Sažetak knjige: Erwin Schrödinger - Što je život sa stajališta fizike. Erwin Schrödinger Što je život? Što je život Schrödinger pdf
Najvažniji dio žive stanice - kromosomska nit - može se nazvati aperiodnim kristalom. U fizici smo se do sada bavili samo periodičnim kristalima. Stoga ne čudi da je organski kemičar već dao veliki i važan doprinos rješenju problema života, dok fizičar nije dao gotovo ništa.
Zašto su atomi tako mali? Mnogi su primjeri ponuđeni kako bi se ova činjenica razjasnila široj javnosti, ali nijedan nije bio upečatljiviji od onoga koji je jednom dao Lord Kelvin: pretpostavimo da možete staviti etikete na sve molekule u čaši vode; nakon toga ćete sadržaj čaše izliti u ocean i temeljito promiješati ocean kako bi se označene molekule ravnomjerno rasporedile u svim morima svijeta; Ako zatim uzmete čašu vode bilo gdje, bilo gdje u oceanu, naći ćete u ovoj čaši oko stotinu svojih označenih molekula.
Svi naši osjetilni organi, sastavljeni od nebrojenih atoma, suviše su grubi da bi osjetili udarce jednog atoma. Ne možemo vidjeti, čuti ili osjetiti pojedinačne atome. Mora li biti ovako? Da nije tako, da je ljudski organizam toliko osjetljiv da nekoliko atoma ili čak jedan atom može ostaviti zamjetan utisak na naša osjetila, kakav bi život bio!
Postoji samo jedna i jedina stvar koja nas posebno zanima o nama samima, a to je ono što možemo osjećati, misliti i razumjeti. U odnosu na one fiziološke procese koji su odgovorni za naše misli i osjećaje, svi ostali procesi u tijelu imaju sporednu ulogu, barem s ljudskog gledišta.
Svi atomi cijelo vrijeme prolaze kroz potpuno nasumična toplinska gibanja. Tek u kombinaciji ogromnog broja atoma počinju djelovati statistički zakoni i kontrolirati ponašanje tih asocijacija s preciznošću koja se povećava s brojem atoma uključenih u proces. Na taj način događaji dobivaju istinski prirodne značajke. Točnost fizikalnih zakona temelji se na velikom broju uključenih atoma.
Stupanj netočnosti koji bi se trebao očekivati u bilo kojem fizikalnom zakonu je √n. Ako određeni plin pri određenom tlaku i temperaturi ima određenu gustoću, onda mogu reći da se unutar određenog volumena nalazi n molekula plina. Ako u nekom trenutku možete provjeriti moju izjavu, ustanovit ćete da je netočna, a odstupanje će biti reda veličine √n. Stoga, ako je n = 100, otkrili biste da je odstupanje približno 10. Dakle, relativna pogreška ovdje iznosi 10%. Ali ako je n = 1 milijun, vjerojatno biste otkrili da je odstupanje oko 1000, pa je relativna pogreška jednaka 0,1%.
Organizam mora imati relativno masivnu strukturu kako bi mogao uživati u prosperitetu sasvim preciznih zakona kako u svom unutarnjem životu tako iu interakciji s vanjskim svijetom. Inače bi broj uključenih čestica bio premalen, a "zakon" previše neprecizan.
poglavlje II. Mehanizam nasljeđivanja
Gore smo došli do zaključka da organizmi sa svim biološkim procesima koji se u njima odvijaju moraju imati vrlo "poliatomsku" strukturu, te je za njih nužno da slučajni "monatomski" fenomeni ne igraju preveliku ulogu u njima. Sada znamo da ovo gledište nije uvijek točno.
Dopustite mi da upotrijebim riječ "obrazac" organizma da označim ne samo strukturu i funkcioniranje organizma u odrasloj dobi ili u bilo kojoj drugoj specifičnoj fazi, već i organizam u njegovom ontogenetskom razvoju, od oplođenog jajašca do faze zrelosti kada počinje se razmnožavati. Sada se zna da je cijeli ovaj holistički plan u četiri dimenzije (prostor + vrijeme) određen građom samo jedne stanice, odnosno oplođene jajne stanice. Štoviše, njegova jezgra, točnije, par kromosoma: jedan set dolazi od majke (jajne stanice), a jedan od oca (oplodni spermij). Svaki kompletan set kromosoma sadrži cijeli kod pohranjen u oplođenom jajašcu, koje predstavlja najraniju fazu buduće jedinke.
Ali pojam koda za šifriranje je, naravno, preuzak. Kromosomske strukture služe ujedno i kao instrumenti koji provode razvoj koji predviđaju. Oni su i kodeks zakona i izvršna vlast, ili, da upotrijebimo drugu usporedbu, oni su i plan arhitekta i snage graditelja u isto vrijeme.
Kako se kromosomi ponašaju tijekom ontogeneze? Rast organizma odvija se uzastopnim diobama stanica. Ova stanična dioba naziva se mitoza. U prosjeku, 50 ili 60 uzastopnih dioba dovoljno je da proizvede broj stanica prisutnih u odrasloj osobi.
Kako se kromosomi ponašaju u mitozi? Oni su udvostručeni, oba skupa su udvostručena, obje kopije šifre. Svaka, pa i najmanje važna pojedinačna ćelija nužno ima punu (dvostruku) kopiju koda za šifriranje. Jedina iznimka od ovog pravila je redukcijska dioba ili mejoza.
Jedan set kromosoma dolazi od oca, jedan od majke. Ni slučaj ni sudbina to ne mogu spriječiti. Ali kada podrijetlo svog naslijeđa pratite unatrag do bake i djeda, stvar se pokazuje drugačijom. Na primjer, skup kromosoma koji sam dobio od mog oca, posebno kromosom br. 5. Ovo će biti točna kopija ili broja 5 koji je moj otac dobio od svog oca ili broja 5 koji je on primio od svoje majke. Ishod slučaja je odlučen (sa šansama 50:50). Potpuno ista priča mogla bi se ponoviti u vezi s kromosomima br. 1, 2, 3... 24 mog očevog seta i u vezi sa svakim mojim majčinim kromosomom.
Ali uloga slučajnosti u miješanju djedova i bakina nasljeđa kod potomaka još je veća nego što bi se moglo činiti iz prethodnog opisa, u kojem se prešutno pretpostavljalo ili čak izravno tvrdilo da su pojedini kromosomi u cjelini došli ili od bake ili od djed; drugim riječima, da su pojedinačni kromosomi stigli nepodijeljeni. U stvarnosti to nije ili nije uvijek slučaj. Prije nego što se raziđu u redukcijskoj diobi, recimo, u onoj koja se dogodila u očinskom tijelu, svaka dva "homologna" kromosoma dolaze u bliski kontakt jedan s drugim i ponekad međusobno razmjenjuju značajne dijelove sebe. Fenomen crossing overa, koji nije prerijedak, ali ni prečest, daje nam najdragocjenije podatke o položaju svojstava u kromosomima.
Maksimalna veličina gena. Gen - materijalni nositelj određene nasljedne osobine - jednak je kocki stranice 300 Å. 300 Å je samo oko 100 ili 150 atomskih udaljenosti, tako da gen ne sadrži više od milijun ili nekoliko milijuna atoma. Prema statističkoj fizici, takav je broj premali (u smislu √n) da bi doveo do urednog i pravilnog ponašanja.
poglavlje III. Mutacije
Sada definitivno znamo da je Darwin bio u krivu kada je vjerovao da su materijal na kojem djeluje prirodna selekcija male, kontinuirane, nasumične promjene koje će se sigurno dogoditi čak iu najhomogenijoj populaciji. Jer je dokazano da te promjene nisu nasljedne. Ako uzmete usjev čistog ječma i izmjerite duljinu osi svakog klasa, a zatim iscrtate rezultat svoje statistike, dobit ćete krivulju u obliku zvona (Slika 3). Na ovoj slici, broj ušiju s određenom duljinom osi prikazan je u odnosu na odgovarajuću duljinu osovine. Drugim riječima, prevladava poznata prosječna duljina bodlji, a s određenim učestalostima javljaju se odstupanja u oba smjera. Sada odaberite skupinu klasova, označenih crnom bojom, s osjama koje su znatno veće od prosječne duljine, ali skupinu koja je dovoljno velika da kada se posije u polju daju novi usjev. U ovakvom statističkom eksperimentu, Darwin bi očekivao da će se krivulja pomaknuti udesno za novu žetvu. Drugim riječima, očekivao bi da selekcija proizvede povećanje prosječne veličine osja. Međutim, u stvarnosti se to neće dogoditi.
Selekcija nije uspjela jer se male, kontinuirane razlike ne nasljeđuju. Oni očito nisu određeni strukturom nasljedne tvari, oni su slučajni. Nizozemac Hugode-Fries otkrio je da se u potomcima čak i potpuno čistih sojeva pojavljuje vrlo mali broj jedinki - recimo, dvije ili tri u desecima tisuća - s malim, ali "skokovitim" promjenama. Izraz "grčeviti" ovdje ne znači da su promjene vrlo značajne, već samo činjenicu diskontinuiteta, budući da nema posrednih oblika između nepromijenjenih jedinki i malo promijenjenih. De Vries je to nazvao mutacijom. Ovdje je bitna značajka upravo isprekidanost. U fizici to nalikuje kvantnoj teoriji - ni tamo nema međustupnjeva između dviju susjednih energetskih razina.
Mutacije se nasljeđuju kao i izvorne nepromijenjene karakteristike. Mutacija je definitivno promjena u nasljednoj prtljazi i mora biti posljedica neke promjene u nasljednoj supstanci. Zbog svoje sposobnosti da se stvarno prenose na potomke, mutacije također služe kao pogodan materijal za prirodnu selekciju, koja može djelovati na njih i proizvesti vrste, kao što je opisao Darwin, eliminirajući neprilagođene i čuvajući najsposobnije.
Specifična mutacija je uzrokovana promjenom u određenoj regiji jednog od kromosoma. Sa sigurnošću znamo da se ova promjena događa samo u jednom kromosomu i ne događa se istovremeno u odgovarajućem "lokusu" homolognog kromosoma. Kod mutiranog pojedinca, dvije "kopije koda za šifriranje" više nisu iste; predstavljaju dvije različite "interpretacije" ili dvije "verzije".
Verzija koju slijedi jedinka naziva se dominantna, suprotna se naziva recesivna; drugim riječima, mutacija se naziva dominantnom ili recesivnom ovisno o tome pokazuje li svoj učinak odmah ili ne. Recesivne mutacije čak su češće od dominantnih mutacija i mogu biti vrlo važne, iako se ne otkrivaju odmah. Da bi promijenili svojstva organizma, moraju biti prisutni na oba kromosoma.
Verzija koda za šifriranje - bila ona originalna ili mutirana - obično se označava izrazom alel. Kada su verzije različite, kao što je prikazano na sl. 4, za jedinku se kaže da je heterozigotna za taj lokus. Kada su isti, kao, na primjer, u nemutiranih jedinki ili u slučaju prikazanom na Sl. 5, nazivaju se homozigoti. Dakle, recesivni aleli utječu na svojstva samo u homozigotnom stanju, dok dominantni aleli proizvode isto svojstvo i u homozigotnom i u heterozigotnom stanju.
Jedinke mogu biti potpuno slične izgledom, ali se nasljedno razlikuju. Genetičar kaže da jedinke imaju isti fenotip, ali različite genotipove. Sadržaj prethodnih odlomaka stoga se može sažeti u kratak, ali vrlo tehnički izraz: recesivni alel utječe na fenotip samo kada je genotip homozigotan.
Postotak mutacija u potomstvu - takozvana stopa mutacije - može se višestruko povećati u odnosu na prirodnu stopu mutacije obasjavanjem roditelja rendgenskim ili y-zrakama. Ovako uzrokovane mutacije se ni po čemu (osim po višoj učestalosti) ne razlikuju od onih koje nastaju spontano.
Poglavlje IV. Podaci kvantne mehanike
U svjetlu suvremenih spoznaja, mehanizam nasljeđivanja usko je povezan s osnovom kvantne teorije. Najveće otkriće kvantne teorije bile su njezine diskretne značajke. Prvi slučaj ove vrste ticao se energije. Tijelo velikih razmjera neprestano mijenja svoju energiju. Na primjer, njihalo koje se počne njihati postupno usporava zbog otpora zraka. Iako je to prilično čudno, moramo prihvatiti da se sustav veličine atomskog reda ponaša drugačije. Mali sustav, po svojoj biti, može biti u stanjima koja se razlikuju samo u diskretnim količinama energije, koje se nazivaju njegove specifične energetske razine. Prijelaz iz jednog stanja u drugo je pomalo misteriozan fenomen koji se obično naziva "kvantni skok".
Među diskontinuiranim nizovima stanja sustava atoma nije nužno, ali je ipak moguće, da postoji najniža razina, koja uključuje blisko približavanje jezgri jedne drugoj. Atomi u tom stanju tvore molekulu. Molekula će imati poznatu stabilnost; njegova se konfiguracija ne može promijeniti, barem dok se izvana ne opskrbi energetskom razlikom potrebnom da se molekula “podigne” na najbližu, višu razinu. Dakle, ova razlika u razinama, koja je potpuno određena vrijednost, kvantitativno karakterizira stupanj stabilnosti molekule.
Na bilo kojoj temperaturi (iznad apsolutne nule) postoji izvjesna, veća ili manja, vjerojatnost porasta na novu razinu, a ta vjerojatnost, naravno, raste s porastom temperature. Najbolji način da se izrazi ova vjerojatnost je da se naznači prosječno vrijeme koje treba čekati dok se ne dogodi porast, odnosno da se naznači "vrijeme čekanja". Vrijeme čekanja ovisi o omjeru dviju energija: razlici energije potrebne za porast (W) i intenzitetu toplinskog gibanja pri određenoj temperaturi (označavamo s T apsolutnu temperaturu, a s kT ovu karakteristiku; k je Boltzmannova konstanta 3/2kT predstavlja prosječnu kinetičku energiju atoma plina na temperaturi T).
Iznenađujuće je koliko vrijeme čekanja ovisi o relativno malim promjenama omjera W:kT. Na primjer, za W koji je 30 puta kT, vrijeme čekanja bit će samo 1/10 sekunde, ali raste na 16 mjeseci kada je W 50 puta kT, i na 30 000 godina kada je W 60 puta kT.
Razlog osjetljivosti je taj što vrijeme čekanja, nazovimo ga t, ovisi o omjeru W:kT kao funkciji snage, tj.
(1) t= τe^(W/kT)
τ je neka mala konstanta reda veličine 10–13 ili 10–14 sekundi. Ovaj faktor ima fizičko značenje. Njegova vrijednost odgovara redoslijedu perioda oscilacija koje se cijelo vrijeme događaju u sustavu. Moglo bi se, općenito govoreći, reći: ovaj faktor znači da se vjerojatnost nakupljanja tražene količine W, iako vrlo mala, ponavlja iznova i iznova "pri svakoj vibraciji", tj. oko 1013 ili 1014 puta tijekom svake sekunde.
Funkcija snage nije slučajna značajka. Ponavlja se iznova i iznova u statističkoj teoriji topline, čineći, tako reći, njenu okosnicu. Ovo je mjera nevjerojatnosti da bi se količina energije jednaka W mogla slučajno akumulirati u nekom specifičnom dijelu sustava, a to je nevjerojatnost koja se toliko povećava kada je potrebno da prosječna energija kT premaši prag W za mnogo puta.
Predlažući ova razmatranja kao teoriju molekularne stabilnosti, prešutno smo prihvatili da kvantni skok, koji nazivamo "uspon", vodi, ako ne do potpunog raspada, onda barem do bitno drugačije konfiguracije istih atoma - do izomerne molekule , kao što je rečeno, bio bi kemičar, odnosno molekula koja se sastoji od istih atoma, ali u drugačijem rasporedu (u primjeni na biologiju, to bi moglo predstavljati novi "alel" istog "lokusa" i kvantni skok odgovaralo bi mutaciji).
Kemičar zna da se ista skupina atoma može kombinirati na više od jednog načina u obliku molekula. Takve se molekule nazivaju izomerne, tj. sastoje se od istih dijelova.
Izvanredna je činjenica da su obje molekule vrlo stabilne – obje se ponašaju kao da su na "najnižoj razini". Nema spontanih prijelaza iz jednog stanja u drugo. Kad se primijeni na biologiju, zanimat će nas samo prijelazi ovog "izomernog" tipa, kada energija potrebna za prijelaz (količina označena s W) zapravo nije razlika u razinama, već korak od početne razine do razine prag. Prijelazi bez praga između početnog i završnog stanja uopće nisu zanimljivi, i to ne samo biološki. Oni stvarno ne mijenjaju ništa o kemijskoj stabilnosti molekula. Zašto? Nemaju trajan učinak i prolaze nezapaženo. Jer kad se dogode, gotovo odmah slijedi povratak u prvobitno stanje, jer ništa ne sprječava takav povratak.
