Proč je tam život?

Video: Existuje život na 1 MMP?

Například pro fyzik Jeremy Anglie (Jeremy Anglie) z Massachusetts Institute of Technology (USA), původu života „je stejně předvídatelné jako tendence kamene spadnout.“

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

Přemýšlejme, nabízí vědce, Čt z fyzikálního hlediska rozlišuje neživé molekuly obsahující uhlík z živých ty jsou lépe absorbovat energii ze svého okolí a její rozptýlení v podobě tepla. Všimněte si, že, zdá se, že se tyto úkoly lze někdy zpracovat a saze, ale účinnost života v této oblasti je stále velmi vysoká.

Pokusil zavést rozdíly mezi živých i neživých ve vzorcích, pan Anglie k závěru, že skupina atomů, které jsou zdrojem třetích stran energie (sluneční paprsky, přítomnost chemických paliva), a který je obklopen tepelnou lázní (oceán, atmosféra), bude často postupně restrukturalizaci sami s cílem rozptýlit více a více energie. To znamená, že za určitých podmínek je věc určitě získat klíčové fyzikální vlastnosti spojené s životem.

Pokud opravdu určit, co Jeremy dělá, to dopadá takto: „Můžete začít s náhodným chomáčem atomů, které zářit po dlouhou dobu, a neměli byste být příliš překvapen, kdyby se náhle stává závod“

Je snadné pochopit, že část kolegy pana Anglie reagovala na jeho práci jako velmi nejisté, a druhá - jako průlom, a někteří věří, že to vyznačuje obou těchto funkcí. Takže, Eugene Shakhnovich z Harvard University (USA) považuje za velmi spekulativní, alespoň v této fázi. Ano, vzorec, který popisuje chování hmoty za určitých podmínek, pracuje. Ale je to touha atomy lepší rozptýlení energie záruku pro vývoj procesu, který vedl ke vzniku života? ..

Myšlenka Jeremy Anglie je v podstatě jednoduchá: druhý zákon termodynamiky, entropie zvyšuje s časem, ochlazuje horké, vejce proklovyvayutsya, ale naopak se tak nestane, a tak dále. Zatímco energie je distribuováno nerovnoměrně v systému, podle teorie pravděpodobnosti, způsoby dále ji rozptýlit více než koncentrace. I když teoreticky je chladicí káva může mít šanci spontánně teplo znovu, ve skutečnosti je to tak nemožné, že něco takového a nestane.

Přestože entropie musí být vždy s časem zvyšovat, jasně to lze spatřovat především v uzavřených systémech, ve prospěch svých veřejných protějšků energie mohou být distribuovány mezi atomy nerovnoměrně vzhledem k usměrnění entropie vně, v prostoru obklopujícím otevřený systém.

V roce 1944 Erwin Schrödinger ( „Co je život“), řekl: to je to, co dělá živé věci pro udržení své existence. Během fotosyntézy, entropie vesmíru jako celek zvyšuje, ale závod samotný brání rozpadu udržet uspořádanou vnitřní strukturu. Z „po celém světě ať už selhat, pokud nemám pít čaj,“ zvolí první.

Nicméně, v dobách termodynamiky Schrodingerova rovnice řešena pouze pro uzavřené systémy, které jsou také ve stavu termodynamické rovnováhy. Netřeba říkat, že život vznikl ne v nich.

V roce 1960, Ilya Prigogine, do jisté míry podařilo predikci chování otevřených systémů, v menší míře pod kontrolou vnějších zdrojích energie (Nobel Prize 1977). Bohužel, život vznikl tam, kde byl daleko od termodynamické rovnováhy, a vliv vnějších zdrojích energie - velmi stejné předpovědi v takovém prostředí, my stále nevíme, jak na to.

V roce 1990, a to díky Američanů Chris Zharzinski (Chris Jarzynski) a Gavin Crookesovi (Gavin Crooks), všechno se změnilo. Bylo prokázáno, že entropie termodynamického procesu (chlazení kávy) odpovídá jednoduchý vztah: pravděpodobnost, že atomy procházejí procesem dělená pravděpodobnosti, že budou jít v opačném směru (, že miska, na rozdíl, zahřívají náhodně). Se zvyšující se produkcí entropie, tento poměr roste: chování systému se stává více a více „nezvratné“, a pravděpodobnost samozakipaniya káva v šálku klesá neúprosně.

