo svojho okolia a jej rozptýlenie v podobe tepla. Všimnite si, že, zdá sa, že sa tieto úlohy možno niekedy spracovať a sadze, ale účinnosť života v tejto oblasti je stále veľmi vysoká.

Pokúsil zaviesť rozdiely medzi živých aj neživých vo vzorkách, pán Anglicko k záveru, že skupina atómov, ktoré sú zdrojom tretích strán energie (slnečné lúče, prítomnosť chemických paliva), a ktorý je obklopený tepelnou kúpeľov (oceán, atmosféra), bude často postupne reštrukturalizáciu sami s cieľom rozptýliť viac a viac energie. To znamená, že za určitých podmienok je vec určite získať kľúčové fyzikálne vlastnosti spojené so životom.

Ak naozaj určiť, čo Jeremy robí, to dopadá takto: "Môžete začať s náhodným chumáčom atómov, ktoré žiariť po dlhú dobu, a nemali by ste byť príliš prekvapený, keby sa náhle stáva závod"

Je ľahké pochopiť, že časť kolegov pána Anglicka reagovala na jeho prácu ako veľmi neisté, a druhá - ako prielom, a niektorí veria, že to vyznačuje oboch týchto funkcií. Takže, Eugene Shakhnovich z Harvard University (USA) považuje za veľmi špekulatívne, aspoň v tejto fáze. Áno, vzorec, ktorý opisuje správanie hmoty za určitých podmienok, pracuje. Ale je to túžba atómy lepšie rozptýlenie energie záruku pre vývoj procesu, ktorý viedol k vzniku života? ..

Myšlienka Jeremy Anglicko je v podstate jednoduchá: druhý zákon termodynamiky, entropia zvyšuje s časom, ochladzuje horúce, vajcia proklovyvayutsya, ale naopak sa tak nestane, a tak ďalej. Kým energie je distribuované nerovnomerne v systéme, podľa teórie pravdepodobnosti, spôsoby ďalej ju rozptýliť viac než koncentrácie. Aj keď teoreticky je chladiaci káva môže mať šancu spontánne teplo znovu, v skutočnosti je to tak nemožné, že niečo také a nestane.

Hoci entropia musí byť vždy s časom zvyšovať, jasne to možno vidieť predovšetkým v uzavretých systémoch, v prospech svojich verejných náprotivkov energie môžu byť distribuované medzi atómami nerovnomerne vzhľadom k usmerneniu entropie vonkajšom priestore obklopujúcom otvorený systém.

V roku 1944 Erwin Schrödinger ( "Čo je život"), povedal: to je to, čo robí živé veci pre udržanie svojej existencie. Počas fotosyntézy, entropia vesmíru ako celok zvyšuje, ale závod samotný bráni rozpadu udržať usporiadanú vnútornú štruktúru. Z "po celom svete či už zlyhať, ak nemám piť čaj," zvolí prvý.

Avšak, v dobách termodynamiky Schrödingerova rovnica riešená len pre uzavreté systémy, ktoré sú tiež v stave termodynamickej rovnováhy. Netreba hovoriť, že život vznikol nie v nich.

V roku 1960, Ilya Prigogine, do istej miery podarilo predikciu správania otvorených systémov, v menšej miere pod kontrolou vonkajších zdrojoch energie (Nobel Prize 1977). Bohužiaľ, život vznikol tam, kde bol ďaleko od termodynamickej rovnováhy, a vplyv vonkajších zdrojoch energie - veľmi rovnaké predpovede v takom prostredí, my stále nevieme, ako na to.

V roku 1990, a to vďaka Američanov Chris Zharzinski (Chris Jarzynski) a Gavin Crookesovi (Gavin Crooks), všetko sa zmenilo. Bolo preukázané, že entropia termodynamického procesu (chladenie kávy) odpovedá jednoduchý vzťah: pravdepodobnosť, že atómy prechádzajú procesom delená pravdepodobnosti, že budú ísť v opačnom smere (, že miska, na rozdiel, zahrievajú náhodne). So zvyšujúcou sa produkciou entropia, tento pomer rastie: správanie systému sa stáva viac a viac "nezvratné", a pravdepodobnosť samozakipaniya káva v šálke klesá neúprosne.

Predpokladá sa, že v takomaDenia ešte tak ďaleko od termodynamickej rovnováhy prostredia, v ktorom sa spôsob uskutočňuje.

