Номын хураангуй: Эрвин Шредингер - Физикийн үүднээс амьдрал гэж юу вэ. Эрвин Шрөдингер Амьдрал гэж юу вэ? Шредингерийн амьдрал гэж юу вэ pdf
Амьд эсийн хамгийн чухал хэсэг болох хромосомын утасыг апериод талст гэж нэрлэж болно. Физикийн хувьд бид өнөөг хүртэл зөвхөн үечилсэн талстуудыг авч үзсэн. Тиймээс физикч бараг юу ч хийгээгүй байхад органик химич амьдралын асуудлыг шийдвэрлэхэд томоохон бөгөөд чухал хувь нэмэр оруулсан нь гайхах зүйл биш юм.
Атом яагаад ийм жижиг байдаг вэ? Энэ баримтыг олон нийтэд ойлгуулахын тулд олон жишээг санал болгосон боловч Лорд Келвиний нэгэнтээ хэлсэнээс илүү гайхалтай зүйл байгаагүй: та нэг аяга усанд бүх молекулууд дээр шошго хийж болно гэж бодъё; үүний дараа та шилний агуулгыг далай руу юүлж, далайг сайтар хольж, тэмдэглэсэн молекулуудыг дэлхийн бүх далайд жигд хуваарилах болно; Хэрэв та далайн хаана ч, хаана ч байсан нэг аяга ус авбал энэ аяганаас та өөрийн тэмдэглэгдсэн зуу орчим молекулыг олох болно.
Тоо томшгүй олон атомаас бүрдсэн бидний мэдрэхүйн бүх эрхтэнүүд нэг атомын цохилтыг мэдрэхэд хэтэрхий бүдүүлэг байдаг. Бид бие даасан атомуудыг харж, сонсож, мэдэрч чадахгүй. Заавал ийм байх ёстой юу? Хэрэв тийм биш байсан бол, хэрэв хүний организм хэдхэн атом эсвэл бүр ганц атом бидний мэдрэхүйд мэдэгдэхүйц сэтгэгдэл төрүүлэхүйц мэдрэмтгий байсан бол амьдрал ямар байх байсан бэ!
Өөрсдийнхөө тухай бидний хувьд онцгой сонирхолтой цорын ганц зүйл байдаг бөгөөд энэ нь бидний мэдэрч, бодож, ойлгож чаддаг зүйл юм. Бидний бодол санаа, мэдрэмжийг хариуцдаг физиологийн үйл явцтай холбоотойгоор бие махбод дахь бусад бүх үйл явц нь ядаж хүний үүднээс туслах үүрэг гүйцэтгэдэг.
Бүх атомууд үргэлж санамсаргүй дулааны хөдөлгөөнөөр дамждаг. Зөвхөн асар олон тооны атомуудын нэгдэлд л статистикийн хуулиуд ажиллаж эхэлдэг бөгөөд эдгээр холбоодын зан төлөвийг нарийн хянадаг бөгөөд энэ нь процесст оролцож буй атомуудын тоо нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Чухам ийм байдлаар үйл явдлууд жинхэнэ байгалийн шинж чанарыг олж авдаг. Физик хуулиудын нарийвчлал нь олон тооны атомуудын оролцоонд суурилдаг.
Аливаа физик хуулинд хүлээх ёстой алдааны зэрэг нь √n байна. Хэрэв тодорхой даралт, температурт тодорхой хий нь тодорхой нягттай бол тодорхой эзэлхүүн дотор n молекул хийн байдаг гэж би хэлж чадна. Хэзээ нэгэн цагт та миний мэдэгдлийг шалгаж чадвал та үүнийг буруу гэж үзэх бөгөөд хазайлт нь √n дараалалтай байх болно. Тиймээс хэрэв n = 100 бол хазайлт нь ойролцоогоор 10 байх болно. Тэгэхээр энд харьцангуй алдаа 10% байна. Гэхдээ хэрэв n = 1 сая бол та хазайлт нь 1000 орчим байх магадлалтай тул харьцангуй алдаа нь 0.1% болно.
Организм нь дотоод амьдрал, гадаад ертөнцтэй харилцахдаа нэлээд нарийн хуулиудын хөгжил цэцэглэлтийг эдлэхийн тулд харьцангуй том бүтэцтэй байх ёстой. Үгүй бол тоосонцоруудын тоо хэтэрхий бага, "хууль" нь хэтэрхий тодорхой бус байх болно.
II бүлэг. Удамшлын механизм
Дээр дурдсан бүх биологийн үйл явц бүхий организмууд нь маш "олон атомт" бүтэцтэй байх ёстой гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн бөгөөд тэдний хувьд санамсаргүй "монатом" үзэгдлүүд тэдэнд тийм ч их үүрэг гүйцэтгэдэггүй байх шаардлагатай. Энэ үзэл бодол үргэлж зөв байдаггүй гэдгийг бид одоо мэдэж байна.
Организмын "загвар" гэдэг үгийг зөвхөн насанд хүрсэн эсвэл бусад тодорхой үе шатанд байгаа организмын бүтэц, үйл ажиллагааг төдийгүй онтогенезийн хөгжлийнхөө организмыг бордсон өндөгнөөс эхлээд боловсорч гүйцэх үе хүртэл нь илэрхийлэхийг зөвшөөрье. үржиж эхэлдэг. Дөрвөн хэмжээст (орон зай + цаг хугацаа) бүхэл бүтэн төлөвлөгөө нь зөвхөн нэг эсийн бүтэц, тухайлбал бордсон өндөгөөр тодорхойлогддог нь одоо мэдэгдэж байна. Түүгээр ч зогсохгүй түүний цөм, эсвэл бүр нарийн яривал хос хромосом: нэг багц нь эхээс (өндөгний эс), нэг нь эцгээс (үр хөврөлийн эр бэлгийн эс) гардаг. Хромосомын иж бүрдэл бүр нь үр тогтсон өндөгөнд хадгалагдсан бүхэл кодыг агуулдаг бөгөөд энэ нь ирээдүйн хувь хүний хамгийн эхний үе шатыг илэрхийлдэг.
Гэхдээ шифрлэлтийн код гэдэг нэр томъёо нь мэдээжийн хэрэг хэтэрхий явцуу. Хромосомын бүтэц нь тэдний урьдчилан таамаглаж буй хөгжлийг гүйцэтгэдэг багаж хэрэгслийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр нь хууль тогтоомж, гүйцэтгэх засаглалын аль аль нь юм, эсвэл өөр харьцуулбал архитекторын төлөвлөгөө, нэгэн зэрэг барилгачны хүч юм.
Онтогенезийн үед хромосомууд хэрхэн ажилладаг вэ? Организмын өсөлт нь дараалсан эсийн хуваагдлаар явагддаг. Энэ эсийн хуваагдлыг митоз гэж нэрлэдэг. Дунджаар 50 эсвэл 60 дараалсан хуваагдал нь насанд хүрсэн хүний биед байгаа эсийн тоог бий болгоход хангалттай.
Митозын үед хромосомууд хэрхэн ажилладаг вэ? Тэдгээр нь хоёр дахин нэмэгдэж, хоёр багц нь хоёр дахин, хоёулаа шифрийн хуулбар. Бүр, тэр ч байтугай хамгийн чухал бие даасан нүд нь шифрлэлтийн кодын бүрэн (давхар) хуулбартай байх ёстой. Энэ дүрмийн цорын ганц үл хамаарах зүйл бол багасгах хуваагдал эсвэл мейоз юм.
Хромосомын нэг багц нь ааваас, нэг нь эхээс ирдэг. Боломж ч, хувь тавилан ч үүнд саад болж чадахгүй. Харин өвөө, эмээгээсээ удамшлын гарал үүслийг хайж олоход асуудал өөр болж хувирдаг. Жишээлбэл, миний ааваас надад ирсэн хромосомын багц, тухайлбал 5-р хромосом. Энэ нь миний ааваас авсан №5, эсвэл түүний хүлээн авсан №5-ын яг хуулбар байх болно. ээжээсээ. Хэргийн үр дүнг (50:50 магадлалаар) шийдсэн. Миний эцгийн 1, 2, 3... 24-р хромосом болон эхийн хромосом бүрийн талаар яг ижил түүхийг давтаж болно.
Гэхдээ өвөө, эмээгийн удамшлыг үр удамд нь холиход тохиолдлын үүрэг гүйцэтгэх үүрэг нь өмнөх тайлбараас харахад тодорхой хромосомууд эмээгээс эсвэл эмээгээс гаралтай гэж далд таамаглаж байсан эсвэл бүр шууд заасан байдаг. өвөө; Өөрөөр хэлбэл, ганц хромосомууд хуваагдалгүй ирсэн. Бодит байдал дээр энэ нь тийм биш эсвэл үргэлж байдаггүй. Эцгийн биед тохиолдсон бууралтын хуваагдлаас өмнө хоёр "гомолог" хромосом бүр хоорондоо нягт холбогдож, заримдаа бие биентэйгээ ихээхэн хэсгийг солилцдог. Кромосомын үзэгдэл нь тийм ч ховор биш, гэхдээ тийм ч элбэг биш тул хромосом дахь шинж чанаруудын байршлын талаархи хамгийн үнэ цэнэтэй мэдээллийг бидэнд өгдөг.
Хамгийн их генийн хэмжээ. Ген - тодорхой удамшлын шинж чанарын материаллаг тээвэрлэгч нь 300 Å талтай шоотой тэнцүү юм. 300 Å нь зөвхөн 100 эсвэл 150 атомын зай тул ген нь сая эсвэл хэдэн сая атом агуулдаг. Статистикийн физикийн дагуу ийм тоо нь хэтэрхий бага (√n-ийн хувьд) эмх цэгцтэй, тогтмол зан үйлийг бий болгоход хүргэдэг.
III бүлэг. Мутаци
Дарвин байгалийн шалгарал үйлчилдэг материал нь хамгийн нэгэн төрлийн популяцид ч тохиолдох нь гарцаагүй жижиг, тасралтгүй, санамсаргүй өөрчлөлтүүд гэж үзэж байсан нь буруу байсныг бид одоо мэдэж байна. Учир нь эдгээр өөрчлөлтүүд нь удамшлын шинж чанартай биш нь батлагдсан. Хэрэв та цэвэр арвайн ургац авч, чих бүрийн саравчны уртыг хэмжиж, статистикийнхаа үр дүнг зурвал хонх хэлбэртэй муруй гарч ирнэ (Зураг 3). Энэ зурагт тодорхой саравчны урттай чихний тоог харгалзах саравчны урттай харьцуулсан болно. Өөрөөр хэлбэл, нурууны мэдэгдэж буй дундаж урт нь давамгайлж, хоёр чиглэлд хазайлт нь тодорхой давтамжтай тохиолддог. Одоо хараар тэмдэглэсэн, саравчны урт нь дундаж хэмжээнээс мэдэгдэхүйц давсан, гэхдээ талбайд тариалах үед шинэ ургац өгөх хангалттай том бүлгийг сонго. Ийм статистик туршилт хийхдээ Дарвин шинэ ургацын муруй баруун тийш шилжинэ гэж таамаглаж байсан. Өөрөөр хэлбэл, тэр сонгон шалгаруулалтаар саравчны дундаж хэмжээг нэмэгдүүлнэ гэж найдаж байна. Гэсэн хэдий ч бодит байдал дээр ийм зүйл болохгүй.
