Все записи
10:25  /  8.03.16

8403просмотра

Сводится ли биология к физике?

+T -
Поделиться:

Генеральная линия научных объяснений—сведение сложного к простому. Теоремы доказываются через аксиомы. Свойства веществ объясняются свойствами их молекул, а те, в свою очередь—универсальным уравнением атомной физики, уравнением Шредингера, у которого всего три свободных параметра, как подчеркивает дорогой друг и коллега Алексей Цвелик: постоянная тонкой структуры и два отношения масс. Таким образом можно объяснить, почему, скажем, сталь прочна, а вот лед хрупок, весной превращается в воду и течет. Все эти метаморфозы и разнообразия веществ и материалов удивительным образом зашиты в одном-единственном изумительно простом линейном уравнении, выведенным из соображений математической красоты отвлекшимся ненадолго на физику не слишком известным философом Эрвином Шредингером. Физика, к слову, есть наука о первопринципах, аксиомах материального мира; уравнение Шредингера и сводит химию к физике. Согласно физике, материя подчинена законам, законам природы, и случаю, границы которого определены опять же законом. Случай физика не без борьбы пропустила в мир в начале прошлого века, до этого ему там быть не дозволялось, он казался лишь удобным человеческим представлением, но не подлинной реальностью. Хорошо, а как насчет биологии? Сводится ли она к химии, а тем самым и к физике, аксиомам материи и случаю? А вот тут, дорогой читатель, уже доказательств нет, одни убеждения. Последовательные редукционисты, империалисты физики, как, например, Стивен Хокинг, верят что да, сводится. Думаю, что их верой, в конечном счете, движет сильнейшее очарование красотой фундаментальных законов и восхищение великой иерархией редукционизма. Математическая эстетика—главное из вдохновляющих начал этой веры. Люди более эмпирического склада, склонные к большему доверию обычным глазам, а не умственным, и вдобавок скорее тайне, чем разуму, чувствуют некую пропасть между химией и жизнью и не очень-то верят в сводимость второй к первой. Не желая, однако, попасть в страшный список креационистов, уклончиво говорят об "эмерджентности", таинственном возникновении жизни на базе химии, но с добавлением чего-то принципиально нового, невесть откуда и как вошедшего в этот мир.

У меня есть пара соображений в поддержку несводимости биологии к физике, против дорогих моему сердцу романтиков математики, редукционистов—каковыми соображениями и собираюсь здесь поделиться. 

Соображение номер один связано с той дефиницией жизни, которую подсказывает Трисферион Пенроуза, которой я уже имел удовольствие делиться на страницах этого блога, в заметке "Треугольник Пенроуза и его братья". Жизнь, согласно этой дефиниции, есть мост, связь, переход, интерфейс между физическим и ментальным мирами. Мне кажется, именно такова фундаментальная сущность жизни, ее самое универсальное определение. Понятное дело, эта дефиниция подразумевает несводимость мысли к физике, тоже запечатленную в прекрасном Трисферионе. Об этой последней несводимости, доказываемой Пенроузом, до него замечательно писал английский историк, философ и сказочник середины прошлого века Клайв С. Льюис (C.S. Lewis) в книге «Miracles», "Чудеса". Идеи Льюиса, развивающие, в свою очередь, соображения Декарта и Канта, я и пытался донести до посетителей моих блогов в разных заметках, в том числе в "Ненаучности Мышления", предложив для того термин "Парадокс Эпименида".  Итак, мысль несводима к физике, а жизнь есть удивительная связь между ними. Именно благодаря жизни движение мысли превращается в движение материи: соображения, возникающие во время написания сего текста, должным образом направляют руки автора на клавиатуру, и вуаля—оказываются доступны кому угодно. Да чего там текст! Мысли превращаются в небоскребы, города, цивилизации, тончайше рассчитанные космические зонды, супермикроскопы для наблюдения первокирпичиков материи, супертелескопы для наблюдения ранней вселенной, или читалки воскрешаемых палимпсестов, проливающих свет на загадки древней истории. Так вот, коли мысль не сводима к физике, к закону и случаю, то и ее интерфейс с материей, жизнь, тоже не может быть вполне сводим. Иначе им не удалось бы войти в необходимый контакт, договориться. 

Соображение номер два против редукции жизни к физике связано с отношением жизни и времени. Законы физики делятся на два класса. В первый из них попадают все, кроме одного; эти законы фиксируют сохранение чего–нибудь: энергии, импульса, момента вращения, заряда, лептонного числа и так далее. Вторая группа физических законов состоит лишь из одного из них: сурового Второго Начала Термодинамики, провозглашающего неизбежное разрушение всего упорядоченного, всесветную деградацию, нарастание хаоса, неумолимый рост энтропии, тотальную смерть. Чего у физики нет, так это законов, противоположных Второму Началу, законов, возвещающих не смерть, но рождение нового—не разрушение, но созидание. Разлившаяся вода не запрыгнет сама собой назад в стакан. Протон, электрон и нейтрино, на которые распался свободный нейтрон, не соберутся обратно в одной точке с правильными импульсами, чтобы снова образовать нейтрон. Могли бы, в принципе, собраться, но процесс этот весьма маловероятен, хоть и не до такой степени, как самопроизвольное запрыгивание разлившейся воды в исходный стакан.  Физика, таким образом, повествует о неизбежном разрушении мира—и этот вывод не есть причуда мрачных характеров ее отцов-основателей. О, им бы хотелось, как и всем нам, получить какой-то луч надежды, но увы—такового не просматривается. Всё умрёт, жизни когда-то не будет совсем—таков непреклонный приговор суровой нашей науки. Откуда взялась во вселенной жизнь, наука сказать не может, появление жизни выглядит в ее свете какой-то несусветной невозможностью—но вот, несмотря на сию заминку с возникновением жизни, смерть всему физика возвещает с неколебимой уверенностью, хоть и колеблясь в деталях. Дело-то, однако, не только в том, что жизнь каким-то странным способом в мир вошла. Мало что вошла, так стала еще и развиваться, усложняться, становиться все умнее. Не деградировать согласно императиву Второго Начала, а наоборот—совершенствоваться шаг за шагом, снова и снова. Если бы мы мысленно прокрутили воображаемый фильм, заснявший эволюцию жизни, то увидели бы строго антифизическую картину, картину нарастания сложности. Увидели бы не рассыпающиеся в беспорядке атомы, но напротив, атомы, собирающиеся во все более хитрые, изощренные структуры: клетки, водоросли, морские звезды, рыбы, лягушки, цветы, птицы, звери. Наконец, увидели бы своих предков, первых людей. Время биологической истории, таким образом, течет строго противоположно времени физики: если последнее разрушительно, то первое созидательно. На определенном этапе биологической истории жизнь становится обителью растущего разума: биологическая история, эволюция, подхватывается историей мысли, которая до сих пор, пусть и с откатами, в целом идет вверх, как шла и биология, в сторону развития, и против убийственного времени физики. В то время как фильмы физики демонстрируют рост хаоса, фильмы биологии и истории показывают нарастающую умность и сложность. Так что, получается, что жизнь ближе к мысли, чем к мертвому физическому миру. Таков мой второй аргумент против редукции жизни к физике.         

 

Теги: жизнь

Читайте также

Комментировать Всего 56 комментариев

Во-первых, не могу не выразить удовлетворения тем фактом, что какие-то крошки наших скромных дискуссий послужили вам материалом для этого рассуждения.

Во-вторых, что ж сразу с жизни-то начинать? Самопроизвольная сборка нейтронной звезды, – с ядром, с корочкой, со всеми ее прелестями – из рассыпчатой свалки электронов и протонов в объеме пространства – вас не завораживает как пример торжества порядка над хаосом? Разница в том, что для нейтронной звезды вы можете посчитать энтропию и убедиться, что с ней все в порядке. А в случае жизни приходится делать плавные движения руками и использовать неопределимые термины вроде "сложности" и "изощренных структур". 

Я-то, грешный человек, думаю, что в рассуждениях Пенроуза зарыта какая-то страшная важная штука про этот самый мостик от физики к сознанию, который вы так радостно и легкомысленно объявляете несуществующим. Допустим, что некий большой класс таких мостиков Пенроуз (если в его построениях нету серьезной ошибки, о чем я, увы, не могу судить) сумел исключить. Тем интереснее понять, каков этот мостик на самом деле. Должно быть, он страшно прикольный, раз ускользнул от такого математика. Неужели вам не любопытно?

"Неужели вам не любопытно?"

Вот так раз, дорогой Алексей.Кому не любопытно, те не читают и не пишут на сии темы. О мостах от жизни до физики и идет речь. Как существующих, так и невозможных. 

Насчет Пенроуза. Мало кому по силам его обсуждать на этих страницах. А вот как насчет Льюиса—понятна ли Вам его логика? Можете ли возразить ему без шуток-прибауток, а по существу?

Нейтронную звезду примирили со Вторым Началом, а вот жизнь, бесконечно более сложная, чем эта звезда, и упорно накручивавшая свою сложность, выглядит полным вызовом сему началу. 

Кому не любопытно, те не читают и не пишут на сии темы.

Я вас понимаю, но мне кажется, что заклинания о заведомом отсутствии обсуждаемого моста – просто эмоциональная реакция, лишенная эвристического потенциала. Хотя, конечно, это вопрос внутреннего языка вашего мозга (не исключено, что вы имеете в виду ровно то же самое, что и закоренелый редукционист – или этот злостный редукционист имеет на самом деле в виду то же что и вы).

Льюиса обсуждать я бы как раз не стал, потому что это как бы перевод серьезной темы на детский язык. Если мне и удастся выпутаться из ваших аргументов на этом детском языке – совершенно не факт, что это имеет какой-то реальный взрослый философский смысл. Я бы Льюиса зарезервировал для популяризации. Он все же гуманитарий, причем даже не философ, а филолог. Мастер пересказывать сложное простыми словами с минимальной потерей смысла (но все же не без потерь).

Алексей, могу посоветовать вам прочесть книгу профессионального философа (и кстати, атеиста, что может вас порадовать) Томаса Нагеля "Жизнь и космос. Почему материалистическая нео дарвинистская концепция Природы почти наверняка является ложной". Вот такое длинное название. Там подробно расталдычено  почему "отсутствие моста" не явлется просто эмоциональной реакцией, а неибежно вырастает из логических противоречий, на которые наталкивается материализм. 

Я же как раз и говорю, что анализ этих логических противоречий – заведомо самый многообещающий путь, собственно, к материализму как таковому, в смысле целостной естественнонаучной концепции мироздания. Только если не останавливаться на первом же намеке на противоречие и не пускаться в пляс, тотчас прекращая всякую мыслительную деятельность.

Алексей, анализ этих противоречий ведет к осознанию того факта, что сознание фундаментально и не сводимо ни к чему, что не оно. Свести его к работе мозга также невозможно, как провести на плоскости перпендикуляр к двум взаимно перпендикулярным прямым. (Я привел эту аналогию не случайно).

