Dlaczego istnieje życie?

Wideo: Czy istnieje życie z dniem 1 MMP?

Na przykład, dla fizyka Jeremy Anglia (Jeremy Anglia) z Massachusetts Institute of Technology (USA), pochodzenie życia „jest tak przewidywalna jak tendencja kamień spadnie w dół.”

Jeremy Anglia 31 lat, a on ... No, już zobaczyć. (Fot Katherine Taylor).

Pomyślmy, oferuje naukowiec Sat z fizycznego punktu widzenia wyróżnia nieożywione cząsteczki zawierające węgiel z życia: te ostatnie są lepiej pochłaniające energię z ich środowisku i jego dyspersji w postaci ciepła. Należy zauważyć, że, jak widać, takie zadania mogą czasami obsłużyć i sadza, ale skuteczność życia w tej dziedzinie jest nadal bardzo wysoki.

Starał się przedstawić różnice pomiędzy żywych i nieożywionych we wzorach Pan Anglii stwierdził, że grupa atomów, które są źródłami innych producentów energii (promienie słoneczne, obecność paliwa chemiczne), i który jest otoczony kąpieli cieplnej (ocean, atmosfera), to często być stopniowo restrukturyzacji sami, aby rozproszyć coraz więcej energii. Tak więc, pod pewnymi warunkami, sprawa z pewnością nabyć kluczowe atrybuty fizyczne związane z życiem.

Jeśli naprawdę wskazać co robi Jeremy okazuje się, co następuje: „Aby rozpocząć z losową wad węgla, które świecą przez długi czas i nie powinno być zbyt zaskoczony, gdyby nagle staje zakład”

Łatwo jest zrozumieć, że część kolegów pana Anglii zareagował na jego pracę jako bardzo niepewne, a drugi - jako przełom, a niektórzy uważają, że charakteryzuje obu tych funkcji. Tak, Eugene Shakhnovich z Harvard University (USA) uważa za głęboko spekulatywny, przynajmniej na tym etapie. Tak, formuła, która opisuje zachowanie materii w pewnych warunkach, działa. Ale jest to pragnienie atomy lepiej rozproszyć gwarancję energii dla rozwoju procesu prowadzącego do powstania życia? ..

Pomysł Jeremy Anglii jest w zasadzie prosta: druga zasada termodynamiki, entropia wzrasta z czasem, chłodzi gorące, jajka proklovyvayutsya, ale wręcz przeciwnie nie dzieje, i tak dalej. Podczas gdy energia jest rozprowadzana nierównomiernie w systemie, zgodnie z teorią prawdopodobieństwa, sposoby dodatkowo odprowadzić ją ponad koncentracji. Chociaż w teorii kawa chłodzenia może mieć szansę spontanicznie ogrzać się ponownie, w rzeczywistości, to jest tak niemożliwe, że coś takiego i nie dzieje.

Mimo, że entropia zawsze musi wzrastać z upływem czasu, to wyraźnie widać głównie w układach zamkniętych, korzyści z ich odpowiednikami publiczne energii mogą być rozpowszechniane między atomami nierównomiernie ze względu na przekazie entropii na zewnątrz, w przestrzeni otaczającej otwarty system.

W 1944 roku Erwin Schrödinger ( „Czym jest życie”) powiedział: to jest to, co sprawia, że ​​żywe istoty, aby utrzymać swoje istnienie. W procesie fotosyntezy, entropia świata jako całości, zwiększa się, a sama roślina zapobiega rozkładowi utrzymania uporządkowaną strukturę wewnętrzną. Z „całego świata, czy nie, jeśli nie piję herbatę”, to wybiera to pierwsze.

Jednakże, w czasie termodynamiki równanie Schródinger rozwiązany jedynie dla zamkniętych systemach, które są również w stanie równowagi termodynamicznej. Nie trzeba dodawać, życie nie pojawiły się w nich.

W 1960 roku, Ilya Prigogine do pewnego stopnia udało się przewidywania zachowania systemów otwartych, w mniejszym stopniu kontrolowany przez zewnętrznych źródeł energii (nagroda Nobla 1977). Niestety, życie powstało tam, gdzie był daleki od równowagi termodynamicznej, a wpływ zewnętrznych źródeł energii - bardzo podobnie przewidywania w takim środowisku, nadal nie wiem jak to zrobić.

W 1990, dzięki Amerykanom Chris Zharzinski (Chris Jarzyński) oraz Gavin Crookes (Gavin Crooks), wszystko się zmieniło. Wykazano, iż entropia termodynamicznej procesu (kawa chłodzenia) odpowiada prostej zależności: prawdopodobieństwo, że atomy przejść przez ten proces, podzielonej przez prawdopodobieństwa które idą w kierunku przeciwnym (to kielich, w przeciwieństwie do ogrzania się przypadkowo). Wraz ze wzrostem produkcji entropii, współczynnik ten rośnie: zachowanie systemu staje się coraz bardziej „nieodwracalne”, a prawdopodobieństwo samozakipaniya kawy w filiżance spada nieubłaganie.

Chodzi o to, że w takichiDenia jeszcze tak daleko od równowagi termodynamicznej z otoczeniem, w którym odbywa się proces.

Faktycznie, Jeremy Anglia dodawane tylko do tego podejścia jest silny wpływ zewnętrznego źródła (fala elektromagnetyczna) oraz zdolnością do uwalniania ciepła na zewnątrz - to cechy tej klasy systemów, które są żywymi organizmami i materiałów nieożywionych zachodzących na powierzchni Ziemi.

Wideo: Znaleziono planetę, gdzie istnieje życie

Anglia Symulacja wskazuje, że lepki płyn te cząsteczki, które różnią się w wyniku działania sił zewnętrznych, w czasie (z góry na dół) tworzą między sobą więcej połączeń. (Ilustracja Jeremy Anglia).

Cząstki martwego mają skłonność do rozpraszania więcej energii, gdy są one w rezonansie z zewnętrznego źródła zasilania lub przemieszczania się w kierunku, w którym są one popychane na zewnątrz siły. Ostatecznie, są one bardziej „skłonność” do poruszania się w tym kierunku niż w innych. „Grup atomów otoczonych termalne pewnej temperatury, jak w przypadku atmosfery lub oceanu będzie zmienić się z czasem tak, że wszystko jest lepsze "rezonować" źródło mechanicznej, chemicznej lub elektromagnetycznego w ich środowisku pracy „- wyjaśnia pan Anglię.

Samoreplikacji - to proces, który przyniósł na Ziemię wszystkich mieszkańców do życia dziś - jeden z mechanizmów, dzięki którym system może rozproszyć zwiększenie ilości energii w czasie. „Świetny sposób, aby rozpraszać energię - jest produkcja dużej liczby kopii siebie” - mówi naukowiec.

Wrzesień (2013), wydanie Journal of Physics Chemical Badania wykazały, że teoretyczna minimalna rozpraszanie występujących cząsteczek RNA o samoreprodukcji i bakterii, jest bardzo zbliżone do rzeczywistych wielkości, które rozpraszają te systemy na reprodukcję. W tym przypadku RNA (podobno - prekursor DNA na życie) jest szczególnie „tanie” w zakresie materiałów budowlanych energii, który określa jego „zwycięstwo”.

Jeremy podkreśla: niektóre nieożywiony zjawiska mogą być spowodowane przez ten sam proces adaptacji materii wzdłuż linii największego rozproszenia mocy. „Wiele przykładów może być tuż pod naszym nosem, ale ze względu na fakt, że nie patrzy na nich, nie widzimy” - powiedział fizyk.

Nawiasem mówiąc, niedawno pojawiła się prace, zgodnie z którym w turbulentne wiry płyny rozmnażać się spontanicznie przez pożyczanie moc z przesunięciem warstw swoje środowisko. W innym doświadczeniu z klastrami mikrokulki wykazują swoją skłonność do rozpraszania energii wiązania w pobliżu kulki w tym samym klastrze (samoreprodukcji). Sam naukowiec uważa, że ​​płatki śniegu, wydmy, wiry mają wiele wspólnego w tym sensie, że wszystkie one mają powtarzalną strukturę, która powstaje w systemach wielostronnych, napędzanych przez proces rozpraszania energii. W przypadku nie powinno być eksperymenty na bakterie zapominać, że „nie są po prostu mutacje”, ponadto w stanie wpływać bezpośrednio od wielu czynników i nie zawsze jest konieczne, aby pospieszyć z definicji ołowiu.

Sprawdzić wszystkie te pomysły nie są tak proste: proces powstania życia ze sterty węgla nie powinno być szybkie. Z drugiej strony, część koncepcji jest jeszcze możliwość doświadczyć - korelowanie efektywność rozpraszania energii przez zmutowane linie żywych komórek z szybkością ich rozmnażania. Jeśli rzeczywiście są one skorelowane, Pan Anglia otrzyma co najmniej pośredni dowód jego niewinności. W tym samym czasie, i nie trzeba być ostrożnym, gdy są gorące, zaczynasz wentylatora gazetę, ale może to być interpretowane nie tylko jako zwykła chęć atomów sterty reprezentowane Petit Ivanova poprawić rozpraszanie energii w okolicy.

Jeśli pogląd ten potwierdził, wiele bolesnych pytania typu „co organizm potrzebuje funkcja X Y» przestanie być tak: ogólne prawa wzrostu efektywności rozpraszania energii są w stanie wyjaśnić wiele cech różnych organizmów bez ich przyciągania za uszy do często niepewnego statusu ewolucyjnych zalet.