Knjiga je svakako namijenjena fizičarima (ili čitateljima koji su studirali fiziku na tehničkom fakultetu), no intrigantan je naslov “ Što je život?"trebalo bi zanimati sve. Pokušat ću istaknuti o čemu se radi u knjizi, tako da bude jasno i nefizičarima, koji mogu preskočiti kurziv u ovoj recenziji, a da ne naškode svom razumijevanju :)
Geniji su višestrani, a Schrödingerova objava originalne studije na raskrižju fizike i biologije 1944. dobro pristaje slici briljantnog teorijskog fizičara, nobelovca, jedan od tvoraca kvantne mehanike i valne teorije materije, autor poznate jednadžbe koja opisuje promjenu prostora i vremena u stanju kvantnih sustava, koji osim fizike poznaje šest jezika, čita antičke i suvremene filozofe u originalu, zanima se za umjetnost, piše i objavljuje vlastitu poeziju.
Dakle, autor započinje opravdavanjem razloga zašto je živi organizam poliatomski. Zatim Schrödinger uvodi model aperiodičnog kristala i, koristeći koncept kvantno-mehaničke diskretnosti, objašnjava kako se mikroskopski mali gen odupire toplinskim fluktuacijama, čuvajući nasljedna svojstva organizma, i kako prolazi kroz mutacije (nagle promjene koje se događaju bez međustanja ), dalje zadržavajući već mutirana svojstva.
Ali tu dolazimo do najzanimljivijeg dijela:

Što je karakteristično za život? Materiju smatramo živom kada nastavlja "nešto raditi", kretati se, sudjelovati u metabolizmu s okolinom itd. - sve to tijekom više dugo vremensko razdoblje, nego što bismo očekivali od nežive materije pod sličnim uvjetima.
Ako se neživi sustav izolira ili postavi u homogene uvjete, svako kretanje obično vrlo brzo prestaje... a sustav kao cjelina nestaje, pretvara se u mrtvu inertnu masu materije. Dostiže se stanje u kojem se ne događaju zamjetljivi događaji – stanje termodinamičke ravnoteže, odnosno stanje maksimalne entropije.

Kako živi organizam izbjegava prijelaz u ravnotežno stanje? Odgovor je prilično jednostavan: zbog činjenice da jede.

Živi organizam (kao i neživ) kontinuirano povećava svoju entropiju i tako se približava opasnom stanju maksimalne entropije koje predstavlja smrt. Može ostati na životu samo ako stalno izvlači negativnu entropiju iz svoje okoline...
Negativna entropija je ono čime se tijelo hrani.
Dakle, način na koji se organizam stalno održava na dovoljno visokoj razini reda (i na dovoljno niskoj razini entropije) zapravo se sastoji u kontinuiranom izvlačenju reda iz svoje okoline.

Ovu Schrödingerovu ideju popularno je izložio Michael Weller u svojoj knjizi Sve o životu.
Schrödingerova knjiga je doista prekrasna, s mnogo lijepih fizičkih objašnjenja i bioloških ideja. Imala je značajan utjecaj na razvoj biofizike i molekularne biologije. Kod nas, u vrijeme progona genetike, ovo je bila jedna od rijetkih knjiga iz koje se moglo barem nešto naučiti o genima.
Pa ipak, unatoč ljepoti knjige s fizičke i biološke točke gledišta, na pitanje "Što je život?" Schrödinger ne odgovara. Navedeni kriterij “Živa bića traju dulje od neživih” subjektivan je zbog subjektivnosti pojma “duže”. Živi miš u zatvorenom sustavu prestat će “funkcionirati” za tjedan dana, a elektronički uređaji (satovi, igračke i sl.) na Energizer i Duracell baterije mogu kontinuirano raditi puno duže :).
Izvanredan bonus koji je Schrödinger tražio od publike svojih predavanja bila je prilika da im govori o determinizmu i slobodnoj volji ("Epilog" knjige). Ovdje citira Upanišade, u kojima je suština najdubljeg uvida u ono što se događa u svijetu ideja da

Atman = Brahman, to jest, osobna individualna duša je jednaka sveprisutnoj, sveopažajućoj, vječnoj duši.

Mistici su osobno iskustvo svog života uvijek opisivali riječima “Deus factum sum” (Postao sam Bog).
Iz dvije premise: 1. Moje tijelo funkcionira kao čisti mehanizam, pokoravajući se univerzalnim zakonima prirode. 2. Iz iskustva znam da kontroliram svoje postupke, predviđam njihove rezultate i snosim punu odgovornost za svoje postupke.
Schrödinger zaključuje:

"Ja" uzeto u najširem smislu riječi - to jest, svaki svjesni um koji je ikada rekao i osjetio "ja" - je subjekt koji može kontrolirati "kretanje atoma" u skladu sa zakonima prirode.

Erwin Schrödinger. Što je život? Fizički aspekt žive stanice

Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger austrijski je teorijski fizičar i dobitnik Nobelove nagrade za fiziku. Jedan od tvoraca kvantne mehanike i valne teorije materije. Godine 1945. Schrödinger je napisao knjigu “Što je život sa stajališta fizike?”, koja je imala značajan utjecaj na razvoj biofizike i molekularne biologije. Ova knjiga pomno razmatra nekoliko kritičnih pitanja. Temeljno pitanje glasi: “Kako fizika i kemija mogu objasniti te pojave u prostoru i vremenu koje se odvijaju unutar živog organizma?” Čitanje ove knjige ne samo da će vam pružiti opsežnu teoretsku građu, već će vas također potaknuti na razmišljanje o tome što život zapravo jest?

Erwin Schrödinger. Što je život sa stajališta fizike? M.: RIMIS, 2009. 176 str. Preuzimanje datoteka:

Erwin Schrödinger. Što je život sa stajališta fizike? M.: Atomizdat, 1972. 62 str. Preuzimanje datoteka:

Izvor tekstualne verzije: Erwin Schrödinger. Što je život sa stajališta fizike? M.: Atomizdat, 1972. 62 str.

Komentari: 0

Peter Atkins

Ova je knjiga namijenjena širokom krugu čitatelja koji žele saznati više o svijetu oko nas i o sebi samima. Autor, poznati znanstvenik i popularizator znanosti, s iznimnom jasnoćom i dubinom objašnjava strukturu Svemira, tajne kvantnog svijeta i genetike, evoluciju života, te pokazuje važnost matematike za razumijevanje cijele prirode i posebno ljudski um.

Vladimir Budanov, Aleksandar Panov

Na rubu ludila

U svakodnevnom okruženju ljudi se najčešće pozivaju na svrsishodnost misli, postupaka i odluka. I, usput, sinonimi za svrhovitost zvuče kao "relevantnost, korisnost i racionalnost..." Samo se na intuitivnoj razini čini kao da nešto nedostaje. Entropija? Nered? Dakle, ima ga u izobilju u fizičkom svijetu, kaže voditeljica programa, doktorica fizičko-matematičkih znanosti, Karima Nigmatulina-Mashchitskaya. A gosti programa pokušali su ponovno spojiti dva pojma u jedinstvenu cjelinu - entropiju i svrhovitost. Sudionici programa: doktor filozofije, kandidat fizikalnih i matematičkih znanosti, Vladimir Budanov, i doktor fizikalnih i matematičkih znanosti, Alexander Panov.

Aleksandar Markov

Ova je knjiga fascinantna priča o podrijetlu i strukturi čovjeka, temeljena na najnovijim istraživanjima antropologije, genetike i evolucijske psihologije. Dvotomna knjiga “Evolucija čovjeka” odgovara na mnoga pitanja koja već dugo zanimaju Homo sapiensa. Što znači biti čovjek? Kada i zašto smo postali ljudi? U čemu smo superiorniji od svojih susjeda na planeti, a u čemu inferiorni od njih? I kako možemo bolje iskoristiti našu glavnu razliku i prednost – ogroman, složen mozak? Jedan od načina je zamišljeno čitanje ove knjige.

Aleksandar Markov

Ova je knjiga fascinantna priča o podrijetlu i strukturi čovjeka, temeljena na najnovijim istraživanjima antropologije, genetike i evolucijske psihologije. Dvotomna knjiga “Evolucija čovjeka” odgovara na mnoga pitanja koja već dugo zanimaju Homo sapiensa. Što znači biti čovjek? Kada i zašto smo postali ljudi? U čemu smo superiorniji od svojih susjeda na planeti, a u čemu inferiorni od njih? I kako možemo bolje iskoristiti našu glavnu razliku i prednost – ogroman, složen mozak? Jedan od načina je zamišljeno čitanje ove knjige.

Valentin Turčin

U ovoj knjizi V. F. Turchin iznosi svoj koncept tranzicije metasustava i, s njegove pozicije, prati evoluciju svijeta od najjednostavnijih jednostaničnih organizama do pojave mišljenja, razvoja znanosti i kulture. Po svom doprinosu znanosti i filozofiji monografija je u rangu s poznatim djelima kao što su “Kibernetika” N. Wienera i “Fenomen čovjeka” P. Teilharda de Chardina. Knjiga je napisana živim, slikovitim jezikom i dostupna je čitateljima svih razina. Od posebnog interesa za one koje zanimaju temeljna pitanja prirodnih znanosti.

Aleksandar Markov

U popularnoznanstvenim člancima o arheologiji, geologiji, paleontologiji, evolucijskoj biologiji i drugim disciplinama, na ovaj ili onaj način vezanim uz rekonstrukciju događaja iz daleke prošlosti, povremeno se pronađu apsolutni datumi: nešto se dogodilo prije 10 tisuća godina, nešto 10 milijuna, a nešto - prije 4 milijarde godina. Odakle dolaze ove brojke?

Trenutna stranica: 1 (knjiga ima ukupno 13 stranica) [dostupan odlomak za čitanje: 9 stranica]

Erwin Schrödinger
Što je život?

Što je život?

Živa stanica kao fizički objekt

Na temelju predavanja održanih u suradnji s Dublinskim institutom za napredne studije na Trinity Collegeu, Dublin, veljača 1943.

U spomen na moje roditelje

Predgovor

Kao mladi student matematike ranih 1950-ih malo sam čitao, ali kad sam čitao, uglavnom sam čitao Erwina Schrödingera. Uvijek mi se sviđao njegov rad; u njemu je bilo uzbuđenja otkrivanja, koje je obećavalo doista novo razumijevanje tajanstvenog svijeta u kojem živimo. U tom smislu posebno se ističe kratko klasično djelo “Što je život?”, koje, kako sada razumijem, svakako treba staviti u ravan najutjecajnijim znanstvenim radovima 20. stoljeća. To je snažan pokušaj razumijevanja pravih misterija života - pokušaj fizičara čiji su vlastiti pronicljivi uvidi uvelike promijenili naše razumijevanje od čega je svijet sazdan. Multidisciplinarna priroda knjige bila je neobična za svoje vrijeme, ali je napisana s dopadljivom, iako razoružavajućom, skromnošću na razini dostupnoj nestručnjacima i mladim ljudima koji teže znanstvenoj karijeri. Zapravo, mnogi znanstvenici koji su dali temeljni doprinos biologiji, poput B. S. Haldanea 1
Haldane, John Burdon Sanderson (1892.–1964.) - engleski genetičar, biokemičar, fiziolog i evolucionist koji je bio u podrijetlu populacijske i molekularne genetike te sintetičke teorije evolucije. – Napomena ovdje i dolje. traka

I Francis Crick 2
Crick, Francis (1916.–2004.) - britanski molekularni biolog i biofizičar, jedan od otkrivača strukture DNK, dobitnik Nobelove nagrade.

Priznali su da su na njih značajno utjecale razne ideje, iako kontroverzne, koje je promišljeni fizičar iznio u ovoj knjizi.

Kao i mnoga druga djela koja su utjecala na ljudsko razmišljanje, Što je život? predstavlja gledišta koja se, nakon što su usvojena, čine gotovo očiglednim istinama. Međutim, još uvijek ih ignoriraju mnogi ljudi koji bi trebali razumjeti što je što. Koliko često čujemo da su kvantni učinci od male važnosti u biološkim istraživanjima ili čak da jedemo hranu da bismo dobili energiju? Ovi primjeri naglašavaju trajni značaj Schrödingerove knjige Što je život? Bez sumnje, vrijedi ga ponovno pročitati!

Roger Penrose

Uvod

Od znanstvenika se očekuje da ima potpuno i sveobuhvatno znanje iz prve ruke i stoga ne bi trebao pisati o nečemu o čemu nije stručnjak. kako se kaže, noblesse obvezati3
Odredba obvezuje ( fr.).

Sada te molim da zaboraviš plemenitost, ako postoji, te biti oslobođen odgovarajućih obveza. Moje opravdanje je sljedeće: od naših predaka naslijedili smo snažnu želju za jedinstvenim, sveobuhvatnim znanjem. Sam naziv visokoškolskih ustanova podsjeća nas da se od davnina i kroz mnoga stoljeća najveća pozornost pridavala aspektu svestranost. Međutim, rast - u širinu i dubinu - raznih grana znanja tijekom posljednjih stotinjak godina natjerao nas je da se suočimo s čudnom dilemom. Jasno osjećamo da tek počinjemo prikupljati pouzdanu građu iz koje možemo zaključiti ukupan zbroj svih poznatih stvari. Ali s druge strane, sada pojedinačni um može ovladati samo malim, specijaliziranim znanjem.

Vidim samo jedan način da se nosimo s ovom dilemom (inače će naš pravi cilj biti zauvijek izgubljen): netko mora preuzeti na sebe sintezu činjenica i teorija, čak i onih iz druge ruke i nepotpunih, uz rizik da ispadne budala .

To je moj izgovor.

Jezične poteškoće ne treba podcjenjivati. Maternji je jezik poput odjeće po mjeri i čovjek se osjeća neugodno kada mu je uskraćen pristup i prisiljen je koristiti se drugim jezikom. Želim izraziti svoju zahvalnost dr. Inksteru (Trinity College, Dublin), dr. Patricku Brownu (St Patrick's College, Maynooth) i, posljednje, ali ne i najmanje važno, g. S. C. Robertsu. Nije im bilo lako uklopiti mi novu odjeću i uvjeriti me da odustanem od “originalnih” obrta. Ako su neki od njih preživjeli editiranje mojih prijatelja, to je moja greška.

Naslovi odjeljaka izvorno su trebali dati sažetak, a trebalo bi pročitati tekst svakog poglavlja u kontinuitetu4
Kontinuirano ( to.).

E. Sh.

Dublin

rujna 1944

Najmanje slobodna osoba razmišlja o smrti. U svojoj mudrosti ne razmišlja o smrti, već o životu.

Spinoza. Etika. Dio IV, odredba 67

Poglavlje 1
Klasičan fizički pristup temi

Mislim, dakle postojim.

R. Descartes

Opća priroda i svrha studije

Ova mala knjiga nastala je iz niza javnih predavanja koje je jedan teorijski fizičar održao pred slušateljstvom od četiristotinjak ljudi, koje se nije smanjilo ni nakon početnog upozorenja o složenosti teme i kako se predavanja ne mogu nazvati popularnima, iako praktički nisu upotrijebili fizičarevo najstrašnije oružje, matematičku dedukciju – ne zato što se tema može objasniti bez upotrebe matematike, već jednostavno zato što je previše zbunjujuća za potpuni matematički opis. Još jedna značajka koja je predavanjima davala određeni popularni štih bila je namjera predavača da i biolozima i fizičarima objasni temeljnu ideju koja leži na sjecištu biologije i fizike.

Zapravo, usprkos raznolikosti obrađenih tema, ideja je namijenjena prenošenju samo jedne ideje - malog komentara na veliko i važno pitanje. Da se ne izgubimo, napravimo kratki plan.

Veliko, važno pitanje o kojem se mnogo raspravlja je sljedeće:

Kako fizika i kemija objašnjavaju događaje u prostoru i vremenu koji se odvijaju unutar prostornog okvira živog organizma?

Preliminarni odgovor koji ova knjiga pokušava uspostaviti i opravdati može se sažeti na sljedeći način:

Očita nesposobnost moderne fizike i kemije da objasne takve pojave uopće ne znači da ih te znanosti ne mogu objasniti.

Statistička fizika. Temeljna razlika u strukturi

Ova bi primjedba bila sasvim trivijalna da joj je jedina svrha probuditi nadu da će se u budućnosti postići ono što u prošlosti nije bilo. Međutim, njezino je značenje mnogo optimističnije: ova nesposobnost ima detaljno objašnjenje.

Danas, zahvaljujući briljantnom radu biologa, uglavnom genetičara, u posljednjih trideset do četrdeset godina, znamo dovoljno o stvarnoj materijalnoj strukturi organizama i njihovom djelovanju da navedemo i damo točan razlog zašto: moderna fizika i kemija ne mogu objasniti svemir -vremenski događaji koji se događaju u živom organizmu.

Interakcije atoma u vitalnim dijelovima tijela bitno su različite od svih veza atoma koje su do sada bile predmetom eksperimentalnih i teorijskih istraživanja fizičara i kemičara. Međutim, ova razlika, koju smatram temeljnom, može se činiti beznačajnom bilo kome osim fizičaru koji shvaća da su zakoni kemije i fizike čisto statistički. Uostalom, sa statističke točke gledišta struktura vitalnih dijelova živih organizama je toliko različita od bilo kojeg dijela materije s kojom mi, fizičari i kemičari, radimo fizički u laboratorijima ili mentalno za stolom. 5
Ova točka je naglašena u dva članka F. J. Donnana, Scientia, XXIV, #78 (1918), 10 ( La science physico-chimique décrit-elle d’une façon adéquate les phénomènes biologiques?/ Je li fizikalno-kemijska znanost sposobna adekvatno opisati biološke pojave?) i Smithsonianovo izvješće, 1929., str. 309 ( Misterij života/ Misterij života).

Nemoguće je zamisliti da se tako otkriveni zakoni i pravilnosti mogu izravno primijeniti na ponašanje sustava koji nemaju strukturu na kojoj se temelje.

Malo je vjerojatno da će nefizičar moći čak i shvatiti - a kamoli cijeniti - razliku u "statističkoj strukturi" izraženu takvim apstraktnim terminima. Kako bih izjavi dao živost i boju, dopustite mi da spomenem nešto što će kasnije biti mnogo detaljnije opisano, a to je najznačajnija komponenta žive stanice - kromosomska fibrila, koja se može nazvati aperiodični kristal. Do sada smo se u fizici bavili samo periodični kristali. U umu skromnog fizičara, to su vrlo zanimljivi i složeni objekti; oni su među najčudesnijim i najgenijalnijim materijalnim strukturama kojima ga je neživa priroda zbunila. Međutim, u usporedbi s aperiodskim kristalima, oni su jednostavni i dosadni. Razlike u teksturi mogu se usporediti s razlikom između običnih tapeta, na kojima se uvijek iznova u pravilnim razmacima ponavlja isti uzorak, i vještog veza, poput Rafaelove tapiserije, gdje nema dosadnog ponavljanja, već složenog, skladnog , smisleni dizajn koji je stvorio veliki majstor.

Nazvavši periodične kristale jednim od najtežih objekata istraživanja, mislio sam na pravog fizičara. Organska kemija, istražujući sve složenije molekule, došla je mnogo bliže tom “aperiodičnom kristalu”, koji je, po mom mišljenju, materijalni nositelj života. Nije iznenađujuće da su organski kemičari već dali značajan doprinos problemu života, dok fizičari nisu dali gotovo ništa.

Pristup temi naivnog fizičara

Sada, nakon što sam ukratko ocrtao glavnu ideju, odnosno granice našeg istraživanja, opisat ću liniju napada. Predlažem da prvo razmotrimo ideje naivnog fizičara o organizmima - to jest, ideje koje se mogu pojaviti u umu fizičara koji, nakon što je naučio svoju fiziku, ili bolje rečeno, statističku osnovu znanosti, počinje razmišljati o njima i kako se ponašaju i funkcioniraju, te se na kraju iskreno zapita može li, pomoću onoga što je naučio, sa stajališta svoje relativno jednostavne, jasne i skromne znanosti, dati ikakav značajan doprinos zadanome. problem.

Ispostavilo se da je itekako sposoban. Zatim morate usporediti njegova teorijska očekivanja s biološkim činjenicama. Pokazat će se da, iako se općenito njegove ideje čine vrlo razumnima, trebaju značajne korekcije. Tako ćemo se postupno približiti ispravnom stajalištu – ili skromnije rečeno stajalištu koje ja smatram ispravnim.

Nisam siguran je li moj pristup najbolji ili najjednostavniji. Međutim, on je moj. I sam sam bio “naivni fizičar”. I nisam mogao naći jednostavniji i jasniji put do cilja od mog krivudavog puta.

Zašto su atomi tako mali?

Dobar način da se razviju ideje naivnog fizičara je započeti s čudnim, gotovo apsurdnim pitanjem: zašto su atomi tako mali? Da, stvarno su jako male. Svaki komadić materije s kojim imamo posla u svakodnevnom životu sastoji se od mnogo atoma. Kako bismo ovu činjenicu prenijeli publici, odabrani su brojni primjeri od kojih je najimpresivniji onaj Lorda Kelvina 6
Thomson, William, barun Kelvin (1824.–1907.) - britanski matematički fizičar po kojemu je apsolutna jedinica za temperaturu dobila ime.

Zamislite da možete označiti molekule u čaši vode; zatim izlijte sadržaj čaše u ocean i temeljito promiješajte da se označene molekule ravnomjerno rasporede u sedam mora. Ako naknadno skupite čašu vode bilo gdje u oceanu, u njoj ćete pronaći oko stotinu svojih označenih molekula. Naravno, neće ih biti točno 100 (čak i ako izračuni daju točno ovaj rezultat). Bit će ih 88, ili 95, ili 107, ili 112, ali jedva 50 ili 150. Očekivano "odstupanje" ili "fluktuacija" bit će reda kvadratnog korijena od 100, odnosno 10. Statističar će izraziti ovako: naći ćete 100± 10 molekula. Ovaj komentar za sada možemo zanemariti, ali kasnije ćemo ga koristiti za ilustraciju statističkog zakona √ n.

Prava veličina atoma 7
Prema modernim konceptima, atom nema jasne granice, pa stoga "veličina" atoma nije definiran pojam. Međutim, možemo ga okarakterizirati ili, ako želite, zamijeniti udaljenošću između središta atoma u krutom ili tekućem stanju, ali, naravno, ne i u plinovitom stanju, u kojem se povećava za desetak puta pri normalnom tlaku i temperaturu. – Bilješka auto

Približno valnoj duljini žute svjetlosti. Ova usporedba je značajna jer valna duljina grubo karakterizira veličinu najmanjeg objekta vidljivog kroz mikroskop. Dakle, takav objekt sadrži tisuće milijuna atoma. Ali zašto su atomi tako mali? Očito je ovo pitanje trik, budući da se zapravo uopće ne radi o veličini atoma, već o veličini organizama, točnije, vlastitog tijela. Atom je malen u usporedbi s "građanskom" jedinicom duljine, poput jarda ili metra. U atomskoj fizici obično koristimo takozvani angstrem (skraćeno Å), koji iznosi 10 –10 metara, odnosno u decimalnom zapisu 0,0000000001 metar. Promjeri atoma variraju od 1 do 2 Å. “Građanske” jedinice, u usporedbi s kojima su atomi tako mali, usko su povezane s veličinom našeg tijela. Prema legendi, dvorište dugujemo engleskom kralju šaljivcu kojeg su njegovi savjetnici pitali koju jedinicu da upotrijebi. Ispružio je ruku u stranu i odgovorio: "Koristite udaljenost od sredine mojih prsa do vrhova prstiju, to će biti dovoljno." Bez obzira je li priča istinita ili ne, za naše je svrhe važna. Naravno, kralj je pokazao duljinu usporedivu s njegovim tijelom, shvaćajući da bi bilo koja druga bila neudobna. Unatoč tome što voli angstreme, fizičar više voli da mu se kaže da će za njegovo novo odijelo biti potrebno šest i pol jardi tvida nego šezdeset pet tisuća milijuna angstrema.

Dakle, utvrdili smo da se naše pitanje tiče odnosa između dvije veličine - veličine našeg tijela i veličine atoma. S obzirom na neporeciv primat neovisnog postojanja atoma, ovo pitanje treba preformulirati na sljedeći način: zašto su naša tijela tako velika u usporedbi s atomom?

Mogu zamisliti koliko je pametnih studenata fizike ili kemije žalilo zbog činjenice da su svi naši osjetilni organi, koji čine vrlo značajan dio organizma, pa se stoga, s gledišta gore navedenog omjera, sastoje od mnogih atomi, previše su grubi da bi osjetili utjecaj jednog atoma. Ne možemo vidjeti, osjetiti ili čuti pojedinačne atome. Naše hipoteze o njima znatno se razlikuju od izravnih otkrića napravljenih pomoću velikih osjetila i ne mogu se izravno testirati.

Je li ovo potrebno? Postoji li unutarnji razlog za to? Možemo li ovo stanje stvari povezati s nekim primarnim načelom kako bismo potvrdili i razumjeli zašto ništa drugo nije u skladu sa zakonima prirode?

Konačno imamo problem koji fizičar može riješiti. Odgovor na sva ova pitanja je da.

Za rad tijela potrebni su specifični fizikalni zakoni

Da nije tako, da smo organizmi toliko osjetljivi da jedan ili više atoma mogu ostaviti opipljiv dojam na naša osjetila, Bože, kakav bi život bio! Dopustite mi da naglasim: takav organizam sigurno ne bi razvio uredno mišljenje koje bi, nakon što je prošlo kroz mnoge rane faze, na kraju formiralo, među mnogim drugim idejama, ideju atoma.

Mi biramo ovu točku, ali sljedeće se rasprave odnose i na rad drugih organa, a ne samo na mozak i osjetilni sustav. Međutim, jedino što nas stvarno zanima o nama samima je ono što osjećamo, mislimo i percipiramo. U usporedbi s fiziološkim procesom odgovornim za mišljenje i osjećanje, ostali igraju sekundarnu ulogu, barem sa stajališta čovjeka, ako ne i iz čisto objektivne biologije. Štoviše, naš će zadatak postati lakši ako odlučimo proučavati proces koji je usko povezan sa subjektivnim događajima, iako ne shvaćajući pravu prirodu ovog paralelizma. S moje točke gledišta, to je izvan prirodnih znanosti - a vjerojatno i izvan ljudskog razumijevanja.

Pred nama se tada postavlja pitanje: Zašto organ kao što je naš mozak, i senzorni sustav povezan s njim, mora biti sastavljen od nevjerojatnog broja atoma da bi njegovo fizički promjenjivo stanje odgovaralo visoko razvijenom mišljenju? Zašto gore spomenuta zadaća čini ovaj organ nekompatibilnim s postojanjem, bilo kao cjelina ili kroz periferne dijelove koji su u izravnoj interakciji s okolinom, instrumentom dovoljno suptilnim i osjetljivim da registrira i reagira na jedan atom izvana?

Razlog je sljedeći: ono što nazivamo mišlju (1) samo je uređeno i (2) može se koristiti samo u odnosu na materijal, to jest percepciju ili iskustvo, koji ima određenu razinu reda. Iz ovoga slijede dva zaključka. Prvo, u odnosu na razmišljanje (kao što se moj mozak odnosi na moje misli), fizička organizacija mora biti visoko uređena, a to znači da se događaji koji se u njoj događaju moraju pokoravati strogim fizičkim zakonima s velikom preciznošću. Drugo, fizički dojmovi koje vanjska tijela proizvode na ovaj fizički organizirani sustav očito odgovaraju percepciji i iskustvu odgovarajuće misli, tvoreći njen materijal, kako sam se izrazio. Fizičke interakcije našeg sustava s drugima moraju, u pravilu, same posjedovati određeni stupanj fizičkog reda, to jest pokoravati se strogim fizičkim zakonima s određenom točnošću.

Fizikalni zakoni temelje se na atomskoj statistici i stoga su približni

Zašto je sve to nedostižno za organizam koji se sastoji od ograničenog broja atoma i sposoban je osjetiti utjecaj jednog ili više atoma?

Jer znamo da su atomi stalno u neurednom toplinskom gibanju, što je, da tako kažemo, u suprotnosti s uređenim ponašanjem i sprječava događaje koje realizira mali broj atoma da se povinuju poznatim zakonima. Samo kada se spoji nevjerojatno velik broj atoma, statistički zakoni stupaju na snagu i oni kontroliraju ponašanje tih klastera s preciznošću koja raste s brojem atoma. Na taj način događaji dobivaju značajke stvarnog reda. Svi fizikalni i kemijski zakoni koji igraju važnu ulogu u životu organizama su statistički. Bilo koja druga vrsta pravilnosti i reda poremećena je i poništena kontinuiranim toplinskim kretanjem atoma.

Njihova se točnost temelji na velikom broju uključenih atoma. Primjer prvi (paramagnetizam)

Dopustite mi da to ilustriram s nekoliko primjera, nasumično odabranih među tisućama sličnih i stoga možda ne najboljim za čitatelja koji prvi put čuje za ovakvo stanje stvari - stajalište tako temeljno u modernoj fizici i kemiji kao što je, na primjer, stanična struktura organizama u biologiji, ili Newtonov zakon u astronomiji, ili čak niz cijelih brojeva - 1, 2, 3, 4, 5... - u matematici. Sljedeće stranice teško da će pomoći početniku da u potpunosti razumije i cijeni predmet rasprave, koji se povezuje sa briljantnim imenima Willarda Gibbsa 8
Boltzmann, Ludwig (1844. – 1906.) - austrijski fizičar, poznat po svom radu na statističkoj mehanici i teoriji molekularne kinetike.

I Ludwig Boltzmann 9
Gibbs, Josiah Willard (1839–1903) - američki fizičar i matematičar koji je bio na početku vektorske analize, matematičke teorije termodinamike i statističke fizike.

I o tome se raspravlja u udžbenicima u odjeljku "statistička termodinamika".

Ako duguljastu kvarcnu cijev napunite kisikom i stavite je u magnetsko polje, plin će se magnetizirati. Odabrao sam plin jer je jednostavniji slučaj od krutine ili tekućine. Činjenica da će magnetizacija u ovom slučaju biti izuzetno slaba neće utjecati na teoretsko zaključivanje. Do magnetizacije dolazi jer su molekule kisika mali magneti i usmjerene su paralelno s poljem, poput igle kompasa. Ali nemojte misliti da se svi redaju paralelno. Udvostručavanjem jakosti polja imat ćete dvostruko veću magnetizaciju u svom spremniku kisika, a ona će se povećavati proporcionalno kako se približavate izuzetno jakim poljima.

Riža. 1. Paramagnetizam

Ovo je jasan primjer čisto statističkog zakona. Orijentaciji uzrokovanoj poljem neprestano se suprotstavlja toplinsko gibanje, što dovodi do proizvoljne orijentacije. Rezultat ove borbe je blaga prevlast oštrih kutova između osi dipola i polja nad tupim kutovima. Orijentacija pojedinih atoma stalno se mijenja, ali oni u prosjeku zbog svog ogromnog broja daju stalnu blagu prevlast orijentacije u smjeru polja, proporcionalnog ovom polju. Ovo briljantno objašnjenje dugujemo francuskom fizičaru P. Langevinu 10
Langevin, Paul (1872–1946) - francuski fizičar, autor teorije dijamagnetizma i paramagnetizma.

To možete provjeriti na sljedeći način. Ako je opažena slaba magnetizacija doista rezultat suprotnih pojava, naime magnetskog polja, koje želi paralelno poravnati sve molekule, i toplinskog gibanja, koje teži nasumičnoj orijentaciji, tada je moguće povećati magnetizaciju ne povećanjem magnetske već polja, već slabljenjem toplinskog gibanja, odnosno snižavanjem temperature. To potvrđuje eksperiment, prema kojem je magnetizacija obrnuto proporcionalna apsolutnoj temperaturi, što je kvantitativno u skladu s teorijom (Curiejev zakon). Moderna oprema nam čak omogućuje da, snižavanjem temperature, toliko oslabimo toplinsko kretanje da će se orijentacijski učinak magnetskog polja moći, ako ne u potpunosti manifestirati, onda postići značajan udio "pune magnetizacije". U ovom slučaju više ne očekujemo da će udvostručenje jakosti polja udvostručiti magnetizaciju; potonji će sve manje rasti, približavajući se takozvanom zasićenju. To potvrđuje i eksperiment.

Imajte na umu da ovo ponašanje u potpunosti ovisi o velikom broju molekula koje međusobno djeluju kako bi proizvele promatranu magnetizaciju. Inače, potonji ne bi bio konstantan, nego bi fluktuirao sasvim proizvoljno iz sekunde u sekundu, ukazujući na promjenjiv uspjeh u borbi između toplinskog gibanja i magnetskog polja.

Primjer drugi (Brownovo gibanje, difuzija)

Ispunjavanjem dna zatvorene staklene posude maglicom sitnih kapljica, vidjet ćete da će se vrh maglice postupno spuštati određenom brzinom određenom viskoznošću zraka te veličinom i specifičnom gustoćom kapljica. Ali nakon što jednu od kapi pogledate pod mikroskopom, ustanovit ćete da se ona ne spušta konstantnom brzinom, već izvodi vrlo složeno kretanje, takozvano Brownovo kretanje, koje samo u prosjeku korelira s ukupnim slijeganjem.

Naravno, te kapljice nisu atomi, ali su dovoljno male i lagane da osjete utjecaj pojedinačnih molekula koje neprestano bombardiraju njihovu površinu. Zbog toga se kapi prvo skreću u jednom ili drugom smjeru i samo u prosjeku podliježu djelovanju sile teže.

Riža. 2. Taloženje magle

Riža. 3. Brownovo gibanje kapi koja se taloži

Ovaj primjer pokazuje zabavne i kaotične osjećaje koje bismo doživjeli kad bi naša osjetila opažala učinke pojedinačnih molekula. Postoje bakterije i drugi organizmi koji su toliko mali da su značajno pogođeni ovom pojavom. Njihovo kretanje određeno je toplinskim hirovima okoline; jednostavno nemaju izbora. Oni od njih koji imaju vlastitu sposobnost kretanja mogu se kretati s mjesta na mjesto, ali teško, budući da ih toplinsko kretanje baca uokolo poput krhke barke u olujnom moru.

Fenomen je vrlo sličan Brownovom gibanju difuziju. Zamislite posudu napunjenu vodom u kojoj je otopljena mala količina neke obojene tvari, na primjer kalijevog permanganata, ali ne u istoj koncentraciji, već kao što je prikazano na sl. 4, gdje točkice predstavljaju molekule otopljene tvari (permanganata), a koncentracija se smanjuje s lijeva na desno. Ako se ta posuda ostavi na miru, započet će polagani proces “difuzije” prijenosa permanganata s lijeve strane posude na desnu, odnosno s mjesta s većom koncentracijom na mjesto s nižom, sve dok tvar je ravnomjerno raspoređena u vodi.

Nevjerojatna stvar u vezi s ovim vrlo jednostavnim i ne baš zanimljivim procesom je da se ne temelji na nekoj tendenciji ili sili koja vodi molekule permanganata iz naseljenijeg područja u manje naseljeno, poput stanovnika zemlje koji se sele u slobodne regije. Ništa slično se ne događa s našim molekulama permanganata. Svaki se ponaša neovisno o drugima, koje vrlo rijetko susreću. Svaki od njih - iu naseljenom iu praznom - neprestano doživljava udare molekula vode i postupno se kreće u nepredvidivom smjeru - nekad u područje s većom koncentracijom, ponekad u područje s manjom ili čak u stranu. Kretanje takve molekule često se uspoređuje s kretanjem slijepe osobe u otvorenom prostoru. Opsjednut je željom da "hoda", ali ne može odabrati smjer i stoga stalno mijenja kurs.

Riža. 4. Difuzija slijeva nadesno u otopini različitih koncentracija

Činjenica da bi ovaj slučajni hod svake molekule permanganata trebao dovesti do pravilnog protoka prema nižim koncentracijama i na kraju do jednolike raspodjele na prvi je pogled zbunjujuće. Ako podijelite rižu. 4 u tanke kriške približno konstantne koncentracije, molekule permanganata sadržane u danoj kriški u određenom vremenskom trenutku imaju jednaku vjerojatnost da će se pomaknuti ulijevo ili udesno zbog nasumičnog kretanja. Međutim, to znači da će ravnina koja odvaja susjedne rezove presijecati više molekula koje dolaze s lijeve nego s desne strane - jednostavno zato što postoji više molekula s lijeve strane koje su uključene u nasumično kretanje. I sve dok je to točno, rezultat će biti pravilan tok slijeva nadesno - dok se ne postigne jednolika raspodjela.

Ako ove argumente prevedemo u matematički jezik, zakon difuzije bit će parcijalna diferencijalna jednadžba:

Poštedit ću čitatelja objašnjenja, iako se značenje ovog zakona može izraziti jednostavnim jezikom. Naime: koncentracija u bilo kojoj određenoj točki raste ili pada s vremenom proporcionalno usporednom višku ili nedostatku koncentracije u njenom infinitezimalnom okruženju. Usput, zakon toplinske vodljivosti izgleda potpuno isto, samo umjesto koncentracije postoji temperatura. Naveo sam ovaj strogi "matematički rigorozan" zakon kako bih naglasio da se njegova fizička točnost ipak mora ispitivati ​​od slučaja do slučaja. Temelji se na slučaju i njegova je valjanost približna. To je obično vrlo dobra aproksimacija, ali samo zbog ogromnog broja molekula uključenih u fenomen. Što je njihov broj manji, treba očekivati ​​veća slučajna odstupanja – a ona se promatraju u nepovoljnim uvjetima.

Primjer tri (granice točnosti mjerenja)

Zadnji primjer je vrlo sličan drugom, ali je od posebnog interesa. Lagano tijelo obješeno na dugačku tanku nit u ravnotežnom položaju fizičari često koriste za mjerenje slabih sila koje ga odvraćaju od ravnoteže, električnih, magnetskih ili gravitacijskih sila koje se primjenjuju na takav način da rotiraju tijelo oko okomite osi. Naravno, izbor svjetlosnog tijela mora odgovarati ciljevima eksperimenta. Kontinuirani pokušaji da se poboljša točnost ovih popularnih "torzijskih vaga" otkrili su čudnu granicu, zanimljivu samu po sebi. Uzimamo li sve lakša tijela i tanje i duže niti - tako da je ravnoteža osjetljiva na sve slabije sile - granica se postiže čim ovješeno tijelo počne osjećati utjecaj toplinskog gibanja molekula okoline i vršiti kontinuirani kaotični "ples" oko ravnotežnog položaja, poput drhtave kapi. Ovakvo ponašanje ne nameće apsolutno ograničenje na točnost mjerenja napravljenih pomoću vaga, ali ističe praktično ograničenje. Nekontrolirani učinak toplinskog gibanja natječe se s učinkom izmjerene sile i čini pojedinačna promatrana odstupanja beznačajnima. Moraju se poduzeti mnoga mjerenja kako bi se eliminirao utjecaj Brownovog gibanja na alat. Mislim da je ovaj primjer najilustrativniji za naše istraživanje, jer su i naša osjetila neka vrsta instrumenta. Sada vidimo koliko će beskorisni postati ako steknu takvu osjetljivost.

Pravilo √n

Htio bih dodati da bih kao ilustraciju mogao izabrati bilo koji fizikalni ili kemijski zakon koji ima značaj za organizam ili njegove interakcije s okolišem. Detaljno objašnjenje može biti složenije, ali bit će biti ista, pa će stoga opis postati monoton.

Međutim, treba spomenuti jednu važnu numeričku tvrdnju u vezi s pogreškom koju treba očekivati ​​od bilo kojeg fizikalnog zakona - pravilo √ n. Prvo ću to ilustrirati jednostavnim primjerom, a zatim generalizirati.

Ako pretpostavim da određeni plin pod određenim uvjetima - tlakom i temperaturom - ima određenu gustoću, i izjavim da određeni volumen (pogodan za neki eksperiment) pod tim uvjetima sadrži n molekule plina, možete biti sigurni da ćete moju tvrdnju, provjerivši je u određenom trenutku, smatrati pogrešnom, s odstupanjem reda veličine √ n. Prema tome, ako n= 100, odstupanje će biti oko 10, a relativna pogreška 10%. Međutim, ako n= 1.000.000, naći ćete odstupanje od oko 1000, a relativna pogreška bit će 0,1%. Grubo govoreći, ovaj statistički zakon je vrlo općenit. Zakoni fizike i fizičke kemije su neprecizni, a vjerojatna relativna pogreška za njih je na redu razmišljanja ili eksperimenta.

Iz ovoga ponovno proizlazi da organizam mora imati veliku strukturu da bi imao koristi od dovoljno preciznih zakona, kako u unutarnjim procesima tako iu interakciji s vanjskim svijetom. Inače će broj čestica u interakciji biti premalen, a "zakoni" će biti netočni. Posebno strogi zahtjev je kvadratni korijen. Iako je milijun vrlo velik broj, točnost od 1000 prema 1 ne čini se previsokom ako pravilo tvrdi da je "zakon prirode".

ljudski/ 10.10.2016. Konstantin Manuilov / 8.10.2011.
"
Knjigu zaslužuje da je s pažnjom i razmišljanjem pročita svatko tko ima status znanstvenika, a tome ne smeta primitivni poluempirizam kvantne mehanike, a razlog tome je potpuna izoliranost njezinih tvoraca (uključujući i autora knjiga) iz klasične mehanike i elektrodinamike. kojim bi se mogla dobiti sva rješenja problema teorije atoma i molekula, za cjelokupnu znanost o gibanju nabijenih tijela pod utjecajem sila međusobnog privlačenja i odbijanja. st. riješili su Ampere, Gauss i Weber, koji su se oslanjali na rješenje problema N tijela koje je dobio Newton.Niti prirodno "starenje" nekih autorovih izračuna. A što je sa superstrunama, što je s genomom, namazani su istim. Žao mi je samo Ljudmila, Lenide i anonimusa.”

Koje je dovraga rješenje za problem N-tijela? Analitički nije riješeno za slučaj tri ili više tijela, osim u posebnim slučajevima. Uzimajući tu činjenicu u obzir, lako je zaključiti da volite razumjeti detalje onoga što proučavate – nimalo. Lažna erudicija.

Nikolaj/ 08/07/2016 Ljudi, ja sigurno nemam isto obrazovanje kao vi.
Ali vi budale ne vidite očito.
Tražite na krivom mjestu i tražite krivu stvar.
Prije nego što dokažete svoju istinu i vrijeđate jedni druge, bolje se ujedinite.
I CIJELI NAŠ ŽIVOT JE U VREMENU, TI ĆEŠ PRVO NAĆI ODGOVOR U VREMENU, A VRIJEME ĆE TI DATI ODGOVOR NA ŽIVOT.

nn/ 28.10.2015 Smith, ja sam zaposlenik manjeg instituta, ali napominjem da ako se znanost igdje “gazi” zbog ljudi poput Ljudmile, onda je takva znanost bezvrijedna. Ovo je samo riječ.

Smith/ 12/10/2012 Lyudmila, ja sam zaposlenik Ruske akademije znanosti i vaše riječi su pseudoznanstvena hereza. Zbog ljudi poput vas, naša znanost obilježava vrijeme. Cosmits ... zašto mi ne daju ovu vrstu trave, ja sam građanin koji poštuje zakon?

Ljudmila Belik/ 01/09/2012 Prošle su godine beskorisnog pokušaja da se službena znanost Ruske Federacije uvjeri da počne proučavati fiziku čovjeka - vječnog kosmita u smrtnom biotijelu - s DATUMOM prijenosa u kozmos. Nadobudni akademici su ispalili kantu i počeli se pomlađivati ​​– gubeći zauvijek vlastiti kozmizam – ružno.

I što? Ostaje potaknuti znanstvenike da ih proučavaju u SMRTI, proučavajući nakupljanje svojstava u glavi za stvaranje nuklearne eksplozije, otvaranje vrata u vratu i pomazanje njihovog unutarnjeg ja - kozmit “NA PUTU” yu Pa, i, naravno, kako će se njihova tijela pojaviti kao pomlađeni akademici.
Nisu uzalud proučavali smrt akademika fizičara V. Ginzburga - dobro, vrlo je razotkrivajuće da je istisnut iz leša mnogo dana zaredom, a onda - još strašnije.
No šef Ruske akademije znanosti Yu.Osipov ispast će još ružniji. Ali postoje deseci članaka o njegovom gubitku vlastitog kozmizma koji pokazuju promjene u energetskom konstruktu i svjetlu "sa" u njemu.

Konstantin Manuilov/ 8.10.2011 Knjiga zaslužuje da je s pažnjom i promišljanjem pročita svatko tko ima status znanstvenika, čemu ne smeta primitivni poluempirizam kvantne mehanike, a razlog tome je njezina potpuna izoliranost. tvoraca (uključujući i autora knjige) iz klasične mehanike i elektrodinamike, uz pomoć kojih bi se mogla dobiti sva rješenja za probleme teorije atoma i molekula, za cjelokupnu znanost o kretanju nabijenih tijela pod utjecaj sila uzajamnog privlačenja i odbijanja riješili su u 19. stoljeću Ampere, Gauss i Weber, na temelju rješenja problema N-tijela, koje je dobio Newton.Niti prirodno "starenje" nekih autorovih izračuna. A što je sa superstrunama, što je s genomom, namazani su istim.Samo mi je žao Ljudmila, Lenide i anonimusa.

Leonid/ 12.12.2010 Ovu sam monografiju našao u knjižnici dok sam bio student. Ispričavam se, ali nije ostavila neki dojam, ni s fizičke ni s biološke točke gledišta. Mnogo je vode od tada prošlo ispod mosta, biofizika je napredovala, ali, nažalost, sve ide jako sporo.
I vrijedi je pročitati, makar samo zato što je autor Schrödinger!

anoniman/ 19.11.2010 Luda molim te obriši pjenu, u genomu je moć, a kvantna teorija je nešto za plašenje djece, znam to.

Ljudmila Belik/ 04.05.2010. Napokon je ISTINA ponuđena narodu, kada su narod potpuno zaludili nadobudni biolozi i vladajući fizičari RAN - nadobudni akademici - “tvorci besmrtnosti”. A njihov opskurantizam nije eliminiran.

Ljudmila Belik/ 17.01.2010. Jedini teoretičar-GENIJE-fizičar koji je apsolutno precizno shvatio da je osnova života samo KVANTNA teorija, ali usamljenog genija nasmrt je izgrizla cijela armija gromoglasnih biologa, uništitelja ljudske znanosti. A smiješno je to što je dešifrirana lešina genoma veselo izdana kao život. I dogodilo se ono najgore - oni koji su na vlasti u ruskoj znanosti svi su vikali "URA!" . I neugodno i smiješno. Posljedice su katastrofalne, a viču i “Brani nas u znanosti!” u svojim Biltenima Komisije RAS.

Što je život?

Predavanja održana na Trinity Collegeu u Dublinu u veljači 1943.

Moskva: Državna izdavačka kuća strane književnosti, 1947. - str.150

Erwin Schrödinger

Profesor na Dublinskom istraživačkom institutu

ŠTO JE ŽIVOT

sa stajališta fizike?

ŠTO JE ŽIVOT?

Fizički aspekt

Živa stanica

BRWIN SGHRODINGER

Viši profesor na Dublinskom institutu za napredne studije

Prijevod s engleskog i pogovor A. A. MALINOVSKY

Umjetnik G. Riftin

Uvod

Homo liber nulla de re minus quam

de morte cogitat; et ejus sapientia

non mortis sed vitae meditatio est.

Spinoza, Etika, P. IV, Prop. 67.

Slobodan čovjek nije ništa takvo

malo ne razmišlja o smrti, i

njegova mudrost leži u refleksiji

ne o smrti, nego o životu.

Spinoza, Etika, IV dio, Teor. 67.

Ghtlbcckjdbt

Predgovor

Općenito se vjeruje da znanstvenik mora imati temeljito znanje iz prve ruke o određenom području znanosti, pa se stoga smatra da ne bi trebao pisati o stvarima u kojima nije stručnjak. Ovo se smatra pitanjem noblesse oblige. Međutim, da bih postigao svoj cilj, želim se odreći noblesse i molim, u tom pogledu, da me se oslobodi obveza koje iz toga proizlaze. Moje isprike su sljedeće.

Od naših predaka naslijedili smo snažnu želju za jedinstvenim, sveobuhvatnim znanjem. Sam naziv najviših institucija znanja - sveučilišta - podsjeća nas da je od davnina i kroz mnoga stoljeća univerzalna priroda znanja bila jedina stvar u koju se moglo imati potpuno povjerenje. Ali širenje i produbljivanje raznih grana znanja tijekom posljednjih stotinjak divnih godina postavilo nas je pred čudnu dilemu. Mi jasno osjećamo da tek sada počinjemo stjecati pouzdanu građu kako bismo sjedinili u jednu cjelinu sve što znamo; ali s druge strane, jednom umu postaje gotovo nemoguće potpuno ovladati više od bilo kojeg malog specijaliziranog dijela znanosti.

Ne vidim izlaz iz ove situacije (a da naš glavni cilj ne bude zauvijek izgubljen) osim ako se neki od nas ne odvaže na sintezu činjenica i teorija, iako je naše znanje u nekim od ovih područja nepotpuno i stečeno iz druge ruke i barem riskirali smo da ispadnemo neupućeni.

Neka ovo posluži kao moja isprika.

Poteškoće s jezikom također su od velike važnosti. Svačiji je materinji jezik poput odjeće koja dobro kroji i ne možete se osjećati potpuno slobodnima kada vaš jezik nije lagodan i kada ga treba zamijeniti drugim, novim. Vrlo sam zahvalan dr. Inksteru (Trinity College, Dublin), dr. Padraigu Brownu (St Patrick's College, Maynooth) i posljednjem, ali ne manje važnom, g. S. C. Robertsu. Imali su dosta problema pokušavajući me uklopiti u novu odjeću, a to je bilo pogoršano činjenicom da ponekad nisam htjela odustati od svog donekle “izvornog” osobnog stila. Ako nešto od toga preživi unatoč naporima mojih prijatelja da to ublaže, mora se pripisati meni, a ne njima.

Prvotno se pretpostavljalo da će podnaslovi brojnih odjeljaka imati karakter sažetih natpisa na marginama, a tekst svakog poglavlja treba čitati u nastavku (kontinuirano).

Uvelike sam zahvalan dr. Darlingtonu i izdavaču Endeavour za ilustracijske ploče. Zadržali su sve izvorne detalje, iako nisu svi ti detalji relevantni za sadržaj knjige.

Dublin, rujan 1944. E. Sh.

Pristup klasičnog fizičara predmetu

Cogito, ergo sum

Opća priroda i ciljevi istraživanja

Ova mala knjiga proizašla je iz tečaja javnih predavanja koje je održao teorijski fizičar pred publikom od oko 400 ljudi. Publika se gotovo nije smanjila, iako se od samog početka upozoravalo da je tema izlaganja teška i da se predavanja ne mogu smatrati popularnima, unatoč činjenici da se najstrašnije oruđe fizičara – matematička dedukcija – teško može smatrati popularnim. koristi se ovdje. I to ne zato što je tema toliko jednostavna da se može objasniti bez matematike, nego upravo suprotno - zato što je previše komplicirana i matematici nedostupna. Još jedna značajka koja je davala barem privid popularnosti bila je namjera predavača da glavnu ideju vezanu uz biologiju i fiziku učini jasnom i fizičarima i biolozima.

Doista, usprkos raznolikosti tema obuhvaćenih knjigom, ona bi kao cjelina trebala prenijeti samo jednu ideju, samo jedno malo objašnjenje velike i važne teme. Kako ne bismo skrenuli s našeg puta, bilo bi korisno unaprijed ukratko ocrtati naš plan.

Veliko, važno i vrlo često raspravljano pitanje je sljedeće: kako fizika i kemija mogu objasniti one pojave u prostoru i vremenu koje se odvijaju unutar živog organizma?

Preliminarni odgovor koji će ova mala knjiga pokušati dati i razviti može se sažeti na sljedeći način: očigledna nesposobnost moderne fizike i kemije da objasne takve fenomene ne daje apsolutno nikakvog razloga za sumnju da ih te znanosti mogu objasniti.

Statistička fizika. Glavna razlika je u strukturi

Prethodna primjedba bila bi vrlo trivijalna kada bi imala za cilj samo potaknuti nadu da će se u budućnosti postići ono što se nije postiglo u prošlosti. Ono, međutim, ima puno pozitivnije značenje, naime, potpuno je razumljiva nemogućnost dosadašnje fizike i kemije da daju odgovor.

Zahvaljujući vještom radu biologa, uglavnom genetičara, tijekom posljednjih 30 ili 40 godina, sada se dovoljno zna o stvarnoj materijalnoj strukturi organizama i njihovim funkcijama da bismo razumjeli zašto moderna fizika i kemija nisu mogle objasniti pojave u prostoru i vremenu. koji se javljaju unutar živih bića.tijelo.

Raspored i međudjelovanje atoma u najvažnijim dijelovima tijela radikalno se razlikuje od svih onih rasporeda atoma kojima su se fizičari i kemičari dosad bavili u svojim eksperimentalnim i teorijskim istraživanjima. Međutim, ova razlika, koju sam upravo nazvao temeljnom, je takve vrste da se lako može činiti beznačajnom bilo kome osim fizičaru, prožetom idejom da su zakoni fizike i kemije potpuno statistički. Sa statističke točke gledišta, struktura najvažnijih dijelova živog organizma potpuno je drugačija od bilo koje tvari s kojom smo mi, fizičari i kemičari, do sada imali posla, praktično - u našim laboratorijima i teorijski - u našim radni stolovi. Naravno, teško je zamisliti da bi zakoni i pravila koje smo otkrili bili izravno primjenjivi na ponašanje sustava koji nemaju strukture na kojima se ti zakoni i pravila temelje.

Ne može se očekivati ​​da bi nefizičar mogao shvatiti (a kamoli cijeniti) cjelokupnu razliku u "statističkoj strukturi" formuliranoj tako apstraktnim terminima kao što sam ja upravo učinio. Kako bih svojoj izjavi dao živost i boju, dopustite mi da prvo skrenem pozornost na nešto što će kasnije biti pobliže objašnjeno, naime, da se najbitniji dio žive stanice - kromosomska nit - opravdano može nazvati aperiodnim kristalom. U fizici smo se do sada bavili samo periodičnim kristalima. Za um jednostavnog fizičara oni su vrlo zanimljivi i složeni objekti; one čine jednu od najfascinantnijih i najsloženijih struktura kojima neživa priroda zbunjuje intelekt fizičara; međutim, u usporedbi s aperiodskim kristalima oni izgledaju pomalo elementarno i dosadno. Razlika u strukturi ovdje je ista kao između obične tapete, na kojoj se isti uzorak ponavlja u pravilnim razmacima uvijek iznova, i remek-djela veza, recimo, Rafaelove tapiserije, koja ne proizvodi dosadno ponavljanje, već složeno, dosljedno i pun značenja crtež koji je nacrtao veliki majstor.