Ana Sayfa Fizik Fizik hayatın kökeni ile ne ilgisi var?

Fizik hayatın kökeni ile ne ilgisi var?

229
0
  Okuma Süresi:   Bu yazıyı  " 6 "  dakikada okuyabiliriniz.
Sitemin tek geliri olan reklamları görüntülemek için AdBlock eklentinizi kapatırsanız sevinirim 🙂

Yetmiş beş yıl önce, ünlü kuantum fizikçisi Erwin Schrödinger bir dizi ders verdi ve ardından Hayat Nedir? Adlı bir kitap yazdı.

Schrödinger, muhtemelen sahip olduğumuz en başarılı bilimsel teori olan kuantum mekaniğinin kurucularından biriydi. İnme sırasında atom çekirdeğinden yıldızlara kadar maddenin yapısını açıkladı. Yani burada, maddenin doğasını açıklayacak kadar güçlü bir teorinin mimarı oldu. Yaşamın doğasını da açıklayabilir mi?

Schrödinger, derslerinde, parlaklığına rağmen, hala çok şaşırtıcı bir yaşam bulduğunu, fizikçinin gözlerine baktığını kabul etmek zorunda kaldı. Canlı bir organizmanın içindeki tek tek atomların düzeyinde, sadece standart fiziktir – kimse bundan şüphelenmez. Fakat canlı bir hücre seviyesine ulaştığınızda, bir tür sihir oluyor gibi görünüyor.

Schrödinger’in yeni bir tür fiziğin dahil olması gerektiğini hissettiği kadar aptal atomların da böyle zekice şeyler yapmak için bir araya geldiği çok olağanüstü, çok şaşırtıcı. İçinde yeni bir tür fiziksel yasa bulmaya hazırlıklı olmamız gerektiğini söyledi. Sadece yeni bir kanun değil, yeni bir yasa.

Bu süre zarfında 75 yıl ve hatta biyolojideki olağanüstü gelişmelere rağmen, hiç kimse yaşamın nasıl olduğunu veya nasıl başladığını bilmiyor. Ama bence, son birkaç yılda, gizemi duvarında hayatı örten küçük bir çatlak gördük. Sanırım şimdi hayatı neyin zorlaştırdığını görmeye başlıyoruz.

Neden yeni bir yasaya ihtiyacımız var? Şu an sahip olduğumuz fiziğin nesi var?

Biyologlar hayatı bilgi olarak, yani bilgi depolama ve işleme açısından düşünürler. Kodlanmış bilgi gibi şeyler için bir anlatı yayınladılar. Örneğin, DNA’nız kodlanmış bilgilerle doludur – talimatlar, çeviri, transkripsiyon, düzenleme ve sinyalizasyon.

Biyosfer orijinal dünya çapında ağ gibidir. Fizikçiler veya kimyagerlerle yaşam hakkında konuştuğunuzda, moleküller arası kuvvetler ve şekiller, entropi, bağlayıcı enerjiler ve kuvvetler, bu tür şeyler hakkında konuşacaklar. Bu yüzden, ikiz anlatılarımız var, ancak fizik anlatısının gerçekten bireysel parçacık ve molekül seviyelerine uyarlandığı açık. Sisteme bir bütün olarak iyi uyum sağlamıyor.

Bilgi, sanırım, fizik ve biyolojiyi birleştirebilecek bir köprü sağlıyor. Yeni fiziğe ihtiyacımız var, çünkü bilgiyi sadece bir konuşma şekli olarak değil, aynı zamanda temel fiziğe fiziksel bir değişken olarak da eklemeliyiz.

Birçoğumuz bilgiyi bilgisayarlarda depolananlar olarak düşünüyoruz. Bir canlı nasıl bilgi içerebilir?

Bana öyle geliyor ki, canlı bir hücre gerçekten süper bir bilgisayar ve elbette bir beyin de inanılmaz bir hesaplama sistemi. Belki bir dijital bilgisayara çok fazla benzemiyor ama kesinlikle çok fazla miktarda bilgi işlemektedir. Bilgisayar analojisi yakın biri.

Zorluk, bilginin biyolojinin anahtarı olduğuna ikna olmamak, bilginin fiziğe nasıl dahil edilebileceğini anlamaya çalışıyor. 150 yıl önce bize matematiksel fizikçi James Clerk Maxwell ve ünlü iblisinin bize gösterdiği yolu gösterdiğine inanıyorum.

Maxwell’in Şeytanı Neydi?

Maxwell, küçük bir varlığı öngördü – bu, hareketlerini tek tek molekülleri algılayabilen ve enerjisini harcayamayacak bir cihazı kullanan, ancak bu molekülleri hızlı bir şekilde sıralayabilen bir cihaz kullanan, düşünmeye çalıştığım bir düşünce denemesiydi. ve yavaş. Böylece hızlı hareket eden molekülleri bir tarafa, yavaş hareket eden molekülleri diğer tarafa koyabilirdi.

Çünkü sıcaklık, moleküler hızın bir ölçüsüdür, aslında yararlı bir iş yapmak için bir tür ısı motorunun çalıştırılabileceği bir sıcaklık gradyanı yaratacaktır. Bu yüzden, Maxwell’in şeytanı, termodinamiğin aziz ikinci yasasının ihlali durumunda, bir gazın ısı enerjisinden işe yarar bir iş yapmak için bir cihazı çalıştırabilen bir tür kalıcı hareket makinesi yaratabilmektedir.

Bu ikinci yasa normalde ısının sadece sıcaktan soğuğa aktığını söyler. Maxwell’in iblisinin yaptığı şey, ısının geriye doğru akmasına izin vermektir – eğer istersen, zaman okunu tersine çevirerek – moleküler hız hakkında bilgi kullanarak.

Maxwell’in Şeytanı bize yaşam hakkında neler söylüyor?

Şey, canlı organizmaların Maxwell şeytanlarıyla dolu olduğu ortaya çıktı. Seninle konuştuğum gibi senin vücudundalar. Onlar titriyorlar, enerjiyi manipüle ediyorlar ve bilgi topluyorlar, işliyorlar ve cevap veriyorlar. Minik küçük moleküler makinelerle dolusunuz. Bu makineler, termodinamiğin ikinci yasasını ihlal etmemelerine rağmen, olağanüstü verimlilik seviyelerine ulaşarak marjlarını oynuyorlar.

Bu, insan beyninin – bir süper bilgisayarın kapasitesine sahip olmasına rağmen, elektrik enerjisini tüketecek olan – ancak küçük bir ampulün eşdeğeri üzerinde çalışmasının sebeplerinden biri.

Bilgiyi yaşam için itici bir güç olarak düşünebilir miyiz?

Öyleyse, bu bilginin bir tür “yaşam gücü” olduğunu mu söylüyorum? Peki, ‘güç’ kelimesi hayatla ilgili kötü çağrışımlara sahiptir, çünkü 19. Yüzyılda, yaşamın sırrının maddeyi besleyen ve onu hayata geçiren bir tür özel madde veya öz olduğuna inanılıyordu. .

Yaşam gücü, bence, birçok insanın ruhsal fenomenleriyle ya da maneviyatıyla ya da onun gibi bir şeyle ilişkili olduğunu düşünüyorum, bu yüzden kötü bir baskı yaptı. Ve bu gücü ölçemezseniz, size bir açıklama yapmanıza yardımcı olmaz. Yani bilgi bir güç değil: daha ince bir kavram.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz