Общие закономерности в природе

[ArefievPV]

Вы как раз демонстрируете классический подход, венцом которого будет тепловая смерть Вселенной. Что бы разобраться с флуктуацией, я уже давно попытался вывести формулу, ее описывающую (могу привести). Из этой формулы следует, что чем энергетически выше флуктуация, тем реже она происходит, а на протяженности выходит, что чем выше энергетика, тем в меньшей области она может проявиться. В конце-концов получается, что ожидание любой сверхфлуктуации бесперспективное дело.

Нет. Совсем не классический. И про вероятность в данном случае совершенно не корректно говорить. Если времени нет, то и вероятность такого события равна единице. То есть оно случиться неизбежно.
Между проявлением одной флуктуации (вселенского масштаба) и проявлением другой не существует временного отрезка. Не существует наблюдателя. И про слово «реже» можно забыть.
К слову, по поводу вероятности некоего события.
При подбрасывании монетки с вероятностью около 50% выпадает «орёл», около 50% «решка».
Но если даже в серии из множества бросков выпало подряд в первых 100 бросках «орёл», то вероятность в 101 броске по прежнему останется 50/50 (а не «решка» как многие думают)... Вы можете судить только о вероятности выпадения определённого результата на протяжении определённой серии. То есть при 1000 броско должно выпасть примерно 500 «решек». Но если у Вас серия не ограничена каким-либо конечным числом (а для Вселенной это так и есть!!!), то подряд может выпадать хоть 1000000, хоть 1000000000, хоть... и т.д. «решек». Бросайте монетку, условно говоря, миллиард лет (по миллиону бросков в год) и глядишь, между духсотым миллионом и двухсот первым миллионом лет у Вас и выпадет подряд миллион «решек». И никакого нарушения вероятности не будет... Не бывает никакой абсолютной вероятности. Всегда только относительная.

И по поводу энергетики.
Совершенно наоборот. Чем выше энергетика «связи», тем большую область вселенной она выявляет («освещает», «высвечивает», так сказать). И не забывайте, сами виды взаимодействия (и соответствующие виды энергии) – это уже «проявленные» формы материи в результате некоего «пробоя»...
«Напряжённость» энергии порождает (точнее выявляет) флуктуацию, а возникший «переток» энергии утилизирует, так сказать» флуктуацию. Как с обкладками заряженного конденсатора. При уменьшении расстояния (увеличении напряжённости электромагнитного поля) возникает искра (выявляется флуктуация в виде «сорванных» электронов с электронных оболочек атомов), электрический ток, который уравнивает потенциалы (следом и флуктуацию ликвидирует).

[василий андреевич]

Хорошо, спорить не буду. Просто подобные варианты я обсасываю с Религиозными учеными людьми совсем на другом форуме. По мне, так вера в сверхфлуктуацию ничем не отличается от Веры в Творца.
  Кунин и Шерман Вам в помощь.

[ArefievPV]

Что-то я не понял смысл Вашего поста. Причём здесь вера? Кто тут речь ведёт о вере (не важно, в Творца или сверхфлуктуацию)? Тема-то о самых общих закономерностях.
В любом случае для построения картины мира Вы должны будете пользоваться набором неких аксиом (постулатов, не требующих доказательств). Затем «собрать» на основе этих аксиом внутренне не противоречивую «картинку мироздания». А уж потом проверять совпадает ли сия «картинка» с наблюдаемыми явлениями. Типа, можно ли на основе этой «картинки» делать какие-то прогнозы и т.д.

[василий андреевич]

Что-то я не понял смысл Вашего поста. Причём здесь вера? Кто тут речь ведёт о вере (не важно, в Творца или сверхфлуктуацию)? Тема-то о самых общих закономерностях.

Хорошо, сегодня-завтра у меня есть возможность отвечать обстоятельно.
Аксиома должна быть самоочевидна. С этой точки зрения Творение наиболее аксиоматично. Просто эволюционист принципиально не соглашается с Творчеством Природы-бога и пытается подвести под "появление изничего" научную базу. В случае с возникновением жизни на Земле есть два альтернативных подхода. Либо ББВ (большой биологический взрыв), т.е. абиогенезная случайность, либо закономерная постепенная эволюция косного в живое. Я придерживаюсь последнего, ибо не делаю принципиальных различий между эволюциями. Но отдаю себе отчет, что ни для первого, ни для второго варианта у нашей планеты не достанет времени - миллиард лет, это слишком мало (панспермию рассматривать не хочу).
  И вот я сделаю заявление, которое покажется Вам странным. Я отвергаю Творца всего сущего, но признаю бога реальностью наших помыслов о строении мироздания. Но тогда, как гипотезу, придется рассматривать "вечную" Вселенную, не имеющую начала, и, следовательно, конца. А это тянет за собой необходимость стирать грань между косным и живым.
  Вот я по мере сил и стираю эту грань. Есть океан с минеральными и органическими соединениями. Вы предложили структуру считать ключевым понятием, я это поддерживаю. Но самопроизвольной структуризации не бывает, второй принцип запрещает. Но структуры повсюду вокруг нас. Следовательно, надо давать ответ: структуры либо от Творца, либо от Большого Взрыва. Я выбираю третье - структуризация - это эволюционный процесс при котором бифуркационные "струи" устремляются либо к энтропийному максимуму, либо к потенциальному минимуму. Осталось только договориться, каким образом вырабатываются потенциальные минимумы, занимаемые живыми организмами.
  Если "первичный океан" считать ни живым, ни косным, то процесс абиогенеза сводится к естественному "вытеснению" живого из "нейтрального". При этом разумеется, что я не знаю как появилась такая гигантская молекула, как РНК, а тем более ДНК. Случайностью тут даже не пахнет - это уж точно. Следовательно, надо искать-выводить-вычислять каким образом вырабатываются потенциальные ниши (отрицательные энергии), в которых по силам размещаться всё более сложным структурам.
  При этом принцип естественного отбора сохраняется, ибо всё, что не сохраняется, как унаследованность, прямиком следует к энтропийному рассеянию.

  Вот вкратце, мое мировоззрение, с физической точки зрения оно оправдано, но хотелось бы услышать критические замечания. Опровергающих его концепций я уже чуть коснулся.

[ArefievPV]

В случае с возникновением жизни на Земле есть два альтернативных подхода. Либо ББВ (большой биологический взрыв), т.е. абиогенезная случайность, либо закономерная постепенная эволюция косного в живое. Я придерживаюсь последнего, ибо не делаю принципиальных различий между эволюциями. Но отдаю себе отчет, что ни для первого, ни для второго варианта у нашей планеты не достанет времени - миллиард лет, это слишком мало (панспермию рассматривать не хочу).

Вариант номер два. На первом этапе (до возникновения репликации молекул) шёл простой перебор - вот на него возможно ушло времени порядком (да и условия подходящие должны были сложиться), но во Вселенной планет много... А после возникновения репликации (ещё не совсем живых) процесс пошёл стремительно. Ричард Докинз в "Слепом часовщике" очень доходчиво эту мысль расписал...
http://www.klex.ru/6qv
"Различие между нарастающим отбором (при котором каждое улучшение, пусть небольшое, используется как фундамент для будущей постройки), и одноразовым выбором (при котором каждая новая "попытка" делается "с нуля"), просто неимоверно огромно. Если бы эволюционный прогресс полагался на одноразовый отбор, то он никогда и нигде не имел бы места. Однако, если где-нибудь и как-нибудь слепые силы природы создадут условия для нарастающего отбора, то необыкновенные и удивительные последствия не заставят себя ждать. Собственно говоря, именно это и произошло на нашей планете, и мы с вами - одно из новейших, и может быть - самое необыкновенное и удивительное из этих последствий."
То есть не два альтернативных подхода, а всего один, состоящий из двух этапов. Первый - вопрос случайности, второй закономерный... А если учесть, что мест с подходящими условиями очень много, то и первый этап будет закономерен в масштабах вселенной (типа, не на этой планете, так на другой, вселенной-то без разницы).

