حیات با نتیجه‌های بدیهی و حتمی فیزیک همراه است

بیگ بنگ: چند سال پیش، نظریه قابل توجهی پدیدار شد که به نظریه scientific zeitgeist معروف شد. این نظریه بیان می کند زندگی و کیهان مطابق نتیجه‌های اجتناب ناپذیر فیزیک پیش می رود. نویسنده‌ی این فکر و عقیده، جِرِمی اینگلند استادیار بیوفیزیک(فیزیک زیستی) در دانشگاه  MIT آمریکا است.

به گزارش بیگ بنگ، نظریه اینگلند پلی است ببین علم فیزیک و علم زیست‌شناسی. اگرچه این نظریه هنوز به طور کامل به اثبات نرسیده، اما می تواند کلید و پاسخی برای یکی از بزرگترین سوالات بشر امروزی باشد.” ما از کجا آمده‌ایم؟” حال میخواهیم درباره این نظریه کمی بحث و گفتگو کنیم. قانون دوم ترمودینامیک ما را بسیار یاری می کند و ما هم از آن تشکر می کنیم. این قانون بیان می کند که کیهان به سمتی می رود که در آنجا بی‌نظمی بیشتری وجود دارد. ذرات به صورتی خود را آراسته می کنند که در آن حالت بی نظمی بیشتری وجود دارد. به عبارتی به نقطه ای که آنتروپی‌[۱] بالاتری دارد، خواهند رفت. به این حالت بالاترین آنتروپی می گویند جایی که بالاترین بی‌نظمی یک سامانه رخ می دهد و هر جسمی همراه انرژی در هرجایی به تعادل می رسد.

با این وجود، اجرام استثنایی هم وجود دارند که ذرات و اتم‌هایشان برای رسیدن به آنتروپی بیشتر خود را آراسته نمی کنند از جمله سیاره‌ها و سیارۀ زمین. این موضوع استثنایی است که باعث افزایش بی‌نظمی کل کیهان نمی شود. این موضوع اولین بار در مقاله‌ای در سال ۱۹۴۴ توسط دانشمند معروف، شرودینگر با نام حیات چیست(What Is Life) منتشر شد. حال استخری پر از آب را در نظر بگیرید که سه رنگ مختلف داخل آن ریخته می شود. در ابتدا این سه رنگ جدا از هم هستند سپس با گذر زمان این رنگ‌ها پخش شده و گسترش پیدا می کنند و در نهایت با هم آمیخته می شوند و یک رنگ را پدید می‌آورند. کیهان هم به همین شکل است و از چند بخش جدا از هم تشکیل شده است که بعدها در هم آمیخته شده‌اند و چنین، حیاتی را به وجود آورده اند.

اینگلند بیان می کند که حیات با پیشرفتی رو به جلو حرکت می کند، زیرا در محیط هایی از جمله سیارات، انرژی در هر حالتی به تعادل می رسد و علم فیزیک تضمین می کند که در این حالت اتم‌ها به نحوی خود را آراسته می کنند تا بتوانند به حالت پایداری برسند. این ساختار اتم‌ها تنها برای پدیدار کردن چیزی به نام حیات هستند. به گفته‌های اینگلند در سال ۲۰۱۴ برمیگردیم: « شما باید کار خود را با دسته‌ای از اتم‌ها آغاز کنید. اگر به اندازه کافی و مناسب به آن نور بتابانید، موضوع عجیبی نیست که تبدیل به گیاهی شوند و رشد کنند.»

با استفاده از شبیه‌ سازی‌های کامپیوتری، اینگلند و همکارانش ترکیبات شیمیایی اولیه و بنیادی را داخل محیطی مانند جهان اولیه قرار می دهند و در جستجوی این هستند که چه اتفاقی خواهد افتاد. در اولین مقاله که در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شد، نشان داده شد که آراسته شدن این اتم‌ها، پیشرفتی خود به خودی دارد. البته نکته اصلی این موضوع این بود که در واقع علم زیست شناسی علمی متنوع و گسترده است و  رفتار تمامی سلول‌ها و اطلاعات همه‌ی DNA ها شبیه سازی نشد.

در مقاله دوم که در Physics Review Letters منتشر شد، نشان داده شد که با وجود یک منبع خارجی مانند خورشید در این مورد، اتم‌ها بطوری ساختار بندی می شوند که با جذب کردن و از دست دادن انرژی، تعادل خود را حفظ کنند. شاید موضوع جالب تر این باشد که این ساختارها خود را تکرار می کنند تا این تعادل انرژی بهتر انجام شود. با توجه به قوانین فیزیک، حیات و زندگی بدون ترکیبات بنیادی پیدار می شود و ادامه دارد. اما هنوز به بزرگترین سوال بشریت پاسخ داده شده است؟ شاید این تنها، تولد یک نظریه در بین بسیاری از نظریه‌ها باشد.

اینگلند هم تحسین و تمجیدهای زیادی را از طرف دیگران و هم انتقادهای زیادی درباره تعریف سرد و بی اشتیاق حیات دریافت می کرد. مسلما حیات بصورت بسیار زیبایی تعریف می شود، اما بعضی‌ها می گویند تعریفی که اینگلند از حیات می کند( آراسته شدن اتم‌ها و…) بسیار خشک و چکیده است. به هر حال این تنها یک فرضیه است که به شفافیت نشان می دهد یک سامانه بصورت خودبخودی به سمت بی‌نظمی بیشتر می رود و اگر صحت داشته باشد، ادامه دهنده نظریه‌ای است که اولین بار چارلز داروین آنرا منتشر کرد.

ترجمه: علیرضا شیخ سفلس/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: iflscience.com

پی نوشت:

[۱]  بی نظمی یک سامانه را آنتروپی آن سامانه می گویند. پس هرچه آنتروپی یک سامانه بیشتر باشد، بی نظمی آن سامانه بیشتر است.

image_pdfimage_print
(12 نفر , میانگین : 4٫75 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=69005
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *