Неплохая научно-популярная статья с результатами по термодинамике живых систем
Здесь.
Хотя эта небольшая заметка и содержит неточности, на которые мне указал ув. evgeniirudnyi ниже в комментариях, рекомендую её прочесть для общего развития и для понимания термодинамических проблем, которые необходимо преодолеть естественным образом (без учета интеллектуального управления) тем, кто ратует за неинтеллектуальное абиотическое начало жизни.
Вкратце, естественные процессы характеризуются, в частности, двумя параметрами: энтропией и энергией. В результате естественного течения физических процессов (природных регулярностей или флуктуаций) в системах энергия имеет тенденцию высвобождаться (см. принцип минимума полной потенциальной энергии), что сопровождается понижением свободной энергии системы, а суммарная энтропия системы и среды, наоборот, увеличиваться (см. второе начало термодинамики). Однако жизнь харатеризуется высокими значениями свободной энергии и низкими значениями энтропии системы.
Вот этот двойной порог естественным процессам (без интеллектуального управления синтезом) не удается преодолеть. Одновременное повышение и энергии, и энтропии? Сколько угодно! Например, возгорание. Одновременное понижение и энтропии, и энергии тоже происходит самопроизвольно: например, образование кристаллов. Нам же с точки зрения возможного ответа на вопрос о происхождении жизни интересен был бы только такой результат, который приводит к понижению энтропии и одновременному увеличению энергии системы. Однако этого в неживой природе не наблюдается.
Единственная лазейка (а, как всегда, они присутствуют, чтоб жизнь мёдом не казалась) состоит в чисто теоретической возможности самопроизвольного образования живых систем в сильно термодинамически неравновесных состояниях. Но и здесь у наших оппонентов не густо: неравновесные состояния вообще «живут» достаточно короткое время, и те флуктуации, которые потребляют энтропию, не являются исключениями. В добавок к этому, неуправляемый приток энергии в систему, находящуюся в неравновесном состоянии, необходимый для преодоления энергетического барьера, без вариантов катастрофически увеличивает энтропию системы.
Так что, как ни крути, нужен интеллектуальный синтез. Ох, как не хочется это признавать!
Единственно, что я бы не делал никаких серьёзных выводов из вероятностных оценок. Да, они очень популярны, но это тычок «пальцем в небо». У меня уже давно сложилось мнение, что в разговорах с абиогенезниками не нужно козырять оценками вероятности самозарождения. При всём уважении к сэру Фреду Хойлу, его расхожий пример с торнадо, который на свалке собирает из запчастей автомобиль в рабочем состоянии, всё же наивен. Нам возражают наши собеседники: кто его знает, как эти оценки выводились и что принималось при их выводе?! И, что гораздо более важно, как учитывались алтернативные сценарии развития событий (вспомним тот же пример с крайне малой вероятностью рождения конкретного человека и, тем не менее, родившегося)? Всё это верно. Дадим нашим друзьям фору (они это любят).
Британский астроном Фред Хойл (Fred Hoyle) (1915-2001)
Гораздо мощнее аргумент организации, то есть установления граничных условий на движение частиц системы, однако, как я уже не раз писал, на мой взгляд, он неуловим на уровне термодинамики. По крайней мере, я не вижу, как его там применять. Кое-что можно, наверное, сказать об именно такой, а не иной организации атомов (аргумент тонкой настройки параметров основных физических взаимодействий), но это, по большому счёту, неизведанная область для меня. Кстати, тот же Хойл говорил о том, что, судя по одному только атому углерода, можно сделать вывод о гениальности и мощи Разума, стоящего за его созданием.
Суть же аргумента организации состоит в том, что г.у. и само движение частиц материи, составляющей физическую систему (в данном случае живую), представляют собой две эпистемологически совершенно различные категории. Впервые внимание на это обратил ещё сэр Исаак Ньютон. Граничные условия никаким образом не зависят от движения частиц системы. Напротив, они задают характеристики движения. Вспомним хотя бы университетский курс дифференциальных уравнений: из всего (бесконечного) континуума траекторий системы, подстановка г.у. в уравнения движения выделяет одну определенную траекторию. Такие категории, как граничные условия и измерение величины, отличны от движения частиц материи и к нему не сводятся.
Исаак Ньютон (1643-1727). «Портрет кисти Неллера» (с), датируемый 1689 г.
Здесь Ньютону 46 лет.
Таким образом, организация движения частиц материи никаким боком из самого движения не вытекает, как нас постоянно пытаются убедить. Она является внешним независимым фактором по отношению к движению материи. Конкретика биофизики и теоретической биологии состоит, в частности, в выявлении этих граничных условий, различных в каждом отдельном случае.
Особенно ярко это видно на примере трансляции генетического кода, о которой я уже много писал. Граничными условиями на движение частиц системы (иРНК, рибосомы, полипептид) являются правила трансляции, выражающиеся в существовании особых ферментов (арсаз), нагружающих нужными аминокислотами макромолекулы тРНК для синтеза полипептида. То, какой аминокислотой будет нагружена данная транспортная РНК, никак не зависит от последовательности нуклеотидов в информационной РНК. Нужная по генетическому коду тРНК (то есть по правилам соответствия «кодон иРНК-аминокислота») разгрузится на рибосоме с последующим присоединением её груза к полипептиду только потому, что она, как вилка в розетку, войдет своим антикодоном в кодон иРНК. «Не те» тРНК в розетку не воткнутся! Адаптер в чистом виде.
Желаемое сторонниками абиогенеза естественное объяснение организации живых систем должно учитывать то, что для обеспечения воспроизведения живого существа его генетический код должен, кодируя белки дочернего организма, кодировать и саму систему трансляции (декодирования). В довесок к этому, нашим друзьям необходимо естественным образом, не прибегая к целеполаганию, объяснить, например, такие наблюдения, как дифференцированный подход к генетическому коду: в случае транскрипции, одной из функций которой является получение иРНК по ДНК, генетический код интерпретируется системой как данные; в случае трансляции фактически тот же код (в виде иРНК) интерпретируется как программа синтеза белка (подробнее здесь).
Вот такие штуки уже гораздо труднее (на самом деле, невозможно) объяснить, не привлекая целеполагание!
философ Томас Нагель (Thomas Nagel), род. 1937
На мой взгляд, вульгарный псевдонаучный атеизм, каким нас пичкали в школе, а кого и в институте, просто уже несерьёзен. С индоктринированными таким образом людьми вообще мало что можно предметно обсуждать. Они всё время ноют, что никаких следов действий Бога в мире они разглядеть не могут, но когда им указывают на такие следы, например, в форме систем обработки информации в живых организмах, они и слушать не хотят. Совсем другое дело - говорить о неких особых природных законах живой материи, как это делает атеист Томас Нагель. По крайней мере, надо отдать таким людям должное: они не упираются против очевидностей, как некоторые, и не садятся в лужу. Хотя бы так... В отличие от вульгарных атеистов, они признают целеполагание, хотя и пытаются приписать его неким мифическим безличным законам, а не воле Творца.
Наконец, уже упомянутая мной выше мысль Фреда Хойла об атоме углерода свидетельствует о том, что разумному ответственному за свои слова наблюдателю всё-таки достаточно того, что нам предоставлено в качестве объективной реальности, данной нам в ощущениях, чтобы от этой материальной реальности делать заключения о её Творце. Так что те, кто капризничает(*), не желая признавать присутствие следов разумной творческой активности в этом мире, и в самом деле безответны (Римл.1:20).
-----
* Действительно, мне недавно пришлось убедиться в том, что взрослые образованные люди, причём учащие других, ведут себя буквально, как упрямые дети. Одному моему собеседнику, видите ли, не понравилось то, что значение отношения длины окружности к диаметру не является целым числом. По его логике, если бы наш мир был действительно разумно сотворен, это значение числа "пи" было бы целым числом 3. Ну что это, как не детский каприз?!