Жижиг, үргэлжилсэн ялгаа нь удамшдаггүй тул сонголт амжилтгүй болдог. Тэдгээр нь удамшлын бодисын бүтцээр тодорхойлогддоггүй нь ойлгомжтой, санамсаргүй байдаг. Голландын Хюгоде-Фрис бүрэн цэвэр удам угсааны үр удамд маш цөөхөн тооны хүмүүс гарч ирдэг, жишээ нь хэдэн арван мянгад хоёр, гурав нь жижиг боловч "гэнэт" өөрчлөлттэй байдаг гэдгийг олж мэдэв. Энд байгаа "зай" гэсэн илэрхийлэл нь өөрчлөлтүүд нь маш чухал гэсэн үг биш, харин өөрчлөгдөөгүй хувь хүмүүс болон цөөн хэдэн өөрчлөгдсөн хүмүүсийн хооронд завсрын хэлбэр байхгүй тул зөвхөн тасалдал гэсэн үг юм. Де Врис үүнийг мутаци гэж нэрлэсэн. Энд гол онцлог нь тасалдал юм. Физикийн хувьд энэ нь квант онолыг санагдуулдаг - тэнд бас хоёр зэргэлдээ энергийн түвшний хооронд завсрын алхам байдаггүй.
Мутаци нь анхны өөрчлөгдөөгүй шинж чанаруудтай адил удамшдаг. Мутаци нь удамшлын ачаа тээшийн өөрчлөлт бөгөөд удамшлын бодисын зарим өөрчлөлтөөс үүдэлтэй байх ёстой. Мутаци нь үр удамд үнэхээр дамжих чадвартай тул байгалийн шалгаралд тохирсон материал болж, тэдгээр дээр ажиллаж, Дарвины тодорхойлсон төрөл зүйлийг бий болгож, дасан зохицож чадаагүйг нь устгаж, хамгийн тохиромжтойг нь хадгалдаг.
Өвөрмөц мутаци нь хромосомын аль нэгний тодорхой бүсэд өөрчлөлт орсны улмаас үүсдэг. Энэ өөрчлөлт нь зөвхөн нэг хромосомд тохиолддог бөгөөд гомолог хромосомын харгалзах "локус" -д нэгэн зэрэг тохиолддоггүй гэдгийг бид баттай мэднэ. Мутантын хувьд хоёр "шифрлэлтийн кодын хуулбар" ижил байхаа больсон; тэдгээр нь хоёр өөр "тайлбар" эсвэл хоёр "хувилбар" -ыг төлөөлдөг.
Хувь хүний дагасан хувилбарыг давамгайлсан, эсрэгээр нь рецессив гэж нэрлэдэг; өөрөөр хэлбэл мутаци нь нөлөөгөө шууд үзүүлэх эсэхээс хамаарч давамгайлсан эсвэл рецессив гэж нэрлэдэг. Рецессив мутаци нь давамгайлсан мутациас ч илүү түгээмэл байдаг бөгөөд нэн даруй илрүүлдэггүй ч нэлээд чухал байж болно. Организмын шинж чанарыг өөрчлөхийн тулд тэдгээр нь хоёр хромосом дээр байх ёстой.
Шифрлэлтийн кодын хувилбар нь анхны эсвэл мутант байж болно - ихэвчлэн аллель гэсэн нэр томъёогоор тэмдэглэгддэг. Зурагт үзүүлсэн шиг хувилбарууд өөр байх үед. 4-т тухайн хүнийг тухайн локусын хувьд гетерозигот гэж үздэг. Эдгээр нь жишээлбэл, өөрчлөгдөөгүй хувь хүмүүс эсвэл Зураг дээр үзүүлсэн тохиолдолд адил байх үед. 5, тэдгээрийг гомозигот гэж нэрлэдэг. Иймээс рецессив аллель нь зөвхөн гомозигот төлөвт л шинж чанарт нөлөөлдөг бол давамгайлсан аллель нь гомозигот ба гетерозигот төлөв байдалд ижил шинж чанарыг үүсгэдэг.
Хувь хүмүүс гадаад төрхөөрөө ижил төстэй байж болох ч удамшлын хувьд ялгаатай байдаг. Генетикч хувь хүмүүс ижил фенотиптэй боловч өөр өөр генотиптэй байдаг гэж генетикч хэлэв. Өмнөх догол мөрүүдийн агуулгыг товч боловч өндөр техникийн илэрхийллээр нэгтгэн дүгнэж болно: рецессив аллель нь генотип нь гомозигот байх үед л фенотипэд нөлөөлдөг.
Үр удамд тохиолдох мутацийн хувь буюу мутацийн хувь гэж нэрлэгддэг - эцэг эхийг рентген эсвэл у туяагаар гэрэлтүүлэх замаар байгалийн мутацийн түвшинг хэд дахин нэмэгдүүлэх боломжтой. Ийм замаар үүссэн мутаци нь аяндаа үүсдэг мутациас ямар ч ялгаагүй (илүү өндөр давтамжаас бусад).
IV бүлэг. Квант механикийн өгөгдөл
Орчин үеийн мэдлэгийн үүднээс удамшлын механизм нь квант онолын үндэстэй нягт холбоотой байдаг. Квантын онолын хамгийн том нээлт бол түүний салангид шинж чанарууд юм. Энэ төрлийн анхны тохиолдол нь эрчим хүчний тухай юм. Том бие нь эрчим хүчээ байнга өөрчилдөг. Жишээлбэл, савлаж эхэлсэн дүүжин нь агаарын эсэргүүцлийн улмаас аажмаар удааширдаг. Хэдийгээр энэ нь нэлээд хачирхалтай боловч атомын дарааллын хэмжээтэй систем өөр өөр үйлдэл хийдэг гэдгийг бид хүлээн зөвшөөрөх ёстой. Жижиг систем нь мөн чанараараа зөвхөн эрчим хүчний тодорхой хэмжээгээр ялгаатай төлөвт байж болно. Нэг төлөвөөс нөгөөд шилжих нь "квант үсрэлт" гэж нэрлэгддэг нууцлаг үзэгдэл юм.
Атомын системийн тасалдалтай цуврал төлөвүүдийн дотроос цөмүүд бие биентэйгээ ойртох хамгийн доод түвшинд байх шаардлагагүй, гэхдээ боломжтой хэвээр байна. Энэ төлөвт байгаа атомууд нь молекул үүсгэдэг. Молекул нь мэдэгдэж буй тогтвортой байдалтай байх болно; Молекулыг хамгийн ойр, илүү өндөр түвшинд "өсгөх" шаардлагатай энергийн зөрүүг гаднаас нь нийлүүлэх хүртэл түүний тохиргоо өөрчлөгдөх боломжгүй юм. Тиймээс бүрэн тодорхой утга болох түвшний энэхүү ялгаа нь молекулын тогтвортой байдлын түвшинг тоон байдлаар тодорхойлдог.
Аливаа температурт (үнэмлэхүй тэгээс дээш) тодорхой, их, бага, шинэ түвшинд өсөх магадлал байдаг бөгөөд энэ магадлал нь мэдээжийн хэрэг температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Энэ магадлалыг илэрхийлэх хамгийн сайн арга бол өсөлт гарах хүртэл хүлээх ёстой дундаж хугацааг, өөрөөр хэлбэл "хүлээлтийн цаг"-ыг зааж өгөх явдал юм. Хүлээх хугацаа нь хоёр энергийн харьцаанаас хамаарна: өсөлтөд шаардагдах энергийн зөрүү (W), өгөгдсөн температур дахь дулааны хөдөлгөөний эрчим (бид туйлын температурыг T, энэ шинж чанарыг kT гэж тэмдэглэнэ; k нь Больцманы тогтмол юм. 3/2kT нь T температур дахь дундаж кинетик энергийн хийн атомыг илэрхийлнэ.
W:kT харьцааны харьцангуй бага өөрчлөлтөөс хүлээх хугацаа хэр их хамаардаг нь гайхмаар юм. Жишээлбэл, W нь 30 дахин кТ бол хүлээх хугацаа нь секундын 1/10 байх боловч W нь 50 дахин кТ бол 16 сар, W нь 60 дахин кТ бол 30,000 жил хүртэл нэмэгддэг.
Мэдрэмжийн шалтгаан нь хүлээх хугацаа, үүнийг t гэж нэрлэе, чадлын функцийн хувьд W:kT харьцаанаас хамаардаг.
(1) t= τe^(Вт/кТ)
τ нь 10-13 эсвэл 10-14 секундын дарааллын жижиг тогтмол юм. Энэ хүчин зүйл нь физикийн утгатай. Үүний утга нь системд байнга тохиолддог хэлбэлзлийн үеийн дараалалтай тохирч байна. Та ерөнхийд нь хэлж болно: энэ хүчин зүйл нь шаардлагатай W хэмжигдэхүүнийг хуримтлуулах магадлал маш бага боловч "чичиргээ бүрт" дахин дахин давтагддаг гэсэн үг юм. секунд тутамд ойролцоогоор 1013 эсвэл 1014 удаа.
Эрчим хүчний функц нь санамсаргүй шинж чанар биш юм. Энэ нь дулааны статистикийн онолд дахин дахин давтагдаж, түүний нурууг бүрдүүлдэг. Энэ нь системийн тодорхой хэсэгт W-тэй тэнцэх хэмжээний энерги санамсаргүй байдлаар хуримтлагдах магадлалын хэмжүүр бөгөөд дундаж энерги нь W босгыг олон дахин давахад kT шаардлагатай үед энэ магадлал маш их нэмэгддэг. удаа.
Эдгээр санааг молекулын тогтвортой байдлын онол болгон дэвшүүлж, бидний "өгсөлт" гэж нэрлэдэг квантын үсрэлт нь бүрэн задралд хүргэхгүй бол ядаж ижил атомуудын мэдэгдэхүйц өөр бүтэцтэй изомер молекул руу хөтөлдөг гэдгийг бид нуун дарагдуулсан. , химичийн хэлснээр, өөрөөр хэлбэл ижил атомуудаас бүрдэх молекул, гэхдээ өөр зохион байгуулалттай (биологийн хувьд энэ нь ижил "локус"-ын шинэ "аллель" болон квант үсрэлтийг илэрхийлж болно. мутацитай тохирно).
Нэг бүлэг атомууд нэгээс олон янзаар нийлж молекул үүсгэдэг гэдгийг химич мэддэг. Ийм молекулуудыг изомер гэж нэрлэдэг, өөрөөр хэлбэл ижил хэсгүүдээс бүрддэг.
Гайхалтай баримт бол хоёр молекул хоёулаа маш тогтвортой байдаг - хоёулаа "хамгийн доод түвшин" юм шиг аашилдаг. Нэг төлөвөөс нөгөөд аяндаа шилжих шилжилт байхгүй. Биологид хэрэглэх үед бид зөвхөн энэхүү "изомер" төрлийн шилжилтийг л сонирхох болно, үүнд шилжихэд шаардагдах энерги (W-ээр тэмдэглэсэн хэмжигдэхүүн) нь үнэндээ түвшний ялгаа биш, харин эхний түвшнээс 2-р үе шат руу шилжих алхам юм. босго. Анхны болон эцсийн төлөвүүдийн хооронд босгогүй шилжилтүүд нь зөвхөн биологийн хувьд ч сонирхолгүй байдаг. Тэд үнэхээр молекулуудын химийн тогтвортой байдлын талаар юу ч өөрчлөхгүй. Яагаад? Тэд удаан хугацааны нөлөө үзүүлэхгүй бөгөөд анзаарагдахгүй байна. Учир нь тэдгээр нь тохиолдоход бараг тэр даруй анхны байдалдаа буцаж ирдэг, учир нь ийм буцаж ирэхэд юу ч саад болохгүй.
