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/

comments: 0 »
ЗАДАТЬ ВОПРОС >>>

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Comment

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>