Хотя эта небольшая заметка и содержит неточности, на которые мне указал ув. evgeniirudnyi ниже в комментариях, рекомендую её прочесть для общего развития и для понимания термодинамических проблем, которые необходимо преодолеть естественным образом (без учета интеллектуального управления) тем, кто ратует за неинтеллектуальное абиотическое начало жизни.
Вкратце, естественные процессы характеризуются, в частности, двумя параметрами: энтропией и энергией. В результате естественного течения физических процессов (природных регулярностей или флуктуаций) в системах энергия имеет тенденцию высвобождаться (см. принцип минимума полной потенциальной энергии), что сопровождается понижением свободной энергии системы, а суммарная энтропия системы и среды, наоборот, увеличиваться (см. второе начало термодинамики). Однако жизнь харатеризуется высокими значениями свободной энергии и низкими значениями энтропии системы.
Вот этот двойной порог естественным процессам (без интеллектуального управления синтезом) не удается преодолеть. Одновременное повышение и энергии, и энтропии? Сколько угодно! Например, возгорание. Одновременное понижение и энтропии, и энергии тоже происходит самопроизвольно: например, образование кристаллов. Нам же с точки зрения возможного ответа на вопрос о происхождении жизни интересен был бы только такой результат, который приводит к понижению энтропии и одновременному увеличению энергии системы. Однако этого в неживой природе не наблюдается.
Единственная лазейка (а, как всегда, они присутствуют, чтоб жизнь мёдом не казалась) состоит в чисто теоретической возможности самопроизвольного образования живых систем в сильно термодинамически неравновесных состояниях. Но и здесь у наших оппонентов не густо: неравновесные состояния вообще «живут» достаточно короткое время, и те флуктуации, которые потребляют энтропию, не являются исключениями. В добавок к этому, неуправляемый приток энергии в систему, находящуюся в неравновесном состоянии, необходимый для преодоления энергетического барьера, без вариантов катастрофически увеличивает энтропию системы.
Так что, как ни крути, нужен интеллектуальный синтез. Ох, как не хочется это признавать!
Единственно, что я бы не делал никаких серьёзных выводов из вероятностных оценок. Да, они очень популярны, но это тычок «пальцем в небо». У меня уже давно сложилось мнение, что в разговорах с абиогенезниками не нужно козырять оценками вероятности самозарождения. При всём уважении к сэру Фреду Хойлу, его расхожий пример с торнадо, который на свалке собирает из запчастей автомобиль в рабочем состоянии, всё же наивен. Нам возражают наши собеседники: кто его знает, как эти оценки выводились и что принималось при их выводе?! И, что гораздо более важно, как учитывались алтернативные сценарии развития событий (вспомним тот же пример с крайне малой вероятностью рождения конкретного человека и, тем не менее, родившегося)? Всё это верно. Дадим нашим друзьям фору (они это любят).
Британский астроном Фред Хойл (Fred Hoyle) (1915-2001)
Гораздо мощнее аргумент организации, то есть установления граничных условий на движение частиц системы, однако, как я уже не раз писал, на мой взгляд, он неуловим на уровне термодинамики. По крайней мере, я не вижу, как его там применять. Кое-что можно, наверное, сказать об именно такой, а не иной организации атомов (аргумент тонкой настройки параметров основных физических взаимодействий), но это, по большому счёту, неизведанная область для меня. Кстати, тот же Хойл говорил о том, что, судя по одному только атому углерода, можно сделать вывод о гениальности и мощи Разума, стоящего за его созданием.
Суть же аргумента организации состоит в том, что г.у. и само движение частиц материи, составляющей физическую систему (в данном случае живую), представляют собой две эпистемологически совершенно различные категории. Впервые внимание на это обратил ещё сэр Исаак Ньютон. Граничные условия никаким образом не зависят от движения частиц системы. Напротив, они задают характеристики движения. Вспомним хотя бы университетский курс дифференциальных уравнений: из всего (бесконечного) континуума траекторий системы, подстановка г.у. в уравнения движения выделяет одну определенную траекторию. Такие категории, как граничные условия и измерение величины, отличны от движения частиц материи и к нему не сводятся.