[ArefievPV]

Вы предложили структуру считать ключевым понятием, я это поддерживаю. Но самопроизвольной структуризации не бывает, второй принцип запрещает.

Поправка. Ключевым понятием я предлагаю считать "связь".

[ArefievPV]

Но самопроизвольной структуризации не бывает, второй принцип запрещает. Но структуры повсюду вокруг нас. Следовательно, надо давать ответ: структуры либо от Творца, либо от Большого Взрыва. Я выбираю третье - структуризация - это эволюционный процесс при котором бифуркационные "струи" устремляются либо к энтропийному максимуму, либо к потенциальному минимуму. Осталось только договориться, каким образом вырабатываются потенциальные минимумы, занимаемые живыми организмами.

К сожалению, в Вашем третьем пути не просматривается начало этого эволюционного процесса. По факту он всё равно получается либо первым, либо вторым. Ведь так?

[ArefievPV]

Предлагаю немного по иному на это дело взглянуть. Флуктуации возникают (проявляются) во Вселенной постоянно. Перманентно все флуктуации постоянно присутствуют. При возникновении "связи" (любого "размера") флуктуация проявляется. Если это гигантская флуктуация, то в ней будут и наблюдаться процессы типа эволюции. В крохотной флуктуации проявиться разве, что отдельная микрочастица и сразу исчезнет... Вселенная как бы постоянно "кипит" флуктуациями. Мы сейчас и находимся в одной из таких гигантских флуктуаций. Если интересно рассмотреть такой подход, то могу попробовать его защитить. В определениях (в начале темы) я уже немного набросал по этой гипотезе... 

[василий андреевич]

Связь и структура - один чёрт, без внутренних связей нет структуры. Например, суть химических связей есть потенциальная, отрицательная энергия. Сила связи - это отношение (градиент) энергии к протяженности. Что бы разорвать связь надо совершить работу превышающую энергию связи. При этом в большинстве случаев наблюдается разлет осколков структуры, т.е. потенциальная энергия связи переходит в кинетическую, плюс, добавка от внешней силы, расколовшей потенциальную связь. Если нет излучения тепла, то таким осколкам уже не собраться в новую структуру. На то и энтропийный налог, что бы часть энергии рассеялась, и осколки сложились в новую структуру.
  Так в чем прелесть органических молекулярных и надмолекулярных связей? В том, что эволюция идет на самых низких уровнях организации. При тепловой флуктуации, превышающей энергию активации определенной связи, выделяющееся тепло (хаотическая кинетика) поглощается более высоким (надмолекулярным) уровнем организации, и разорванная связь легко восстанавливается. Это принцип сохранности. А вот принцип унаследованной изменчивости, или нарастающий отбор, не столь очевиден. И каким образом он происходит с точки зрения термодинамики?
  Будем разбираться, или оставим на как-нибудь? Дескать сославшись, что условия должны сами собой сложиться на одной из планет Вселенной. А может достаточно только тех условий, при которых есть вода "комнатной температуры"?

ПП. Ну вот пока отвечал, Вы еще постили... Буду читать.

[ArefievPV]

Будем разбираться, или оставим на как-нибудь? Дескать сославшись, что условия должны сами собой сложиться на одной из планет Вселенной. А может достаточно только тех условий, при которых есть вода "комнатной температуры"?

Для молекулярной биологии (жизни) наличие определённых условий обязательно. Но если существуют сложные самореплицирующиеся системы не на основе органики (например, в недрах звёзд, и т.д.), то и там будет происходить процесс эволюции, полагаю. Но вот будет ли это называться жизнью? Звёзды и галактики ведь тоже эволюционируют... Может и там отбор идёт на галактики наиболее приспособленные к условиям существования в данном флуктуационном "пузыре-гиганте"...

[василий андреевич]

Я попробую объясниться со своим третьим путем, не от сверхконцентарации Воли или материи к комковатостями на пути к тепловому року, а наоборот, к сверхконцентрациям из первичного хаоса, когда появляются (отбираются) системы, способные использовать, как закономерную работу, случайные разницы температур (энергоплотностей).
  А сие означает, что пытаюсь быть "святее Папы" или эволюционнее "дарвинизма".

  Мне понятно Ваше желание обозначить грань между эволюцией и каким-то обратным процессом, между жизнью и еще не жизнью. Но ведь не просто по недомыслию мы не можем четко сформулировать, что такое живое. Примеры простейшей репликации можно найти и в явно косном. Например, капельки анилина, взвешенные в воде будут расти за счет "поедания" соседей, а достигнув предела поверхностного натяжения делиться при изменении температуры.

  Я не знаю насколько у Вас получится, но попробуйте провести мысленный, но физически осмысленный эксперимент. Взгляните внутрь теоретического "ничто". Внутрь не физического вакуума (он кишит всякостями), а именно внутрь того, где быть ничего не может. И подумайте, что там можно наблюдать-регистрировать. Вскользь скажу, что подобные попытки привели к открытию космического излучения, которое подвели под теорию Большого Взрыва, как реликтовое излучение. Но ведь это излучение может не быть реликтом, а наоборот, той флуктуативностью, которая порождает материю. Наконец, попробуйте вычислить эту флуктуативность "ничто", исходя из идей Планка и Гейзенберга. Ведь ничто - это "просто" неопределенность состояния протяженности, длительности, абсолютной температуры (которая не может равняться нулю).

В конце-концов получается, что эволюция - это комплекс процессов типа градации и деградации. Но деградация первична, а потому любая случайность обречена на рассеяние с выделением свободной энергии. Тот, кто обладает этой энергией - живет до той поры, пока сам не деградирует с выделением той энергии, которую использует другая жизнь. И на каждом этапе живое становится не просто отличном от предшественника, а отличным в сторону все большей энергии активации собственной структуры. Вплоть до того тупика в развитии, что уже никакая вероятная флуктуация не сможет эту структуру разрушить.

[ArefievPV]

Будем разбираться, или оставим на как-нибудь? Дескать сославшись, что условия должны сами собой сложиться на одной из планет Вселенной. А может достаточно только тех условий, при которых есть вода "комнатной температуры"?

Для молекулярной биологии (жизни) наличие определённых условий обязательно. Но если существуют сложные самореплицирующиеся системы не на основе органики (например, в недрах звёзд, и т.д.), то и там будет происходить процесс эволюции, полагаю. Но вот будет ли это называться жизнью? Звёзды и галактики ведь тоже эволюционируют... Может и там отбор идёт на галактики наиболее приспособленные к условиям существования в данном флуктуационном "пузыре-гиганте"...

Добавлю немного.
http://paleoforum.ru/index.php/topic,8852.300.html
Ответ aevin #304:
"Жизнь - это копирование информации о том, как копировать эту информацию."
Типа, если получилось несколько копий объекта (с разной степенью подобия), то можно "включать" отбор по некоему параметру (что окружающая среда и делает). В итоге на каждом этапе копирования/отбраковки у нас будет один "потомок". "Цепочка" таких "потомков" во времени - это и будет наглядной иллюстрацией эволюции живого.
Теперь по поводу условий.
Если для углеродной жизни, то возможно, что воды комнатной температуры и хватит (и то не факт, нужен ещё некий градиент энергии, градиент концентрации в растворе различных химических соединений). Но вообще-то жизнь не обязательно должна быть на основе углерода.
Размещал ссылку здесь.
http://paleoforum.ru/index.php/topic,2220.555.html
Статья про неуглеродные формы.
http://www.popmech.ru/science/58460-neuglerodnye-formy-zhizni-kremniy-ili-azot/#full
«Азот никогда всерьез не рассматривался как основа для жизни, поскольку при нормальных условиях единственным стабильным азотоводородным соединением является аммиак NH3, — говорит Артем Оганов, руководитель лаборатории компьютерного дизайна материалов МФТИ, профессор Нью-Йоркского университета Стоуни-Брук и Сколковского института науки и технологий (Сколтех). — Однако недавно, проводя моделирование различных азотоводородных систем при высоких давлениях (до 800 ГПа) с помощью нашего алгоритма USPEX (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography, Универсальный предсказатель структур: эволюционная кристаллография, см. «ПМ» № 10'2010), наша группа обнаружила удивительную вещь. Оказалось, что при давлениях свыше 36 ГПа (360 000 атм) появляется целый ряд стабильных азотоводородов, таких как длинные одномерные полимерные цепи из звеньев N4H, N3H, N2H и NH, экзотические N9H4, образующие двухмерные листы атомов азота с присоединенными катионами NH4+, а также молекулярные соединения N8H, NH2, N3H7, NH4, NH5. Фактически мы обнаружили, что при давлениях порядка 40−60 ГПа азотоводородная химия по своему разнообразию значительно превосходит химию углеводородных соединений при нормальных условиях. Это позволяет надеяться, что химия систем с участием азота, водорода, кислорода и серы также более богата по своему разнообразию, чем традиционная органическая при нормальных условиях».
Шаг к жизни
Эта гипотеза группы Артема Оганова открывает совершенно неожиданные возможности в плане неуглеродной основы жизни. «Азотоводороды могут образовывать длинные полимерные цепи и даже двухмерные листы, — объясняет Артем. — Сейчас мы изучаем свойства подобных систем с участием кислорода, потом добавим к рассмотрению в наших моделях углерод и серу, а это, возможно, откроет путь к азотным аналогам углеродных белков, пусть для начала и самых простых, без активных центров и сложной структуры. Вопрос об источниках энергии для жизни, основанной на азоте, пока остается открытым, хотя это вполне могут быть какие-то пока неизвестные нам окислительно-восстановительные реакции, идущие в условиях высоких давлений. В реальности такие условия могут существовать в недрах планет-гигантов типа Урана или Нептуна, хотя температуры там слишком высоки. Но пока мы не знаем точно, какие реакции могут там происходить и какие из них важны для жизни, поэтому не можем достаточно точно оценить необходимый температурный диапазон».
Условия «обитания» живых существ на основе азотных соединений могут показаться читателям чрезвычайно экзотичными. Но достаточно вспомнить тот факт, что распространенность планет-гигантов в звездных системах как минимум не меньшая, чем каменистых земплеподобных планет. А это означает, что во Вселенной именно наша, углеродная жизнь может оказаться куда большей экзотикой."

[ArefievPV]

Мне понятно Ваше желание обозначить грань между эволюцией и каким-то обратным процессом, между жизнью и еще не жизнью. Но ведь не просто по недомыслию мы не можем четко сформулировать, что такое живое. Примеры простейшей репликации можно найти и в явно косном. Например, капельки анилина, взвешенные в воде будут расти за счет "поедания" соседей, а достигнув предела поверхностного натяжения делиться при изменении температуры. 

Повторюсь. Не надо "привязываться" к молекулам (в широком смысле, к химии). Почему-то определение (понятие) "жизнь" традиционно связывают со сложными молекулярными и надмолекулярными структурами. Да ещё дополнительно "сужают" это понятие обязательным наличием углерода. Если в мире появляется возможность репликации неких сложных систем (не важно на какой основе!!) с последующей "отбраковкой" копий по неким параметрам (опять-таки, не важно по каким), то уже можно говорить об эволюции и о живом (в широком понимании этого термина). Если система не реплицируется (в целом, либо реплицируются отдельные части) и не эволюционирует (не происходит "отбраковка" систем-копий, либо частей-копий), то данную систему, сколь бы сложной она не казалась, следует относить к косной.
Поэтому, систему состоящую из нуклонов (с "шубой" из мезонов"" в ядре атомов окутанной облаком из электронных оболочек тоже можно отнести к "живым". Вы можете сказать, что ведь атомы не реплицируются. Да, не реплицируются в земных условиях. Но в недрах звёзд атомы синтезируются и распадаются. Причём, на разных этапах эволюции (!!!) звезды могут отбор на атомы действует по разному. Где-то в результате "выживают" только ядра гелия, где-то углерода, где-то железа. То есть в звезде идёт репликация и отбраковка (по факту, эволюция) частей системы (атомов) и как следствие и сама такая система в целом (звезда) тоже эволюционирует. Само-собой эволюция системы в целом (звезды) не ограничивается только синтезом/распадам атомных ядер. Там, скорее всего, и структура неких устойчивых образований типа вихрей претерпевает эволюционные преобразования. Типа, конвективный (например, по типу Гольфстрима, с помощью волн Россби, или длинной цепочки вихрей) перенос энергии с более глубоких слоёв к поверхностным слоям должен отличаться при синтезе различных элементов. Условно говоря, размер вихрей переносящих энергию, при различных температурах и давлениях должен отличаться. А значит, при углеродном цикле отбраковываться будут одни вихри, при гелиевом другие. Соответственно и структура оболочек звезды также претерпевает изменения. А если ещё учесть переизлучение веществом звезды от внутренних слоёв к внешним, то система вообще оказывается колоссальной сложности. Мы чрезвычайно мало знаем о звёздах. Срок существования человечества очень мал по сравнению со сроком существования звёзд. И "записывать" звёзды в косные объекты, не разобравшись по существу с внутренним устройством и функционированием самих звёзд, по крайней мере, преждевременно.

[василий андреевич]

Я думаю, хорошо, если мы договорились не искать принципиальных отличий живого от не живого. Важно, что и то и другое способно эволюционировать. Мне только не нравится, когда понятие эволюции ограничивают способностью среды отбирать наилучшим образом выживающих копий (не клонов).
  Если вместо термина жизнь употребить термин "функционирование многоуровневых систем", то будет более информативно. Не бывает функционирования без того, что бы происходили обменные процессы между системой и средой. При этом среда не нечто наподобие климата, а то с чем система граничит и взаимодействует прямыми и обратными связями. Например для клетки в качестве среды выступает кровь, для минерала растворы, его омывающие.
  А вот что является средой для ДНК? Информация? Если жизнь - это "копировании информации, о том как копировать информацию" то необходимо четко уяснить, что информация это, во-первых, кодированный сигнал и необходимо указывать кто (что) этот сигнал, рождая, кодирует и кто, принимая, декодирует. А уже потом, как среда искажает этот сигнал, что бы превратить информацию в дезу, которая и отбирается, якобы, той средой, которая эту дезу и "сотворила". В принципе, не столь уж трудный путь рассудочной деятельности, но слишком отвлеченный, что бы его проверять на практике. Однако попробовать можно.
  Отправная точка "ажизнегенеза" может заключаться в данности хаоса любых элементов-кирпичиков. Хаос - это неупорядоченный обмен некодированными сигналами, каковыми являются тепловые флуктуации. Чем выше температура, тем выше хаос. В таком раскладе, эволюционировать, значит, избавиться от хаотизации, т.е. перейти к структуризации. Структура-система обязательно находится в своем потенциальном минимуме. Следовательно, хаотизирующее тепло должно быть распылено в среде, что естественно по второму (энтропийному) принципу. Но чем больше тепла в среде, тем сильнее тепловые удары среды по системе, и потому система обязательно развалится, если не "научится" возрождать себя с помощью "информации" о том, какова была структура, до того, как ей развалиться.
  Вот и подумайте, насколько введение понятия информация облегчило наш путь к пониманию?

[ArefievPV]

Вот и подумайте, насколько введение понятия информация облегчило наш путь к пониманию?

Предлагаю попробовать разделить сущности на три больших блока/категории: энергия-материя, пространство-время, энтропия-информация.