Poglavlje V. Rasprava i verifikacija Delbrückova modela
Prihvatit ćemo da je u svojoj strukturi gen ogromna molekula, koja je sposobna samo za povremene promjene, svedene na preraspodjelu atoma s formiranjem izomerne molekule (radi praktičnosti, nastavljam to zvati izomernim prijelazom, iako bilo bi apsurdno isključiti mogućnost bilo kakve razmjene s okolinom). Energetski pragovi koji odvajaju danu konfiguraciju od bilo koje moguće izomerne moraju biti dovoljno visoki (u odnosu na prosječnu toplinsku energiju atoma) da bi prijelazi bili rijetki događaji. Identificirat ćemo ove rijetke događaje sa spontanim mutacijama.
Često se postavljalo pitanje kako tako sićušna čestica materije – jezgra oplođene jajne stanice – može sadržavati složeni šifrirani kod koji uključuje cjelokupni budući razvoj organizma? Čini se da je dobro uređena asocijacija atoma, obdarena dovoljnom stabilnošću da održi svoju uređenost dugo vremena, jedina zamisliva materijalna struktura u kojoj je raznolikost mogućih ("izomernih") kombinacija dovoljno velika da sadrži složeni sustav “određenja” unutar minimalnog prostora.
Poglavlje VI. Red, nered i entropija
Iz općenite slike nasljedne materije nacrtane u Delbrückovu modelu proizlazi da živa tvar, iako ne izmiče djelovanju do danas uspostavljenih “zakona fizike”, očito sadrži u sebi do sada nepoznate “druge zakone fizike”. Pokušajmo to shvatiti. U prvom poglavlju objašnjeno je da su zakoni fizike kakve poznajemo statistički zakoni. Odnose se na prirodnu tendenciju stvari da postanu neuređene.
Ali kako bismo pomirili visoku stabilnost nositelja nasljeđa s njihovom malom veličinom i zaobišli sklonost poremećaju, morali smo "izumiti molekulu", neobično veliku molekulu, koja bi trebala biti remek-djelo visokodiferenciranog reda zaštićenog čarobni štapić kvantne teorije. Ovim “izumom” zakoni slučajnosti nisu obezvrijeđeni, već se mijenja njihova manifestacija. Život predstavlja uređeno i pravilno ponašanje materije, utemeljeno ne samo na težnji da se kreće iz reda u nered, već dijelom i na postojanju reda, koji se održava cijelo vrijeme.
Što je karakteristično za život? Kada govorimo o komadu materije, je li on živ? Kada nastavi "nešto raditi", kretati se, izmjenjivati tvari s okolinom itd. - i sve to dulje nego što bismo očekivali od neživog komada tvari u sličnim uvjetima. Ako se neživi sustav izolira ili postavi u homogene uvjete, svako kretanje obično vrlo brzo prestaje kao rezultat različitih vrsta trenja; razlike u električnim ili kemijskim potencijalima se izjednačavaju, stvaraju ih tvari koje teže stvaranju kemijskih spojeva, temperatura postaje ujednačena zbog toplinske vodljivosti. Nakon toga, sustav kao cjelina nestaje, pretvarajući se u mrtvu inertnu masu materije. Dostiže se nepromjenjivo stanje u kojem se ne događaju nikakvi zamjetljivi događaji. Fizičar to naziva stanjem termodinamičke ravnoteže ili "maksimalne entropije".
Upravo zato što bi tijelo izbjeglo strogi prijelaz u inertno stanje "ravnoteže", ono se čini tako tajanstvenim: toliko tajanstvenim da je od davnina ljudska misao pretpostavljala da u tijelu djeluje neka posebna, nefizička, nadnaravna sila.
Kako živi organizam izbjegava prijelaz u ravnotežno stanje? Odgovor je jednostavan: kroz jelo, piće, disanje i (u slučaju biljaka) asimilaciju. To se izražava posebnim pojmom - metabolizam (od grčkog - promjena ili izmjena). Razmjena čega? Izvorno se bez sumnje mislilo na metabolizam. Ali čini se apsurdnim da je metabolizam bitan. Bilo koji atom dušika, kisika, sumpora itd. jednako dobar kao bilo koji drugi iste vrste. Što bi se moglo postići njihovom razmjenom? Što je onda ono dragocjeno što se nalazi u našoj hrani što nas štiti od smrti?
Svaki proces, pojava, događaj, sve što se događa u prirodi znači povećanje entropije u dijelu svijeta gdje se to događa. Isto tako, živi organizam neprestano povećava svoju entropiju - odnosno, drugim riječima, proizvodi pozitivnu entropiju i tako se približava opasnom stanju maksimalne entropije, a to je smrt. To stanje može izbjeći, odnosno ostati na životu, samo stalnim izvlačenjem negativne entropije iz svoje okoline. Negativna entropija je ono čime se tijelo hrani. Ili, manje paradoksalno, bitna stvar metabolizma je da se organizam uspije osloboditi sve entropije koju je prisiljen proizvoditi dok je živ.
Što je entropija? To nije nejasan koncept ili ideja, već mjerljiva fizikalna veličina. Na temperaturi apsolutnoj nuli (oko –273°C), entropija bilo koje tvari je nula. Ako tvar promijenite u bilo koje drugo stanje, entropija se povećava za iznos koji se izračunava dijeljenjem svake male količine topline potrošene tijekom ovog postupka s apsolutnom temperaturom na kojoj je ta toplina potrošena, na primjer, entropijom povećava toplinom taljenja podijeljenom s temperaturom tališta. Iz ovoga možete vidjeti da je jedinica kojom se mjeri entropija kal/°C. Za nas je mnogo važnija veza entropije sa statističkim konceptom reda i nereda, veza koju su otkrile studije Boltzmanna i Gibbsa u statističkoj fizici. To je također točan kvantitativni odnos i izražava se
entropija = klogD
gdje je k Boltzmannova konstanta, a D kvantitativna mjera atomskog poremećaja u tijelu koje se razmatra.
Ako je D mjera nereda, tada se recipročna vrijednost 1/D može smatrati mjerom reda. Budući da je logaritam od 1/D isti kao negativni logaritam od D, Boltzmannovu jednadžbu možemo napisati na sljedeći način:
–(entropija) = = klog(1/D)
Sada se nezgrapni izraz "negativna entropija" može zamijeniti boljim: entropija, uzeta s negativnim predznakom, sama je mjera reda. Sredstvo kojim se organizam stalno održava na dovoljno visokoj razini reda (= dovoljno niskoj razini entropije) zapravo je kontinuirano izvlačenje reda iz svoje okoline (za biljke, njihov moćan izvor "negativne entropije" je naravno, sunčeva svjetlost) .
Poglavlje VIII. Je li život zasnovan na zakonima fizike?
Sve što znamo o strukturi žive tvari navodi nas na pretpostavku da se aktivnost žive tvari ne može svesti na obične zakone fizike. I to ne zato što postoji neka "nova sila" ili bilo što drugo što kontrolira ponašanje pojedinih atoma unutar živog organizma, već zato što je njegova struktura drugačija od svega što smo do sada proučavali.
Fizikom upravljaju statistički zakoni. U biologiji se susrećemo s potpuno drugačijom situacijom. Jedna skupina atoma, koja postoji samo u jednom primjerku, proizvodi pravilne pojave, divno usklađene jedna u odnosu na drugu iu odnosu na vanjsku okolinu, prema izuzetno suptilnim zakonima.
Ovdje se susrećemo s pojavama čiji je pravilan i prirodan razvoj određen “mehanizmom” koji je potpuno drugačiji od “mehanizma vjerojatnosti” fizike. U svakoj ćeliji vodeći princip sadržan je u jednoj atomskoj asocijaciji, koja postoji samo u jednom primjerku, i usmjerava događaje koji služe kao model reda. To se ne opaža nigdje osim u živoj tvari. Fizičar i kemičar, proučavajući neživu materiju, nikada se nisu susreli s pojavama koje su morali tumačiti na ovaj način. Takav slučaj još nije nastao, pa ga stoga teorija ne pokriva - naša lijepa statistička teorija.
Urednost opažena u odvijanju životnog procesa proizlazi iz drugog izvora. Ispada da postoje dva različita "mehanizma" koja mogu proizvesti uređene fenomene: "statistički mehanizam" koji stvara "red iz nereda" i novi mehanizam koji proizvodi "red izvan reda".
Kako bismo ovo objasnili, moramo otići malo dalje i unijeti pojašnjenje, da ne kažemo poboljšanje, u našu prethodnu izjavu da se svi fizikalni zakoni temelje na statistici. Ova izjava, ponavljana uvijek iznova, nije mogla ne dovesti do kontroverzi. Jer doista postoje fenomeni čija se razlikovna obilježja jasno temelje na principu "red iz reda" i čini se da nemaju nikakve veze sa statistikom ili molekularnim poremećajem.
Kada fizički sustav pokazuje "dinamički zakon" ili "značajke satnog mehanizma"? Kvantna teorija daje kratak odgovor na ovo pitanje, naime, na temperaturi apsolutnoj nuli. Kako se temperatura približava nuli, molekularni poremećaj prestaje utjecati na fizičke pojave. To je poznati “toplinski teorem” Waltera Nernsta, koji se ponekad, i ne bez razloga, naziva glasnim nazivom “Treći zakon termodinamike” (prvi je princip održanja energije, drugi je princip entropija). Nemojte misliti da uvijek mora biti vrlo niska temperatura. Čak i na sobnoj temperaturi, entropija igra iznenađujuće malu ulogu u mnogim kemijskim reakcijama.
Za satove s klatnom, sobna temperatura je praktički jednaka nuli. To je razlog što rade "dinamično". Satovi mogu funkcionirati "dinamično" jer su izrađeni od čvrstih tvari kako bi se izbjegli razorni učinci toplinskog gibanja pri normalnim temperaturama.
Sada, mislim da je potrebno nekoliko riječi da se formuliraju sličnosti između satnog mehanizma i organizma. Ona se jednostavno i isključivo svodi na to da je potonji također izgrađen oko čvrstog tijela - aperiodičnog kristala, tvoreći nasljednu tvar koja primarno nije podložna učincima slučajnog toplinskog gibanja.
Epilog. O determinizmu i slobodnoj volji
Iz prethodno navedenog jasno je da su prostorno-vremenski procesi koji se odvijaju u tijelu živog bića, a koji odgovaraju njegovom mišljenju, samosvijesti ili bilo kojoj drugoj aktivnosti, ako ne potpuno strogo određeni, onda barem statistički. odlučan. Ovaj neugodan osjećaj javlja se jer je uobičajeno misliti da je takav koncept u sukobu sa slobodnom voljom, čije postojanje potvrđuje izravna introspekcija. Stoga, pogledajmo možemo li dobiti točan i dosljedan zaključak na temelju sljedeće dvije premise:
Moje tijelo funkcionira kao čisti mehanizam, pokoravajući se univerzalnim zakonima prirode.
Međutim, znam iz nepobitnog, izravnog iskustva da kontroliram postupke svog tijela i predviđam rezultate tih postupaka. Ovi rezultati mogu biti od velike važnosti u određivanju moje sudbine, u kojem slučaju osjećam i svjesno preuzimam punu odgovornost za svoje postupke.
Čini mi se da se iz ove dvije premise može izvući samo jedan zaključak, naime, da je "ja", uzeto u najširem smislu riječi - to jest, svaki svjesni um koji je ikada rekao ili osjetio "ja" - ne ništa više od subjekta koji može kontrolirati "kretanje atoma" prema zakonima prirode.
Koristan sažetak? Preuzimanje datoteka!
Knjiga Erwina Schrödingera "Što je život sa stajališta fizike?" Prvi put je objavljena u Engleskoj tijekom rata 1944. godine, nakon čega je doživjela nekoliko izdanja bez izmjena i izazvala žive odjeke u stranom znanstvenom i općem tisku. Jedan entuzijastični recenzent čak je izrazio mišljenje da je stvorio cijelu eru u znanosti, te ju je u tom smislu usporedio s djelima kao što su radovi pionira statističke termodinamike Willarda Gibbsa i utemeljitelja znanstvene genetike Gregora Mendela.
Teško se složiti s tako visokom ocjenom knjige, a nedvojbeno je da je tome dijelom pridonio i pomalo senzacionalan naslov knjige i široka popularnost autora - jednog od najvećih znanstvenika našeg doba. Kako bi čitateljima koji nisu stručnjaci u području moderne fizike bilo jasno tko je autor ove knjige, ističemo da je, nabrajajući tvorevine ekvivalentne Principima Isaaca Newtona, akademik S. I. Vavilov, uz teoriju atoma i elektrona i teorija relativnosti A Einstein ukazuje i na kvantnu (valnu) mehaniku čiji je tvorac Schrödinger. U znak priznanja za njegova izvanredna djela, E. Schrödinger je 1934. godine izabran za počasnog člana Akademije znanosti SSSR-a.
Pitanje postavljeno u naslovu - "Što je život?", kao i filozofski epilog - "O determinizmu i slobodnoj volji" - također nisu mogli a da ne privuku pozornost znanstvenih i čitalačkih krugova.
Međutim, Schrödingerova knjiga ima veliku važnost po svojim zaslugama. Kolika je njegova vrijednost?
Schrödinger u svojoj knjizi, u formi koja je fascinantna i dostupna i fizičarima i biolozima, otkriva čitatelju jedan novi, ubrzano razvijajući smjer u znanosti, koji u velikoj mjeri spaja metode fizike i biologije, ali koji je do sada bio dostupan samo vrlo uskom krugu ljudi, koji imaju posebnu literaturu.
U naše vrijeme, sve dublje prodiranje u strukturu žive stanice zahtijeva korištenje niza metoda i koncepata moderne fizike. Tako je nastala “prava” biofizika, slična ranijoj biokemiji, koja je već dala velik doprinos razvoju naših spoznaja o životu. Naprotiv, uporaba fizikalnih metoda (prvenstveno optičkih, rendgenskih itd.) do sada je imala gotovo isključivo pomoćnu ulogu, pomažući samo u otkrivanju određenih bioloških činjenica bez odgovarajuće fizikalne i općebiološke interpretacije istih. Bila je to fizika za biologiju, ali ne fizika u biologiji. U tom se pogledu biofizika u svom bitnom dijelu duboko razlikovala od biokemije, koja se nije ograničila na uvođenje novih metoda, već je davno prešla na analizu suštine najintimnijih kemijskih transformacija koje se događaju u tijelu. Takvo produbljivanje u bit životnih pojava biofizika je postigla samo u maloj mjeri (npr. u proučavanju elektrofizioloških procesa, mitogenetskog zračenja i dr.), zbog čega je većim dijelom zadržala položaj pomoćne znanosti, iako pridonijela je otkrivanju određenih obrazaca, ali ne igrajući posve samostalnu ulogu u spoznaji životnih pojava.
I tek u naše dane fizika je ušla u područje biologije s ciljem otkrivanja onih nižih razina u organizaciji žive tvari, čije je razumijevanje nužan preduvjet za buduće, potpunije i dublje razumijevanje života uopće.
Schrödingerova knjiga predstavlja, strogo govoreći, prve koherentne rezultate ovog smjera, na koje će nedvojbeno biti unesene još mnoge izmjene, ali koje u osnovi ocrtavaju određene obrise nove znanstvene građevine “prave” biofizike.
Kad bi se Schrödingerova knjiga ograničila samo na prikaz onoga što je dano, onda bi to bilo dovoljno da se prepozna njezin značaj. Ali Schrödinger daje veliki osobni doprinos tom novom smjeru znanosti o životu, što uvelike opravdava oduševljene kritike koje je njegova knjiga dobila u stranom znanstvenom tisku.
Uz mnoga konkretnija razmatranja, Schrödinger iznosi izuzetno široku i plodnu misao. On ocrtava vezu između dva biološka “misterija”, naime: pitanja prirode nasljednih struktura i naizgled tako dalekog pitanja odnosa organizama prema drugom zakonu termodinamike. Ovo potonje, iako nije “ukinuto” za živa bića, njime u velikoj mjeri “upravljaju”. Schrödinger pokazuje da je najvažniji uvjet za to (ako ne i razlog) posebna specifična struktura središnjeg aparata stanice - kromosoma. Kromosomi su po svojoj strukturi sposobni, kao “mehanički” (za razliku od “termodinamičkog”) sustava izuzetne složenosti, izravno poduprijeti pravilan tijek mnogih bioloških procesa, osiguravajući minimalnu veličinu “regulacijskog aparata” ćelija.
Sve to čini Schrödingerovu knjigu vrlo vrijednom, unatoč značajnim nedostacima, o kojima ćemo govoriti u nastavku. Upravo je ta pozitivna strana Schrödingerove male knjige privukla pozornost niza velikih znanstvenika - Holdena, Mellera i Delbrücka, koji su joj posvetili velike kritike. Bit će korisno ukratko upoznati čitatelja s ovim recenzijama.