Исаак Ньютон (1643-1727). «Портрет кисти Неллера» (с), датируемый 1689 г.
Здесь Ньютону 46 лет.
Таким образом, организация движения частиц материи никаким боком из самого движения не вытекает, как нас постоянно пытаются убедить. Она является внешним независимым фактором по отношению к движению материи. Конкретика биофизики и теоретической биологии состоит, в частности, в выявлении этих граничных условий, различных в каждом отдельном случае.
Особенно ярко это видно на примере трансляции генетического кода, о которой я уже много писал. Граничными условиями на движение частиц системы (иРНК, рибосомы, полипептид) являются правила трансляции, выражающиеся в существовании особых ферментов (арсаз), нагружающих нужными аминокислотами макромолекулы тРНК для синтеза полипептида. То, какой аминокислотой будет нагружена данная транспортная РНК, никак не зависит от последовательности нуклеотидов в информационной РНК. Нужная по генетическому коду тРНК (то есть по правилам соответствия «кодон иРНК-аминокислота») разгрузится на рибосоме с последующим присоединением её груза к полипептиду только потому, что она, как вилка в розетку, войдет своим антикодоном в кодон иРНК. «Не те» тРНК в розетку не воткнутся! Адаптер в чистом виде.
Желаемое сторонниками абиогенеза естественное объяснение организации живых систем должно учитывать то, что для обеспечения воспроизведения живого существа его генетический код должен, кодируя белки дочернего организма, кодировать и саму систему трансляции (декодирования). В довесок к этому, нашим друзьям необходимо естественным образом, не прибегая к целеполаганию, объяснить, например, такие наблюдения, как дифференцированный подход к генетическому коду: в случае транскрипции, одной из функций которой является получение иРНК по ДНК, генетический код интерпретируется системой как данные; в случае трансляции фактически тот же код (в виде иРНК) интерпретируется как программа синтеза белка (подробнее здесь).
Вот такие штуки уже гораздо труднее (на самом деле, невозможно) объяснить, не привлекая целеполагание!
философ Томас Нагель (Thomas Nagel), род. 1937
На мой взгляд, вульгарный псевдонаучный атеизм, каким нас пичкали в школе, а кого и в институте, просто уже несерьёзен. С индоктринированными таким образом людьми вообще мало что можно предметно обсуждать. Они всё время ноют, что никаких следов действий Бога в мире они разглядеть не могут, но когда им указывают на такие следы, например, в форме систем обработки информации в живых организмах, они и слушать не хотят. Совсем другое дело - говорить о неких особых природных законах живой материи, как это делает атеист Томас Нагель. По крайней мере, надо отдать таким людям должное: они не упираются против очевидностей, как некоторые, и не садятся в лужу. Хотя бы так... В отличие от вульгарных атеистов, они признают целеполагание, хотя и пытаются приписать его неким мифическим безличным законам, а не воле Творца.
Наконец, уже упомянутая мной выше мысль Фреда Хойла об атоме углерода свидетельствует о том, что разумному ответственному за свои слова наблюдателю всё-таки достаточно того, что нам предоставлено в качестве объективной реальности, данной нам в ощущениях, чтобы от этой материальной реальности делать заключения о её Творце. Так что те, кто капризничает(*), не желая признавать присутствие следов разумной творческой активности в этом мире, и в самом деле безответны (Римл.1:20).
-----
* Действительно, мне недавно пришлось убедиться в том, что взрослые образованные люди, причём учащие других, ведут себя буквально, как упрямые дети. Одному моему собеседнику, видите ли, не понравилось то, что значение отношения длины окружности к диаметру не является целым числом. По его логике, если бы наш мир был действительно разумно сотворен, это значение числа "пи" было бы целым числом 3. Ну что это, как не детский каприз?!