Předpokládá se, že v takovémaDenia ještě tak daleko od termodynamické rovnováhy prostředí, ve kterém se způsob provádí.

Ve skutečnosti, Jeremy pouze Anglie přidá do tohoto přístupu je silný vliv vnějšího zdroje (elektromagnetické vlny) a schopností uvolňovat teplo ven - vlastnosti třídy systémů, které jsou živé organismy, a neživých materiálů vyskytujících se na zemském povrchu.

Video: Nalezené planetu, kde existuje život

Anglie simulace ukazují, že viskózní kapalina ty částice, které se liší v důsledku vnějších vlivů, v průběhu času (shora dolů) tvoří mezi sebou více spojení. (Ilustrační Jeremy Anglie.)

Neživé částice mají tendenci se rozptýlit více energie, když jsou v rezonanci s externím zdrojem energie, nebo pohybovat ve směru, ve kterém se tlačil vnější síla. Nakonec, oni jsou více „náchylné“ se pohybovat v tomto směru, než v kterékoli jiné. „Skupiny atomů obklopen termální lázně, určité teplotě, jako je tomu v případě atmosféry nebo oceán se přeskupí v průběhu času, takže vše, co je lepší "rezonovat" zdroj mechanického, elektromagnetického nebo chemickou práci v jejich prostředí „- vysvětluje pan Anglii.

Self-replikace - proces, který přinesl na Zemi všem obyvatelům život dnes - jeden z mechanismů, kterým může systém rozptyluje zvýšení množství energie v průběhu času. „Skvělý způsob, jak rozptýlit energii - je produkce velkého počtu kopií sebe sama,“ - říká vědec.

V září (2013) Journal of Chemical Physics výzkumných pracovníků ukázaly, že teoretická minimální rozptyl se vyskytující RNA molekuly s sebereprodukce a bakterií, je velmi blízko k skutečné množství, která tyto systémy rozptyluje při reprodukci. V tomto případě RNA (zřejmě - DNA-life prekurzor) je obzvláště „levné“, pokud jde o stavební materiál s energií, který určí jeho „vítězství“.

Jeremy zdůrazňuje: některé neživé jevy mohou být způsobeny stejným způsobem adaptace hmoty podél linie maximální ztrátový výkon. „Mnoho příkladů může být přímo pod nosem, ale vzhledem k tomu, že nejsme hledají pro ně, nevidíme,“ - řekl fyzik.

Mimochodem, nedávno se objevila díla, podle kterého víry v turbulentní kapaliny rozmnožovat spontánně půjčováním energii z posunu jejich prostředí vrstev. V dalším experimentu se shluky mikrosfér ukázat jejich sklon k pohlcování energie, vazba v blízkosti oblasti, ve stejném clusteru (self-reprodukce). Sam Vědec se domnívá, že vločky, duny, že víry mají mnoho společného v tom smyslu, že všichni mají opakující se strukturu, která vzniká v vícestranné systémy, poháněnými procesu tlumení energie. V případě, že by neměla být pokusy na bakterie zapomenout, že „existuje jen mutace“, navíc schopna ovlivnit přímo na mnoha faktorech a není vždy nutné, aby si pospíšil s definicí vedení.

Zkontrolujte, zda všechny tyto myšlenky nejsou tak jednoduché: proces vzniku života z hromadu atomů by neměl být rychlý. Na druhé straně, která je součástí této koncepce je stále možné zažít - korelaci účinnost pohlcování energie mutantními liniemi živých buněk s rychlostí jejich rozmnožování. Jsou-li skutečně ve vzájemném vztahu, bude pan England obdrží alespoň nepřímé důkazy o jeho nevině. Ve stejné době, a tam musí být opatrní, když jsou horké, začnete ventilátor noviny, ale to může být interpretována nejen jako pouhá touha atomů haldy zastoupeny Petit Ivanova zvýšit pohlcování energie v blízkém okolí.

Je-li tento názor potvrdilo, mnoho bolestivých otázky typu „co tělo potřebuje vybaveny X Y» přestane být tak: obecné zákony růstu účinnosti odvodu energie jsou schopni vysvětlit celou řadu vlastností různých organismů, aniž by jejich přitažlivosti za uši k často nejisté postavení evolučních výhod.