Бүлэг V. Делбрюкийн загварыг хэлэлцэх ба баталгаажуулах
Бүтцийн хувьд ген нь зөвхөн үе үе өөрчлөгдөх чадвартай аварга молекул гэдгийг бид хүлээн зөвшөөрөх болно, энэ нь изомер молекул үүсэх замаар атомуудыг дахин зохион байгуулах хүртэл буурдаг (хялбар байхын тулд би үүнийг изомер шилжилт гэж нэрлэсээр байна. Энэ нь хүрээлэн буй орчинтой ямар нэгэн солилцоо хийх боломжийг үгүйсгэх нь утгагүй юм). Бид эдгээр ховор тохиолдлуудыг аяндаа үүссэн мутацитай тодорхойлох болно.
Бодисын ийм өчүүхэн тоосонцор буюу бордсон өндөгний цөм нь организмын ирээдүйн хөгжлийг бүхэлд нь багтаасан нарийн төвөгтэй шифрлэлтийн кодыг хэрхэн агуулж чадах вэ гэж байнга асуудаг. Удаан хугацааны туршид эмх цэгцтэй байх хангалттай тогтвортой байдлыг хангасан атомуудын сайн эмх цэгцтэй холбоо нь боломжит олон янзын ("изомер") хослолууд нь нийлмэл системийг агуулсан хангалттай том материаллаг бүтэц юм шиг санагддаг. Хамгийн бага орон зайд "тодорхойлолт".
VI бүлэг. Эмх цэгц, эмх замбараагүй байдал, энтропи
Делбрюкийн загварт зурсан удамшлын материйн ерөнхий дүр зургаас үзэхэд амьд матери хэдийгээр өнөөг хүртэл тогтоогдсон "физикийн хуулиуд"-ын үйлчлэлээс мултарч чадаагүй ч өнөөг хүртэл үл мэдэгдэх "физикийн бусад хуулиудыг" өөртөө агуулж байгаа бололтой. Үүнийг ойлгохыг хичээцгээе. Эхний бүлэгт бидний мэддэг физикийн хуулиуд нь статистикийн хуулиуд гэдгийг тайлбарласан. Эдгээр нь аливаа зүйл эмх замбараагүй болох байгалийн хандлагатай холбоотой юм.
Гэвч удамшлын тээгчдийн өндөр тогтвортой байдлыг жижиг хэмжээтэй уялдуулж, эмх замбараагүй болох хандлагыг тойрон гарахын тулд бид "молекул" буюу ер бусын том молекулыг зохион бүтээх хэрэгтэй болсон бөгөөд энэ нь маш ялгаатай дарааллын шилдэг бүтээл болох ёстой. квант онолын шидэт саваа. Санамсаргүй хуулиудыг энэхүү "шинэ бүтээл"-ээр үнэлээгүй, харин түүний илрэл өөрчлөгддөг. Амьдрал нь зөвхөн эмх цэгцээс эмх замбараагүй байдал руу шилжих хандлагад тулгуурладаг материйн эмх цэгцтэй, тогтмол зан үйлийг илэрхийлдэг бөгөөд зарим талаараа байнга хадгалагдаж байдаг эмх цэгцтэй байдаг.
Амьдралын онцлог шинж нь юу вэ? Бид ямар нэг зүйлийн тухай ярихдаа тэр амьд уу? Үргэлжлүүлэн "ямар нэгэн зүйл хийх", хөдөлж, хүрээлэн буй орчинтой бодис солилцох гэх мэт - энэ бүхэн ижил төстэй нөхцөлд бидний амьгүй биетийг хийх болно гэж бодож байснаас илүү удаан хугацаанд үргэлжилнэ. Хэрэв амьгүй системийг тусгаарлах эсвэл нэгэн төрлийн нөхцөлд байрлуулсан бол янз бүрийн үрэлтийн үр дүнд бүх хөдөлгөөн ихэвчлэн удалгүй зогсдог; цахилгаан эсвэл химийн потенциалын ялгаа тэнцүү болж, химийн нэгдлүүдийг үүсгэх хандлагатай бодисууд үүсдэг, дулаан дамжуулалтаас болж температур жигд болдог. Үүний дараа систем бүхэлдээ алга болж, материйн үхсэн идэвхгүй масс болж хувирдаг. Ямар ч мэдэгдэхүйц үйл явдал тохиолдохгүй өөрчлөгдөөгүй төлөвт хүрнэ. Физикч үүнийг термодинамикийн тэнцвэрийн төлөв буюу "хамгийн их энтропи" гэж нэрлэдэг.
Энэ нь бие махбодь "тэнцвэр"-ийн идэвхгүй байдалд шилжихээс зайлсхийдэг учраас энэ нь маш нууцлаг юм шиг санагддаг: маш нууцлагдмал тул эрт дээр үеэс хүн төрөлхтний үзэл бодол бие махбодид ямар нэгэн онцгой, бие махбодийн бус, ер бусын хүч үйлчилдэг гэж үздэг.
Амьд организм тэнцвэрт байдалд шилжихээс хэрхэн зайлсхийх вэ? Хариулт нь энгийн: идэх, уух, амьсгалах, (ургамлын хувьд) шингээх замаар. Үүнийг тусгай нэр томъёогоор илэрхийлдэг - бодисын солилцоо (Грек хэлнээс - өөрчлөлт эсвэл солилцоо). Юу солилцох вэ? Анхандаа бодисын солилцоо гэдэг нь эргэлзээгүй юм. Гэхдээ бодисын солилцоо чухал байдаг нь утгагүй юм шиг санагддаг. Аливаа атом азот, хүчилтөрөгч, хүхэр гэх мэт. ижил төрлийн бусадтай адил сайн. Тэдний солилцооны үр дүнд юу хүрэх вэ? Бидний хоолонд агуулагдах тэр нандин зүйл нь биднийг үхлээс хамгаалдаг юу вэ?
Аливаа үйл явц, үзэгдэл, үйл явдал, байгальд болж буй бүх зүйл нь дэлхийн аль нэг хэсэгт энтропи ихэсдэг гэсэн үг юм. Үүний нэгэн адил амьд организм энтропиээ тасралтгүй нэмэгдүүлж, өөрөөр хэлбэл эерэг энтропи үүсгэж улмаар үхэл болох хамгийн их энтропийн аюултай төлөвт ойртдог. Тэрээр хүрээлэн буй орчноосоо сөрөг энтропийг байнга гаргаж авснаар л энэ байдлаас зайлсхийж, өөрөөр хэлбэл амьд үлдэж чадна. Сөрөг энтропи нь бие махбодийг тэжээдэг зүйл юм. Өөрөөр хэлбэл, метаболизмын хамгийн чухал зүйл бол организм амьд байхдаа үйлдвэрлэхээс өөр аргагүй болсон бүх энтропиээсээ өөрийгөө ангижруулж чаддаг явдал юм.
Энтропи гэж юу вэ? Энэ нь тодорхой бус ойлголт, санаа биш, хэмжиж болох физик хэмжигдэхүүн юм. Үнэмлэхүй тэг температурт (ойролцоогоор -273 ° C) аливаа бодисын энтропи тэг байна. Хэрэв та ямар нэгэн бодисыг өөр төлөвт шилжүүлбэл энтропи нь энэ процедурын явцад зарцуулсан бага хэмжээний дулаан бүрийг тухайн дулааныг зарцуулсан үнэмлэхүй температурт хуваах замаар нэмэгддэг хайлах цэгийн температурт хуваах нь хайлуулах дулаанаар нэмэгддэг. Эндээс та энтропийг хэмжих нэгж нь кал/°С болохыг харж болно. Бидний хувьд энтропийг эмх цэгц, эмх замбараагүй байдлын тухай статистик ойлголттой холбох нь илүү чухал бөгөөд үүнийг Больцманн, Гиббс нарын статистикийн физикийн судалгаагаар олж илрүүлсэн. Энэ нь бас яг тоон харьцаа бөгөөд илэрхийлэгддэг
энтропи = klogD
Энд k нь Больцманы тогтмол, D нь авч үзэж буй биеийн атомын эмгэгийн тоон хэмжүүр юм.
Хэрэв D нь эмх замбараагүй байдлын хэмжүүр юм бол 1/D харилцан хэмжигдэхүүнийг дарааллын хэмжүүр гэж үзэж болно. 1/D-ийн логарифм нь D-ийн сөрөг логарифмтай ижил тул Больцманы тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичиж болно.
–(энтропи) = = клог(1/D)
Одоо "сөрөг энтропи" гэсэн эвгүй хэллэгийг илүү сайн үгээр сольж болно: сөрөг тэмдгээр авсан энтропи нь өөрөө дэг журмын хэмжүүр юм. Организм хангалттай өндөр эмх цэгцтэй (= энтропийн хангалттай бага түвшин) өөрийгөө байнга байлгах арга зам нь хүрээлэн буй орчноосоо тасралтгүй эмх цэгцтэй байх явдал юм (ургамлын хувьд "сөрөг энтропийн" өөрийн хүчирхэг эх үүсвэр нь: Мэдээжийн хэрэг, нарны гэрэл).
VIII бүлэг. Амьдрал физикийн хуулинд суурилдаг уу?
Амьд материйн бүтцийн талаар бидний мэддэг бүх зүйл нь амьд материйн үйл ажиллагааг физикийн ердийн хуулиуд болгон бууруулж болохгүй гэж хүлээхэд хүргэдэг. Амьд организм доторх бие даасан атомуудын үйл ажиллагааг хянадаг "шинэ хүч" эсвэл өөр ямар нэгэн зүйл байгаа учраас биш, харин түүний бүтэц нь бидний өнөөг хүртэл судалсан бүх зүйлээс өөр учраас.
Физик нь статистикийн хуулиар зохицуулагддаг. Биологийн хувьд бид огт өөр нөхцөл байдалтай тулгардаг. Зөвхөн нэг хуулбарт орших нэг бүлэг атомууд нь маш нарийн хуулийн дагуу нэгийг нь нөгөөтэйгөө болон гадаад орчинтойгоо уялдуулан гайхамшигт тохируулан тогтмол үзэгдлүүдийг үүсгэдэг.
Энд бид физикийн "магадлалын механизм"-аас огт өөр "механизм" -ээр тодорхойлогддог тогтмол бөгөөд байгалийн үзэгдлүүдтэй тулгардаг. Эс бүрт удирдан чиглүүлэх зарчим нь зөвхөн нэг хуулбарт байдаг нэг атомын холбоонд агуулагддаг бөгөөд энэ нь дарааллын загвар болох үйл явдлуудыг чиглүүлдэг. Энэ нь амьд бодисоос өөр хаана ч ажиглагддаггүй. Физикч, химич амьгүй бодисыг судалж байхдаа ийм байдлаар тайлбарлах ёстой үзэгдэлтэй хэзээ ч тулгарч байгаагүй. Ийм тохиолдол хараахан гараагүй байгаа тул онол нь үүнийг хамардаггүй - манай сайхан статистик онол.
Амьдралын үйл явц өрнөх явцад ажиглагдсан эмх цэгц нь өөр эх сурвалжаас үүсдэг. Эндээс харахад эмх цэгцтэй үзэгдлийг бий болгох хоёр өөр "механизм" байдаг: "эмх замбараагүй эмх замбараагүй байдал" үүсгэдэг "статистикийн механизм" болон "эмх цэгцгүй эмх цэгц" бий болгодог шинэ механизм.
Үүнийг тайлбарлахын тулд бид бага зэрэг урагшилж, бүх физик хуулиуд статистик дээр суурилдаг гэсэн өмнөх мэдэгдэлдээ сайжруулалт биш, тодруулга оруулах ёстой. Дахин дахин давтагдсан энэ мэдэгдэл маргаан дагуулахаас өөр аргагүй. Учир нь үнэхээр өвөрмөц шинж чанарууд нь "дэг журам" гэсэн зарчимд тулгуурласан, статистик, молекулын эмгэгтэй ямар ч холбоогүй мэт үзэгдлүүд байдаг.