V skutočnosti, Jeremy iba Anglicko pridá do tohto prístupu je silný vplyv vonkajšieho zdroja (elektromagnetické vlny) a schopnosťou uvoľňovať teplo von - vlastnosti triedy systémov, ktoré sú živé organizmy, a neživých materiálov vyskytujúcich sa na zemskom povrchu.

Video: Nájdené planétu, kde existuje život

Anglicko simulácie ukazujú, že viskózna kvapalina tie častice, ktoré sa líšia v dôsledku vonkajších vplyvov, v priebehu času (zhora nadol) tvorí medzi sebou viac spojení. (Ilustračné Jeremy Anglicka.)

Neživé častice majú tendenciu sa rozptýliť viac energie, keď sú v rezonancii s externým zdrojom energie, alebo pohybovať v smere, v ktorom sa tlačil vonkajšia sila. Nakoniec, oni sú viac "náchylné" sa pohybovať v tomto smere, než v ktorejkoľvek inej. "Skupiny atómov obklopený termálne kúpele, určitej teplote, ako je tomu v prípade atmosféry alebo oceán sa preskupením v priebehu času, takže všetko, čo je lepšie "rezonovať" zdroj mechanického, elektromagnetického alebo chemickú prácu v ich prostredí "- vysvetľuje pán Anglicku.

Self-replikácie - proces, ktorý priniesol na Zemi všetkým obyvateľom život dnes - jeden z mechanizmov, ktorým môže systém rozptyľuje zvýšenie množstva energie v priebehu času. "Skvelý spôsob, ako rozptýliť energiu - je produkcia veľkého počtu kópií seba samého," - hovorí vedec.

V septembri (2013) Journal of Chemical Physics výskumných pracovníkov ukázali, že teoretická minimálna rozptyl sa vyskytujúce RNA molekuly s sebereprodukce a baktérií, je veľmi blízko k skutočné množstvo, ktoré tieto systémy rozptyľuje pri reprodukcii. V tomto prípade RNA (zrejme - DNA-life prekurzor) je obzvlášť "lacné", pokiaľ ide o stavebný materiál s energiou, ktorý určí jeho "víťazstvo".

Jeremy zdôrazňuje: niektoré neživé javy môžu byť spôsobené rovnakým spôsobom adaptácia hmoty pozdĺž línie maximálny stratový výkon. "Mnoho príkladov môže byť priamo pod nosom, ale vzhľadom k tomu, že nie sme hľadajú pre nich, nevidíme," - povedal fyzik.

Mimochodom, nedávno sa objavila diela, podľa ktorého viery v turbulentnej kvapaliny rozmnožovať spontánne požičiavaním energiu z posunu ich prostredia vrstiev. V ďalšom experimente sa zhluky mikrosfér ukázať ich sklon k pohlcovanie energie, väzba v blízkosti oblasti, v rovnakom klastra (self-reprodukcia). Sam Vedec sa domnieva, že vločky, duny, že viery majú veľa spoločného v tom zmysle, že všetci majú opakujúce sa štruktúru, ktorá vzniká v multilaterálnej systémy, poháňanými procesu tlmenie energie. V prípade, že by nemala byť pokusy na baktérie zabudnúť, že "existuje len mutácia", navyše schopná ovplyvniť priamo na mnohých faktoroch a nie je vždy nutné, aby sa ponáhľal s definíciou vedenia.

Skontrolujte, či všetky tieto myšlienky nie sú tak jednoduché: proces vzniku života z hromadu atómov by nemal byť rýchly. Na druhej strane, ktorá je súčasťou tejto koncepcie je stále možné zažiť - koreláciu účinnosť pohlcovanie energie mutantnými líniami živých buniek s rýchlosťou ich rozmnožovanie. Ak sú skutočne vo vzájomnom vzťahu, bude pán England dostane aspoň nepriame dôkazy o jeho nevine. V rovnakej dobe, a tam musí byť opatrní, keď sú horúce, začnete ventilátor noviny, ale to môže byť interpretovaná nielen ako samotná túžba atómov haldy zastúpené Petit Ivanova zvýšiť pohlcovanie energie v blízkom okolí.

Ak je tento názor potvrdilo, veľa bolestivých otázky typu "čo telo potrebuje vybavené X Y» prestane byť tak: všeobecné zákony rastu efektívnosti odvodu energie sú schopní vysvetliť celý rad vlastností rôznych organizmov, bez ich príťažlivosti za uši k často neisté postavenie evolučných výhod.