August 13, 2013

Живое и мертвое. Вступление. Энтропия и банальности.

Эта задача стоит перед людьми с самого начала. Возможно, это главный философский вопрос человечества, и если так, то люди по-настоящему обрели разум в тот самый миг, когда один из них в какой-то форме понял его и впервые задал соплеменникам.

Этот вопрос был повторен бесчетное число раз. Каждый человек каждой культуры так или иначе задал его себе. О нем написанно несчетное множество книг, высказано невероятное число мыслей, но ответ так и не дан. Что такое жизнь? В чем она? Сегодня я попробую написать об этом то, что знаю.

Сформулировать вопрос.

А начнем мы со слова "энтропия". Энтропия, в сущности, простая вещь: это такой физический параметр, отвечающий за потенциальное изменение количества внутренней энергии в произвольной замкнутой системе. Мы ведь никак не можем особо измерить, сколько жизни в чем-то, мы ведь не знаем, что такое жизнь. Зато мы можем легко понять, что тут происходит в плане энергии и энтропии. Они неразрывно связаны: если энтропия маленькая, значит в системе очень много энергии, которая легко высвободится при соответствующих условиях. Если она большая, значит вся энергия уже высвободилась и перешла в тепло.

Тепло - это самый примитивный вид энергии, знаете ли. Любой другой вид энергии, чуть что, стремится стать теплом, а тепло ничем не становится. Вру, на самом деле тепло стремится стать светом. В замкнутой системе это одно и то же, а вот в разомкнутой позволяет вытворять кое-какие штуки с конвертацией энергии в более высокоуровневые формы. Но мы отвлеклись. Что же это такое, когда энтропия высокая или низкая?

Для этого возьмем ваш платяной шкаф с носками. Когда носки грязные и лежат бесформеными кучами, энтропия системы очень высока. Я здесь схитрил, дав не физический, а бытовой пример, в котором роль тепла будет играть, наверное, беспорядок в вещах. Но, во-первых, мы сейчас занимаемся философией, а не физикой, а во-вторых, так понятнее, хотя, конечно, не так корректно, но беспорядок в шкафу, в целом, прекрасно наблюдается и измеряется. Соответственно, когда энтропия системы низка, носки лежат аккуратными парами. И как мы знаем, энтропия стремится повыситься до тех пор, пока мы, применив энергию к системе, не наведем порядок.

Примерно то же самое происходит и с миром вне платяного шкафа. Например, с планетой Землей. Как мы знаем, Земля вращается вокруг Солнца, обогревающего ее бока. Пока один бок Земли нагревается, второй остывает. Это называется "температурным градиентом" - место, где идет перекачка энергии. Мы уже убедились на примере шкафа, что перекачка энергии ведет к наведению порядка внутри посредника, к которому приложена энергия - например, среди кучи носков или Земли. Наберемся смелости пойти дальше и скажем, что, во первых, перекачка энергии - единственный способ понизить энтропию тела, а во-вторых этот способ, как правило, работает. То есть энтропия где-то как-то понижается. Это всё очень некорректно физически, но верно, если вы понимаете, о чем я.

Так что это мы отвлеклись на какую-то энтропию и энергию? Причем здесь жизнь? А вот причем: в системах с стабильно низкой энтропией (находящихся на энергопотоке) есть некий потенциал для зарождения процессов, которые будут похожи на жизнь, в системах же с высокой энтропией такого потенциала, соответственно, нет. Можно называть низкоэнтропийные системы живородящими, так как из таких может потенциально появиться новая жизнь; высокоэнтропийные системы в таком случае будут безжизненными. Те низкоэнтропийные системы, которые проявляют признаки жизни, мы будем называть живыми, другие мертвыми, безжизненных же систем, мертвых априори, не будем особо касаться. Определять, проявляет ли что-то признаки жизни, будем интуитивно - мы ведь не знаем, что такое жизнь, зато мы каким-то чувством умеем выявлять ее признаки. Вы все это умеете, а кто не умеет, тех я попробую, как смогу, научить этими путанными записками. Пока же определим для себя, что и живое и мертвое - состояния системы с низкой энтропией, а значит, в энергетическом смысле, граница между ними очень размыта.

Вывод: в хорошо убранном шкафу вероятность самозарождения жизни (в том специальном смысле, какая проявляется при изучении системы взаимоотношений человека и его носков) выше. Это контринтуитивно, но это так.

Ну, на сегодня со вступлением, банальностями и энтропией покончим. В следующих сериях я расскажу вам настоящее значение диаграммы Инь-Ян, опишу практическую схему построения голема из глины и бумажки с заклинанием, и поведаю, как, всё-таки, убраться в шкафу.

Оставайтесь с нами!