Физик систем хэзээ "динамик хууль" эсвэл "цагийн механизмын онцлогийг" харуулдаг вэ? Квантын онол нь энэ асуултын товч хариултыг, тухайлбал үнэмлэхүй тэг температурт өгдөг. Температур тэг рүү ойртох тусам молекулын эмгэг нь физикийн үзэгдэлд нөлөөлөхөө болино. Энэ бол Уолтер Нернстийн алдартай "дулааны теорем" бөгөөд үүнийг заримдаа "Термодинамикийн гурав дахь хууль" гэж чанга нэрлэсэн байдаг (эхнийх нь энерги хадгалах зарчим, хоёр дахь нь энтропи). Энэ нь үргэлж маш бага температур байх ёстой гэж та бодож болохгүй. Өрөөний температурт ч гэсэн энтропи нь олон химийн урвалуудад гайхалтай бага үүрэг гүйцэтгэдэг.
Дүүжин цагны хувьд өрөөний температур бараг тэгтэй тэнцүү байна. Энэ нь тэд "динамикаар" ажилладаг шалтгаан юм. Цаг нь хэвийн температурт дулааны хөдөлгөөний эвдрэлийн нөлөөллөөс зайлсхийхийн тулд хатуу биетээс бүтээгдсэн тул "динамикаар" ажиллах чадвартай.
Одоо цагийн механизм ба организм хоёрын ижил төстэй байдлыг тодорхойлохын тулд хэдэн үг хэлэх хэрэгтэй гэж бодож байна. Энэ нь зөвхөн санамсаргүй дулааны хөдөлгөөний нөлөөнд автдаггүй удамшлын бодисыг бүрдүүлдэг апериод болор гэсэн хатуу биетийг тойрон бүтээгдсэн болохыг энгийн бөгөөд зөвхөн буцалгана.
Эпилог. Детерминизм ба чөлөөт хүсэл зоригийн тухай
Дээр дурдсанаас үзэхэд амьд биетийн сэтгэн бодох, өөрийгөө танин мэдэх эсвэл бусад аливаа үйл ажиллагаанд тохирох орон зай-цаг хугацааны үйл явц нь бүрэн тодорхойлогдоогүй бол ядаж статистикийн хувьд тодорхой байна. тодорхойлсон. Ийм үзэл баримтлал нь чөлөөт хүсэл зоригтой зөрчилддөг гэж үздэг заншилтай учраас ийм таагүй мэдрэмж төрдөг бөгөөд түүний оршин тогтнох нь шууд дотоод ажиглалтаар нотлогддог. Тиймээс бид дараах хоёр үндэслэлд үндэслэн зөв, тууштай дүгнэлт хийж чадахгүй байгаа эсэхийг харцгаая.
Миний бие байгалийн жам ёсны хуулийг дагаж мөрддөг цэвэр механизмын үүрэг гүйцэтгэдэг.
Гэсэн хэдий ч би өөрийн бие махбодийн үйлдлийг хянаж, эдгээр үйлдлийн үр дүнг урьдчилан харж байгаагаа үгүйсгэх аргагүй, шууд туршлагаасаа мэддэг. Эдгээр үр дүн нь миний хувь заяаг тодорхойлоход асар их ач холбогдолтой байж болох бөгөөд энэ тохиолдолд би өөрийн үйлдлийнхээ хариуцлагыг бүрэн хариуцаж, ухамсартайгаар мэдэрдэг.
Энэ хоёр үндэслэлээс зөвхөн нэг л дүгнэлтийг гаргаж болох юм шиг санагдаж байна, тухайлбал, "би" гэдэг үгийг хамгийн өргөн утгаар нь авч үзвэл, өөрөөр хэлбэл, "би" гэж хэлж, мэдэрч байсан ухамсар бүр нь юм. "атомуудын хөдөлгөөнийг" байгалийн хуулийн дагуу удирдаж чаддаг субъектээс өөр юу ч биш.
Ашигтай хураангуй? Татаж авах!
Эрвин Шредингерийн "Физикийн үүднээс амьдрал гэж юу вэ?" Энэ нь анх 1944 онд дайны үеэр Англид хэвлэгдсэн бөгөөд дараа нь хэд хэдэн хэвлэлд өөрчлөлт оруулалгүй, гадаадын шинжлэх ухаан, ерөнхий хэвлэлд идэвхтэй шуугиан тарьсан. Нэгэн урам зоригтой тоймч энэ нь шинжлэх ухаанд бүхэл бүтэн эрин үеийг бий болгосон гэсэн үзэл бодлоо илэрхийлж, статистикийн термодинамикийн анхдагч Виллард Гиббс, шинжлэх ухааны генетикийг үндэслэгч Грегор Мендел нарын бүтээлтэй харьцуулж үзсэн.
Номын талаар ийм өндөр үнэлгээ өгсөнтэй санал нийлэх нь хэцүү бөгөөд энэ нь тухайн үеийн хамгийн агуу эрдэмтдийн нэг болох номын бага зэрэг шуугиан дэгдээсэн нэр, зохиолчийн өргөн алдар нэр хоёрын аль алинаас нь нөлөөлсөн гэдэгт эргэлзэхгүй байна. Энэхүү номын зохиогч нь хэн бэ гэдгийг орчин үеийн физикийн чиглэлээр мэргэшдэггүй уншигчдад ойлгуулахын тулд Исаак Ньютоны Принсипи, Академич С.И.Вавиловын бүтээлтэй дүйцэхүйц бүтээлүүдийг атом, электроны онолын хамт жагсаасныг онцолж байна. болон харьцангуйн онол Эйнштейн мөн квант (долгионы) механикийг зааж өгдөг бөгөөд үүнийг бүтээгч нь Шредингер байв. Түүний гарамгай бүтээлийг үнэлэн Э.Шредингер 1934 онд ЗХУ-ын ШУА-ийн хүндэт гишүүнээр сонгогджээ.
"Амьдрал гэж юу вэ?" Гарчиг дээр тавьсан асуулт, мөн "Дертерминизм ба чөлөөт хүсэл зоригийн тухай" гүн ухааны эпилог зэрэг нь шинжлэх ухаан, нийтлэг уншигчдын анхаарлыг татахаас өөр аргагүй юм.
Гэсэн хэдий ч Шредингерийн ном ач тусаараа маш их ач холбогдолтой юм. Түүний үнэ цэнэ юу вэ?
Шредингер өөрийн номондоо физикч, биологичдын аль алинд нь сонирхолтой бөгөөд хүртээмжтэй хэлбэрээр уншигчдад физик, биологийн аргуудыг хослуулсан шинжлэх ухаанд хурдацтай хөгжиж буй шинэ чиглэлийг нээж өгсөн боловч өнөөг хүртэл зөвхөн ашиглах боломжтой байсан. тусгай уран зохиолтой хүмүүсийн маш явцуу хүрээлэлд.
Бидний цаг үед амьд эсийн бүтцэд улам бүр гүнзгий нэвтрэхийн тулд орчин үеийн физикийн хэд хэдэн арга, ойлголтыг ашиглах шаардлагатай болсон. Энэ нь бидний амьдралын талаарх мэдлэгийг хөгжүүлэхэд асар их хувь нэмэр оруулсан өмнөх биохимийн нэгэн адил "жинхэнэ" биофизикийг бий болгосон. Үүний эсрэгээр, физик аргуудыг ашиглах (ялангуяа оптик, рентген гэх мэт) нь бараг зөвхөн туслах үүрэг гүйцэтгэсэн бөгөөд биологийн тодорхой баримтуудыг тэдгээрийн физик болон ерөнхий биологийн тайлбаргүйгээр олж илрүүлэхэд тусалдаг. Энэ бол биологийн хувьд физик байсан боловч биологийн хувьд физик биш юм. Үүнтэй холбогдуулан биофизик нь биохимиас ихээхэн ялгаатай байсан бөгөөд энэ нь шинэ аргуудыг нэвтрүүлэхээр хязгаарлагдахгүй, харин аль эрт бие махбодид тохиолддог хамгийн дотно химийн өөрчлөлтүүдийн мөн чанарыг шинжлэхэд шилжсэн юм. Биофизик нь амьдралын үзэгдлийн мөн чанарыг маш бага хэмжээгээр гүнзгийрүүлж чадсан (жишээлбэл, электрофизиологийн процесс, митогенетик цацраг гэх мэт судалгаанд), үүний үр дүнд ихэнх тохиолдолд туслах шинжлэх ухааны байр суурийг хадгалж үлдсэн боловч Энэ нь тодорхой хэв маягийг нээхэд хувь нэмэр оруулсан боловч амьдралын үзэгдлийн талаархи мэдлэгт бүрэн бие даасан үүрэг гүйцэтгэдэггүй.
Зөвхөн бидний цаг үед физик нь амьд материйн зохион байгуулалтын эдгээр доод түвшнийг илчлэх зорилготойгоор биологийн салбарт орж ирсэн бөгөөд үүнийг ойлгох нь ирээдүйн зайлшгүй шаардлагатай урьдчилсан нөхцөл, амьдралыг ерөнхийд нь илүү бүрэн, гүн гүнзгий ойлгох явдал юм.
Шрөдингерийн ном нь энэ чиглэлийн анхны уялдаа холбоотой үр дүнг харуулж байгаа бөгөөд үүнд олон нэмэлт өөрчлөлт оруулах нь дамжиггүй, гэхдээ үндсэндээ "жинхэнэ" биофизикийн шинжлэх ухааны шинэ байгууламжийн тодорхой тоймыг тусгасан болно.
Хэрэв Шредингерийн ном зөвхөн өгөгдсөн зүйлийн танилцуулгаар хязгаарлагдаж байсан бол энэ нь түүний ач холбогдлыг ойлгоход хангалттай байх болно. Гэвч Шредингер амьдралын шинжлэх ухааны энэхүү шинэ чиглэлд хувь хүний хувь нэмрээ оруулдаг бөгөөд энэ нь түүний номыг гадаадын шинжлэх ухааны хэвлэлд хүлээн авсан урам зоригтой шүүмжийг ихээхэн зөвтгөж байна.
Шрөдингер илүү олон тодорхой санаануудын зэрэгцээ маш өргөн бөгөөд үр дүнтэй санаа дэвшүүлсэн. Тэрээр биологийн хоёр "нууц" -ын хоорондын уялдаа холбоог тодорхойлсон: удамшлын бүтцийн мөн чанарын тухай асуудал ба термодинамикийн хоёр дахь хуультай организмын хамаарлын тухай маш хол мэт санагдах асуулт. Сүүлийнх нь хэдийгээр амьд оршнолуудын хувьд "цуцлагдаагүй" боловч ихээхэн хэмжээгээр тэдний "удирдлагад" байдаг. Шредингер үүний хамгийн чухал нөхцөл (шалтгаан биш бол) нь эсийн төв аппаратын тусгай өвөрмөц бүтэц болох хромосом гэдгийг харуулж байна. Хромосомууд нь бүтцийн хувьд "механик" ("термодинамик" гэхээсээ ялгаатай) ер бусын нарийн төвөгтэй системийн хувьд биологийн олон процессын тогтмол явцыг шууд дэмжиж, "зохицуулах аппарат" -ын хамгийн бага хэмжээг хангах чадвартай байдаг. эс.
Энэ бүхэн нь Шрөдингерийн номыг маш их үнэ цэнэтэй болгож байгаа хэдий ч түүний томоохон дутагдалтай талуудыг бид доор хэлэлцэх болно. Шредингерийн жижиг номын эерэг тал нь хэд хэдэн томоохон эрдэмтэд болох Холден, Меллер, Делбрюк нарын анхаарлыг татсан бөгөөд үүнд томоохон тойм бичсэн. Эдгээр тоймыг уншигчдад товч танилцуулах нь ашигтай байх болно.