Осознание этого факта совешенно неравнозначно отрицанию науки, которая только и возможна, если мы признаем за фактами их значение, а не тупо стараемся отрицать то, что смотрит нам в лицо. 

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов, Алексей Буров

Так же невозможно, как провести на плоскости перпендикуляр к двум взаимно перпендикулярным прямым

Прекрасная метафора, приводящая к выводу о наличии третьего измерения и трудоемкому выстраиванию всей соответствующей математики – вместо того, чтобы с умным философским видом восклицать "Невозможно!". Или делать вид, будто это "третье измерение" можно в готовом виде позаимствовать из трудов  Фомы Аквината.

Алексей, вам много лет приводят рациональные аргументы, почему "невозможно". Именно потому, что пространство  эмоций, намерений, мыслей и сознания составляет НОВОЕ ИЗМЕРЕНИЕ, перпендикулярное миру физических измерений. 

Утверждение невозможности чего то также может двигать науку вперед, как и открытие новых возможностей. 

Насчет Люьиса: приведенные Вами слова, Алексей, есть не более чем банальный ad hominem, переход на личности. Ну, когда по делу возразить нечего, к нему нередко прибегают; особенно соотечественники этим грешат.

Льюис очень ясно показал, почему мысль, нацеленная на истину, не может быть следствием законов физики; не буду опять пересказывать. Кто-нибудь из дорогих вам мыслителей указал на его ошибки? Нет таких? То-то и оно.

Эту реплику поддерживают: Alexei Tsvelik

Мне как раз казалось, что в последних своих блогах Алексей Алексенко как раз и писал о математических расчетах, согласующихся с наблюдаемыми эволюционными процессами.

То что "появление жизни выглядит в  свете науки  несусветной невозможностью" говорит любом случае о неполноте науки. Вопрос только в том, пытаться ли заполнить  эту неполноту научными или же вненаучными методами. 

Научный метод научному методу рознь. Марксизм тоже, как бы, научный метод и как и Синтетическая Теория Эволюции может задним числом обьяснить всё. Однако толку от марксизма.......

Эту реплику поддерживают: Alexei Tsvelik, Алексей Буров

"Алексенко...писал о математических расчетах, согласующихся с наблюдаемыми эволюционными процессами."

Володя, эволюция есть факт. Если математический расчет противоречит факту, то либо его аксиомы ложны, либо в его рассуждениях есть ошибка. Расчетов можно много приводить, не противоречащих ни одному из фактов, в том числе и эволюции, но это ни о чем не говорит.

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов

Если речь идет о Докинзе и его "эгоистическом гене", то у него вообще репутация Владимира Ленина от биологии.

Алеша, я должен тебя поправить по нескольким пунктам. Во первых, как справедливо заметил Алексей Алексенко, процессы усложнения не есть прерогатива живых систем. Они столь же универсальны, как и процессы разрушения, и  те и другие идут с сотворения Мира, с Большого Взрыва. 

Во вторых, твое определение жизни несколько туманно. Если говорить о том, что она является интерфейсом между ментальным и физическим, то имеется в виду, очевидно, жизнь высокоорганизованная. Все же рассуждения насчет усложнения и т.д. можно отнести и к жизни одноклеточных, которые, хотя и являют нам чудеса устройства, но, думаю, объясняются известными нам законами физики. На самом деле, то, что головоломно сложное функционирование клетки основано на очень простых физических принципах (закон Кулона и уравнение Шредингера), есть потрясающее чудо!

Принципиально новое входит в мир с возникновением мира внутреннего (эмоции, намерения, мысли). Вот это, я думаю, к физике уже не сводится.

Добавлю для Алексенко: с энтропией в живых системах все в порядке и руками разводить не надо. Локально она убывает, а в среде, окружающей живое, возрастает. Понятие усложнения тоже является абсолютно математически строгим. 

энтропия и жизнь

Алеша, спасибо за поправки, которые я рассматриваю не как возражения, но как предложения к более детальному рассмотрению. Вот что я могу сказать в ответ тебе, дорогой. 

1. "процессы усложнения не есть прерогатива живых систем." 

Там, где физические процессы приводят к некоторому усложнению, можно показать, что мера хаоса все-таки нарастает, Второе Начало не нарушается: например, образование нейтронной звезды с некоторой структурой компенсируется радиацией. Нет физических процессов, где это было бы не так, где вопрос о Втором Начале был бы подвешен. А вот для биологических систем о справедливости Второго Начала, строго говоря, сказать ничего нельзя: понятие энтропии, как оно сформулировано, к ним неизвестно как применить. А нестрого говоря, возникновение и эволюция жизни есть выдающийся рост порядка и сложности. Утверждение о том, что за этим видимым ростом порядка скрывается рост энтропии или какой иной меры хаоса, абсолютно голословно и противоречит здравому смыслу. Оно есть ничто иное, как известная мантра: сейчас это выглядит противоречием физике, но наука будущего покажет, что это не так. Ну, эту мантру слышали стопятьсот раз. "Наука будущего"—это такой демон-избавитель редукционизма.

2. "Во вторых, твое определение жизни несколько туманно. Если говорить о том, что она является интерфейсом между ментальным и физическим, то имеется в виду, очевидно, жизнь высокоорганизованная. "

Интерфейсом является жизнь вообще, Алеша. Вся, все древо жизни. Насчет туманности—все философские определения до некоторой степени туманны. У тебя есть нетуманное определение хоть для одной из сфер Пенроуза? Для физического мира? Для платоновского? Для ментального? Мое определение жизни—указание ее места на Трисферионе, не более того. Это стрелка, соединяющая физический и ментальный миры. 

3. "одноклеточные, думаю, объясняются известными нам законами физики". Железных доказательств ошибочности этого тезиса у меня нет, Алеша. Как и у тебя нет доказательств его верности. А вот пару аргументов, свидетельствующих против него, хоть и не с абсолютной силой, я и привел в своей заметке. Насчет того чуда, что ты указываешь, я, разумеется, согласен. Только я думаю, что чуда там более. 

4. "Добавлю для Алексенко: с энтропией в живых системах все в порядке и руками разводить не надо. " Не знаю, как Алексенко, а я с этим тезисом не вполне согласен, Алеша. Нет такого определения энтропии, которое годилось бы для эволюции жизни. Для функционирования—ок. Но главное чудо жизни—ее зарождение и развитие. А вот тут госпожа энтропия в смущении отходит в сторонку, ей сказать нечего.

*******

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов

Алеша,

Процессы в клетке следуют законам физики: клетка берет энергию извне, тратит ее на свои нужды и выбрасывает отходы наружу, увеличивая тем самым энтропию в окружающей среде. Я согласен, что не следовать тем же рассуждениям, когда идет речь о мыслительном процессе, к которому физическое понятие энтропии неприменимо. Последнее связано с тем, что в физическом понятии информации осмысленное не отличается от бессмысленного. 

Алеша, из приведенных тобой соображений о жизни клетки никак не следует, что эта жизнь всецело, без существенного остатка, может быть в принципе сведена к законам физики. Таковое утверждение базируется лишь на догме редукционизма, справедливость которой в отношении жизни как раз и ставят под сомнение мои два аргумента. Еще раз подчеркну, что понятие энтропии неприменимо к проблемам возникновения и эволюции жизни. Там с ним попросту нечего делать, там оно бессмысленно.

Алеша,

Скажи, что принципиально нового, кроме ее сложности, содержит в себе клетка? Все, что она делает, может симитировать машинка. А вот мыслить и чувствовать машинка НЕ МОЖЕТ. Поэтому никакого редукционизма у меня нет. Я просто ставлю разделительный барьер не там, где ты.

"что принципиально нового, кроме ее сложности, содержит в себе клетка? "

Алеша, ответ—два аргумента статьи.

Да, если смотреть на клетку в ее излированности, в отрыве от ее удивительного возникновения и не менее удивительной эволюционной судьбы, то самое главное оказывается сокрытым, и она вполне может казаться такой машинкой на органике, как-то собравшейся. Мои аргументы требуют выйти из этой ограниченной позиции, дорогой. Клетка—основа и часть древа жизни, таинственно появившегося, выросшего и неуловимо переходящего в древо мысли. Разрыв в уровнях сложности живого и неживого—много порядков величин. Более того, живое, появившись, не распалось, а стало и далее наращивать сложность, и без того уже невероятную. И на определенном этапе стало увенчиваться мыслью, непрерывно появлявшейся. Все это упускается из виду, когда смотрят на одну-единственную клетку, забывая о ее контексте. А не надо забывать.

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов, Михаил Аркадьев

Алеша, я тебя вполне понимаю. Конечно, клетка основа древа жизни, но ведь и про органические молекулы ты так можешь сказать и про что то более простое, в конце концов, хоть про атом углерода. Все это ступеньки усложнения, все они в своем роде удивительны, а уж клетка удивительнее всех. И для меня в этом ряду удивительнее всего, что даже такая сложная штука, как клекта работает на тех же простых принципах физики. 

А, повторю тебе, высшая жизнь уже так не работает, там есть нечто новое ФУНДАМЕНТАЛЬНО.

Есть громадный скачок уровня сложности от неживого к живому, Алеша. Как ни считай, там будет много не порядков величин даже, а порядков порядков. Космических масштабов разрыв, к тому же изрядно возрастающий после своего возникновения. Есть совершенно иной способ существования живого, чем неживого, от размножения до эволюции. И есть плавный переход жизни в мысль. Все это важнейшие свойства живого, которые никак не совместимы с редукционистской картиной.

Эту реплику поддерживают: Эдуард Гурвич, Сергей Любимов

Скачок есть. Ты его видишь, а перехода жизни в мысль ты не видишь, только предполагаешь. С редукционистской картиной несовместим внутренний мир, а все остальное вполне совместимо. Непонятно, правда, как такой скачок усложнения мог произойти, что правда то правда.

Эту реплику поддерживают: Эдуард Гурвич

"С редукционистской картиной несовместим внутренний мир, а все остальное вполне совместимо. "

Насчет внутреннего мира у нас с тобой спору нет и не было, Алеша. А вот твой тезис о совместимости жизни с редукционизмом есть не более чем догма, ничем, кроме веры в редукционизм, в данном случае не подкрепленная. Мне кажется, я привел несколько совершенно убойных аргументов против этой редукции, которым тебе почему-то трудно придать значение. 