U svom osvrtu na Schrödingerovu knjigu najveći engleski biolog i progresivna javna osoba prof. J. B. S. Hallden daje joj vrlo visoke ocjene; pritom iznosi niz kritičkih primjedbi. Prije svega, s pravom primjećuje da je Schrödingerov pogled na kromosom kao divovsku molekulu (Schrödingerov “aperiodični kristal”) prvi iznio sovjetski biolog prof. N. K. Koltsov, a ne Delbrück, uz čije ime Schrödinger povezuje ovaj koncept.
Prelazeći na bit problema, Holden smatra da ako gen promatramo kao molekulu sa svojstvom katalizatora, onda su, suprotno Schrödingerovom mišljenju, principi statističke mehanike sasvim primjenjivi čak i na jedan gen. Jedna molekula katalizatora može u povoljnim uvjetima pretvoriti više od 100 tisuća molekula supstrata u sekundi, a to su brojke koje u potpunosti omogućuju statistički pristup istraživanju. Općenito, Holden vjeruje da iako Delbrückove ideje u potpunosti odgovaraju poznatim činjenicama, one se, kao što je više puta uočeno u kvantnoj mehanici, moraju uvelike promijeniti. On se poziva na neobjavljeni rad Leeja i Cotchesida (predstavljen Engleskom genetičkom društvu) u kojem autori nalaze da je većina smrtonosnih mutacija uzrokovanih zračenjem sperme Drosophile rezultat loma kromosoma praćenog njihovim popravkom, i, na primjer, u Tradescaniia, takav lom zahtijeva oko 17 ionizacije na kromatidu. S druge strane, Fabergé i Beale su otkrili da je visoka stopa mutacije jednog vrlo nestabilnog gena značajno smanjena na visokim temperaturama. “Moguće je”, zaključuje Holden, “da se u kromosomima događaju složeniji fenomeni nego što se može zamisliti čak i na temelju načela valne mehanike.”
Napominjući da Schrödinger uopće ne postavlja brojne biološke probleme, Holden posebno ukazuje na problem regulacije poremećaja u tijelu, koji neki biolozi smatraju nemogućim materijalistički objasniti, te izražava nadu da će se Schrödinger tim pitanjima pozabaviti u budućnost.
Zaključujući recenziju ozbiljnom kritikom Schrödingerovih filozofskih izjava (o kojima ćemo govoriti u nastavku), Holden u cjelini ipak daje visoku ocjenu knjige koju bi, kako kaže na početku, svaki genetičar trebao pročitati i koja, postavljajući pitanje tjelesne upotrebe negativne entropije, može obogatiti i fiziolog
Slična razmišljanja o Schrödingerovoj knjizi iznosi i poznati američki genetičar H. J. Moeller. Po njegovom mišljenju, vrlo važnim svojstvima žive materije o kojima se raspravlja u Schrödingerovoj knjizi, treba dodati još jedno dublje i od autora nedotaknuto osnovno svojstvo gena - njegovu sposobnost umnožavanja i udvostručavanja. Ova sposobnost je temelj temeljnih bioloških pojava kao što su rast, reprodukcija i, konačno, evolucija živih bića.
No, bilo bi veliko pojednostavljenje ovu sposobnost gena smatrati jednostavnom autokatalizom, kao što je vjerovao, primjerice, Troland. Gen je sposoban udvostručiti se i tu sposobnost zadržava i nakon mutacije, odnosno čak i nakon što je poprimio drugačiji oblik i pokazao potpuno nova svojstva u svom utjecaju na razvoj organizma. Ova sposobnost još nije poznata ni za jedan autokatalizator. Bilo koji geni i njihove mutacije mogu stvoriti organski supstrat u nove gene slične njima. To je ono što pruža samu mogućnost evolucije, kroz akumulaciju i širenje mutacija koje doživljavaju geni. S ove točke gledišta, puno manje važna za razumijevanje biti života je činjenica da su mutacije upravo kvantni skokovi, jer je “organizacija” (“red” po Schrödingeru) u specifično biološkom smislu prvenstveno rezultat udvostručavanja geni i selekcija. Biološka "organizacija" uopće nije tako blisko povezana s akumulacijom onoga što biolozi nazivaju potencijalnom energijom (Schrodingerova "negativna entropija").
Glavni uočeni trend u razvoju žive tvari, prema Melleru, je osiguranje maksimalne sigurnosti i široke rasprostranjenosti njezine vrste organizacije. To se često postiže na takve kvalitativne načine koji ne povećavaju izravno "hranjenje negativne entropije", ali naknadno stvaraju ogromne mogućnosti za korištenje vanjske energije. To je, na primjer, razvoj inteligencije u fizički slabog stvorenja. Ovdje je kontrola energije za dobrobit sustava važnija od povećanja energetskog sadržaja samog sustava.
Općenito, Möller smatra da je Schrödingerova knjiga, unatoč nedovršenosti i nekim manjim nedostacima, vrlo vrijedna jer pomaže u rješavanju nekih problema koji zanimaju svakog znanstvenika uopće.
Prema Maxu Delbrücku, iznesenom u njegovoj recenziji, Schrödingerova knjiga ne rješava pitanje postavljeno u naslovu - "Što je život?" Nakon postavljanja pitanja kako fizika i kemija mogu objasniti procese u živom organizmu koji se odvijaju u prostoru i vremenu, autor ispituje još jedno, nedvojbeno važno, ali mnogo manje značajno pitanje - mogu li fizika i kemija objasniti pojave koje se događaju u tijelu. Ipak, ova knjiga predstavlja središnju točku u kojoj se spajaju interesi fizičara i biologa.
“Čitateljima koji nisu upoznati s posebnim Bohrovim izjavama,” kaže Delbrück, “moglo bi se činiti da se fizička priroda procesa unutar žive stanice podrazumijeva i teško im je shvatiti važnost zadatka s kojim se suočavaju “naivni fizičar” na početku knjige. Delbrück vjeruje da Schrödingerova rasprava o vrstama zakona prirode (“statistički” i “dinamički”) može imati “pojašnjavajući utjecaj na biološko mišljenje”.
Rezimirajući navedene recenzije, valja reći da sve recenzije naglašavaju veliku važnost Schrödingerove knjige. Doista, ova knjiga, kao što je već spomenuto, razvija novi i iznimno važan smjer u znanosti, spajajući fiziku i biologiju i ima široku perspektivu u budućnosti. Ovaj pokušaj sintetiziranja fizike i biologije u rješavanju temeljnog problema života tim je zanimljiviji jer je obojen izvornim, iako neizbježno subjektivnim idejama tako velikog modernog znanstvenika kao što je Schrödinger. Pitanje odnosa živih organizama prema principu entropije dobilo je novo osvjetljenje u Schrödingerovoj knjizi, što će vjerojatno dati daljnji poticaj raspravi o ovom pitanju. O tome svjedoči, primjerice, Butlerov nedavni rad na eksperimentalnom proučavanju drugog zakona termodinamike primijenjenog na žive organizme.
Schrödinger je svojim generalizirajućim pokušajem napravio velik korak prema uvođenju u biologiju svakodnevnog života onih preciznih teorijskih metoda koje su od davnina bile svojstvene fizici, ali (osim statističkih metoda obrade materijala) samo povremeno i uglavnom samo u posebnim radovima. probiti se u znanost o životu. Treba posebno istaknuti da, unatoč svoj svojoj mehanicističkoj metodologiji, Schrödinger - a to je nedvojbena vrijednost njegove knjige - dolazi, kao središnju ideju, do dijalektičke ideje o specifičnoj, kvalitativnoj razlici između živog i neživog. stvari, iako on tu specifičnost ograničava samo na granice fizičke organizacije živog.
Bez sumnje, naslov knjige obećava više nego što autor može pružiti. Problem života u cjelini nemjerljivo je širi i dublji od problema koje Schrödinger postavlja u svojoj knjizi. Schrödinger razmatra samo neka od temeljnih pitanja organizacije žive stanice, ali nipošto cjelokupni problem života u svoj njegovoj složenosti. No, on dublje razvija naše ideje o biti života, i ako formalno knjiga ne daje ono što je obećano u naslovu, ipak, u biti, tvrdnje koje kritičari iznose protiv nje, zahtijevajući od autora objašnjenje takvih pojava. kao duplikacija gena, teško se može opravdati, regulacija fizioloških procesa, itd. Ovdje je prikladno podsjetiti na riječi K. A. Timiryazeva, gdje on Pasteuru pripisuje zasluge za činjenicu da je uspio postaviti pitanje koje je bilo sljedeće na redu u znanosti , i riješio upravo ovo, a ne bilo koje drugo, jednako važno pitanje, koje se, međutim, može riješiti tek u sljedećoj fazi studije, posebno nakon prethodnog proučavanja prvog pitanja.
Ovdje se nećemo zadržavati na pojedinim primjedbama, iako su neke od njih (kao što je Holdenova primjedba o mogućnosti statističkog pristupa jednom genu) očito proizašle iz nekog nesporazuma. Mnogo je zanimljivije razmotriti filozofske, a posebno epistemološke poglede koje je Schrödinger iznio u epilogu.
Kao istaknuti znanstvenik, Schrödinger je zauzimao jasnu materijalističku poziciju u znanstvenom istraživanju. Posebno je istaknuo kako ne samo da ne pomišlja na nikakve “nadnaravne”, nefizičke sile u tijelu, nego ih niti ne pokušava maskirati u fizičko ruho “kvantnog indeterminizma” (što neki fizičari, primjerice Jordan i drugi su očito tome skloni). Schrödingerova slabost još se jasnije očituje kada se on bavi općim filozofskim pitanjima.
Teško je dati ilustrativniji primjer iz područja biologije, koji tako briljantno i zorno potvrđuje ispravnost poznate tvrdnje: Izjava V. I. Lenjina: “Niti jedan od ovih profesora, sposoban dati najvrjedniji rad u posebnim područjima kemije, povijesti, fizike, ne može se vjerovati ni u jednoj riječi, budući da je riječ o filozofiji." (Lenjin, Op. Svezak XIII, str. 280.)
I doista, postavljajući u svojoj knjizi središnji problem pitanja specifičnosti žive tvari, Schrödinger ga, ne samo u specifičnoj znanstvenoj analizi, nego i u samoj formulaciji pitanja ograničava isključivo na razinu primitivne fizičke organizacije. , što je djelomično uzrokovalo kritike njegove knjige od strane Holdena i Möllera. Čini se da je upravo o tom Schrödingerovom ograničenju polemizirao F. Engels kada je napisao: “Nedvojbeno ćemo jednog dana eksperimentalno “svesti” mišljenje na molekularna i kemijska kretanja u mozgu, ali iscrpljuje li se time bit mišljenja?” ("Dijalektika prirode.")
Međutim, ako se u znanstvenim istraživanjima ovaj Schrödingerov metodološki primitivizam ogledao samo u ograničenoj formulaciji pitanja, onda on u svojim čisto filozofskim pogledima već nastupa kao izravni idealist.
Raspravljajući o "Delbrückovom modelu", Schrödinger navodi da bi, ako bi se on pokazao neodrživim, bilo potrebno potpuno zaustaviti daljnje pokušaje razumijevanja suštine procesa koji se odvijaju u živoj stanici. Holden u svom osvrtu ispravno odgovara ukazujući na primjer vrlo blizak Schrödingeru, kada se čini da je kasniji razvoj fizike značajno promijenio tako savršenu sliku atoma koju je predložio Bohr.
Sadašnje stanje teorijske fizike, kao i dostignuća u području proučavanja strukture materije, u potpunosti potvrđuju Lenjinovu pronicljivu ideju o približavanju znanja apsolutnoj istini nizom relativnih istina i potpuno pobijaju ovu Schrödingerovu tvrdnju.
Potpuno je idealistička i Schrödingerova izjava kada kaže da je “misterij” psihofizičkog paralelizma nerješiv za ljudski um (§ 5), kao što, po njegovom mišljenju, ni sami načini spoznaje svijeta ne mogu biti shvaćeni tim umom (§ 19). Ovdje se idealist Schrödinger pojavljuje kao tipični agnostik.
No s iznimnom ogoljenošću taj metafizički jaz između znanosti i subjektivne filozofije Schrödinger se odrazio u njegovom kratkom epilogu “O determinizmu i slobodnoj volji”, gdje na nekoliko stranica pokušava odgovoriti na neka temeljna pitanja filozofije, posuđujući njihovo rješenje iz hinduističkih Upanišada. , Schopenhauerovu filozofiju i druge mistično-idealističke filozofske sustave. Schrödinger je i sam svjestan tog jaza između svoje filozofije i znanosti. “Kao nagradu za moj trud u predstavljanju čisto znanstvene strane našeg problema sine ira et studio, sada tražim dopuštenje da izrazim svoje vlastito, neizbježno subjektivno stajalište o filozofskom značaju pitanja” (str. 121), piše on. Razlog za taj jaz je što veliki znanstvenik koji razotkriva objektivne zakone prirode, Schrödinger, u svom metodološkom odnosu prema znanosti ostaje nepopravljivi idealist, a u svom općem mentalitetu - tipičan sin društvenog sustava i klase kojoj pripada. . Schrödingerov filozofski idealizam, koji proizlazi iz njegove mehanicističke metode, ne može dati točne odgovore na filozofska pitanja koja postavlja.
Schrödinger tvrdi da je jedna individualna svijest, kao takva, nedostupna drugoj individualnoj svijesti (str. 124). Iz toga zaključuje da je svijest općenito jedan fenomen i stoga je prisutnost "mnogih svijesti" iluzija. Takav zaključak prirodno dovodi Schrödingera do konačnog zaključka cijele njegove idealističke filozofije o nespoznatljivosti svijeta uopće.
Ovu staru agnostičku bajku davno je sjajno razotkrio Lenjin upravo na primjeru fizikalnih znanosti u svom klasičnom djelu “Materijalizam i empiriokriticizam”. Holden također daje duhovit prigovor na ovu temeljnu Schrödingerovu poziciju. Kaže da fizičar ne može razlikovati dva elektrona molekule vodika. Oni su isto tako lišeni individualnih crta kao i "činjenica svijesti". Ipak, još uvijek postoje dva elektrona, a ne jedan, ali ono što ne zbunjuje Schrödingera u njemu bliskoj fizici, za njega postaje nerješivo u polju filozofije. Iz istog su razloga za Schrödingera jednako nerješiva i ostala filozofska pitanja koja postavlja u epilogu. On piše da "neposredna opažanja, koliko god različita i neusporediva bila, ne mogu sama po sebi logički proturječiti jedna drugoj. Pogledajmo stoga ne možemo li doći do ispravnog i dosljednog zaključka iz sljedeće dvije premise" (str. 122). O kakvim je to “preduvjetima” i o kakvim “neposrednim percepcijama” koje “ne mogu logično proturječiti jedna drugoj” govorimo?
Zapravo, izravni opažaji ne mogu proturječiti jedni drugima: osjećaj boli u ruci - osjećaj gorčine na jeziku, ili slika osobe na filmskom platnu - osjećaj ravnog zida koji se dobiva opipavanjem ekrana prstom. ruka.
No, Schrödinger ne suprotstavlja dvije izravne percepcije jedna drugoj, već potpuno neusporedive stvari. S jedne strane, on uzima znanstveni zaključak donesen na temelju nebrojenih činjenica i koji ukazuje na to da je ljudsko tijelo u svojim funkcijama potpuno podložno zakonima prirode, a koje mehanički formulira na sljedeći način: „Moje tijelo funkcionira kao čisti mehanizam. ...” (str. . 122). S druge strane, on razotkriva subjektivno uvjerenje da slobodna volja, ljudska svijest, dominira materijalnim zakonima tijela. “Međutim, iz neoborivog (? prijevod.) iskustva znam da upravljam djelovanjem svog tijela...” (ibid.). Ali ako dvije percepcije ne mogu proturječiti jedna drugoj, onda je znanstveno objašnjenje neke pojave vrlo često u suprotnosti s subjektivnim uvjerenjem temeljenim na neprovjerenom, nekritički analiziranom iskustvu svakodnevnog života. Dakle, optičko objašnjenje učinaka kinematografije, naravno, proturječi našem neposrednom dojmu da se na ekranu kreću stvarno živi ljudi.
Ali iz toga, dakako, ne slijedi da je svijest neovisna o materiji i da nad njom “dominira”, kako tvrdi E. Schrödinger, koji ne skriva svoju izravnu filozofsku pristranost i, argumentirajući svoje stavove, teži ni više, ni manje nego "istodobno dokazati postojanje Boga i besmrtnost duše" (str. 123).
Više je nego očito da Schrödinger u cijelom tom promišljanju čini elementarnu logičku pogrešku, erorr fundamentalis – lažno temeljno stajalište, uslijed čega ne dokazuje ono što treba dokazati, nego nešto sasvim drugo, ali izvana slično. Njegov silogizam je manjkav, jer uspoređuje znanstveno potkrijepljen zaključak koji proizlazi iz poznavanja objektivnih zakona sa subjektivnim mišljenjem lišenim bilo kakvog znanstvenog značaja.
Ta naizgled logična, ali u biti zlobna i bespomoćna argumentacija kojoj pribjegava da bi dokazao glavnu tezu svog epiloga: “to znači ja sam svemogući Bog” svjedoči o najdubljoj duhovnoj krizi u kojoj se nalazi moderna građanska filozofija znanosti.
Potpuni Schrödingerov filozofski opskurantizam očit je i izvan svake sumnje.
Ako je istina da se uvod u knjigu često piše nakon glavnog djela, ništa manje nije istina da se zaključci često iznose prije argumentacije.
To se dogodilo i Schrödingeru. Njegovi zaključci odražavaju ideologiju klasno-kapitalističkog društva koje se povlači, u kojem je relativno progresivni mehanicistički materijalizam ere ranog kapitalizma zamijenjen različitim, sve reakcionarnijim oblicima filozofije, sve do raznih epistemoloških sustava idealističke prirode, poput Schopenhauera i drugi imaju Schrödinger i posuđuje njegove opće filozofske koncepte. Ostajući veliki istraživač u svom posebnom području, Schrödinger se na području filozofije zadovoljava filistarskim idejama, "bezveznom bajkom o slobodnoj volji" (Lenjin, Soch., sv. I, str. 77). Kao rezultat, javlja se neka vrsta "krive" logike, uspoređujući znanstvenu činjenicu sa subjektivnim osjećajem, što ga dovodi do zaključka da uspijeva "dokazati... postojanje Boga i besmrtnost duše".
To je glavni nedostatak čitave Schrödingerove logičke argumentacije, koja se poput kule od karata raspada pri najmanjem dodiru dijalektičke kritike.
Schrödingerov filozofski govor dobio je iznimno oštar prijekor u spomenutoj recenziji vodećeg američkog genetičara Möllera, koji ga je ocijenio “staromodnim misticizmom” i istaknuo kako su “biolozi šokirani što svjedoče ovim nerazumnim vježbama mozga i izmišljotinama o općim temama. psihologije i sociologije.” Poziva biologe da odgovore na Schrödingerov filozofski govor tako što će "treperiti svojim crvenim signalom upozorenja". “Moramo se, međutim, nadati,” piše Möller, “da nesretno otkriće nutrine ovog fizičara neće spriječiti nekoga da ozbiljno shvati prilično zdravu prezentaciju u glavnom dijelu knjige i da sve korisnije približavanje između fizike, kemije i genetski temelji biologije konačno su postali mogući.
Ovdje je recenzent nedvojbeno sasvim u pravu i bilo bi vrlo naivno pokušavati povezati te dvije tako nespojive linije: Schrödinger znanstvenik i Schrödinger filozof. Kao što u svoje vrijeme spiritualistički "pokusi" Wallacea i Crookesa, koji su izazvali zasluženi Engelsov prijekor, nisu nimalo umanjili visoku ocjenu njihova čisto znanstvenog istraživanja, tako ni Leibnizova monadologija nije smetala njegovim velikim zaslugama u razvoj novog matematičkog mišljenja, pa u ovom slučaju subjektivni filozofski pogledi istaknutog fizičara ne bi smjeli smetati ispravnoj procjeni objektivnog doprinosa koji je dao znanosti.
Sovjetska inteligencija, odgojena na djelima klasika znanstvenog komunizma, bila je dovoljno ideološki zrela da se kritički odnosi prema takvoj mješavini egzaktne znanosti i idealističke filozofije.
Slijedeći zapovijedi V. I. Lenjina, ona je prilično stabilna u odnosu na bilo kakve idealističke izmišljotine, bez obzira na to što ih iznosi veliki autoritet u posebnom području, dobro razumije izvore i uzroke takve pojave i stoga će biti. sposobni razlikovati radove stranih znanstvenika, asimilirati i obraditi postignuća koja su oni postigli u proučavanju i razumijevanju stvarnog materijalnog svijeta. Ona će moći razdvojiti sve napredno i inovativno što se nalazi u Schrödingerovoj knjizi od njegovog ideološkog i filozofskog mračnjaštva, koje je tako karakteristično za mnoge moderne strane znanstvenike.
Erwin Schrödinger. Što je život? Fizički aspekt žive stanice
Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger austrijski je teorijski fizičar i dobitnik Nobelove nagrade za fiziku. Jedan od tvoraca kvantne mehanike i valne teorije materije. Godine 1945. Schrödinger je napisao knjigu “Što je život sa stajališta fizike?”, koja je imala značajan utjecaj na razvoj biofizike i molekularne biologije. Ova knjiga pomno razmatra nekoliko kritičnih pitanja. Temeljno pitanje glasi: “Kako fizika i kemija mogu objasniti te pojave u prostoru i vremenu koje se odvijaju unutar živog organizma?” Čitanje ove knjige ne samo da će vam pružiti opsežnu teoretsku građu, već će vas također potaknuti na razmišljanje o tome što život zapravo jest?
Erwin Schrödinger. Što je život sa stajališta fizike? M.: RIMIS, 2009. 176 str. Preuzimanje datoteka:
Erwin Schrödinger. Što je život sa stajališta fizike? M.: Atomizdat, 1972. 62 str. Preuzimanje datoteka:
Izvor tekstualne verzije: Erwin Schrödinger. Što je život sa stajališta fizike? M.: Atomizdat, 1972. 62 str.
| Komentari: 0 |
Peter Atkins
Ova je knjiga namijenjena širokom krugu čitatelja koji žele saznati više o svijetu oko nas i o sebi samima. Autor, poznati znanstvenik i popularizator znanosti, s iznimnom jasnoćom i dubinom objašnjava strukturu Svemira, tajne kvantnog svijeta i genetike, evoluciju života, te pokazuje važnost matematike za razumijevanje cijele prirode i posebno ljudski um.
Vladimir Budanov, Aleksandar Panov
Na rubu ludila
U svakodnevnom okruženju ljudi se najčešće pozivaju na svrsishodnost misli, postupaka i odluka. I, usput, sinonimi za svrhovitost zvuče kao "relevantnost, korisnost i racionalnost..." Samo se na intuitivnoj razini čini kao da nešto nedostaje. Entropija? Nered? Dakle, ima ga u izobilju u fizičkom svijetu, kaže voditeljica programa, doktorica fizičko-matematičkih znanosti, Karima Nigmatulina-Mashchitskaya. A gosti programa pokušali su ponovno spojiti dva pojma u jedinstvenu cjelinu - entropiju i svrsishodnost. Sudionici programa: doktor filozofije, kandidat fizikalnih i matematičkih znanosti, Vladimir Budanov, i doktor fizikalnih i matematičkih znanosti, Alexander Panov.
Aleksandar Markov
Ova je knjiga fascinantna priča o podrijetlu i strukturi čovjeka, temeljena na najnovijim istraživanjima antropologije, genetike i evolucijske psihologije. Dvotomna knjiga “Evolucija čovjeka” odgovara na mnoga pitanja koja već dugo zanimaju Homo sapiensa. Što znači biti čovjek? Kada i zašto smo postali ljudi? U čemu smo superiorni našim susjedima na planeti, au čemu inferiorni od njih? I kako možemo bolje iskoristiti našu glavnu razliku i prednost – ogroman, složen mozak? Jedan od načina je zamišljeno čitanje ove knjige.
Aleksandar Markov
Ova je knjiga fascinantna priča o podrijetlu i strukturi čovjeka, temeljena na najnovijim istraživanjima antropologije, genetike i evolucijske psihologije. Dvotomna knjiga “Evolucija čovjeka” odgovara na mnoga pitanja koja već dugo zanimaju Homo sapiensa. Što znači biti čovjek? Kada i zašto smo postali ljudi? U čemu smo superiorni našim susjedima na planeti, au čemu inferiorni od njih? I kako možemo bolje iskoristiti našu glavnu razliku i prednost – ogroman, složen mozak? Jedan od načina je zamišljeno čitanje ove knjige.
Valentin Turčin
U ovoj knjizi V.F. Turchin iznosi svoj koncept tranzicije metasustava i s njegove pozicije prati evoluciju svijeta od najjednostavnijih jednostaničnih organizama do nastanka mišljenja, razvoja znanosti i kulture. Po svom doprinosu znanosti i filozofiji monografija je u rangu s poznatim djelima kao što su “Kibernetika” N. Wienera i “Fenomen čovjeka” P. Teilharda de Chardina. Knjiga je napisana živim, slikovitim jezikom i dostupna je čitateljima svih razina. Od posebnog interesa za one koje zanimaju temeljna pitanja prirodnih znanosti.
Aleksandar Markov
U popularnoznanstvenim člancima o arheologiji, geologiji, paleontologiji, evolucijskoj biologiji i drugim disciplinama, na ovaj ili onaj način vezanim uz rekonstrukciju događaja iz daleke prošlosti, povremeno se pronađu apsolutni datumi: nešto se dogodilo prije 10 tisuća godina, nešto 10 milijuna, a nešto - prije 4 milijarde godina. Odakle dolaze ove brojke?
