Эрвин Шредингер из "Что такое жизнь?"

Оглавление

Сбросить всё

←

→

Английский оригинал	Перевод на русский
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям.	Эрвин Шредингер из "Что такое жизнь?" borisano 27.06.13 в 21:32 0
	Австрийский физик Эрвин Шредингер (он описал вероятностного кота) сделал значительный вклад в квантовую теорию, но биологам он известен также своим влиянием на таких известных вершителей революции в молекулярной биологии, как Моррис Вилкинс и Френсис Крик borisano 27.06.13 в 21:36 0	+4
	В самом деле, Мэтт Ридли, в его биографии Крика, говорит, что маленькая книга Шрёдингера "Что такое жизнь?", основанная на цикле лекций, прочитанных в Тринити колледже в Дублине в 1943 г., подтолкнула целое поколение физиков пойти в биологию. ilyich08 03.08.13 в 02:09 0
	Далее следует выдержка из этой книги, в которой Шрёдингер рассматривает энтропию и развивает идею, что живые субстанции впитывают порядок из окружающей их среды. ilyich08 03.08.13 в 02:12 0
	Живая материя избегает перехода к равновесию Irina73 17.06.13 в 14:03 0	+1
	Что является характерной особенностью жизни? Когда мы считаем материю живой? Тогда, 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. Irina73 17.06.13 в 14:07 0
	Если неживую систему изолировать или поместить в однородные условия, всякое движение обычно очень скоро прекращается в результате различного рода трения; разность электрических или химических потенциалов выравнивается; вещества, которые имеют тенденцию образовывать химические соединения, образуют их; температура выравнивается вследствие теплопроводности. Irina73 17.06.13 в 14:07 0
	Затем система в целом угасает, превращается в мертвую инертную массу материи. Irina73 17.06.13 в 14:07 0
	Достигается состояние, при котором не происходит никаких заметных событий. Irina73 17.06.13 в 14:07 0
	Физик называет это состояние термодинамическим равновесием, или состоянием максимальной энтропии. Irina73 17.06.13 в 14:07 0
	Практически такое состояние обычно достигается весьма быстро. Irina73 17.06.13 в 14:08 0
	Теоретически очень часто это состояние еще не истинное равновесие, еще не действительный максимум энтропии. Irina73 17.06.13 в 14:08 0
	Окончательное установление равновесия происходит очень медленно. Irina73 17.06.13 в 14:08 0
	Оно может потребовать несколько часов, лет, столетий ... Irina73 17.06.13 в 14:08 0
	Приведем пример, когда приближение к равновесию происходит все же достаточно быстро. Если стакан, наполненный чистой водой, и другой, наполненный подслащенной водой, поместить в герметически закрытый ящик при постоянной температуре, то сначала как будто ничего не происходит, возникает впечатление полного равновесия. Irina73 17.06.13 в 14:08 0
	Но через день становится заметным, как чистая вода вследствие более высокого давления ее паров постепенно испаряется и конденсируется на поверхности раствора сахара; последний переливается через край стакана. Irina73 17.06.13 в 14:09 0
	Только после того как чистая вода испарится полностью, сахар равномерно распределится по всему доступному ему объему. Irina73 17.06.13 в 14:09 0
	Эти конечные этапы медленного приближения к равновесию никогда не могут быть приняты за жизнь, и мы можем пренебречь ими здесь. Irina73 17.06.13 в 14:10 0
	Я упоминаю о них, чтобы оградить себя от обвинения в неточности. Irina73 17.06.13 в 14:11 0
	Питание «отрицательной энтропией» Irina73 17.06.13 в 14:11 0
	Именно потому, что организм избегает быстрого перехода в инертное состояние «равновесия», он и кажется загадочным. Настолько загадочным, что с древнейших времен человеческая мысль допускала действие в организме особой, какой-то не физической, а сверхъестественной силы (vis viva, энтелехия). Irina73 17.06.13 в 14:13 0
	Как же живой организм избегает перехода к равновесию? Ответ достаточно прост: благодаря тому, что он питается, дышит и (в случае растений) ассимилирует. Irina73 17.06.13 в 14:14 0
	Для всего этого есть специальный термин — метаболизм. Irina73 17.06.13 в 14:14 0
	(Греческое слово μεταβάλλειν -означает обмен.) Irina73 17.06.13 в 14:15 0
	Обмен чего? Первоначально, без сомнения, подразумевался обмен веществ (например, метаболизм, по-немецки Stoffwechsel.) Буквально — обмен веществ. — Прим. перев. Irina73 17.06.13 в 14:17 0
	Но представляется нелепостью, чтобы главным был именно обмен веществ. Irina73 17.06.13 в 14:18 0
	Любой атом азота, кислорода, серы и т. п. так же хорош, как любой другой атом того же элемента. Что же достигается их обменом? Irina73 17.06.13 в 14:18 0
	Одно время наше любопытство удовлетворялось утверждением, что мы питаемся энергией. Irina73 17.06.13 в 14:21 0
	В ресторанах некоторых стран вы могли бы найти карточки-меню, указывающие цену каждого блюда и содержание в нем энергии (калорий). Irina73 17.06.13 в 14:19 0
	Нечего и говорить, что это нелепость, ибо во взрослом организме содержание энергии так же постоянно, как и содержание материи. Irina73 17.06.13 в 14:19 0
	Каждая калория, конечно, имеет ту же ценность, что и любая другая, поэтому нельзя понять, чему может помочь простой обмен этих калорий. Irina73 17.06.13 в 14:20 0
	Что же тогда составляет то драгоценное нечто, содержащееся в нашей пище, что предохраняет нас от смерти? На это легко ответить. Irina73 17.06.13 в 14:25 0
	Каждый процесс, явление, событие (назовите это, как хотите), короче говоря, все, что происходит в Природе, означает увеличение энтропии в той части Вселенной, где это имеет место. Irina73 17.06.13 в 14:25 0
	Так и живой организм непрерывно увеличивает свою энтропию, или, иначе, производит положительную энтропию и, таким образом, приближается к опасному состоянию максимальной энтропии, представляющему собой смерть. Irina73 17.06.13 в 14:26 0
	Он может избежать этого состояния, то есть оставаться живым, только постоянно извлекая из окружающей его среды отрицательную энтропию, которая представляет собой нечто весьма положительное, как мы сейчас увидим. Irina73 17.06.13 в 14:26 0
	Отрицательная энтропия — это то, чем организм питается. Irina73 17.06.13 в 14:26 0
	Или, чтобы выразить это менее парадоксально, существенно в метаболизме то, что организму удается освобождаться от всей той энтропии, которую он вынужден производить, пока жив. Irina73 17.06.13 в 14:26 0
	Что такое энтропия"! Irina73 17.06.13 в 14:27 0
	Разрешите сначала подчеркнуть, что это не туманное представление или идея, а измеримая физическая величина, совершенно такая же, как длина стержня, температура любой точки тела, скрытая теплота плавления данного кристалла или удельная теплоемкость любого вещества. Irina73 17.06.13 в 14:27 0
	При температуре абсолютного нуля (грубо —273°С) энтропия любого вещества равна нулю. Irina73 17.06.13 в 14:28 0
	Если вы будете медленно переводить вещество в любое другое состояние обратимыми небольшими этапами (даже если при этом вещество изменит свою физическую или химическую природу, распадется на две или большее число частей с различными физическими или химическими характеристиками), то энтропия возрастет на величину, которая определяется делением каждой малой порции тепла, затрачиваемой во время этой операции, на абсолютную температуру, при которой это тепло затрачено, и затем суммированием всех полученных величин. Irina73 17.06.13 в 14:28 0
	Например, когда вы расплавляете твердое тело, энтропия возрастает на величину теплоты плавления, деленной на температуру при точке плавления. Irina73 17.06.13 в 14:28 0
	Таким образом, вы видите, что единица измерения энтропии есть калория на градус (совершенно так же, как калория есть единица измерения тепла или сантиметр есть единица измерения длины). Irina73 17.06.13 в 14:29 0
	Статистическое значение энтропии Irina73 17.06.13 в 14:30 0
	Я привел это специальное определение для того, чтобы освободить энтропию от той атмосферы туманной загадочности, которой ее часто окружают. Irina73 17.06.13 в 14:33 0
	Гораздо более важна для нас связь энтропии со статистической концепцией упорядоченности и неупорядоченности, — связь, открытая Больцманом и Гиббсом на основе данных статистической физики. Irina73 17.06.13 в 14:33 0
	Она также является точной количественной связью и и ее можно выразить Энтропия = кlg D, где к — так называемая постоянная Больцмана, равная 3, 2983 • 10 (в минус 24) калорий на градус Цельсия; D — количественная мера неупорядоченности атомов в рассматриваемом теле. Irina73 17.06.13 в 14:33 0
	Дать точное объяснение величины D в кратких и не специальных терминах почти невозможно. Irina73 17.06.13 в 14:34 0
	Неупорядоченность, которую она выражает, отчасти заключается в тепловом движении, отчасти в том, что атомы и молекулы разного сорта смешиваются чисто случайно вместо того, чтобы быть полностью разделенными, как в недавно приведенном примере молекулы сахара и воды. Irina73 17.06.13 в 14:34 0
	Уравнение Больцмана хорошо иллюстрируется этим примером. Irina73 17.06.13 в 14:35 0

Следующая страница →