Шрөдингерийн номыг тоймлохдоо Английн хамгийн том биологич, дэвшилтэт нийгмийн зүтгэлтэн Проф. J. B. S. Hallden түүнд маш өндөр оноо өгдөг; Үүний зэрэгцээ тэрээр хэд хэдэн шүүмжлэлд өртдөг. Юуны өмнө тэрээр Шредингерийн хромосомыг аварга молекул (Шредингерийн "апериод талст") гэж үзэх үзэл санааг Зөвлөлтийн биологич Проф. Шрөдингер энэ үзэл баримтлалыг холбосон Делбрюк биш Н.К. Кольцов.
Асуудлын мөн чанарт шилжихэд Холден, хэрэв бид генийг катализаторын шинж чанартай молекул гэж үзвэл Шредингерийн бодлоор статистикийн механикийн зарчмууд нь нэг генд ч хамаатай гэж үзэж байна. Нэг катализаторын молекул нь таатай нөхцөлд секундэд 100 мянга гаруй субстратын молекулыг хувиргах чадвартай бөгөөд эдгээр нь судалгаанд статистикийн хандлагыг бүрэн хангах боломжтой тоонууд юм. Ерөнхийдөө Холден Делбрюкийн санаанууд мэдэгдэж байгаа баримтуудтай бүрэн нийцэж байгаа боловч квант механикт олон удаа ажиглагдсанчлан тэд маш их өөрчлөгдөх ёстой гэж Холден үзэж байна. Тэрээр Ли, Котчесайдын (Английн Генетикийн Нийгэмлэгт танилцуулсан) хэвлэгдээгүй бүтээлийг дурдаж, зохиогчид Дрозофилагийн эр бэлгийн эсийн цацраг туяанаас үүдэлтэй үхлийн мутаци нь хромосомын эвдрэл, дараа нь тэдгээрийг нөхөн сэргээсний үр дүнд үүсдэг болохыг тогтоожээ. Tradescaniia, ийм эвдрэл нь хроматид руу 17 орчим ионжуулалт шаарддаг. Нөгөөтэйгүүр, Фаберже, Бийл нар маш тогтворгүй нэг генийн мутацийн өндөр хувь нь өндөр температурт мэдэгдэхүйц буурдаг болохыг олж мэдсэн. "Хромосомд долгионы механикийн зарчмуудын үндсэн дээр төсөөлж ч чадахгүй илүү нарийн төвөгтэй үзэгдэл тохиолдох боломжтой" гэж Холден дүгнэв.
Шредингер биологийн олон асуудлыг огт хөндөхгүй гэдгийг тэмдэглээд, Холден зарим биологичид материаллаг талаас нь тайлбарлах боломжгүй гэж үздэг бие махбод дахь эмгэгийг зохицуулах асуудлыг онцолж, Шрөдингер эдгээр асуудлыг шийдвэрлэх болно гэдэгт найдаж байгаагаа илэрхийлэв. ирээдүй.
Шредингерийн гүн ухааны мэдэгдлүүдийг (бид үүнийг доор авч үзэх болно) ноцтой шүүмжлэлээр тоймоо дуусгахад Холден бүхэлдээ уг номыг өндөр үнэлсээр байгаа бөгөөд түүний эхэнд хэлсэнчлэн генетикч хүн бүр унших ёстой бөгөөд энэ нь дүр төрхийг илтгэх замаар унших ёстой. сөрөг энтропи нь биеийг ашиглах асуулт, баяжуулж, физиологич болно
Шрөдингерийн номын тухай ижил төстэй санааг Америкийн нэрт генетикч Х.Ж.Моэллер илэрхийлсэн байдаг. Түүний бодлоор Шрөдингерийн номонд дурдсан амьд материйн маш чухал шинж чанаруудын хажуугаар генийн үндсэн шинж чанар болох түүний үржих, хоёр дахин нэмэгдэх чадварыг илүү гүнзгийрүүлж, зохиогчийн хөндөөгүй өөр нэг зүйлийг нэмэх хэрэгтэй. Энэ чадвар нь өсөлт, нөхөн үржихүй, эцэст нь амьд биетийн хувьсал зэрэг биологийн үндсэн үзэгдлүүдийн үндэс суурь болдог.
Гэсэн хэдий ч генийн энэ чадварыг жишээ нь Троландын итгэж байсан шиг энгийн автокатализ гэж үзэх нь маш хялбаршуулсан хэрэг байх болно. Ген нь хоёр дахин нэмэгдэж, мутацийн дараа ч гэсэн энэ чадвараа хадгалдаг, өөрөөр хэлбэл өөр хэлбэрт орж, организмын хөгжилд үзүүлэх нөлөөгөөр цоо шинэ шинж чанарыг харуулдаг. Энэ чадварыг ямар ч автокатализатор хараахан мэдэгдээгүй байна. Аливаа ген ба тэдгээрийн мутаци нь тэдгээртэй төстэй шинэ генүүдэд органик субстрат үүсгэж чаддаг. Энэ нь генийн мэдэрсэн мутацийн хуримтлал, үржлийн замаар хувьслын маш их боломжийг олгодог зүйл юм. Энэ үүднээс авч үзвэл амьдралын мөн чанарыг ойлгоход чухал ач холбогдол багатай зүйл бол мутаци нь яг квантын үсрэлт юм, учир нь биологийн хувьд "зохион байгуулалт" (Шредингерийн хэлснээр дараалал) нь юуны түрүүнд тэдгээрийн давхардлын үр дүн юм. ген ба сонголт. Биологийн "зохион байгуулалт" нь биологичдын боломжит энерги (Шредингерийн "сөрөг энтропи") гэж нэрлэдэг хуримтлалтай тийм ч нягт холбоотой биш юм.
Меллерийн үзэж байгаагаар амьд материйн хөгжилд ажиглагдаж буй гол чиг хандлага бол аюулгүй байдлыг дээд зэргээр хангах, түүний зохион байгуулалтын хэлбэрийг өргөнөөр түгээх явдал юм. Энэ нь ихэвчлэн "сөрөг энтропийн тэжээлийг" шууд нэмэгдүүлэхгүй, харин дараа нь гадаад энергийг ашиглах асар их боломжийг бий болгодог ийм чанарын арга замаар хүрдэг. Энэ нь жишээлбэл, бие махбодийн хувьд сул дорой амьтны оюун ухааны хөгжил юм. Энд системийн ашиг тусын тулд эрчим хүчийг хянах нь системийн эрчим хүчний агуулгыг нэмэгдүүлэхээс илүү чухал юм.
Ерөнхийдөө Моллер бүрэн бус, бага зэргийн дутагдалтай байсан ч Шредингерийн ном нь аливаа эрдэмтний сонирхдог зарим асуудлыг шийдвэрлэхэд тусалдаггаараа маш үнэ цэнэтэй гэж үздэг.
Макс Делбрюк өөрийн тоймдоо бичсэнээр Шредингерийн ном гарчигтаа тавьсан "Амьдрал гэж юу вэ?" Гэсэн асуултыг шийдэж чадахгүй байна. Физик, хими нь орон зай, цаг хугацааны хувьд амьд организмд тохиолддог үйл явцыг хэрхэн тайлбарлаж чадах вэ гэсэн асуултыг тавьсны дараа зохиогч өөр нэг чухал, гэхдээ тийм ч чухал биш асуулт болох физик, хими нь бие махбодид тохиолддог үзэгдлийг тайлбарлаж чадах уу гэсэн асуултыг авч үздэг. Гэсэн хэдий ч энэ ном нь физикч, биологичдын сонирхол нэгддэг гол цэгийг төлөөлдөг.
"Борын тусгай мэдэгдлийг сайн мэдэхгүй уншигчдад амьд эсийн доторх үйл явцын физик шинж чанар нь тодорхойгүй мэт санагдаж магадгүй бөгөөд тэдний өмнө тулгарч буй ажлын ач холбогдлыг ойлгоход хэцүү байдаг" гэж Делбрюк хэлэв. Номын эхэнд "гэнэн физикч" Делбрюк Шрөдингерийн байгалийн хуулиудын төрлүүдийн тухай ("статистик" ба "динамик") хэлэлцүүлэг нь "биологийн сэтгэлгээнд тодорхой нөлөө үзүүлдэг" гэж үздэг.
Дээрх тоймуудыг нэгтгэн дүгнэхэд бүх тоймууд Шрөдингерийн номын асар их ач холбогдлыг онцолж байна гэж хэлэх ёстой. Үнэн хэрэгтээ энэ ном нь аль хэдийн дурьдсанчлан шинжлэх ухаанд физик, биологийг хослуулсан шинэ бөгөөд туйлын чухал чиглэлийг боловсруулж, ирээдүйд өргөн цар хүрээтэй ирээдүйтэй юм. Амьдралын үндсэн асуудлыг шийдвэрлэхэд физик, биологийг нэгтгэх гэсэн энэхүү оролдлого нь Шрөдингер зэрэг орчин үеийн томоохон эрдэмтдийн анхны, зайлшгүй субъектив санаагаар өнгөрдөг тул илүү сонирхолтой юм. Амьд организмын энтропийн зарчимтай харьцах тухай асуудал Шредингерийн номонд шинээр тусгагдсан бөгөөд энэ нь энэ асуудлыг хэлэлцэхэд түлхэц өгөх магадлалтай юм. Үүнийг жишээ нь Батлерийн саяхан хийсэн термодинамикийн хоёр дахь хуулийг амьд организмд хэрэглэх туршилтын судалгаагаар нотолж байна.
Шредингер өөрийн ерөнхий оролдлого хийснээр физикийн хувьд эрт дээр үеэс онцлог шинж чанартай байсан онолын нарийн аргуудыг (материал боловсруулах статистик аргуудаас бусад) хааяа, ихэнх тохиолдолд зөвхөн тусгай бүтээлүүдэд биологийн өдөр тутмын амьдралд нэвтрүүлэх томоохон алхам хийсэн. Амьдралын шинжлэх ухаанд замаа оруулна. Шредингер өөрийн бүх механик арга зүйг үл харгалзан амьд ба амьгүй хоёрын өвөрмөц, чанарын ялгааны диалектик санааг гол санаа болгон авчирдаг гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Тэр энэ өвөрмөц байдлыг зөвхөн амьд биет зохион байгуулалтын хүрээнд хязгаарладаг.
Номын нэр нь зохиогчоос илүү их зүйлийг амлаж байгаа нь дамжиггүй. Амьдралын асуудал бүхэлдээ Шредингерийн номондоо тавьсан асуудлаас хэмжээлшгүй өргөн, гүн гүнзгий юм. Шредингер амьд эсийн зохион байгуулалтын зарим үндсэн асуултуудыг авч үздэг боловч амьдралын бүхий л асуудлыг бүх нарийн төвөгтэй байдлаар нь авч үздэггүй. Гэсэн хэдий ч тэрээр амьдралын мөн чанарын талаархи бидний санаа бодлыг илүү гүнзгийрүүлэн хөгжүүлж, хэрэв ном нь гарчигт амласан зүйлийг албан ёсоор өгөөгүй ч мөн чанартаа шүүмжлэгчид үүнийг эсэргүүцэж, зохиогчоос ийм үзэгдлийг тайлбарлахыг шаарддаг. генийн давхардал, физиологийн үйл явцын зохицуулалт гэх мэтийг зөвтгөх аргагүй юм. Энд К.А.Тимирязевийн хэлсэн үгийг эргэн санах нь зүйтэй бөгөөд тэрээр Пастерийг шинжлэх ухааны дараагийн эгнээнд тавьсан асуултыг тавьж чадсан гэж үнэлдэг. , мөн адил чухал асуултыг өөр биш, харин зөвхөн судалгааны дараагийн шатанд, ялангуяа эхний асуултыг урьдчилан судалсны дараа шийдэж болно.
Хэдийгээр тэдгээрийн зарим нь (нэг генийн талаарх статистикийн хандлагын тухай Холдены хэлсэн үг гэх мэт) ямар нэгэн үл ойлголцлоос үүдэлтэй байсан ч бид энд ганцаарчилсан тайлбар дээр анхаарлаа хандуулахгүй. Шредингерийн эпилогт илэрхийлсэн философийн, ялангуяа эпистемологийн үзэл бодлыг авч үзэх нь илүү сонирхолтой юм.
Шредингер нэрт эрдэмтний хувьд шинжлэх ухааны судалгаанд тодорхой материалист байр суурийг баримталсан. Тэрээр бие махбод дахь "ер бусын", бие махбодийн бус хүчний талаар боддоггүй төдийгүй тэдгээрийг "квант детерминизм" (зарим физикчид, жишээ нь Жордан болон бусад нь хийх хандлагатай байгаа бололтой). Шрөдингерийн сул тал нь философийн ерөнхий асуудлуудыг хөндөхөд илүү тод илэрдэг.
В.И.Лениний хэлсэн үг нь: "Эдгээр профессоруудын нэг нь ч шинжлэх ухаанд хамгийн үнэ цэнэтэй бүтээл өгөх чадвартай биш юм. хими, түүх, физикийн тусгай салбаруудад ганц үгээр ч итгэж болохгүй, учир нь бид философийн тухай ярьж байна." (Ленин, Оп. XIII боть, 280-р тал.)
Шредингер өөрийн номондоо амьд материйн өвөрмөц байдлын талаархи гол асуудлыг хөндөж, зөвхөн шинжлэх ухааны тодорхой дүн шинжилгээ хийх төдийгүй асуултыг томъёолохдоо үүнийг зөвхөн анхдагч физик зохион байгуулалтын түвшинд хязгаарладаг. Энэ нь түүний Холден, Моллер нарын номыг шүүмжилсэн зүйл юм. Ф.Энгельс Шредингерийн яг энэ хязгаарлалтыг "Бид хэзээ нэгэн цагт туршилтаар сэтгэхүйг тархины молекул, химийн хөдөлгөөн болгон "багасгах" нь эргэлзээгүй, гэхдээ энэ нь сэтгэлгээний мөн чанарыг шавхаж байна уу?" гэж бичихдээ шүүмжилсэн мэт. ("Байгалийн диалектик").
Гэсэн хэдий ч шинжлэх ухааны судалгаанд Шредингерийн энэхүү арга зүйн примитивизм нь зөвхөн асуултын хязгаарлагдмал томъёололд тусгагдсан байсан бол түүний цэвэр философийн үзэл бодолд тэрээр аль хэдийн шууд идеалист үүрэг гүйцэтгэжээ.
"Делбрюкийн загвар" -ын талаар Шрөдингер хэлэхдээ, хэрэв энэ нь боломжгүй гэж үзвэл амьд эсэд тохиолддог үйл явцын мөн чанарыг ойлгох дараагийн оролдлогуудыг бүрмөсөн зогсоох шаардлагатай болно. Холден өөрийн тоймдоо Шредингертэй маш ойрхон жишээг онцлон зөв хариулж, физикийн хожмын хөгжил Борын санал болгосон атомын ийм төгс дүр төрхөд мэдэгдэхүйц өөрчлөлт оруулсан мэт санагдах болно.
Онолын физикийн өнөөгийн байдал, мөн материйн бүтцийг судлах салбарын ололт амжилт нь Лениний мэдлэгийг хэд хэдэн харьцангуй үнэнээр туйлын үнэнд ойртуулах тухай ухааралтай санааг бүрэн баталж, Шредингерийн энэхүү мэдэгдлийг бүрэн үгүйсгэж байна.
Психофизик параллелизмын "нууц" нь хүний оюун ухаанд уусашгүй (§ 5) гэж хэлсэн Шредингерийн мэдэгдэл нь бүрэн идеалист бөгөөд түүний бодлоор ертөнцийг танин мэдэх арга нь энэ оюун ухаанаар ойлгогддоггүй (§ §). 19). Энд идеалист Шредингер ердийн агностикийн дүрээр гарч ирдэг.
Гэвч Шредингерийн шинжлэх ухаан ба субьектив философийн хоорондын метафизикийн ялгааг онцгой нүцгэн байдлаар "Дерминизм ба чөлөөт хүсэл зоригийн тухай" богино өгүүллэгт тусгаж, цөөн хэдэн хуудсанд тэрээр философийн зарим үндсэн асуултуудад хариулахыг оролдсон бөгөөд тэдний шийдлийг Хинду Упанишадуудаас зээлсэн болно. , Шопенгауэрын философи болон бусад ид шидийн-идеалист философийн системүүд. Шредингер өөрөө философи болон шинжлэх ухаан хоёрын хоорондын ялгааг мэддэг. "Бидний асуудлын цэвэр шинжлэх ухааны талыг sine ira et studio-д толилуулж буй хөдөлмөрийнхөө шагнал болгон би одоо асуултын гүн ухааны ач холбогдлын талаар өөрийн гэсэн, зайлшгүй субъектив үзэл бодлыг илэрхийлэх зөвшөөрөл хүсч байна" (х. 121) гэж тэр бичжээ. Байгалийн объектив хуулиудыг илчлэгч томоохон эрдэмтэн Шредингер шинжлэх ухаанд арга зүйн хандлагаараа засч залрашгүй идеалист, ерөнхий сэтгэлгээгээр нь өөрийн харьяалагддаг нийгмийн тогтолцоо, ангийн жирийн хүү хэвээр байгаа нь ийм зөрүүтэй байгаагийн шалтгаан юм. . Шредингерийн механик аргаас үүдэлтэй философийн идеализм нь түүний тавьсан философийн асуултуудад зөв хариулт өгөх боломжгүй юм.
Шредингер нэг хувь хүний ухамсар нь нөгөө хувь хүний ухамсарт нэвтрэх боломжгүй гэж үздэг (х. 124). Эндээс тэрээр ухамсар нь ерөнхийдөө нэг үзэгдэл бөгөөд иймээс "олон ухамсар" байгаа нь хуурмаг зүйл гэж дүгнэжээ. Ийм дүгнэлт нь Шредингерийг ертөнцийг ерөнхийд нь таних боломжгүй байдлын талаархи бүхэл бүтэн идеалист философийн эцсийн дүгнэлтэд хүргэдэг.
Энэхүү хуучин агностик үлгэрийг Ленин "Материализм ба эмпирио-критицизм" хэмээх сонгодог бүтээлдээ физикийн шинжлэх ухааны жишээн дээр аль эрт илчилсэн юм. Холден мөн Шрөдингерийн энэхүү үндсэн байр суурийг эсэргүүцэж байна. Физикчдэд устөрөгчийн молекулын хоёр электроныг ялгах арга байхгүй гэж тэр хэлэв. Тэд "ухамсрын баримт" шиг хувь хүний шинж чанаргүй байдаг. Гэсэн хэдий ч нэг биш хоёр электрон байсаар байна, гэхдээ Шредингерийг андуурдаггүй зүйл нь түүний хувьд философийн салбарт уусдаггүй. Үүнтэй ижил шалтгаанаар түүний эпилогт тавьсан философийн бусад асуултууд Шредингерийн хувьд адилхан шийдэгдээгүй юм. Тэрээр "Ойр зуурын ойлголтууд нь хэдийгээр ялгаатай, зүйрлэшгүй байсан ч өөр хоорондоо логикийн хувьд зөрчилдөж чадахгүй. Тиймээс дараах хоёр үндэслэлээс зөв бөгөөд тууштай дүгнэлтэд хүрч чадахгүй байгаа эсэхийг харцгаая" гэж бичжээ (х. 122). Эдгээр "урьдчилсан нөхцөл" гэж юу вэ, "логикийн хувьд бие биетэйгээ зөрчилдөж чадахгүй" ямар "шууд ойлголтууд" -ын тухай бид ярьж байна вэ?
Үнэн хэрэгтээ шууд ойлголтууд хоорондоо зөрчилддөггүй: гар дахь өвдөлтийн мэдрэмж - хэл дээр гашуун мэдрэмж, эсвэл кино дэлгэц дээрх хүний дүр төрх - дэлгэцийг мэдрэх замаар олж авсан хавтгай хананы мэдрэмж. гар.
Гэхдээ Шрөдингер хоёр шууд ойлголтыг бие биенээсээ ялгаатай биш, харин огт зүйрлэшгүй зүйл юм. Нэг талаараа тэрээр тоо томшгүй олон баримт дээр тулгуурлан шинжлэх ухааны дүгнэлтийг гаргаж, хүний бие өөрийн үйл ажиллагаандаа байгалийн хууль тогтоомжид бүрэн захирагддаг болохыг харуулж, түүнийг механик аргаар дараах байдлаар томъёолжээ: "Миний бие цэвэр механизмын үүрэг гүйцэтгэдэг. ...” (х. 122). Нөгөөтэйгүүр, чөлөөт хүсэл, хүний ухамсар нь бие махбодийн материаллаг хуулиудад ноёрхдог гэсэн субъектив итгэл үнэмшлийг илчилсэн. "Гэсэн хэдий ч үгүйсгэх аргагүй (? Орч.) туршлагаас харахад би өөрийн биеийнхээ үйлдлийг удирддаг гэдгээ мэдэж байна..." (мөн тэнд). Гэхдээ хэрэв хоёр ойлголт хоорондоо зөрчилдөж чадахгүй бол аливаа үзэгдлийн шинжлэх ухааны тайлбар нь өдөр тутмын амьдралын баталгаагүй, шүүмжлэлгүй дүн шинжилгээ хийсэн туршлага дээр үндэслэсэн субъектив итгэл үнэмшилтэй байнга зөрчилддөг. Тиймээс киноны нөлөөний оптик тайлбар нь дэлгэцэн дээр үнэхээр амьд хүмүүс хөдөлж байна гэсэн бидний шууд сэтгэгдэлтэй зөрчилддөг.
Гэхдээ эндээс мэдээж Э.Шредингерийн хэлснээр ухамсар нь материас ангид байж, түүн дээр “ноёрхдог” гэсэн дүгнэлт гарахгүй. Тэрээр философийн шууд хандлагаа нуугаагүй, өөрийн байр суурийг маргаж, илүү ч дутуугүй зүтгэдэг. "Бурхан байдаг ба сүнсний үхэшгүй байдлыг нэгэн зэрэг нотлох" (х. 123).
Энэ бүх үндэслэлд Шрөдингер энгийн логик алдаа гаргадаг, erorr fundamentalis - худал суурь байр суурь, үүний үр дүнд тэрээр нотлох шаардлагатай зүйлээ биш, харин огт өөр, гэхдээ гаднаасаа төстэй зүйлийг нотолсон нь илт харагдаж байна. Объектив хуулиудын мэдлэгээс үүдэлтэй шинжлэх ухааны үндэслэлтэй дүгнэлтийг шинжлэх ухааны ямар ч ач холбогдолгүй субьектив үзэл бодолтой харьцуулдаг тул түүний силлогизм нь алдаатай байдаг.
"Энэ бол би бүхнийг чадагч Бурхан гэсэн үг" гэсэн үгийн гол үзэл санааг нотлохын тулд гаднаас нь харахад логик боловч үндсэндээ харгис хэрцгий, арчаагүй аргумент нь орчин үеийн хөрөнгөтний шинжлэх ухааны гүн ухааны гүн гүнзгий оюун санааны хямралыг гэрчилж байна.
Шрөдингерийн бүрэн философийн хар бараан үзэл нь илэрхий бөгөөд ямар ч эргэлзээгүй юм.
Номын удиртгал гол бүтээлийн дараа бичигддэг нь үнэн бол дүгнэлтийг маргааны өмнө голдуу тоймлон бичдэг нь үнэн юм.
Шредингерт бас ийм зүйл тохиолдсон. Түүний дүгнэлтүүд нь эртний капитализмын үеийн харьцангуй дэвшилтэт механик материализмыг философийн янз бүрийн, улам бүр урвалт хэлбэрүүдээр сольж, Шопенгауэр, Шопенгауэр болон бусад. Тэд Шредингертэй бөгөөд түүний философийн ерөнхий ойлголтуудыг зээлдэг. Шредингер өөрийн тусгай салбарт томоохон судлаач хэвээрээ байсаар байтал гүн ухааны салбарт "чөлөөт хүсэл зоригийн тухай утгагүй үлгэр" (Ленин, Соч. I боть, 77-р хуудас) филистист санаануудад сэтгэл хангалуун байдаг. Үүний үр дүнд шинжлэх ухааны баримтыг субьектив мэдрэмжтэй харьцуулах нэгэн төрлийн "тахир" логик гарч ирдэг бөгөөд энэ нь түүнийг "Бурхан оршин тогтнож, сүнсний үхэшгүй мөнх байдлыг ... нотолж чадна" гэсэн дүгнэлтэд хүргэдэг.
Энэ бол диалектик шүүмжлэлд өчүүхэн төдий хүрэхэд л хөзрийн байшин шиг нурж унадаг Шредингерийн бүх логик аргументийн гол дутагдал юм.
Шрөдингерийн гүн ухааны илтгэлийг дээр дурдсан тоймдоо Америкийн тэргүүлэх генетикч Моллер маш хурц зэмлэл хүртэж, үүнийг "хуучин үеийн ид шидийн үзэл" гэж үзэж, "биологичид тархины ийм үндэслэлгүй дасгал, ерөнхий асуудлаар зохиомол үйлдлүүдийг харж байгаад цочирдож байна" гэж тэмдэглэжээ. сэтгэл судлал, социологийн чиглэлээр." Тэрээр биологичдод хандан Шредингерийн гүн ухааны илтгэлд "улаан анхааруулах дохиогоо анивчуулах"-ыг уриалж байна. "Гэсэн хэдий ч бид энэ физикчийн дотоод сэтгэлийг илчилсэн харамсалтай хэрэг нь номын гол хэсэгт байгаа нэлээд эрүүл тайлбарыг нухацтай авч үзэхэд саад болохгүй бөгөөд физик, хими, физикийн шинжлэх ухаан, шинжлэх ухаан, шинжлэх ухаан, шинжлэх ухаан хоёрын хооронд улам бүр ашигтай ойртох болно гэж найдаж байна" гэж Мёллер бичжээ. Биологийн генетикийн үндэс суурь нь хатуу зам дээр боломжтой болсон."
Эрдэмтэн Шредингер, гүн ухаантан Шредингер гэсэн ийм үл нийцэх хоёр мөрийг хооронд нь холбох гэж оролдох нь үнэхээр гэнэн хэрэг болох нь дамжиггүй. Тэдний үед Энгельсийн зохих зэмлэлийг хүлээсэн Уоллес, Крукс нарын сүнслэг байдлын "туршилтууд" нь тэдний цэвэр шинжлэх ухааны судалгааны өндөр үнэлэмжийг өчүүхэн төдий ч бууруулаагүй бөгөөд Лейбницийн монадологи нь түүний гавъяа зүтгэлд саад болоогүй юм. Математикийн шинэ сэтгэлгээг хөгжүүлэх, тиймээс энэ тохиолдолд нэрт физикч субьектив философийн үзэл бодол нь түүний шинжлэх ухаанд оруулсан хувь нэмрийг зөв үнэлэхэд саад болохгүй.
Шинжлэх ухааны коммунизмын сонгодог бүтээлээр хүмүүжсэн Зөвлөлтийн сэхээтнүүд яг ийм нарийн шинжлэх ухаан, идеалист философи холилдсонд шүүмжлэлтэй хандахуйц үзэл суртлын хувьд төлөвшсөн байв.
Тэрээр В.И.Лениний зарлигуудыг дагаж мөрдөж, аливаа идеалист зохиомол зохиомол зүйлд нэлээд тогтвортой байдаг бөгөөд тэдгээр нь тусгай салбарт томоохон эрх мэдэлтнүүдээр илэрхийлэгддэг тул ийм үзэгдлийн эх сурвалж, шалтгааныг сайн ойлгодог. гадаадын эрдэмтдийн бүтээлийг ялган таних, бодит материаллаг ертөнцийг судлах, ойлгоход олсон ололт амжилтыг өөртөө шингээх, боловсруулах чадвартай. Тэрээр Шредингерийн номонд багтсан дэвшилтэт, шинэлэг бүхнийг орчин үеийн гадаадын олон эрдэмтдийн онцлог шинж чанар бүхий үзэл суртлын болон гүн ухааны бүдүүлэг байдлаас салгах боломжтой болно.
Эрвин Schrödinger. Амьдрал гэж юу вэ? Амьд эсийн физик тал
Эрвин Рудольф Жозеф Александр Шрөдингер бол Австрийн онолын физикч, физикийн салбарт Нобелийн шагналт юм. Квант механик, материйн долгионы онолыг хөгжүүлэгчдийн нэг. 1945 онд Шредингер "Физикийн үүднээс амьдрал гэж юу вэ?" ном бичсэн нь биофизик, молекул биологийн хөгжилд чухал нөлөө үзүүлсэн. Энэ номонд хэд хэдэн чухал асуудлыг нарийвчлан авч үзсэн болно. Гол асуулт бол: "Амьд организмын дотор болж буй орон зай, цаг хугацааны үзэгдлийг физик, хими хэрхэн тайлбарлах вэ?" Энэ номыг уншсанаар онолын өргөн материалтай болохоос гадна амьдрал гэдэг мөн чанар гэж юу болох талаар эргэцүүлэн бодох болов уу?
Эрвин Schrödinger. Физикийн үүднээс амьдрал гэж юу вэ? М.: РИМИС, 2009. 176 х. Татаж авах:
Эрвин Schrödinger. Физикийн үүднээс амьдрал гэж юу вэ? М.: Атомиздат, 1972. 62 х. Татаж авах:
Текст хувилбарын эх сурвалж: Эрвин Шрөдингер. Физикийн үүднээс амьдрал гэж юу вэ? М.: Атомиздат, 1972. 62 х.
| Сэтгэгдэл: 0 |
Питер Аткинс
Энэхүү ном нь бидний эргэн тойрон дахь ертөнц болон өөрсдийнхөө талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсдэг өргөн хүрээний уншигчдад зориулагдсан болно. Алдарт эрдэмтэн, шинжлэх ухааныг түгээн дэлгэрүүлэгч зохиолч нь орчлон ертөнцийн бүтэц, квант ертөнц ба генетикийн нууц, амьдралын хувьслыг ер бусын тодорхой, гүн гүнзгий тайлбарлаж, бүх байгаль, ертөнцийг ойлгоход математикийн ач холбогдлыг харуулсан. ялангуяа хүний оюун ухаан.
Владимир Буданов, Александр Панов
Галзуурлын ирмэг дээр
Өдөр тутмын орчинд хүмүүс ихэнхдээ бодол санаа, үйлдэл, шийдвэрээ оновчтой болгохыг уриалдаг. Дашрамд хэлэхэд, тохиромжтой байдлын синониумууд нь "хамаарал, хэрэгцээ, оновчтой байдал ..." гэх мэт сонсогдож байгаа нь зөн совингийн түвшинд ямар нэг зүйл дутуу байгаа мэт санагддаг. Энтропи? Замбараагүй юу? Тиймээс физик ертөнцөд энэ нь маш их байдаг гэж нэвтрүүлгийн хөтлөгч, физик-математикийн шинжлэх ухааны доктор Карима Нигматулина-Мащицкая хэлэв. Хөтөлбөрийн зочид энтропи ба зохистой байдал гэсэн хоёр ойлголтыг нэг цогц болгон нэгтгэхийг хичээсэн. Хөтөлбөрт оролцогчид: Философийн ухааны доктор, физик-математикийн шинжлэх ухааны нэр дэвшигч Владимир Буданов, физик-математикийн шинжлэх ухааны доктор Александр Панов нар.
Александр Марков
Энэхүү ном нь антропологи, генетик, хувьслын сэтгэл судлалын сүүлийн үеийн судалгаан дээр үндэслэсэн хүний үүсэл, бүтцийн тухай сонирхолтой түүх юм. “Хүний хувьсал” хоёр боть ном нь хомо сапиенсийн сонирхлыг татсаар ирсэн олон асуултад хариулсан болно. Хүн байх нь юу гэсэн үг вэ? Бид хэзээ, яагаад хүн болсон бэ? Бид энэ гараг дээрх хөршүүдээсээ юугаараа илүү, ямар талаараа тэднээс дутдаг вэ? Бид гол ялгаа, давуу тал болох асар том, цогц тархиа хэрхэн илүү сайн ашиглах вэ? Нэг арга зам бол энэ номыг тунгаан бодож унших явдал юм.
Александр Марков
Энэхүү ном нь антропологи, генетик, хувьслын сэтгэл судлалын сүүлийн үеийн судалгаан дээр үндэслэсэн хүний үүсэл, бүтцийн тухай сонирхолтой түүх юм. “Хүний хувьсал” хоёр боть ном нь хомо сапиенсийн сонирхлыг татсаар ирсэн олон асуултад хариулсан болно. Хүн байх нь юу гэсэн үг вэ? Бид хэзээ, яагаад хүн болсон бэ? Бид энэ гараг дээрх хөршүүдээсээ юугаараа илүү, ямар талаараа тэднээс дутдаг вэ? Бид гол ялгаа, давуу тал болох асар том, цогц тархиа хэрхэн илүү сайн ашиглах вэ? Нэг арга зам бол энэ номыг тунгаан бодож унших явдал юм.
Валентин Турчин
Энэ номондоо В.Ф.Турчин метасистемийн шилжилтийн тухай өөрийн үзэл баримтлалыг тодорхойлж, түүний байр сууринаас үзэхэд дэлхийн хамгийн энгийн нэг эст организмаас сэтгэхүй үүсэх, шинжлэх ухаан, соёлын хөгжил хүртэлх хувьслыг судалжээ. Шинжлэх ухаан, гүн ухаанд оруулсан хувь нэмрийн хувьд Н.Винерийн “Кибернетик”, П.Тейхард де Шардины “Хүний үзэгдэл” зэрэг алдартай бүтээлүүдтэй эн зэрэгцэх нэг сэдэвт бүтээл юм. Энэхүү ном нь тод, дүрслэлийн хэлээр бичигдсэн бөгөөд ямар ч түвшний уншигчдад хүртээмжтэй байдаг. Байгалийн шинжлэх ухааны суурь асуудлуудыг сонирхож буй хүмүүст онцгой анхаарал хандуулдаг.
Александр Марков
Археологи, геологи, палеонтологи, хувьслын биологи болон бусад салбаруудын талаархи шинжлэх ухааны алдартай нийтлэлүүдэд алс холын өнгөрсөн үеийн үйл явдлыг сэргээн босгохтой холбоотой ямар нэгэн байдлаар үнэмлэхүй огноог хааяа олж хардаг: 10 мянган жилийн өмнө ямар нэгэн зүйл тохиолдсон, 10 гаруй зүйл сая, ямар нэг зүйл - 4 тэрбум жилийн өмнө. Эдгээр тоонууд хаанаас гардаг вэ?
Амьдрал гэж юу вэ?
1943 оны 2-р сард Дублин дахь Тринити коллежид лекц уншсан.
Москва: Гадаадын уран зохиолын улсын хэвлэлийн газар, 1947 - х.150
Эрвин Schrödinger
Дублин судлалын хүрээлэнгийн профессор
АМЬДРАЛ ГЭЖ ЮУ ВЭ
физикийн үүднээс авч үзвэл?
АМЬДРАЛ ГЭЖ ЮУ ВЭ?
Физик тал нь
Амьд эс
БРВИН СГРОДИНГЕР
Дублин дахь ахисан түвшний судалгааны хүрээлэнгийн ахлах профессор
A. A. MALINOVSKY-ийн англи хэлнээс орчуулга болон дараах үг
Зураач Г.Рифтин
Оршил
Homo liber nulla de re minus quam
de morte cogitat; et ejus sapientia
үл үхсэн амьд бясалгал.
Спиноза, Этика, P. IV, Prop. 67.
Эрх чөлөөтэй хүн бол юу ч биш
үхлийн талаар бага зэрэг боддоггүй, мөн
түүний мэргэн ухаан эргэцүүлэн бодоход оршдог
үхлийн тухай биш, харин амьдралын тухай.
Спиноза, Ёс зүй, IV хэсэг, Теор. 67.
Ghtlbcckjdbt
Удиртгал
Эрдэмтэн хүн шинжлэх ухааны тодорхой нэг салбарын талаар анхан шатны мэдлэгтэй байх ёстой гэж ерөнхийд нь үздэг бөгөөд тиймээс тэрээр мэргэжлийн бус ийм асуудлаар бичих ёсгүй гэж үздэг. Үүнийг язгууртны үүрэг хариуцлага гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч зорилгодоо хүрэхийн тулд би хутагтаас татгалзаж, үүнтэй холбогдуулан намайг түүнээс үүсэх үүргээс чөлөөлөхийг хүсч байна. Миний уучлалт дараах байдалтай байна.
Бид өвөг дээдсээсээ нэгдмэл, бүхнийг хамарсан мэдлэгт тэмүүлэх хүсэл эрмэлзлийг өвлөн авсан. Мэдлэгийн дээд байгууллага болох их дээд сургуулиудад өгсөн нэр нь эрт дээр үеэс, олон зууны турш мэдлэгийн бүх нийтийн шинж чанар нь бүрэн итгэлцэл байж болох цорын ганц зүйл байсныг сануулж байна. Гэвч сүүлийн зуун гайхалтай жилийн турш мэдлэгийн янз бүрийн салбаруудын өргөжиж, гүнзгийрсэн нь бидэнд хачирхалтай бэрхшээлийг тулгаж байна. Бид мэддэг бүх зүйлээ нэгтгэхийн тулд одоо л найдвартай материалыг олж авч эхэлж байгааг бид тодорхой мэдэрч байна; гэхдээ нөгөө талаас нэг оюун ухаан шинжлэх ухааны аль нэг жижиг тусгай хэсгээс илүүг бүрэн эзэмших нь бараг боломжгүй болж хувирдаг.
Хэдийгээр бидний зарим нэг хэсэг нь баримт, онолын нийлэгжилтийг хийхгүй л бол энэ нөхцөл байдлаас гарах арга замыг би олж харахгүй байна (бидний гол зорилго нь мөнхөд алдагдахгүй), хэдийгээр эдгээр чиглэлээр бидний мэдлэг дутуу, дор хаяж хоёр дахь гараараа олж авсан ч гэсэн Бид мэдлэггүй мэт харагдах эрсдэлтэй байсан.
Энэ нь миний уучлалт гуйж байг.
Хэлний бэрхшээл нь бас чухал ач холбогдолтой. Хүн бүрийн төрөлх хэл нь зохицсон хувцастай адил бөгөөд таны хэл амар байж чадахгүй, өөр шинэ хэлээр солигдох үед та бүрэн эрх чөлөөг мэдэрч чадахгүй. Доктор Инкстер (Тринити коллеж, Дублин), Доктор Падрайг Браун (Гэгээн Патрикийн коллеж, Мэйнут) болон хамгийн сүүлд ноён С.С.Робертс нарт маш их талархаж байна. Тэд намайг шинэ хувцастай болгох гэж маш их бэрхшээлтэй тулгардаг байсан бөгөөд заримдаа би өөрийн хувийн хэв маягийг зарим талаараа орхихыг хүсэхгүй байсан нь үүнийг улам хүндрүүлсэн. Найзууд маань үүнийг зөөлрүүлэх гэж оролдсон ч аль нэг нь амьд үлдвэл энэ нь тэднийх биш харин надтай холбоотой байх ёстой.
Олон тооны хэсгүүдийн дэд гарчгууд нь захын хэсэгт хураангуй бичээсийн шинж чанартай байх болно гэж анх таамаглаж байсан бөгөөд бүлэг бүрийн текстийг үргэлжлүүлэн (тасралтгүй) унших ёстой.
Би доктор Дарлингтон болон хэвлэн нийтлэгч Endeavor-д маш их өртэй байна. Эдгээр бүх нарийн ширийн зүйлс нь номын агуулгад хамаарахгүй ч гэсэн бүх эх мэдээллийг хадгалдаг.
Дублин, 1944 оны 9-р сар. E. Ш.
Сонгодог физикчдийн сэдэвт хандах хандлага
Cogito, ergo sum
Судалгааны ерөнхий шинж чанар, зорилго
Энэхүү бяцхан ном нь онолын физикч 400 орчим хүний сонсогчдод олон нийтэд зориулсан лекц уншсаны үр дүнд бий болсон юм. Физикчийн хамгийн аймшигт хэрэгсэл болох математикийн дедукцийг хийх боломжгүй байсан ч илтгэлийн сэдэв хэцүү, лекцийг алдартай гэж үзэх боломжгүй гэдгийг анхнаасаа анхааруулж байсан ч үзэгчдийн тоо бараг цөөрсөнгүй. энд ашигласан. Сэдвийг математикгүйгээр тайлбарлахын тулд маш энгийн учраас биш, харин эсрэгээрээ - энэ нь хэтэрхий төвөгтэй, математикт бүрэн хүртээмжгүй учраас. Наад зах нь олны танил болсон дүр төрхийг бий болгосон өөр нэг онцлог нь биологи, физикийн аль алиных нь үндсэн санааг физикч, биологичдын аль алинд нь ойлгомжтой болгох гэсэн лекторын хүсэл байв.
Үнэн хэрэгтээ энэ номонд олон янзын сэдвүүд багтсан хэдий ч энэ нь бүхэлдээ зөвхөн нэг санааг илэрхийлэх ёстой бөгөөд том бөгөөд чухал асуудлын зөвхөн нэг жижиг тайлбарыг өгөх ёстой. Замаасаа хазайхгүйн тулд төлөвлөгөөгөө урьдчилан товч дурдвал ашигтай байх болно.
Том, чухал бөгөөд байнга яригддаг асуулт бол амьд организмын дотор болж буй орон зай, цаг хугацааны үзэгдлийг физик, хими хэрхэн тайлбарлах вэ?
Энэхүү бяцхан номыг өгөх, хөгжүүлэх гэж оролдох урьдчилсан хариултыг дараах байдлаар дүгнэж болно: орчин үеийн физик, хими ийм үзэгдлийг тайлбарлах чадваргүй байгаа нь эдгээр шинжлэх ухаанаар тайлбарлах боломжтой гэдэгт эргэлзэх шалтгаан болохгүй.
Статистикийн физик. Гол ялгаа нь бүтэц юм
Өмнөх тайлбар нь зөвхөн өнгөрсөн хугацаанд хүрч чадаагүй зүйлээ ирээдүйд хүрэх итгэл найдварыг өдөөх зорилготой байсан бол маш өчүүхэн байх болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь илүү эерэг утгатай, тухайлбал физик, химийн шинжлэх ухаан өнөөг хүртэл хариулт өгөх боломжгүй байгаа нь бүрэн ойлгомжтой юм.
Сүүлийн 30-40 жилийн хугацаанд биологичид, ялангуяа генетикч нарын чадварлаг хөдөлмөрийн ачаар орчин үеийн физик, хими яагаад орон зай, цаг хугацааны үзэгдлийг тайлбарлаж чадахгүй байгааг ойлгохын тулд организмын бодит материаллаг бүтэц, тэдгээрийн үйл ажиллагааны талаар хангалттай мэдээлэлтэй болсон. амьд бие махбодид тохиолддог.
Биеийн хамгийн чухал хэсгүүдийн атомуудын зохион байгуулалт, харилцан үйлчлэл нь физикч, химич нарын туршилт, онолын судалгаандаа өнөөг хүртэл авч үзсэн атомуудын бүх зохицуулалтаас эрс ялгаатай юм. Гэсэн хэдий ч миний сая үндсэн гэж нэрлэсэн энэ ялгаа нь физикчээс бусад хэнд ч хамаагүй мэт санагдаж болохуйц, физик, химийн хуулиудыг сайтар статистик гэж үздэг гэсэн санааг шингээсэн байдаг. Статистикийн үүднээс авч үзвэл амьд организмын хамгийн чухал хэсгүүдийн бүтэц нь физикч, химич бидний лаборатори болон онолын хувьд өнөөг хүртэл судалж байсан аливаа материас огт өөр юм. ширээ. Мэдээжийн хэрэг, бидний олж мэдсэн хууль, дүрэм нь эдгээр хууль, дүрмүүд дээр үндэслэсэн бүтэцгүй тогтолцооны зан төлөвт шууд хамааралтай болно гэж төсөөлөхөд хэцүү байдаг.
Физикч бус хүн "статистикийн бүтэц"-ийн ялгааг бүхэлд нь миний хийсэн шиг хийсвэр үг хэллэгээр ойлгоно (үнэлнэ) гэж найдаж болохгүй. Миний мэдэгдэлд амьдрал, өнгө оруулахын тулд эхлээд дараа нь дэлгэрэнгүй тайлбарлах зүйлд анхаарлаа хандуулъя, тухайлбал амьд эсийн хамгийн чухал хэсэг болох хромосомын утас нь апериодын талст гэж нэрлэгдэх үндэслэлтэй юм. Физикийн хувьд бид өнөөг хүртэл зөвхөн үечилсэн талстуудыг авч үзсэн. Энгийн физикчийн бодлоор эдгээр нь маш сонирхолтой, нарийн төвөгтэй объектууд юм; тэдгээр нь амьгүй байгаль физикчдийн оюун ухааныг төөрөлдүүлдэг хамгийн сэтгэл татам, төвөгтэй бүтэцүүдийн нэг юм; Гэсэн хэдий ч апериод талстуудтай харьцуулахад тэдгээр нь энгийн бөгөөд уйтгартай мэт санагддаг. Энд байгаа бүтцийн ялгаа нь ижил хэв маягийг тогтмол давтамжтайгаар давтдаг энгийн ханын цаас болон хатгамал, жишээ нь Рафаэлийн хивсэнцэртэй адил бөгөөд энэ нь уйтгартай давталтгүй, харин нарийн төвөгтэй, тууштай, тууштай байдлыг бий болгодог. агуу их мастерийн зурсан зурсан утга агуулга дүүрэн.