  Тут вопрос в том, что мы понимаем под редукцией. Если понимать то, что поведение сложных систем - пусть клеток или даже молекул, можно полностью объяснить известными нам законами физики - я сильно сомневаюсь. А тем более жизни. Если мы понимаем объяснение как интерпретацию, построение картины, в общих чертах и некоторых деталях дающих нам это понимание - тогда да. Но и религиозная картина мира, и схоластика Аристотеля были способны объяснить все. Правда, не очень точно. О чем мы можем говорить, если даже казалось бы элементарная задача трех тел не имеет точноо аналитического решения в общем случае. Поэтому наука разивается иерархическим способом - для каждого класса систем нового уровня сложности - своя наука. Со своими полуэмпирическими законами, не отрицающими физические , но и практически не использующие их . Чем сложнее система - тем меньше в ней физики и математики. А самые сложные системы, такие как человек, приходится даже насильно и с малым успехом обучать этим предметам ) Так что из законов низкого уровня (по основанию иерархической пирамиды) вряд ли можно вывести законы более высокого уровня, описывающие поведение сложных систем. К тому же что есть закон ? Физические тела неуклонно его сооблюдают, хотя нарушение не является уголовно наказуемым преступлением. Все же законы - это скорее наши представления об основных закономерностях, которым подчиняетс\ природа. Насколько полны наши представления ? Не знаю. Можно ли из физики вывести даже не психологию, но хотя бы биологию или химию ? Вряд ли. См. задачу трех тел. Имеем ли мы достаточное представление о природе вещей, или просто упрощенную картинку, усложненную математическими формулами - скорее всего. Не упустили ли мы еще какую-то важную действующую силу или сущность, о которой мы не имеем внятного представлений ? Думаю, что так и есть.

Эту реплику поддерживают: Эдуард Гурвич

"Тут вопрос в том, что мы понимаем под редукцией. Если понимать то, что поведение сложных систем - пусть клеток или даже молекул, можно полностью объяснить известными нам законами физики - я сильно сомневаюсь. А тем более жизни. Если мы понимаем объяснение как интерпретацию, построение картины, в общих чертах и некоторых деталях дающих нам это понимание - тогда да... Можно ли из физики вывести даже не психологию, но хотя бы биологию или химию ? Вряд ли. См. задачу трех тел."

Серж, видно, что вопрос ты поставил самый тот, а вот твои ответы на него не годятся, притом оба. Редукционизм есть познавательная установка, утверждающая, что первопринципы природы задают, с точностью до случая, всю эволюцию системы, без малейшего остатка. "Задают" надо понимать объективно, в полной независимости от способностей человеческого или вообще конечного ума решать те или иные уравнения и в точности знать начальные условия, исходные координаты и импульсы всех атомов. Это очень непрагматичный концепт, Серж. Задача трех тяготеющих тел не противоречит редукционизму ни на йоту! Отсутствие аналитического решения, и даже ограниченные возможности численных решений задачи 3х тел не значат тут ровно ничего. Речь о том, что уравнениями и начальными условиями В ПРИНЦИПЕ схвачено полностью, без малейшего остатка, все будущее и все прошлое этих 3х тел, там ничего иного нет, не было и не будет. Новое там не родится. Позиции тел в момент времени 0 содержат в абсолютной полноте всю историю трех тел. Наша неспособность точного знания этих позиций абсолютно неважна; речь здесь о  том, содержится ли будущее в настоящем В ПРИНЦИПЕ, а не о том, можем ли мы его читать. Здесь весь корень редукционизма, вся его странная и вместе с тем величественная, вдохновляющая суть. Реедукционизм родился после Ньютона, как генерализация его программы познания, и был блистательно выражен Демоном Лапласа—одним из великих демонов философии. Он претерпел модификацию квантами и ответил на нее допущением случая и интерпретацией Эверетта. 

Как ты видишь, наши представления с Алешей Цвеликом разошлись по вопросу о том, где пролегает граница редукционизма. Он считает—на границе мышления, внутреннего мира (видимо, этому отвечают звери и птицы). Я же выставил аргументацию за то, что уже простейшие клетки, инфузории и амебы, находятся запределами редукционизма. Как теист, я это могу выразить так: возникновение жизни потребовало отдельного акта Творения. Сергей Кондрашов заметил, что возникновением жизни скачки новых порядков не завершились, даже и до возникновения мысли. Я с ним совершенно согласен. Это значит, творческие акты были и в промежутке после появления первой клетки и до появления мысли.

Эту реплику поддерживают: Alexei Tsvelik

Сергей Любимов Комментарий удален автором

Сергей Любимов Комментарий удален автором

Сергей Любимов Комментарий удален автором

  Видишь ли, Леша, если говорить о границах редукционизма, то моя находится гораздо ближе к Биг-Буму, а то и просто к математике, чем даже к клетке.

  Вот возьмем задачу трех тел. Ты говоришь :

"Речь о том, что уравнениями и начальными условиями В ПРИНЦИПЕ схвачено полностью, без малейшего остатка, все будущее и все прошлое этих 3х тел, там ничего иного нет, не было и не будет. Новое там не родится. Позиции тел в момент времени 0 содержат в абсолютной полноте всю историю трех тел. Наша неспособность точного знания этих позиций абсолютно неважна; речь здесь о  том, содержится ли будущее в настоящем В ПРИНЦИПЕ, а не о том, можем ли мы его читать." 

А я утверждаю что точного решения задачи трех тел не может быть в принципе, особенно если мы говорим о телах реальных, даже находящихся в абсолютно идеальных и контролируемых условиях. Дело в том, что в процессе эволюции даже такой относительно простой, но все же сложной

системы неизбежно возникают состояния неустойчивого равновесия, выход из которых непредсказуем в принципе. Представь себе для простоты плутониевый шар, находящийся на кончике острой иглы. Пусть даже в вакууме, и в изолированной системе, исключающей всякие сотрясения. Уверяю тебя, он не будет лежать на этом кончике иглы вечно. Хотя радиоактивный распад считается идеальным с точки зрения статистики процессом генерирующим  случайные числа, достаточно небольшой флуктуации, чтобы полученный ассиметричный импульс привел к падению шара.И вероятность возникновения флуктуации, достаточной для нарушения равновесия, вполне можно посчитать.

Обычный шар в атмосфере тоже свалится из-за флуктуаций ее давления. Ну и так далее. Т.е. в любых сложных динамических системах мы можем получать развилки событий, направление которых непредсказуемо, как и последствия. В результате мы получим в лучшем случае множество ветвящихся траекторий событий, а не предсказание конечного состяния.И редукционизм здесь в принципе отдыхает. При этом он близким образом может быть разрушен и на определенных математических моделях. Тут правда надо еще подумать )

Я бы сказал, несколько скачков. Переход от одноклеточного организма к многоклеточному с наследуемой сложной структурой  - еще один.

И дальше по списку.

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов, Алексей Буров

Как учили тт. Гегель, Маркс и кормилец его Энгельс.

Эту реплику поддерживают: Сергей Кондрашов, Алексей Буров

 Проблема лишь в том, что жизнь, помещенная в изолированную систему, уменьшает ее энтропию, хотя в целом энтропия изолированой системы увеличивается, но с меньшей скоростью. Более того, жизнь уменьшает энтропию изолированной системы, относительно такой же изолированой системы без жизни (ее можно принять за стандартное состояние ИС) с ускорением.

  Тут вот какая забавность  есть со вторым законом термодинамики. Пока нет оснований считать, что он может нарушаться для изолированных систем. Однако можно показать, что он не всегда работает для закрытых систем, которые обмениваются с окружающей средой только энергией, но не веществом. И можно доказать, что жизнь, существующая в изолированной системе будет уменьшать энтропию этой системы,  не в абсолютном выражении. конечно, а относительно того увеличения энтропии, которое бы происходило в отсутствии жизни. А это уже интересно - если поместить закрытую систему в изолированную,мы увидим негэнтропийный процесс, снижающий увеличение энтропии в изолированной системе. Потому что распространено иное мнение - мол жизнь если и снижает энтропию, то только за счет увеличения ее в окружающей среде. Однако это не так. Жизнь конечно энтропию и снижает и увеличивает, но для изолированной системы, которая не способна обмениваться с окружающей средой ни энергией, ни веществом ни даже информацией наличие в ней жизни будет приводить к меньшему увеличению энтропии, чем при ее отсутствии. Сомневаюсь, что существовуют самопроизвольные физические процессы такого рода.

Эту реплику поддерживают: Михаил Аркадьев, Алексей Буров

Это, безусловно, очень интересно. Было б хорошо, если б ты написал это поподробнее.

Эту реплику поддерживают: Алексей Буров

  Могу только черновичок дать, который на скорую руку написал.Представим себе изолированную систему в виде огромной комнаты с абсолютно черными стенами. В нее поместим лампы, питающиеся от аккумуляторов. Лампы будут светить, аккумуляторы разряжаться, тепло будет поглощаться стенами и нагревать их и воздух, энтропия системы будет нарастать, пока аккумуляторы не сядут и не наступит тепловое равновесие. Процессами разрушения аккумуляторов и ламп пренебрежем. Это стандартная изолированная система. Возьмем вторую такую же. Поместим в не большой стеклянный ящик с черноземом или гидропоникой, водой, и атмосферой с оптимальным количеством кислорода и диоксида углерода. В ящик поместим зерно хорошо растущего растения. Это у нас закрытая система внутри изолированной. Пусть они изначально находятся в тепловом равновесии - их начальная температура равна. В стандартную систему поместим такой же ящик, но без зерна. Все начальные значения термодинамических функций булдут равны и отличаться лишь на энергию Гиббса зерна. (изобарно-изотермические условия), которой можно пренебречь или учесть. Со временем, через несколько дней, зерно начнет прорастать, а затем, используя часть энергии света от ламп, развиваться, расти, давать семена и т.д. Появится много новых растений. Они частично будут связывать энергию света за счет фотосинтеза.Энтропия изолированной системы при этом будет уменьшаться относительно стандартной. А изменение всех термодинамических фуннкций рассчитывается относительно стандартных состояний, а не в абсолютном выражении. Докажем это. Со временем, когда аккумуляторы сядут, обе системы придут в равновесное состояние. Причем стандартная система - раньше. В системе же с растениями они сначала погибнут, а затем орнанические вещества постепенно окислятся. А это экзотермическая реакция с увеличением энтропии. Следовательно энтропия второй системы увеличится. А посокльку их исходные значения энергии и энтропии были равны, будут равны и конечные значени. Следовательно, во второй системе во время существования жизни энтропия была ниже.   Можно эксперимент упростить - без самой жизни, но с ее следствием. Поместим в эту систему холодильник - фризер, включим и лампы и холодильник одновременно. Пусть это будет холодильник для  замораживания льда. В стандартную систему поместим все то же самое, только воду отдельно, а холодильник отдельно. Когда аккумуляторы будут разряжены, Станадартная система быстро придет к тепловому равновесию и связанному с ним значением общей энтропии. В Системе с фризером какое-то время лед еще будет размораживаться, и общая энтропия будет увеличиваться, пока они не сравняются. Следовательно холодильник в процессе работы уменьшал общую энтропию Изолированной системы относительно стандартной. Тут ничего удивительного нет - совершал полезную работу с определенным КПД. Только холодильник сделал человек, и скорость снижения энтропии в этом случае была постоянной, а не нарастающей, как в случае жизни.

Эту реплику поддерживают: Эдуард Гурвич, Михаил Аркадьев, Алексей Буров

Серж, блестяще. Думаю, что все дело здесь в заложенной в растения с самого начала организации, которую можно пересчитать на информацию, а, значит, на отрицательную энтропию. Конечно, микробы и растения, т.е. жизнь без чувств, уже отличаются от неживого наличием наследственно передаваемой информации. В этом, конечно, есть огромное отличие. 

Эту реплику поддерживают: Эдуард Гурвич, Сергей Любимов

"Серж, блестяще.... организации, которую можно пересчитать на информацию, а, значит, на отрицательную энтропию. "

Согласен в оценке провоцирующего, интереснейшего размышления Сержа, Алеша, но не соглашусь с отмеченной цитатой. Как ты пересчитаешь на информацию клетку? Любой такой пересчет требует задания глобального ансамбля всевозможных реализаций. А он-то и не задан. 

 Ну почему - какие-то оценки дать можно. К примеру молекула ДНК содержит примерно пять миллиардов нуклеотидов. Можно оценить вероятность возникновения конкретной их комбинации относительно всех возможных - а ты понимаешь, их немало. Причем расчет следует делать иерархическим образом - ведь важна и последовательность отдельных участков - генов, и мыслимые комбинации самих атомов. Если идти от самих атомов, задаться их общим числом в ДНК, и посмотреть какие в принципе макромолекулы можно получить из них - это будут вполе себе безумные цифры. Ну и вероятность создания скажем зерна или яйцеклетки, где то же самое , только организация высшего порядка комбинации разных элементов.

Эту реплику поддерживают: Alexei Tsvelik

 Ну да - посмотрел - Шеннон предложил уравнение для расчета «энтропии дискретного источника информации» или «энтропии конечного ансамбля» с точностью до константы совпадающее с уравнением Больцмана для энтропии термодинамической системы через статистические ансамбли.

Эту реплику поддерживают: Alexei Tsvelik

Серж, в том-то и дело, что вычисление информации требует знания вероятностей, а о вероятностях нельзя сказать, не указывая на ансамбль. Ты и указал разные способы задания ансамбля, которые дадут очень разные ответы об информации клетки. Я бы добавил к сказанному тобой, что ДНК есть часть клетки, и без этого контекста бессмысленна. Если бы нам принесли ДНК инопланетян, мы ничего не могли бы сказать об их клетках, не делая сильной и безосновательной гипотезы, что клетки у них, как у нас. 

Леша, в ДНК содержится программа, которая кодирует далеко не только единичную клетку. И объем информации, по которой можно судить о негэнтропии, нужно считать по ДНК. Ну к примеру, программа, которая генерирует случайные числа, весит в районе килобайта. А объем выдачи лимитирован только временем работы компьютера и объемом памяти. Т.е. может быть и мегабайты, и терабайты и далее везде. Причем эта информация по своему уникальна и ее уже невозможно сжкть без потери. То же самое - возьмем кристалл, близкий к идеальному. Его сингония опредедляет взаимное расположение всех атомов. Это своего рода код кристалла. Но если ты захочешь записать все реальные координаты атомов, с учетом дефектов, включений и дислокаций - тебе понадобится колоссальный объем носителей. Но существенной информации там содержаться не будет.

   Тут еще один интересный поворот возможен. Своего рода четвертый закон термодинамики, или анти-второй.  ) Скажем так - системы, потенцальная экологическая мощность которых неограничена, при наличии в них жизни могут неограниченно продуцировать негэнтропию. Доказать это легко - все же знают о существовании пиратских торрент-сайтов, с которых неограниченно и бесплатно можно копировать информацию. Шутки -шутками, но это так. Действительно, энтропия - величина экстенсивная. Можно посчитать информационную негэнтропию, содержащуюся в одном зерне, ил негэнтропию, которую это зерно производит, когда из него вырастает растение. А потом растение дает семена и так далее - в теории бесконечный рост негэнтропии.

   Но вот посмотрел - интересно на эту тему высказался Шредингер ;"Живой организм непрерывно увеличивает свою энтропию, или, иначе, производит положительную энтропию и, таким образом, приближается к опасному состоянию максимальной энтропии, представляющему собой смерть. Он может избежать этого состояния, то есть оставаться живым, только постоянно извлекая из окружающей его среды отрицательную энтропию. Отрицательная энтропия — это то, чем организм питается. Или, чтобы выразить это менее парадоксально, существенно в метаболизме то, что организму удается освобождаться от всей той энтропии, которую он вынужден производить, пока жив."

  Он говорит об извлечении негэнтропии из окружающей среды, а я о производстве негэнтропии за счет многократногог копирования уже содержащейся информации. При этом Шредингер не уточняет - а в каком виде в окружающей среде содержится эта негэнтропия ? Вряд ли это лучи солнечного света и углекислый газ с водой, которыми питаются растения. Поэтому хотя моя точка зрения ровно противоположная, я не исключаю, что в определенном смысле слова прав и Шредингер )

Эту реплику поддерживают: Михаил Аркадьев

Серж, вот я то, как раз и рассуждал, как Шредингер. Уменьшение энтропии клетки происходит за счет заложенной в ней программы, т.е., в принципе так же, как это делает холодильник, уменьшая энтропию внутри себя, но увеличивая ее в окружающей среде. Такое возможно, поскольку холодильник специально сконструирован, т.е. не представляет собой просто случайный набор деталей. 

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов

 Ну да, примерно так. Я уже практически готов дать термодинамическое доказательство условно - бытия Божиего )

Будем осторожны. Дарвинисты нам возразят, что предлагаемый им процесс отбора идет против 2го закона, т.к. усиливает роль малых флуктуаций. Правда, такой процесс, чтобы начаться, требует огромной флуктуации в виде появления первого организма. Тут все, конечно, упирается вот в этот первый таинственный организм, способный к самовоспроизведению.

  Будем, конечно ) А где сказано, что роль малых флуктуаций должна усиливаться вопреки второму закону ? Лично я не думаю, что все упирается в этот первый организм. Многое - но отнюдь не все. И не вижу кардинальных противоречий между дарвинистами и крецианистами. Т.е. они есть, но  я считаю что существует некий дуализм между креационизмом и дарвинизмом, примерно как волна-частица ) Есть одна гипотеза, но о ней рано пока говорить.

Эту реплику поддерживают: Владимир Генин

Этот так называемый естественный отбор представляет из себя механизм усиления малых флуктуаций. Процесс в ансамбле живых существ идет по видимому (!) не термодинамически, поскольку он является открытым, из него все время убывают "не приспособленные". 

Никто не запрещает процессы самоорганизации с увеличением энтропии в открытых системах. Но не до такой же степени, не до появления айфона ) Понятно, что айфон - это дело оук человеческих. Но в конечном итоге и айфон есть продукт эволюции и естественного отбора. То что конструирование и отбор совершал человек, ровным счетом ничего не меняет. Скорее вызывает новые вопросы.

Серж, я, в принципе, все время о том же. Айфон является совершенно физическим прибором и в ЭТОМ смысле не отличается ни от булыжника, ни от какой нибудь электронной плазмы. Вот и клетка в ЭТОМ смысле ничем не отличается, если надо там что то посчитать, то химик с физиком это сделают и никаких сведений, помимо тех, что написаны в их книжках, им не потребуется. Другое дело, если спросить себя, как такое чудо вообще могло возникнуть, поскольку для его возникновения нужны тысячи разных обстоятельств. 

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов

Вот и я об этом. Я могу согласиться, что и клетка и айфон устроены очень сложно, особенно клетка, и мы не видим в их существовании ничего, что бы нарушало законы природы. И я готов признать, что и клетка и айфон возникли в результате эволюции. Но подозреваю, что помимо естественного отбора в их возникновении был один дополнительный, общий для них и близкий механизм.

Эту реплику поддерживают: Alexei Tsvelik, Михаил Аркадьев

отличие клетки от айфона

Серж, вы с Алешей упускаете мой первый аргумент против биологического редукционизма. Напоминаю.

Со времен Декарта остро стоит вопрос: каким образом мысль может двигать материальными объектами? Мой первый аргумент нотабенирует этот вопрос: мысль влияет на материю через жизнь и видит ее через жизнь же. А раз так, и раз мысль нефизична, то и жизнь, интерфейс ментального и материального, обязана до какой-то степени быть нефизичной. В этом фундаментальное отличие клеток от айфонов, сколь угодно навороченных, господа. Физики и химики, вертящие клетки так и эдак, разбирающие их на части и лупящие по ним всякими лучами, решающие стопятьсот уравнений в айн момент, ни бельмеса таки не увидят через свои премудрые приборы, каким образом усилие мысли превращается в усилие пальца на клавиатуре. Прошу учесть.  

Леша, наши мысли немного отвлеклись от природы мысли ) В общем и целом я согласен с твоими аргументами, но не слишком понятно конечное утверждение. Ну да, можно сказать что мысль нефизична. И мы толком не знаем, "каким образом усилие мысли превращается в усилие пальца на клавиатуре.", особенно если это мысли и пальцы Мишеля ) Однако в опытах Гальвани даже мертвая лягушка изящно дергала лакой под воздействием таинственных вновь открытых сил. И можно точно сказать, что если тебе пришла мысль пробежаться - то роль ее только в команде это сделать и указать направление движения. Никаких мыслей не хватит, чтобы давать конкретные команды множеству групп мышц, осуществляющих движение и поддерживающих хрупкое равновесие - проекция то центра тяжести на такую куцую опору только и норовит выйти за ее пределы. Но все это делает твой мозг без всякой мысли. И как - понятно лишь в принципе, но не в деталях. Точно так же как квантовая механика с трудом, но может расчитать свойства воды, но с приемлемой точностью, даже если отойти в сторону и упростить первые принципы, это сделать не способна. Таки дела )

Эту реплику поддерживают: Владимир Генин

Серж, приведенные тобой факты и соображения, будучи сами по себе резонными, почти не относятся к вопросу перехода мысли в движение, ибо мысль в них почти не представлена, не пойми меня превратно :). Гальваническое дерганье лягушечьей лапой на эту тему сообщает не больше, чем стук по клавише пианино-автомата, вызванный соответствующим электрическим сигналом, мог бы сообщить о том, каким образом музыкальные идеи нашего друга Миши превращаются опять-таки в удары по клавишам. Ментальное—в материальное. Один, сугубо физический, клавишный опыт ровно ничего не скажет о тайне другого, тоже клавишного, но довольно-таки нефизического. Разве что затемнит, как оно обычно бывает при попытках пояснить ментальное физическим.

Тоже самое с пробежкой. Мысль—это не о том, как надо распределять нагрузку между группами мышц. Распределение нагрузки—это жизнь сама по себе. И даже решение о пробежке, если оно привычно и рутинно, содержит лишь малую кроху мысли, которую легко по этой причине и просмотреть. 

 Ну вот я и говорю - мысль это сложная материя) Или не материя ? Если по ленински, то мысль материальна, ибо дана нам в ощущениях ) Леша, это отдельная сложная тема. Здесь да за один зхаход ее не обсудить.

Вынужден не согласиться, Серж. По логике представленной статьи, смысл жизни раскрывается именно в мысли. Жизнь, еще раз скажу, есть интерфейс, в этом ее смысл и назначение. Так что попытки хоть как-то понять жизнь, полагая при этом мысль "отдельной темой" подобны попыткам понять музыку, вынося за скобки музыканта—ведут не к прояснению, а к затемнению. 

Новости наших партнеров