Странная (но соблазнительная) идея о том, что жизнь — это следствие энтропии

Происхождение жизни на Земле остается одним из самых интригующих вопросов в науке. Ученые уже давно строят догадки о ее происхождении, предлагая различные сценарии, в том числе сценарий гидротермального источника, дающего энергию, необходимую для сложных химических реакций. Однако сейчас появляется новая точка зрения: вместо того чтобы рассматривать возникновение жизни как маловероятную случайность, некоторые исследователи предполагают, что […]

Происхождение жизни на Земле остается одним из самых интригующих вопросов в науке. Ученые уже давно строят догадки о ее происхождении, предлагая различные сценарии, в том числе сценарий гидротермального источника, дающего энергию, необходимую для сложных химических реакций. Однако сейчас появляется новая точка зрения: вместо того чтобы рассматривать возникновение жизни как маловероятную случайность, некоторые исследователи предполагают, что энтропия — таинственная сила, определяющая беспорядок в системе, — может стать организатором самого зарождения жизни.

Жизнь и энтропия: революционный взгляд

Несколько лет назад американский физик Джереми Ингленд выдвинул революционную теорию: жизнь может быть проявлением энтропии, которая измеряет беспорядок в системе. Вопреки общепринятому мнению, что жизнь противоречит второму закону термодинамики, который гласит, что энтропия в замкнутой системе всегда возрастает, Ингленд утверждает, что жизнь не противоречит этому фундаментальному закону физики. Напротив, она использует энергию, имеющуюся в окружающей среде, чтобы временно уменьшить свой собственный беспорядок, тем самым создавая переходное состояние порядка.

Эта идея основана на глубоком понимании энтропии как движущей силы Вселенной. Она представляет собой уровень дезорганизации или хаоса в системе. В закрытой системе энтропия имеет тенденцию к увеличению со временем, что приводит к состоянию максимального беспорядка. Однако в открытых системах, таких как Земля, где возможен обмен энергией с окружающей средой, жизнь может возникнуть благодаря использованию этой энергии для временного снижения внутренней энтропии.

Чтобы проиллюстрировать эту теорию, рассмотрим кучу песка. Изначально песок находится в состоянии высокого беспорядка, или высокой энтропии, поскольку песчинки беспорядочно разбросаны. Однако если вы используете энергию для формирования структуры, например песочного замка, вы временно уменьшаете энтропию системы, создавая порядок. Однако как только вы прекратите подачу энергии и волны или ветер разрушат замок, песок вернется в свое первоначальное состояние высокого беспорядка.

Точно так же жизнь на Земле использует солнечную энергию для поддержания сложных и упорядоченных структур, таких как живые клетки. Они временно снижают энтропию системы, создавая порядок. Однако это снижение энтропии носит временный характер и требует постоянного притока энергии для поддержания порядка.

Таким образом, вместо того чтобы нарушать второй закон термодинамики, жизнь может подпадать под его действие, используя энергию, имеющуюся в окружающей среде, для временного противодействия энтропии и создания порядка. Эта точка зрения проливает новый свет на происхождение и природу жизни, предполагая, что она может быть неизбежным следствием фундаментальных законов физики.

Спорная идея

Чтобы проверить свою теорию, Джереми Ингленд использовал компьютерные симуляции для моделирования сложных сред с различными энергетическими уровнями.

Эти симуляции позволили проследить, как протекают химические реакции в этих средах и как они влияют на распределение тепла. Результаты показали, что некоторые системы спонтанно реорганизуются в более сложные структуры. Для этого они более эффективно используют доступную энергию, чтобы адаптироваться к окружающей среде и оптимально перераспределять тепло, что подтверждает теорию энтропии как движущей силы эволюции жизни.

Эта теория, хотя и увлекательна, тем не менее вызывает споры. Некоторые ученые ставят под сомнение ее основы и подчеркивают необходимость проведения дополнительных исследований для ее подтверждения.

Однако если эта теория окажется верной, она может иметь глубокие последствия для нашего понимания происхождения жизни. Ведь если жизнь возникает на основе фундаментальных законов физики, это предполагает, что формы жизни могут существовать по всей Вселенной в сложных условиях, подобных земным. Это открытие откроет путь к захватывающему исследованию возможности внеземной жизни и разнообразия ее форм во Вселенной.

В заключение следует отметить, что происхождение жизни на Земле остается одной из самых захватывающих загадок науки, и теория Джереми Ингленда предлагает революционный взгляд. Вместо того чтобы рассматривать жизнь как маловероятную аномалию, эта теория предполагает, что энтропия может быть центральной движущей силой в возникновении жизни. Используя энергию окружающей среды для создания порядка и временного снижения ее энтропии, жизнь полностью соответствовала бы фундаментальным законам термодинамики.

Хотя эта идея все еще открыта для обсуждения и требует дальнейших исследований, она открывает некоторые захватывающие горизонты. Если жизнь действительно является неизбежным следствием законов физики, это может означать, что формы жизни могут существовать и в других местах Вселенной, в сложных энергетических условиях, подобных земным. Эта гипотеза обогащает наше понимание жизни и может изменить наши поиски внеземных форм жизни, расширяя границы наших знаний и наше место во Вселенной.