Što je život?
Predavanja održana na Trinity Collegeu u Dublinu u veljači 1943.
Moskva: Državna izdavačka kuća strane književnosti, 1947. - str.150
Erwin Schrödinger
Profesor na Dublinskom istraživačkom institutu
ŠTO JE ŽIVOT
sa stajališta fizike?
ŠTO JE ŽIVOT?
Fizički aspekt
Živa stanica
BRWIN SGHRODINGER
Viši profesor na Dublinskom institutu za napredne studije
Prijevod s engleskog i pogovor A. A. MALINOVSKY
Umjetnik G. Riftin
Uvod
Homo liber nulla de re minus quam
de morte cogitat; et ejus sapientia
non mortis sed vitae meditatio est.
Spinoza, Etika, P. IV, Prop. 67.
Slobodan čovjek nije ništa takvo
malo ne razmišlja o smrti, i
njegova mudrost leži u refleksiji
ne o smrti, nego o životu.
Spinoza, Etika, IV dio, Teor. 67.
Ghtlbcckjdbt
Predgovor
Općenito se vjeruje da znanstvenik mora imati temeljito znanje iz prve ruke o određenom području znanosti, pa se stoga smatra da ne bi trebao pisati o stvarima u kojima nije stručnjak. Ovo se smatra pitanjem noblesse oblige. Međutim, da bih postigao svoj cilj, želim se odreći noblesse i molim, u tom pogledu, da me se oslobodi obveza koje iz toga proizlaze. Moje isprike su sljedeće.
Od naših predaka naslijedili smo snažnu želju za jedinstvenim, sveobuhvatnim znanjem. Sam naziv najviših institucija znanja - sveučilišta - podsjeća nas da je od davnina i kroz mnoga stoljeća univerzalna priroda znanja bila jedina stvar u koju se moglo imati potpuno povjerenje. Ali širenje i produbljivanje raznih grana znanja tijekom posljednjih stotinjak divnih godina postavilo nas je pred čudnu dilemu. Mi jasno osjećamo da tek sada počinjemo stjecati pouzdanu građu kako bismo sjedinili u jednu cjelinu sve što znamo; ali s druge strane, jednom umu postaje gotovo nemoguće potpuno ovladati više od bilo kojeg malog specijaliziranog dijela znanosti.
Ne vidim izlaz iz ove situacije (a da naš glavni cilj ne bude zauvijek izgubljen) osim ako se neki od nas ne odvaže na sintezu činjenica i teorija, iako je naše znanje u nekim od ovih područja nepotpuno i stečeno iz druge ruke i barem riskirali smo da ispadnemo neupućeni.
Neka ovo posluži kao moja isprika.
Poteškoće s jezikom također su od velike važnosti. Svačiji je materinji jezik kao dobro pristajala odjeća i ne možete se osjećati potpuno slobodnima kada vaš jezik nije lagodan i kada ga treba zamijeniti drugim, novim. Vrlo sam zahvalan dr. Inksteru (Trinity College, Dublin), dr. Padraigu Brownu (St Patrick's College, Maynooth) i posljednjem, ali ne manje važnom, g. S. C. Robertsu. Imali su dosta problema pokušavajući me uklopiti u novu odjeću, a to je bilo pogoršano činjenicom da ponekad nisam htjela odustati od svog donekle “izvornog” osobnog stila. Ako nešto od toga preživi unatoč naporima mojih prijatelja da to ublaže, mora se pripisati meni, a ne njima.
Prvotno se pretpostavljalo da će podnaslovi brojnih odjeljaka imati karakter sažetih natpisa na marginama, a tekst svakog poglavlja treba čitati u nastavku (kontinuirano).
Uvelike sam zahvalan dr. Darlingtonu i izdavaču Endeavour za ilustracijske ploče. Zadržali su sve izvorne detalje, iako nisu svi ti detalji relevantni za sadržaj knjige.
Dublin, rujan 1944. E. Sh.
Pristup klasičnog fizičara predmetu
Cogito, ergo sum
Opća priroda i ciljevi istraživanja
Ova mala knjiga proizašla je iz tečaja javnih predavanja koje je održao teorijski fizičar pred publikom od oko 400 ljudi. Publika se gotovo nije smanjila, iako se od samog početka upozoravalo da je tema izlaganja teška i da se predavanja ne mogu smatrati popularnima, unatoč činjenici da se najstrašnije oruđe fizičara – matematička dedukcija – teško može smatrati popularnim. koristi se ovdje. I to ne zato što je tema toliko jednostavna da se može objasniti bez matematike, nego upravo suprotno - zato što je previše komplicirana i matematici nedostupna. Još jedna značajka koja je davala barem privid popularnosti bila je namjera predavača da glavnu ideju vezanu uz biologiju i fiziku učini jasnom i fizičarima i biolozima.
Doista, usprkos raznolikosti tema obuhvaćenih knjigom, ona bi kao cjelina trebala prenijeti samo jednu ideju, samo jedno malo objašnjenje velike i važne teme. Kako ne bismo skrenuli s našeg puta, bilo bi korisno unaprijed ukratko ocrtati naš plan.
Veliko, važno i vrlo često raspravljano pitanje je sljedeće: kako fizika i kemija mogu objasniti one pojave u prostoru i vremenu koje se odvijaju unutar živog organizma?
Preliminarni odgovor koji će ova mala knjiga pokušati dati i razviti može se sažeti na sljedeći način: očita nesposobnost moderne fizike i kemije da objasne takve fenomene ne daje apsolutno nikakvog razloga za sumnju da ih te znanosti mogu objasniti.
Statistička fizika. Glavna razlika je u strukturi
Prethodna primjedba bila bi vrlo trivijalna kada bi imala za cilj samo potaknuti nadu da će se u budućnosti postići ono što se nije postiglo u prošlosti. Ono, međutim, ima puno pozitivnije značenje, naime, potpuno je razumljiva nemogućnost dosadašnje fizike i kemije da daju odgovor.
Zahvaljujući vještom radu biologa, uglavnom genetičara, tijekom posljednjih 30 ili 40 godina, sada se dovoljno zna o stvarnoj materijalnoj strukturi organizama i njihovim funkcijama da bismo razumjeli zašto moderna fizika i kemija nisu mogle objasniti pojave u prostoru i vremenu. koji se javljaju unutar tijela živih bića.
Raspored i međudjelovanje atoma u najvažnijim dijelovima tijela radikalno se razlikuje od svih onih rasporeda atoma kojima su se fizičari i kemičari dosad bavili u svojim eksperimentalnim i teorijskim istraživanjima. Međutim, ova razlika, koju sam upravo nazvao temeljnom, je takve vrste da se lako može činiti beznačajnom bilo kome osim fizičaru, prožetom idejom da su zakoni fizike i kemije potpuno statistički. Sa statističke točke gledišta, struktura najvažnijih dijelova živog organizma potpuno je drugačija od bilo koje tvari s kojom smo mi, fizičari i kemičari, do sada imali posla, praktično - u našim laboratorijima i teorijski - u našim radni stolovi. Naravno, teško je zamisliti da bi zakoni i pravila koje smo otkrili bili izravno primjenjivi na ponašanje sustava koji nemaju strukture na kojima se ti zakoni i pravila temelje.
Ne može se očekivati da bi nefizičar mogao shvatiti (a kamoli cijeniti) cjelokupnu razliku u "statističkoj strukturi" formuliranoj tako apstraktnim terminima kao što sam ja upravo učinio. Kako bih svojoj izjavi dao živost i boju, dopustite mi da prvo skrenem pozornost na nešto što će kasnije biti pobliže objašnjeno, naime, da se najbitniji dio žive stanice - kromosomska nit - opravdano može nazvati aperiodnim kristalom. U fizici smo se do sada bavili samo periodičnim kristalima. Za um jednostavnog fizičara oni su vrlo zanimljivi i složeni objekti; one čine jednu od najfascinantnijih i najsloženijih struktura kojima neživa priroda zbunjuje intelekt fizičara; međutim, u usporedbi s aperiodskim kristalima oni izgledaju pomalo elementarno i dosadno. Razlika u strukturi ovdje je ista kao između obične tapete, na kojoj se isti uzorak ponavlja u pravilnim razmacima uvijek iznova, i remek-djela veza, recimo, Rafaelove tapiserije, koja ne proizvodi dosadno ponavljanje, već složeno, dosljedno i pun značenja crtež koji je nacrtao veliki majstor.