Tag Archives: život

Astrofizika, Statistička fizika, Teorija svega, Termodinamika, Termoekonomija, Uncategorized, Zanimljivost

Entropija: Zašto se čini da život uvijek postaje komplikovaniji

Leave a comment

Murphyjev zakon kaže: “Sve što može poći naopako, poći će naopako.”

Ova sažeta izjava upućuje na dosadnu sklonost života da stvara nevolje i otežava stvari. Čini se da problemi nastaju sami od sebe, dok rješenja uvijek zahtijevaju našu pažnju, energiju i trud. Čini se da nam život nikad ne ide samo od sebe. Ako ništa drugo, naši životi postaju složeniji i postupno padaju u nered, umjesto da ostanu jednostavni i strukturirani.

Zašto je to?

Murphyjev zakon je samo uobičajena izreka koju ljudi razbacuju u razgovoru, ali je povezan s jednom od velikih sila našeg univerzuma. Ova sila je toliko fundamentalna za način na koji naš svijet funkcionira da prožima gotovo svaki poduhvat kojim težimo. To pokreće mnoge probleme sa kojima se suočavamo i dovodi do nereda. To je jedina sila koja upravlja svačijim životom: Entropija.

Šta je Entropija i zašto je važna?
Šta je entropija? Evo jednostavnog načina da razmislite o tome:

Zamislite da uzmete kutiju dijelova slagalice i bacite ih na sto. U teoriji, moguće je da dijelovi savršeno sjednu na svoje mjesto i stvore gotovu slagalicu kada ih izbacite iz kutije. Ali u stvarnosti, to se nikada ne dešava.

Zašto?

Naprosto, jer su šanse ogromne protiv toga. Svaki komad bi morao pasti na pravo mjesto da bi se stvorila završena slagalica. Postoji samo jedno moguće stanje u kojem je svaki komad u redu, ali postoji skoro beskonačan broj stanja u kojima su dijelovi u neredu. Matematički govoreći, malo je vjerovatno da će se uredan ishod dogoditi nasumično.

Slično, ako sagradite dvorac od pijeska na plaži i vratite se nekoliko dana kasnije, više ga neće biti. Postoji samo jedna kombinacija čestica pijeska koja izgleda kao vaš pješčani dvorac. U međuvremenu, postoji gotovo beskonačan broj kombinacija koje ne izgledaju tako.

Opet, u teoriji, moguće je da vjetar i valovi pokreću pijesak okolo i stvaraju oblik vašeg pješčanog zamka. Ali u praksi se to nikada ne dešava. Šanse su astronomski veće da će se pijesak rasuti u nasumične gomile.

Ovi jednostavni primjeri prikazuju suštinu entropije. Entropija je mjera nereda. I uvijek ima mnogo više neurednih varijacija nego urednih.

Zašto je Entropija bitna za vaš život?


Evo ključne stvari o entropiji: ona se uvijek povećava tokom vremena.

Prirodna je tendencija stvari da gube red. Prepušten sam sebi, život će uvijek postati manje strukturiran. Peščani zamkovi se odnose. Korov prevladava vrtove. Drevne ruševine se ruše. Automobili počinju da rđaju. Ljudi postepeno stare. Sa dovoljno vremena, čak i planine erodiraju i njihove precizne ivice postaju zaobljene. Neizbežan trend je da stvari postaju manje organizovane.

Ovo je poznato kao Drugi zakon termodinamike. To je jedan od temeljnih koncepata hemije i jedan je od fundamentalnih zakona našeg univerzuma. Drugi zakon termodinamike kaže da se entropija zatvorenog sistema nikada neće smanjiti.

“Zakon da se entropija uvijek povećava ima, mislim, vrhovni položaj među zakonima prirode.” — Arthur Eddington


Veliki britanski naučnik Artur Edington je tvrdio: „Zakon da se entropija uvek povećava ima, mislim, vrhovni položaj među zakonima prirode. Ako vam neko ukaže da se vaša kućna teorija univerzuma ne slaže sa Maksvelovim jednačinama – utoliko gore po Maksvelove jednačine. Ako se otkrije da je to u suprotnosti sa zapažanjem – pa, ovi eksperimentalisti ponekad zabrljaju stvari. Ali ako se utvrdi da je vaša teorija protivna Drugom zakonu termodinamike, ne mogu vam dati nadu; nema ništa drugo nego srušiti se u najdubljem poniženju.”

Dugoročno gledano, ništa ne izmiče drugom zakonu termodinamike. Privlačenje entropije je nemilosrdno. Sve propada. Poremećaj se uvek povećava.

Bez napora, život teži da izgubi red


Prije nego što postanete depresivni, postoje dobre vijesti.

Možete se boriti protiv privlačenja entropije. Možete riješiti razbacanu zagonetku. Možete iščupati korov iz svog vrta. Možete očistiti neurednu sobu. Možete organizirati pojedince u kohezivni tim.

Ali budući da svemir prirodno klizi prema neredu, morate trošiti energiju da biste stvorili stabilnost, strukturu i jednostavnost.

Uspješne veze zahtijevaju brigu i pažnju. Uspješne kuće zahtijevaju čišćenje i održavanje. Uspješni timovi zahtijevaju komunikaciju i saradnju. Bez truda, stvari će propasti.

Ovaj uvid – da poremećaj ima prirodnu tendenciju da se vremenom povećava i da se toj tendenciji možemo suprotstaviti trošenjem energije – otkriva osnovnu svrhu života. Moramo uložiti napor da stvorimo korisne tipove poretka koji su dovoljno otporni da izdrže neumoljivu silu entropije.

„Krajnji cilj života, uma i ljudske težnje: raspoređivanje energije i informacija za borbu protiv plime entropije i stvaranje utočišta blagotvornog poretka.” —Steven Pinker


Održavanje organizacije u uslovima haosa nije lako. Prema riječima Yvon Chouinard-a, osnivača Patagonije, “Najteža stvar na svijetu je pojednostaviti svoj život jer vas sve vuče da budete sve složeniji.”

