Néhány éve egy figyelemre méltó új elmélet került be a tudományos zeitgeistba – nevezetesen, hogy az élet a fizika szükségszerű következménye. Ezen koncepció írója Jeremy England, az MIT biofizika professzora, már publikálta az első főbb cikkeket, tesztelve az ötletét, és úgy tűnik fején találta a szöget.
England hipotézise kulcs kapocs a fizika és a biológia között. Bár még nem teljesen bizonyított, potenciálisan nála van a kulcs, hogy megválaszolja az egyik legnagyobb kérdést: Honnan is származunk?
Miről is szól a munkája? A termodinamika második főtételének köszönhetően az univerzum a teljes rendezetlenség állapota felé halad. Olyan állapot felé bukdácsol, ahol alapvetően minden ugyanolyan, nem számít, hogyan állnak össze az alkotó részek.
Ez „maximum entrópiaként” ismert, ahol minden energiaszint kiegyensúlyozott, mindenütt.
Jelenleg bár vannak rendezett dolgok alacsony entrópiával, a tárgyakat és dolgokat nem lehet automatikusan átrendezni és még mindig ugyanazok (például a bolygók és élet). Ezek a kivételek az egyre rendezetlenebb univerzumban, valami, amit először Schrödinger jelentős fejlődést elindító 1944-es esszéje, a „Mi az Élet?” világított meg először.
Gondoljunk egy medencényi vízre, amelybe három színű festéket csepegtetnek. Kezdetben elválasztott foltok lesznek távol egymástól, de idővel a színek terjednek, keverednek és végül egyetlen színt adnak. Ez az univerzum: foltok, jelen esetben a biológiai élet fajtái lehetnek.
England azt sugallja, hogy a biológia azért emelkedett ki, mivel bizonyos környezetekben – mint a bolygók -, ahol az energiaegyensúly annyira nem működik, a fizika garantálja, hogy az atomok úgy rendezik át magukat, hogy képesek legyenek kezelni a kaotikus energiaáramlást. Ezek az atomi struktúrák hasonlítanak arra, amire „életként” hivatkozunk.
Ahogy England ezt 2014-ben már közölte: „Egy véletlen rakásnyi atommal indulsz, és ha sokáig bocsátasz rájuk fényt, nem meglepő, ha növényt kapsz.”
A legkorszerűbb technológiájú számítógépes szimulációkat felhasználva England és kollégái összeraktak alapvető kémiai összetevőkből egy korai földszerű környezetet és nézték, mi történik.
Az első cikk – az Országos Tudományos Akadémiai Eljárásokban – megmutatja, hogy az életszerű szerkezeti atomelrendezés spontán kialakul. Lényeges, hogy a biológiai inputok és változók – a sejtek viselkedése, a DNS kialakulása, stb. – nem voltak beprogramozva a szimulációkba.
A második cikk a Physics Review Letters-ben megmutatja, hogy amikor külső energiaforrás a hajtóerő – jelen esetben a Nap -, ezek az atomok úgy rendezik át magukat, hogy sokkal hatékonyabban nyeljék el és bocsássák ki az energiát. Talán a leginkább megjegyzendő, hogy ezek az életszerű struktúrák megpróbálják másolni magukat, hogy jobban kezeljék ezt az energiaáramlást.
Csupán a fizika törvényeinek felhasználásával az élet megjelenik és replikálódik (másolódik), anélkül, hogy bármi másra lenne szükség néhány alapvető kémiai anyagon és a Napon kívül. Így megválaszolták minden idők legnagyobb kérdését? Talán, de ez csak egy fejlődő hipotézis, egy a számos közül.
England legalább annyi méltatást kap a leleményességéért, mint kritikát az „élet” unott definíciójáért. Kétségkívül, az életet kissé szegényesen definiálták, de sokan úgy vélik, hogy az életszerű elrendeződés, amelyet England munkáiban látunk, túl absztraktak, hogy pontosan „élőként” hivatkozzunk rá.
Ez mindazonáltal egy impozáns elmélet, amely világosan megmutatja, hogy rend születik egy rendszerből, amely engesztelhetetlenül a rendezetlenség felé tart. Ha ez helyes, talán ez lehet a legjelentősebb kiegészítése Darwin evolúciós elméletének.
forrás: IFLScience