Что такое жизнь с точки зрения физики?

Эрвин Рудольф Йозеф Александр Шредингер - австрийский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии по физике. Один из разработчиков квантовой механики и волновой теории материи. В 1945 г. Шредингер пишет книгу "Что такое жизнь с точки зрения физики?", оказавшую существенное влияние на развитие биофизики и молекулярной биологии. В этой книге внимательно рассмотрено несколько важнейших проблем. Основополагающим является вопрос: "Как могут физика и химия объяснить те явления в пространстве и времени,...

Жанры

Рейтинг LiveLib

4,0

130 оценок

5
32%
4
47%
3
16%
2
3%
1
2%

Ваша оценка

Прочитали 167Хотят прочитать 600

Рецензии

Аноним26 февраля 2011 г.
Книга безусловно предназначена для физиков (или читателей, изучавших физику в техническом вузе), однако интригующее название «Что такое жизнь?» должно заинтересовать каждого. Попробую осветить, о чем же говорится в книге, так, чтобы было понятно и не физикам, которые могут без ущерба для понимания пропустить выделенное курсивом в этой рецензии :)
     Гении многогранны, и публикация Шрёдингером в 1944 году оригинального исследования на стыке физики и биологии вполне вписывается в образ гениального физика-теоретика, нобелевского лауреата, одного из разработчиков квантовой механики и волновой теории материи, автора знаменитого уравнения, описывающего изменение в пространстве и во времени состояния квантовых систем, который кроме физики знает шесть языков, читает в подлиннике античных и современных ему философов, интересуется искусством, пишет и издает собственные стихи.
     Итак, автор начинает с обоснования причины для живого организма быть многоатомным. Далее Шредингер вводит модель апериодического кристалла и, используя понятие квантово-механической дискретности, объясняет, как микроскопически малый ген противостоит тепловым флуктуациям, сохраняя наследственные свойства организма, как подвергается мутациям (скачкообразным изменениям, происходящим без промежуточных состояний), сохраняя далее уже мутированные свойства.
     Но вот мы подходим к самому интересному:

     Что является характерной особенностью жизни? Мы считаем материю живой, когда она продолжает «делать что-либо», двигаться, участвовать в обмене веществ с окружающей средой и т. д., — все это в течение более длительного отрезка времени, чем, по нашим ожиданиям, могла бы делать неодушевленная материя в подобных условиях.
     Если неживую систему изолировать или поместить в однородные условия, всякое движение обычно очень скоро прекращается ...и система в целом угасает, превращается в мертвую инертную массу материи. Достигается состояние, при котором не происходит никаких заметных событий - состояние термодинамического равновесия, или состояние максимальной энтропии.

     Как же живой организм избегает перехода к равновесию? Ответ достаточно прост: благодаря тому, что он питается.

Живой организм (как и неживой) непрерывно увеличивает свою энтропию и, таким образом, приближается к опасному состоянию максимальной энтропии, представляющему собой смерть. Он может оставаться живым, только постоянно извлекая из окружающей его среды отрицательную энтропию…
Отрицательная энтропия — это то, чем организм питается.
     Таким образом, средство, при помощи которого организм поддерживает себя постоянно на достаточно высоком уровне упорядоченности (равно на достаточно низком уровне энтропии), в действительности состоит в непрерывном извлечении упорядоченности из окружающей его среды.

     Эта идея Шрёдингера популярно изложена Михаилом Веллером в его книге «Все о жизни».
     Книга Шрёдингера действительно замечательная, в ней много красивых физических объяснений и биологических идей. Она оказала существенное влияние на развитие биофизики и молекулярной биологии. В нашей стране в пору гонений на генетику это была одна из немногих книг, из которых можно было хоть что-то узнать о генах.
      И все-таки несмотря на распрекрасность книги с физической и биологической точек зрения, на вопрос «Что такое жизнь?» Шрёдингер не отвечает. Процитированный критерий «Живое действует дольше, чем неживое» субъективен из-за субъективности понятия «дольше». Живая мышка в замкнутой системе через неделю перестанет «действовать», а электронные устройства (часы, игрушки и т.п.) на батарейках Энерджайзер и Дюрасел могут непрерывно функционировать значительно дольше :).
Замечателен бонус, который Шрёдингер запросил у слушателей своих лекций,- возможность рассказать им о детерминизме и свободе воли («Эпилог» книги). Здесь он цитирует Упанишады, в которых квинтэссенцией глубочайшего прозрения происходящего в мире является представление о том, что

Атман = Брахман, то есть личная индивидуальная душа равна вездесущей, всепостигающей, вечной душе.
Мистики всегда описывали личный опыт своей жизни словами «Deus factum sum» (Я стал Богом).
     Из двух предпосылок: 1. Мое тело функционирует как чистый механизм, подчиняясь всеобщим законам природы. 2. Из опыта я знаю, что управляю своими действиями, предвижу их результаты и несу полную ответственность за свои действия.
      Шредингер делает заключение:

«Я» взятое в само широком значении этого слова – то есть каждый сознательный разум, когда-либо говоривший и чувствовавший «я»,- представляет собой субъект, могущий управлять «движением атомов» согласно законам природы.
Читать далее
19
2,7K
Аноним3 февраля 2012 г.
Удивительное дело - нет предела человеческим талантам и их практическим приложениям! Посудите сами - более чем хорошо известный физик вдруг берет и пишет книгу, которая становится одной из первых ступеней на пути к теоретической биологии. Вот так просто отвлекается от основного предмета своей деятельности и начинает привлекать положения физики и химии для понимания биологических закономерностей. Немного об атомах, немного о делении клетки, немного о том, что из себя представляют из себя хромосомы, и вот уже мутации гена объясняются как квантовые скачки энергии атомов в участке этого самого гена! Шредингер на первых страницах называет себя "наивным физиком" - он и правда то и дело восклицает, какое удивительное это явление - жизнь, и как все-таки чудно, что весь план развития живого организма содержится в 24 (т.е. в 23 ) парах апериодеских молекул, которые есть в каждой клетке этого самого организма. Нам об этом уже в школе рассказывают, а для него тогда это и правда была новость)
А вообще, книга написана так, что автор - это не Шредингер, который физик-теоретик, а необыкновенно увлеченный ученый, у которого блестят глаза только от предвкушения открытий, на пороге которых находился тогдашний ученый мир. И знаете, я очень хорошо поняла мистера Ф. Крика, который по прочтении этой книги бросил физику и занялся биологией - энтузиазм Шредингера весьма заразителен!
Читать далее
15
3,2K
Аноним10 января 2017 г.
Книга поразительная, написана очень красивым языком и перевод хороший, что важно. Для меня она оказалась полна открытий на каждом шагу, и вообще является высоким образцом научного исследования. Терминов ровно столько, сколько способен вместить новичок в теме, и они так поданы, что запоминаются. Тонкий юмор, изысканные эпиграфы и множество новых идей, к которым нужно будет еще вернуться. И это яркое ощущение - осознать себя кучкой атомов!
11
4,2K

Все рецензии

Цитаты

Аноним12 мая 2013 г.
Жизнь — это упорядоченное и закономерное поведение материи, основанное не только на одной тенденции переходить от упорядоченности к неупорядоченности, но и частично на существовании упорядоченности, которая поддерживается все время.
7
3,6K
Аноним11 сентября 2016 г.
Почему атомы так малы?
Хорошим способом развить "представления наивного физика" будет задать сначала странный, почти смешной вопрос: почему атомы так малы? А они действительно очень малы. Каждый маленький кусочек вещества, к которому мы прикасаемся в повседневной жизни, содержит огромное их количество. Было предложено много примеров, чтобы уяснить этот факт широкой публике, но не было ни одного более выразительного примера, чем тот, который привел когда-то лорд Кельвин: предположите, что вы можете поставить метки на все молекулы в стакане воды; после этого вы выльете содержимое стакана в океан и тщательно перемешаете океан так, чтобы распределить отмеченные мол
екулы равномерно во всех морях мира; если вы далее возьмете стакан воды где угодно, в любом месте океана, - вы найдете в этом стакане около сотни ваших отмеченных молекул.
Читать далее
4
2,7K
Аноним2 декабря 2013 г.
Я не вижу лучшеего и более ясного способа для достижения цели,чем мой собственный, хотя быть может и извилистый путь.
4
2,2K