Entropija će se uvijek povećavati sama od sebe. Jedini način da stvari ponovo dovedu u red je dodavanje energije. Red zahteva trud.

Entropija u svakodnevnom životu
Entropija pomaže objasniti mnoge misterije i iskustva svakodnevnog života.

Na primjer:

Zašto je život izuzetan

Razmotrite ljudsko tijelo.

Kolekcija atoma koji čine vaše tijelo mogla bi biti raspoređena na gotovo beskonačan broj načina i gotovo svi oni ne vode ni do kakvog oblika života. Matematički govoreći, šanse su u velikoj mjeri protiv samog vašeg prisustva. Vi ste vrlo nevjerovatna kombinacija atoma. A ipak, tu ste. Zaista je izvanredno.

U univerzumu u kojem entropija vlada danom, prisustvo života sa takvom organizacijom, strukturom i stabilnošću je zapanjujuće.

Zašto je umjetnost lijepa

Entropija nudi dobro objašnjenje zašto su umjetnost i ljepota tako estetski ugodne. Umjetnici stvaraju formu reda i simetrije koju, vjerovatno, svemir nikada ne bi stvorio sam. To je tako rijetko u velikoj šemi mogućnosti. Broj lijepih kombinacija je daleko manji od broja ukupnih kombinacija. Slično, vidjeti simetrično lice je rijetko i lijepo kada postoji toliko mnogo načina da lice bude asimetrično.

Ljepota je rijetka i malo vjerovatna u svemiru poremećaja. I to nam daje dobar razlog da zaštitimo umjetnost. Treba da ga čuvamo i tretiramo kao nešto sveto.

Zašto je brak težak

Jedna od najpoznatijih uvodnih rečenica u književnosti dolazi iz Ane Karenjine Lava Tolstoja. On piše:

„Srećne porodice su sve slične; svaka nesretna porodica je nesretna na svoj način.”

Postoji mnogo načina na koji brak može propasti – finansijski stres, problemi sa roditeljstvom, lude tazbine, sukobi u osnovnim vrijednostima, nedostatak povjerenja, nevjera, itd. Nedostatak u bilo kojoj od ovih oblasti može uništiti porodicu.

Međutim, da biste bili sretni, potreban vam je određeni stepen uspjeha u svakom glavnom području. Dakle, sve sretne porodice su slične jer sve imaju sličnu strukturu. Poremećaj se može pojaviti na mnogo načina, ali red na samo nekoliko.

Zašto su optimalni životi dizajnirani, a ne otkriveni

Imate kombinaciju talenata, vještina i interesa koji su specifični za vas. Ali također živite u širem društvu i kulturi koji nisu dizajnirani s vašim specifičnim sposobnostima na umu. S obzirom na ono što znamo o entropiji, što mislite kolike su šanse da je okruženje u kojem odrastate također optimalno okruženje za vaše talente?

Malo je vjerovatno da će vam život predstaviti situaciju koja savršeno odgovara vašim snagama. Od svih mogućih scenarija s kojima se možete susresti, mnogo je vjerovatnije da ćete naići na onaj koji ne odgovara vašim talentima.

Evolucijski biolozi koriste termin koji se naziva “uslovi neusklađenosti” kako bi opisali kada organizam nije dobro prikladan za stanje s kojim se suočava. Imamo uobičajene fraze za neusklađenost uslova: „kao riba iz vode“ ili „donesi nož u pucnjavu“. Očigledno, kada ste u neusklađenom stanju, teže je uspjeti, biti koristan i pobijediti.

Vjerovatno ćete se suočiti sa neusklađenim uslovima u svom životu. U najmanju ruku, život neće biti optimalan – možda niste odrasli u optimalnoj kulturi za svoje interese, možda ste bili izloženi pogrešnoj temi ili sportu, možda ste rođeni u pogrešno vrijeme u istoriji. Mnogo je vjerovatnije da živite u neusklađenom stanju nego u dobro usklađenom.

Znajući to, morate uzeti na sebe da osmislite svoj idealan životni stil. Morate pretvoriti uslov neusklađenosti u dobro uparen.

Optimalni životi su dizajnirani, a ne otkriveni.

Murphyjev zakon primijenjen na univerzum


Na kraju, vratimo se Marfijevom zakonu: „Sve što može poći naopako, poći će po zlu“.

Entropija pruža dobro objašnjenje zašto se Marfijev zakon tako često pojavljuje u životu. Postoji više načina na koji stvari mogu krenuti naopako nego kako treba. Životne poteškoće ne nastaju zato što su planete pogrešno postavljene ili zato što se neka kosmička sila urotila protiv vas. To je jednostavno entropija na djelu. Kao što je jedan naučnik rekao,

“Entropija je nešto poput Marfijevog zakona primenjenog na ceo univerzum.”

Niko nije kriv što život ima problema. To je jednostavno zakon vjerovatnoće. Mnogo je neuređenih stanja, a malo uređenih. S obzirom na šanse protiv nas, ono što je izvanredno nije da život ima problema, već da ih uopće možemo riješiti.

Izvor: https://jamesclear.com/entropy

Astrobiologija, Biofizika, Fizika "nemogućeg", fizika nemogućega, Fizika sistema, Medicinska fizika, Zanimljivost

Hoće li krionično smrznuta tijela ikada biti vraćena u život?

Leave a comment

Krioničari se nadaju da će ih moderna tehnologija jednog dana vratiti iz mrtvih. Ali koliko je realan drugi život nakon dubokog zamrzavanja?

Kaže se da je jedna od stvari koja nas čini ljudima naša svijest o vlastitoj smrtnosti, i skoro dokle god znamo da ćemo jednog dana umrijeti, pitali smo se o mogućnosti da se ponovo probudimo. Priče o uskrsnuću i besmrtnosti nalaze se u nebrojenim religijama i mitovima, a posljednjih godina mnoge od ovih priča su se temeljile na ideji krioničkog očuvanja: zamrzavanje tijela i zatim reanimiranje u budućnosti. Ako je upalilo za Hana Soloa, Kapetana Ameriku i Fraja iz Futurame, zašto ne bi uspjelo i za nas?

“[Za] većinu krioničara, postoje dvije stvari koje ćete pronaći. Mi smo ljubitelji naučne fantastike, očigledno. Takođe smo optimisti,” kaže Dennis Kowalski, predsjednik Instituta za krioniku, neprofitne organizacije sa sjedištem u Michiganu i jedne od nekolicine kompanija širom svijeta koje nude svoju liniju usluga.

Taj optimizam je važan, jer krionično očuvanje i reanimacija „danas 100 posto nije moguće“, kaže Kowalski. Ali, kaže on, „mi trenutno nismo u zenitu svog znanja i sigurno imamo još toga da naučimo i otkrijemo u budućnosti.” Kowalski, bivši bolničar, navodi moderne intervencije spašavanja života poput defibrilacije srca i CPR-a kao primjere kako se nauka može drastično promijeniti – tokom većeg dijela ljudske povijesti ljudi su se općenito slagali da ne postoji način da se spasi neko čije je srce stalo. „A sada je to prilično prokleta rutina“, kaže on.

Na osnovu te premise – da će nauka jednog dana pronaći rješenja za biološka oštećenja koja su nepopravljiva prema današnjim standardima – cilj krionike je održati tijela u stabilnom, očuvanom stanju dok ne stigne potrebna medicinska tehnologija. Čak i za njegove najodlučnije pristalice, krionika nije garancija; Kowalski to opisuje kao „vožnju hitnom pomoći u buduću bolnicu koja može, ali ne mora postojati“. Ali on na ovo polje gleda kao na neku Pascalovu opkladu – mi ćemo definitivno umrijeti, pa ako postoji čak i vanjska šansa da produžimo život kroz krioniku, nema se šta za izgubiti i ima potencijalno novi život da se dobije.

Kako funkcioniše krionički proces?


Kada se neko ko je napravio aranžmane da se njihovi ostaci krionski sačuvaju proglasi mrtvim, medicinski tim hladi tijelo ledenom vodom i održava tjelesna tkiva oksigeniranim pomoću CPR-a i maski za kisik. Ledeno hladno tijelo se stavlja u hermetički zatvorenu posudu i odvozi u postrojenje za krioniku. (Napomena o nomenklaturi – zamrzavanje leša je krionika, a ne kriogenika. Kriogenika je nauka i inženjering superniskih temperatura.)

U ustanovi za krioniku, tim stavlja tijelo na mašinu sličnu premosnici srce-pluća, koja cirkuliše krv i održava oksigenaciju. Oni pumpaju otopinu za vitrifikaciju koja djeluje kao antifriz kako bi spriječila da se tjelesna tkiva pretvore u kristale leda, u nadi da će minimizirati strukturna oštećenja. Zatim polako hlade tijelo na -195 C u komori s parom tečnog azota. Kada se dovoljno ohladi, tijelo se prenosi u rezervoar s tečnim azotom nalik termosici, gdje će ostati u doglednoj budućnosti. Naknade za pokrovitelje (oko 28.000 dolara po osobi) održavaju fondove instituta kako bi organizacija trajno radila.

Tijela će čekati u ovim rezervoarima dok ih medicinska tehnologija (nadamo se) ne oživi. Kowalski kaže da postoje tri izazova za ovu buduću tehnologiju koja treba savladati: morat će popraviti štetu nastalu smrzavanjem, izliječiti bilo koju bolest koja je prvobitno ubila subjekta i preokrenuti proces starenja tako da subjekt ima mlado, zdravo tijelo u kojem može uživati u njihovom drugom krugu. Niko ne zna kako bi ta tehnologija mogla izgledati; Kowalskijeva najbolja pretpostavka je inženjering tkiva i molekularna nanotehnologija koja će moći popraviti i zamijeniti oštećena tkiva.

Kowalski i njegovi kolege zagovornici krionike prepoznaju da je to težak zadatak. Ali ako većinu kriobiologa – naučnika koji proučavaju efekte smrzavanja na živa tkiva za postupke kao što su vantelesna oplodnja, terapija matičnim ćelijama i transplantacija organa – pitate o krionici, oni će samo odmahnuti glavom.

Šta bi moglo poći po zlu?


„Apsolutno ne postoji trenutni način, niti jedan dokazan naučni način, da se cijeli čovjek zamrzne na tu temperaturu, a da se potpuno ne uništi – a mislim i obliterira – tkivo“, kaže Shannon Tessier, kriobiolog sa Univerziteta Harvard i Opšte bolnice Massachusetts. Kada naučnici pokušaju da zamrznu uzorak živog ljudskog tkiva, poput kriške jetre, „tkivo je potpuno uništeno, ćelijska membrana je potpuno uništena. Dakle, zapravo nema dokaza da išta čuvate, a to je zato što nauka jednostavno još nije tu.”

Postoje životinje koje mogu preživjeti smrzavanje i odmrzavanje, poput kanadskih drvenih žaba, ali ovi organizmi su evoluirali posebno da podnose pritiske niskih temperatura na način na koji naša tijela jednostavno nisu. Tessier kaže da je teško zamisliti kako bi naša tkiva uopće mogla izdržati proces ponovnog zagrijavanja, čak i uz korist nekoliko stoljeća naučnog napretka. “Napravili smo eksperiment u laboratoriji prije nekoliko godina. Pokušali smo ostaknuti svinjsko srce, cijelo svinjsko srce. I, naravno, trenutno ne postoji tehnologija koja bi dovoljno brzo zagrijala srce i, doslovno, cijelo srce je puklo na pola.”

Sposobnost naših tkiva da fizički izdrže smrzavanje i odmrzavanje je samo početak, kaže John Baust, kriobiolog sa Univerziteta Binghamton, SUNY. Kada se naša tkiva ohlade, dio koji se smrzava je uglavnom čista voda – ćelije, soli i organski materijali koji čine naše tekućine su isključeni. Ćelije lijevo iza su podvrgnute ozbiljnom molekularnom stresu. „Postoje genetske promjene koje se dešavaju“, kaže Baust, „koje ćeliji govore: ‘Umri’.“ Ove upute za ćelijsku smrt, koje se nazivaju apoptoza, počinju mnogo prije nego što se dostignu niske temperature.

„Za one od nas koji rade u oblasti zamrzavanja bioloških materijala — ćelija sisara, tkiva, probali smo organe i tako dalje — postoje samo nepremostivi problemi“, kaže Baust.

Krioničari poput Kowalskog dobro su svjesni ovih kritika. On tvrdi da iako su ovi problemi za nas danas nepremostivi, oni bi mogli biti rješivi u budućnosti. To je tačka koju je definitivno nemoguće isključiti – gotovo kao da se definitivno dokaže da ne postoji takva stvar kao što su jednorozi. „Mislim da niko zaista ne može poreći šta bi budućnost mogla da nosi“, kaže Baust. “Nemam sve odgovore. Ali mislim da je skepticizam vrlo razuman.”

‘Ništa za izgubiti’


Izvan argumenata o tome šta je moguće, ili bi moglo biti moguće u budućnosti, ostaje još jedno pitanje: čak i kada biste mogli da budete vraćeni, da li biste to uopšte želeli? Na kraju krajeva, bili biste nasukani u čudnom svijetu, odvojeni od svega što je vaš život uopće činilo vrijednim življenja.

Anders Sandberg, filozof sa Instituta za budućnost čovječanstva Univerziteta u Oksfordu, upoređuje izglede za preporod sa „privremenim izbjeglicama – ne možete preživjeti u sadašnjosti, jedina vam je šansa da na neki način izbjegnete u stranu zemlju“. Ali za Sandberga, zagovornika krionike koji svaki dan nosi medaljon na kojem su ispisane njegove krioničke upute: „Život je vrijedan življenja. Zaista uživam što sam živ. Sve dok je to istina, želim da pokušam da se zadržim. Ali to je naravno kockanje.”

„Nemate šta da izgubite, sve da dobijete. Osim nekog novca od životnog osiguranja. A za mene je vrijedno toga. To mi daje mir“, kaže Kowalski, koji je zajedno sa suprugom i sinovima prijavljen za krionsku konzervaciju. „Čak i ako ne radi, mi i dalje unapređujemo nauku, otkrivamo šta ne funkcioniše. A ako uspije, o moj Bože, upravo smo naišli na lijek za smrt, barem privremeno.”

Izvor: discovermagazine.com

Astrobiologija, fenomeni u fizici, Fizika budućnosti, Metafizika, Misterije u fizici, Špekulativne teorije, Ufologija, Zanimljivost

Otkud mi na planeti Zemlji?

Leave a comment

U nedavno izašlom filmu “Moonfall” spominje se teorija da su nas na planetu Zemlju poslali udaljeni vanzemaljci koji su u biti bili isti kao mi, a da su nas poslali u udaljeni dio Svemira da bi nas zaštitili od poludjele vještačke inteligencije koju su stvorili, a koja se okrenula protiv njih da ih istrijebi.

Sa aspekta nauke i filozofije postoji nekoliko mogućnosti o porijeklu života na Zemlji.

Jedna od poznatih opcija je abiogeneza, odnosno da je živi svijet nastao iz neživog, posve slučajno, a ako ćemo pošteno ne mora biti ni slučajno. Možda je neka vansvemirska civilizacija formirala naš Svemir ovakvim kakav jest s ciljem da se jednog dana na njoj javi život i eventualno evoluira u današnji oblik.

Druga mogućnost je i da su nas htjeli prevariti tj. da su nas formirali u današnjem obliku, ali da su nam ubacili fosile i ostalo da bi nama izgledalo kao da je došlo do evolucije iako nije došlo.

Treća mogućnost je da ništa nije onako kako izgleda odnosno da živimo u nekoj vrsti kompjuterske simulacije. Kako računarska tehnologija napreduje sve više izgleda da se uz dovoljno jake računare sve može simulirati i da ćemo jednog dana možda i našu svijest moći uploadovati u te simulacije.

Postoji nekoliko mogućnosti, a jedna od njih je i ona religijska, odnosno ona koju zagovaraju monoteističke religije. Ta verzija se u nekim stvarima preklapa sa naučnom verzijom, a u nekim potpuno odstupa.

Svaka teorija o porijeklu života na Zemlji ima svoje prednosti i nedostatke. Kada religiozni ljudi kažu da je sve stvorio Bog, onda oni nereligiozni pitaju šta je stvorilo Boga iako po definciji je Bog nešto šta nije stvoreno. Isto tako kada nereligiozni kažu da je sve nastalo iz ničega i posve slučajno, onda religiozni opravdano pitaju kako iz ništa može nešto nastati kad to krši zakon održanja energije, a onda naučnici kažu da ništa zapravo nije ništa nego neke kvantne fluktuacije isl. , ali s time se onda vrti u krug i neko može opravdano pitati šta je stvorilo kvantne fluktuacije, a mnogi naučnici po definciji uzimaju da su kvantne fluktuacije vječno postojale i da ih ništa nije stvorilo. Ispadne da šta je Bog za religiozne, to su zapravo kvantne fluktuacije za nereligiozne. Sve ispadne kao igra riječi i kao da svi misle na potpuno isto, ali ga drugim jezikom opisuju i drugačije ga doživljavaju. Religiozni temi pristupaju emocionalno, a nereligioznima krajnje racionalno i logički iako isto često pristrasno.

Postanak života na Zemlji je misterija, a misterija je i kuda ide ovaj svijet odnosno šta je konačna svrha života na Zemlji.

Astrobiologija, Biofizika, Fizika "nemogućeg", fizika nemogućega, Fizika okoliša, Fizika sistema, Fizikalizam, Kvantna biologija, Misterije u fizici, Zanimljivost

Kako je život nastao na Zemlji?

Leave a comment

Čovjek se oduvijek pitao kako je nastao, tko ga je stvorio i zašto je stvoren. Pitanja takve prirode postavljana su kroz čitavu ljudsku povijest. Svaki drevni mislilac, filozof ili prorok pokušao je dati odgovor na ovo pitanje i predložiti neki mehanizam za rađanje života.

Čovjek je samo mali dio života. U stvarnosti postoji ogromna raznolikost stvorenja koja se zadržavaju oko nas. Kako su nastali? Jesmo li u bilo kakvom srodstvu s njima? Ovaj članak predlaže vam povratak u daleku prošlost kada na našoj planeti nije bilo života i pomaže vam da zamislite kako je život mogao nastati na njoj.

Panspermija

Prema starogrčkoj ideji, život postoji u cijelom svemiru. Distribuira se na različitim planetima u malim jedinicama kroz svemirsku prašinu, meteoroide, asteroide ili komete. Pretpostavljalo se da će pod povoljnim uvjetima temperature i vlage ove jedinice života oživjeti i roditi početna živa bića.

Vrlo je poznata činjenica da je kozmička prašina prisutna u svemiru. Hoyle i Wickramasinghe 1974. godine predložili su hipotezu da većina prašine u međuzvijezdanom prostoru mora biti uglavnom organska, da bi se život širio, što je Wickramasinghe kasnije pokazao tačnim.

Ali Panspermia pretpostavlja da u univerzumu postoji univerzalno spremište života i na taj način doista izbjegava odgovoriti na pitanje kako je život uopće nastao.

Božansko stvaranje

Jedno vjerovanje, uobičajeno među ljudima svih kultura, jest da su svi različiti oblici života, uključujući i ljudska bića, iznenada stvoreni božanskim djelovanjem prije otprilike 10 000 godina. Taj veliki broj stvorenja uvijek je bio isti i trajat će bez promjene od generacije do generacije, sve do svršetka svijeta.

Takva teorija stvaranja je neuvjerljiva jer fosili biljaka i životinja sugeriraju da je život mnogo starijeg podrijetla. Zapravo, neka istraživanja pokazuju da je život na Zemlji postojao i prije 3,5 milijarde godina.

Spontana generacija

Teorija poznata kao spontano generiranje držala je da složeni živi organizmi mogu nastati iz neživih predmeta. Miševi se mogu spontano pojaviti u uskladištenom zrnu ili se crvi mogu spontano pojaviti u mesu. Sintetizirao ju je grčki filozof i biolog Aristotel.

Prema Aristotelu, životinje i biljke nastaju u zemlji i u tekućini jer u zemlji postoji voda, a zrak u vodi, a u cijelom je zraku vitalna toplina tako da su u određenom smislu sve stvari pune duše. Stoga se živa bića brzo stvaraju kad god su ovaj zrak i vitalna toplina u bilo čemu zatvoreni.

Aristotelov utjecaj bio je tako velik i snažan da je njegov konstrukt spontane generacije ostao neupitan više od dvije hiljade godina. Prema Aristotelu to je bila lako uočljiva istina. No, talijanski je biolog Franceso Redi 1668. godine dokazao da se u mesu nisu pojavili crvi kad muhe nisu mogle položiti jaja.

Slika 1: Kada je tegla zatvorena i nema muha, nema ni crva u mesu.

Spontano stvaranje više nije diskutabilno među biolozima. Do sredine 19. stoljeća eksperimenti Louisa Pasteura i drugih pobijali su tradicionalnu teoriju spontanog stvaranja i podržavali biogenezu, ideju da samo život rađa život.

Hemijska evolucija

Život kakav poznajemo temelji se na molekulama koje sadrže ugljik. Stoga su sovjetski biohemičar, Oparin i britanski biolog Haldane, sugerirali da je život mogao nastati iz jednostavnih organskih molekula. Drugim riječima, da bi se razumjelo podrijetlo života, mora se znati o organskim molekulama na Zemlji.

Rana Zemlja bila je vruća vatrena kugla. Izvori energije poput kozmičkih zraka, UV zračenja, električnog pražnjenja munja i topline vulkana bili su lako dostupni. Stoga je zemlja djelovala poput velike tvornice koja dnevno proizvodi hiljade spojeva. Ovo je bilo stanje uznemirenosti.

U tim teškim uvjetima kisik nije mogao ostati slobodan kisik. Kombiniran je s drugim elementima u spojevima poput vode i vapnenca. Također su nastali spojevi ugljika i vodika, poput metana. Dušik i vodik kombinirani u amonijak. Ti se spojevi danas nazivaju organskim spojevima.

S vremenom je Zemlja počela da se hladi. Kako se dovoljno hladilo, uslijed kondenzacije pare nastale su dugotrajne kiše. Kiše su se počele nakupljati u udubljenjima na Zemlji i tako su nastali oceani. Voda je bila topla i nalik juhi, a sadržavala je razne vrste organskih molekula.

Interakcija između ovih spojeva u toplim vodama rezultirala je stvaranjem još više spojeva, koji su između ostalog sadržavali i aminokiseline u sastavu ugljika, vodika, dušika i kisika. Te se aminokiseline u velikom broju kombiniraju jedna s drugom i tvore proteine koji su građevni blokovi života.

Miller-Ureyev eksperiment

U raspravi o događajima koji su se morali dogoditi prije milijarde godina, postoji određena količina nagađanja i nesigurnosti. Ali obrazloženje mora biti u skladu s velikim brojem dostupnih dokaza, kao i s osnovnim zakonima fizikalnih znanosti.

Gornja ideja mogla bi se testirati ponovnim stvaranjem predloženih uvjeta rane Zemlje u laboratoriju.

Godine 1952. američki biohemičari Stanley Miller i Harold Urey učinili su potpuno istu stvar, ali u vrlo malom opsegu. Plinovitu smjesu metana, amonijaka, vodene pare i vodika u zatvorenoj tikvici na 80 Celzijevih stepeni podvrgavali su električnom iskrenju sedam dana.

Kada su pregledali 7 dana kasnije, utvrdili su da su se na dnu stvorile jednostavne aminokiseline, koje su neophodne za stvaranje proteina. Miller i Urey su pokazali da se nekoliko organskih jedinjenja može spontano formirati simuliranjem uslova rane Zemljine atmosfere, kako pretpostavljaju Oparin i Haldane.

Elementi života, koje čovjek proizvodi u laboratoriju.

Naučna zajednica širom svijeta bila je impresionirana ovim postignućem. Zapravo, tri godine nakon uspjeha Milerovog eksperimenta, američki fizičar Richard Feynman napisao je pjesmu pod naslovom atom u svemiru, slaveći čovjekovo znanje o porijeklu života na Zemlji.

Miller je nastavio svoja istraživanja sve do svoje smrti 2007. Ne samo da je uspio sintetizirati sve više i više vrsta aminokiselina, već je također proizveo širok spektar anorganskih i organskih spojeva vitalnih za ćelijsku izgradnju i metabolizam. Pozdravljamo napore takvog naučnika koji je svoj život posvetio proučavanju najvažnijeg pitanja poznatog čovjeku.

Izvor: https://www.wondersofphysics.com/2019/01/origin-of-life.html?m=1

Astrobiologija, Biofizika, Biologija, Fizikalizam, Kvantna biologija, Ostale nauke

Naučnici su otkrili porijeklo građevnih blokova života?

Leave a comment

Istraživači Rutgera otkrili su porijeklo proteinskih struktura odgovornih za metabolizam: jednostavnih molekula koje pokreću rani život na Zemlji i služe kao hemijski signali koje bi NASA mogla upotrijebiti u potrazi za životom na drugim planetima.

Njihova studija koja predviđa kako su se najraniji proteini izgledali prije 3,5 do 2,5 milijardi godina objavljena je u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.

Naučnici su poput hiljada komadnih zagonetki povukli evoluciju enzima (proteina) iz sadašnjosti u duboku prošlost. Rješenje slagalice tražilo je dva komada koja nedostaju i život na Zemlji ne bi mogao postojati bez njih. Izgradnjom mreže povezane s njihovim ulogama u metabolizmu, ovaj tim otkrio je dijelove koji nedostaju.

“Mi vrlo malo znamo o tome kako je započeo život na našoj planeti. Ovaj rad omogućio nam je da pogledamo duboko u vrijeme i predložimo najranije metaboličke proteine”, rekao je koautor Vikas Nanda, profesor biohemije i molekularne biologije na Rutgersu Robert Wood Johnson Medical Škola i rezidencijalni član Centra za naprednu biotehnologiju i medicinu. “Naša će se predviđanja testirati u laboratoriji kako bismo bolje razumjeli porijeklo života na Zemlji i obavijestili kako život može nastati negde drugde. U laboratoriju gradimo modele proteina i testiramo mogu li oni pokrenuti reakcije kritične za rani metabolizam. “

Tim naučnika pod vodstvom Rutgersa pod nazivom ENIGMA (evolucija nanomachines in Geospheres and Microbial Ancestors) sprovodi istraživanje uz NASA grant i putem članstva u NASA Astrobiology programu. Projekt ENIGMA želi otkriti ulogu najjednostavnijih proteina koji su katalizirali najranije faze života.

“Mislimo da je život izgrađen iz vrlo malih građevnih blokova i nastao je kao Lego set da bi napravio stanice i složenije organizme poput nas”, rekao je stariji autor Paul G. Falkowski, glavni istraživač ENIGMA-e i ugledni profesor sa Univerziteta Rutgers-New Brunswick koji vodi laboratoriju za biofiziku i molekularnu ekologiju u okolišu. “Mislimo da smo našli građevne blokove života – Lego set koji je, u konačnici, doveo do evolucije ćelija, životinja i biljaka.”

Rutgersov tim usredotočio se na dva proteina “nabora” koji su vjerovatno prve strukture u ranom metabolizmu. Oni su feredoksinski nabor koji veže željezo-sumporne spojeve, i “Rossmannov” nabor, koji veže nukleotide (gradivne blokove DNK i RNA). Ovo su dva dijela slagalice koja se moraju uklopiti u evoluciju života.

Proteini su lanci aminokiselina i lančani 3-D put u svemiru naziva se nabor. Ferredoksini su metali koji se nalaze u savremenim proteinima i okretnim elektronima oko ćelija kako bi se pospješio metabolizam.

Elektroni teku kroz čvrste, tečne i plinove i energetske životne sustave, a ista električna sila mora biti prisutna u bilo kojem drugom planetarnom sustavu sa šansama da podrži život.

Postoje dokazi da su dva puta možda dijelila zajedničkog pretka i, ako je istina, predak je možda bio prvi metabolički enzim u životu.

Izvor: Phys.org

Astrofizika, Astronomija, Fizika Zemlje, Geofizika, Misaoni eksperimenti, Moderna fizika, Sva Fizika

Dobitnik Nobelove nagrade za fiziku koji je otkrio prvu egzoplanetu kaže da ljudi NIKADA neće migrirati u svijet izvan našeg solarnog sistema, nazivajući ideju ‘potpuno ludom’

Leave a comment

Dok mnogi naučnici traže egzoplanete koje bi mogle biti naseljene, jedan stručnjak smatra da je ideja ‘potpuno luda’.

Švicarski nobelovac Michael Mayor rekao je da ljudi nikada neće migrirati na planetu izvan Zemljinog solarnog sistema jer bi bilo potrebno stotine miliona dana da dođu do tih dalekih svjetova.

Umjesto toga, dobitnik Nobelove nagrade sugerirao je da je Zemlja još uvijek dobra za život, sve dok ljudi ulažu napore da se brinu o njoj.

Mayor je zajedno s kolegom dobio Nobelovu nagradu za fiziku za otkrivanje prve egzoplanete 1995. godine.



“Ako govorimo o egzoplanetima, stvari bi trebale biti jasne: tamo nećemo migrirati”, rekao je Mayor AFP-u u blizini Madrida na sporednim crtama konferencije na pitanje o mogućnosti da se ljudi presele na druge planete.

‘Te su planete mnogo, mnogo predaleko.

Čak i u vrlo optimističnom slučaju pokretne planete koja nije predaleko, recimo nekoliko desetina svjetlosnih godina, što nije mnogo, nalazi se u susjedstvu, vrijeme za odlazak tamo je poprilično. ‘

Iako je on zajedno sa Didijerom Quelozom otkrio prvu egzoplanetu, Mayer smatra da je važno ‘ubiti sve izjave koje govore’ OK, mi ćemo ići na drugu planetu ako jednog dana život na Zemlji ne bude moguć ‘.

Potpuno je ludo ‘, dodao je.

‘Govorimo o stotinama miliona dana koristeći sredstva koja danas imamo na raspolaganju. Moramo se pobrinuti za našu planetu, ona je vrlo lijepa i još uvijek apsolutno živa. ”

51 Pegasi b je plinovita kugla slična Jupiteru, a otkrili su je profesori u opservatoriju Haute-Provence na jugu Francuske 1995. godine.

“Bilo je to vrlo staro pitanje o kojem su raspravljali filozofi: postoje li druge planete u Univerzumu”, rekao je Mayer.

‘Tražimo planete koje su nam najbliže (koji bi mogle nalikovati Zemlji. Zajedno s kolegom započeli smo pretragu planeta, pokazali smo da ih je moguće proučavati. ‘

Mayer je rekao da je na “sljedećoj generaciji” odgovoriti na pitanje postoji li život na drugim planetima.

‘Ne znamo! Jedini način da to učinimo je razviti tehnike koje bi nam omogućile otkrivanje života na daljinu “, rekao je.



Od otkrića je tada pronađeno preko 4.000 egzoplaneta – od kojih je 1.900 potvrđeno.

Otkriće profesora Queloza i profesora Mayera sada se smatra središnjim trenutkom astronomije koji je promijenio naše razumijevanje našeg mjesta u svemiru. Nikada prije nije pronađena nijedna planeta osim one u našem solarnom sistemu.

Izvor: AMP

Astrobiologija, fenomeni u fizici, Filozofija fizike, Fizika sistema, Fizikalizam, Homeokinematika, Kvantna biologija, Misterije u fizici, Najnovija istraživanja i otkrića, Pojavni fenomeni, Termoekonomija

Zašto Je Život Fizika, A Ne Hemija

Leave a comment

Zamisao da se život svodi na hemiju zamijenjena je mnogo ambicioznijom idejom, kažu dva vodeća svetska biofizičara.

U istoriji nauke postoji puno primjera jednostavnih promjena u perspektivi koje dovode do dubokih uvida u prirodu kosmosa. Izum teleskopa je možda jedan primer. Još jedan je realizacija da su hemijske energije, termodinamičke energije, kinetičke energije i slično sve manifestacije istih stvari.

Jedan od najvažnijih primjera u nauci 20. vijeka jeste da je biologija rezultat evolucije, a ne obrnuto. Na taj način, ako razmišljamo, evolucija je proces, čak i algoritam; iako sa nezamislivom snagom. Iskoristite evoluciju i malo je toga što ne možete postići.

Poslednjih godina, kompjuterski naučnici počeli su da iskoriste neverovatnu moć evolucije. Jedna stvar koju su uvijek ponovo primjetili je evolucijski slep napredak. Postavite genetski algoritam za rad i istražiće evolutivni pejzaž, tražeći lokalne minimume. Kada ga pronađe, ne zna se da li je to najbolje moguće rješenje ili se nalazi unutar dodirne udaljenosti evolucionog ambisa koji predstavlja rješenje sasvim drugačijeg reda magnitude.

To ukazuje na mogućnost da je život kao što je evoluirao na Zemlji samo lokalni minimum u prostranom predjelu evolucionih mogućnosti. Ako je to slučaj, biolozi proučavaju žestoko mali deo nešto većeg. Mnogo većeg.

Danas dobijamo važan uvid u ovo stanje stvari zahvaljujući fascinantnom radu Nigel Goldenfelda i Carl Woesea na Univerzitetu u Ilinoisu. Goldenfeld je fizičar , dok je Woese, takođe fizičar, jedan od najvećih revolucionarnih figura u biologiji. Tokom sedamdesetih godina, on je definisao novo kraljevstvo života, Arhea, i razvio teoriju o poreklu života koji se zove RNA svetska hipoteza.

Zajedno sugerišu da biolozi moraju radikalno da razmišljaju o svom polju: kao granu fizike kondenzovane materije. Njihova osnovna pretpostavka je da je život pojavljujući fenomen koji se javlja u sistemima koji su daleko van ravnoteže. Ako prihvatite ovu pretpostavku, odmah se pojavljuju dva pitanja: koji zakoni opisuju takve sisteme i kako da ih otkrijemo.

Goldenfeld i Woese kažu da zatvoreni način razmišljanja biologa o ovoj temi je utjelovljen frazom: čitav život je hemija. Ništa ne može biti daleko od istine, kažu oni.

Imaju zanimljivu analogiju da pomognu njihov argument: primjer superprovodljivosti. Bilo bi lako posmatrati superprovodnost i zamisliti da se u potpunosti može objasniti osobinama elektrona dok se prenose u spoljašnje atomske orbitale i iz njih. Možete ići dalje i reći da je superprevodnost samo atomi i hemija.

Ipak, pravo objašnjenje je mnogo interesantnije i duboko. Ispostavlja se da se mnogi problemi superprovodljivosti objašnjavaju teorijom koja opisuje odnos između elektromagnetnih polja i reda velikog raspona. Kada se simetrija u ovom odnosu razbije, rezultat je superprevodnost.

I to se ne dešava samo u materijalima na Zemlji. Ova vrsta probijanja simetrije pojavljuje se na drugim egzotičnim mestima kao što su jezgra kvarkova zvezda. Superprovodljivost je fenomen koji se pojavljuje i ima malo veze sa ponašanjem atoma. Hemičar bi bio uplašen.

Prema Goldenfeld i Woese, život je poput superprevodnosti. To je fenomen koji se pojavljuje i moramo razumjeti temeljne zakone fizike koji regulišu njegovo ponašanje. Shodno tome, samo disciplina slična fizici može otkriti takve zakone i biologija kako se danas praktikuje ne spada u ovu kategoriju.

To je hrabra i provokativna ideja koja možda ne predstavlja potpuno iznenađenje najnovijoj generaciji biofizičara. Za druge, to bi trebalo da bude poziv na oružje.

Gledaćemo rezultate sa interesovanjem.

Izvor: www.technologyreview.com

Astrobiologija, Astrofizika, fenomeni u fizici, Filozofija

Fascinatno! Sve je u Svemiru precizno podešeno da bi podržavalo život.

Leave a comment




“Naučnici se polahko bude do spoznaje nepovoljne istine – univerzum izgleda sumnjivo fiksiran. Pitanje se tiče samih zakona prirode. Već 40 godina, fizičari i kosmolozi tiho sakupljaju primere svih previše prikladnih “slučajnosti” i posebnih osobina u osnovnim zakonima univerzuma koji se čini neophodnim kako bi postojao život, a samim tim i svjesna bića. Promenite bilo koji od njih i posledice bi bile smrtonosne. Fred Hojl, istaknuti kosmolog, rekao je da je “super-intelekt majmunirao sa fizikom”.

Da vidimo problem, zamislite igranje Boga sa kosmosom. Pre vas je mašina dizajnera koja vam omogućava da se krećete sa osnovama fizike. Obrišite ovo dugme i učinite sve elektronima malo lakšim, uvucite taj i napravite gravitaciju malo jačom, i tako dalje. Događa se da morate postaviti trideset dugmeta da biste u potpunosti opisali svet o nama. Ključna stvar je da se neke od metaforičkih ručica moraju precizno podesiti, ili bi univerzum bio sterilan.

Primer: neutroni su samo malo teži od protona. Ako bi bilo obrnuto, atomi ne bi mogli postojati, jer bi se svi protoni u svemiru raspali u neutrone ubrzo nakon velikog praska. Nema protona, onda nema atomskih nukleusa i nema atoma. Nema atoma, nema hemije, nema života. Kao kašika Baby Bear u priči Goldilocksa, čini se da je svemir tačno podešen za život. ” 


– Paul Davies, 

Paul Charles William Davies, AM (rođen 22. aprila 1946. godine) je engleski fizičar, književnik i radio-televizijska zvijezda, profesor na državnom univerzitetu u Arizoni, kao i direktor BEYOND: Centar za fundamentalne koncepte u nauci. Povezan je sa Institutom za kvantne studije na Univerzitetu Chapman u Kaliforniji. Imao je prethodna akademska imenovanja na Univerzitetu u Kembridžu, Univerzitetskom koledžu u Londonu, Univerzitetu Newcastle upon Tyne, Univerzitetu Adelaide i Univerzitetu Macquarie. Njegovi istraživački interesi su u oblasti kozmologije, kvantne teorije polja i astrobiologije. Predložio je da jednosmerna poseta na Mars može biti održiva opcija.

Biofizika, Fizika i ekonomija, Sociofizika, Špekulativne teorije, Termoekonomija

Termodinamika života na primjeru Wall Streeta?

Leave a comment

Termodinamika života

Occupy Wall Street izdanje

Na Wall Street- u svi uzvikuju na burzi: “Ja imam obavijest.”,  “Ja imam obavijest!”,  “Ne, ja imam obavijest.”

Ne, vi ste svi osuđeni da izgubite.

Pravila su:

1. Vi morate igrati igru.
2. Vi ne možete pobijediti.
3. Vi ne možeti ni odigrati neriješeno.
4. Vi ne možete predati partiju.

Je li to termodinamika? Temordinamika nema nikakve veze sa Wall Street-om. Mora da se šalite? Termodinamika ima sve sa Wall Streetom!

Počnimo sa onim šta vi želite. Vi želite bogatstvo. 70 % vas je zaradilo manje od 30 000 KM prošle godine. 1% populacije posjeduje oko 50 % bogatstva svake države. Bogati postaju bogatiji.

Na sceni je Ostwaldovo zrenje kod kojeg manje čestice se brže raspadaju jer imaju više atoma koji su slabo vezani od velikih čestica. Rast velikih čestica je opisan Ostwaldovom jednačinom. Što više se manje čestice raspadaju, to veće više rastu.

Male čestice su pod većim pritiskom od velikih, pa tako isto i kod ljudi. Siromašniji postaju siromašniji i gube poslove, a bogatiji postaju sve bogatiji i imaju sve više i više posla. Stanje u kojem svi imaju podjednako novca i podjednako su bogati je termodinamički nestabilno iz razloga što:

Mnogo je lakše formirati veće čestice dodavanjem energije, nego manje čestice. Tako isto kad vlada dodjeljuje novac, to najviše ide u korist velikim kompanijama. Tako isto kod Otswaldovog zrenja, manje čestice se smanjuju, a velike rastu, to im je sudbina.
Ljudi mogu poćeti kao jednaki, ali na kraju neko će izmisliti IPOD i poćeti se polahko bogatiti dok ne postane dominantan na tržištu. Jednom kad neko dobije brilijantnu ideju, tad se jednaka raspodjela raspada. Cijela ekonomska jednakost se raspada, bogati postaju bogatiji, a siromašni, siromašniji.

Izvor: