Предлагаю обсудить определение жизни, которое пришло мне в голову.
Жизнью называется такой процесс, который достаточно длительное время поддерживает в неизменности некоторую, достаточно малую, материальную структуру, причём отношение времени поддержания к характерному размеру структуры (коэффициент L) превышает коэффициент некоторый критерий L0.
Значение критерия дискуссионно. Предлагаю измерять и размер и время в метрах, взять за образец размер гена (верхняя оценка 10 микрометров, размер хромосомы, = 1E-5 метров) и примерно прикинуть продолжительность поддержания консервативных генов (нижняя оценка 500 млн. лет, срок возникновения жизни на Земле, = 5E24 метров). Получится L0=5E29.
Примечания
А.
Жизнью является не сама поддерживаемая структура, а процесс, который её поддерживает.
Б.
Под неизменностью понимается не обязательно неизменное во все моменты времени состояние. Допустимо циклическое изменение структуры, но с обязательным последующим её восстановлением (как происходит с ДНК, когда двойная спираль в процессе репликации сначала разделяется, потом комплементарно достраиваетсся).
В.
Живым объектом или живым существом называется элемент всего процесса жизни. Например, человек является живым, но он не тождественен жизни. Единственным известным нам примером процесса жизни является вся земная биосфера.
Г.
Чтобы найти жизнь, надо
1) найти достаточно малую материальную структуру
2) убедиться, что она существует достаточно долго в неизменности (с учётом примечания)
3) найти процесс, который обеспечивает её поддержание в неизменности
Д.
Если имеется некий объект, поддержание которого происходит САМО, то поддерживающим его процессом следует считать законы природы, то есть, природу, как таковую, Вселенную. Следующий отсюда вывод о том, что Вселенная живая, надо считать тривиальным и не заслуживающим интереса.
Е.
Чтобы проверить процесс-кандидат на то, является ли он жизнью, надо
1) выделить материальные структуры, которые он сохраняет в неизменности
2) определить для них отношение L
3) если оно больше L0, то процесс является живым
Ё.
Чтобы опровергнуть приведённое определение, надо
1) выделить достаточно малую материальную структуру
2) доказать, что она существует достаточно долго в неизменности
3) найти процесс, который поддерживает её в неизменности
4) обосновать, что по общепринятому мнению, этот процесс не является живым
Цитата: "Dims"Чтобы опровергнуть приведённое определение, надо
1) выделить достаточно малую материальную структуру
2) доказать, что она существует достаточно долго в неизменности
3) найти процесс, который поддерживает её в неизменности
4) обосновать, что по общепринятому мнению, этот процесс не является живым
Пламя свечи... воронка водоворота... солнечная плазма... (вернее, процесс, поддерживающий все эти системы).
А вообще, конечно, тема затронута очень интересная. Чуть позже отпишусь.
Сказал бы что любой стабильный атом или частица попадают под определение, но тут не ясен процесс, который его поддерживает в стабильном остоянии и думаю, что нет тут никакого процесса. Так что пока работает
Цитата: "Imperor"
Пламя свечи... воронка водоворота... солнечная плазма... (вернее, процесс, поддерживающий все эти системы).
Пламя свечи держится, допустим 30 минут, его размер 2 сантиметра. Получается L=3E13
Водоворот -- где, в ванной?
Солнечная плазма? В смысле Солнце?
Возраст 5 млрд лет, размеры 1,4 млн км, получается L=3E16.
Цитата: "DNAoidea"Так что пока работает
Не только работает, но и даёт критерий, по которому можно определить, скажем, есть ли жизнь на Марсе.
Возраст T Марса пусть будет 4 млрд. лет, как и Земли. Это означает, что размер структур, которые там надо найти, чтобы убедиться, что там есть жизнь, не может превышать T/L0 = 7e-5 м = 70 мкм.
Ясно, что таких мелких структур на Марсе мы ещё не рассматривали.
СЛЕДСТВИЕ
Планета (сравнимого с Землёй возраста) является безжизненной, если на ней не обнаружено структур, существующих на протяжении большей части срока существования планеты и имеющих размер менее 70 микрометров.
Всё-таки, мне кажется, что Медниковское определение точнее. Надо не только самоподдержку, но и наличие в системе компонента, подобного универсальной машине, хранящего в себе её структуру. Гейзеры, звёзды, воронки сразу вылетают.
Наличие в системе компонента... Вот не уверен, что это так уж обязательно. Вот возьмём Материнский эффект у заодышей и вспомним что есть некий белок (не помню название), способный превращать подобные ему белки в ту конформацию, которой он является. Правда материнский эффект и это существуют порознь и не пересекаются. Но если где-нибудь организм настолько увлечётс использованием матринского эффекта в купе с переделыванием одного белка под другой до такой степени, что белки смогут лепить друг друга из каких-нибуть комков аминокислот и клетки строить себя только использую только маркеры цитоплазмы или чего другого. Фантастика, конечно, но ведь и определение должно быть как можно более универсальным. Кстати, Димс, посчитайте коричневого карлика - время жизни ну 10^13 лет, размер вот точно не знаю, но думаю не больше десятой части разме Солнца.
Возьмём размер Юпитера - 140 тыс. км. Получим 6e21 -- мало! Но если бы даже было и достаточно -- то надо было бы ещё найти процесс, поддерживающий существование объекта. А его нет (=Вселенная).
Почему нет? Юпитер очень медленно сжимается - то есть процесс гравитационно сжатия...
Цитата: "DNAoidea"процесс гравитационно сжатия...
Что-то тут не так с термином "процесс". В любом случае, коэффициента не хватает.
А что понимется под процессом?
Надо подумать, как отфильтровать Вашу интерпретацию. Например, гравитационное сжатие Юпитера и гравитационное сжатие газопытевого облака в другой галактике -- это один процесс или два?
А может, лучше так? :)
Жизнь - это процесс непрерывного самовоспроизведения систем известного нам состава и строения, которые мы называем живыми организмами.
Где:
Живой организм - это высокоупорядоченная система, состоящая из нуклеиновых кислот, белков, жиров, углеводов, воды и т.п., собранных строго определенным образом, обладающая свойством непрерывного самовоспроизведения.
(сюда можно добавить Медниковское уточнение, если Вы считаете это принципиальным :) )
И, наконец:
Жизнь на Земле - это полностью автоматическая игра систем известного нам состава, структуры и принципа работы, которые мы называем живыми организмами.
Dims - думаю, что один и тот же.
Imperor - не очень универсально выходит. Правда других примеров нам не известно.
Цитата: "DNAoidea"Dims - думаю, что один и тот же.
В таком случае, Вы имеете в виду именно то, что я отсёк говоря "вся Вселенная", ведь это такого же рода процесс, что удерживает ядра, атомы и так далее.
Ну во Вселенной происходит много разных процессов. Кроме того слишком уж она велика, а живёт как раз не много до текущего ммомента. И если бесконечна в пространстве, то бесконечна и во времени. Так что её, думаю, можно сразу не учитывать.
Я думаю, что критерий можно усовершенствовать, обратившись к понятиям из области информатики.
Грубо говоря, количество информации в каждом состоянии это то, насколько оно маловероятно. А вероятность есть количество возможных состояний, делённое на количество всех состояний.
Таким образом, можно взять любую подсистему, с любой заданной точностью (не безграничной) и подсчитать количество информации в том факте, что система существует.
Для этого, нужно разделить количество возможных состояний, которые мы считаем существованием системы, на количество всех возможных состояний.
Например, планета. Мы можем взглянуть на планету, как на целое небесное тело. У нас останется всего два свободных параметра -- размер и масса. Допустим, распределение по эти параметрам известно. Тогда, информация, содержащаяся в факте существования Земли будет оцениваться той вероятностью, с которой образуется планета таких размеров и массой.
Получится не очень много информации, так как пространство свобод невелико.
И поэтому, хотя Земля сохраняется 4 миллиарда лет, коэффициент жизненности получится небольшим.
Образно говоря, невелико чудо, сохранять так мало информации так долго.
Если рассмотреть планету точнее, то есть, с учётом, например, тектоники литосферных плит, извержения вулканов, то количество информации получится больше. Однако, и время жизни каждого такого состояния окажется меньше.
Например, если рассмотреть Землю с точностью до материков, то время её время жизни сократится до 100 миллионов лет, когда раскололась Пангея.
То есть, увеличится количество информации, но уменьшится количество времени.
Далее.
Если взять атом или элементарную частицу, то тут опять получится мало информации. Атом одного химического элемента вообще практически может находиться только в одном состоянии, то есть, информации в этом факте мало.
Иными словами, если атом водорода пролетел между галактиками за миллиард лет и не претерпел изменений, это не круто, так как в факте существования атома мало информации.
То есть, новый коэффициент жизненности будет измеряться в единицах бит*секунда. То есть, чем больше информации чем дольше сохранялось, тем коэффициент жизненности больше.
Я убеждён, что этот коэффициент достигает максимальных значений на живом.
Тут мы используем логику креационистов: вероятность рождения живых молекул при простом подбрасывании монетки очень мала. Это значит, что в факте существования жизни заложено очень много информации. При том, что жизнь существует миллиарды лет, а некоторые консервативные гены имеют установленный возраст сравнимого порядка, то коэффициент жизненности получается очень большой.
Кстати.
Если всё высказанное мной верно, то это влечёт проверяемый вывод: все живые организмы в разных биосферах на разных планетах (когда таковые будут обнаружены) должны иметь различную "элементную базу".
В противном случае получилось бы, что наша живая химия неизбежна, то есть, она возникает с вероятностью 100% и, следовательно, в факте её существования не содержится информации. И, следовательно, она обладает низким коэффициентом жизненности и теория неверна.
Последний вывод верен только приусловии, что не было панспермии.
А это не доказано
Цитата: "Dims"Кстати.
Если всё высказанное мной верно, то это влечёт проверяемый вывод: все живые организмы в разных биосферах на разных планетах (когда таковые будут обнаружены) должны иметь различную "элементную базу".
В противном случае получилось бы, что наша живая химия неизбежна, то есть, она возникает с вероятностью 100% и, следовательно, в факте её существования не содержится информации. И, следовательно, она обладает низким коэффициентом жизненности и теория неверна.
Может наша живая химия и неизбежна, но только, скорее всего, за времена, во много раз превышающие всемя жизни нашей вселенной. Так что вывод, очевидно, не проверяем.
А автокаталитическая реакция Бутлерова - живая? Соотношения между соотношениями сахаров поддерживаются динамически на протяжении неограниченного времени. А вирус гепатита "С" с его дикой изменчивостью?
А где проходит реакция Бутлерова в естественных условиях?
Я не специалист, но я так понимаю, что для существовании этой реакции нужно поддерживать какие-то рамочные условия. Если их нарушить, то реакция остановится.
Вся суть в том, что в естественной среде присутствуют "шумы", которые рано или поздно нарушают существование. Эти шумы нельзя отсечь, потому что в них вся суть.
И живое и неживое могут отчасти сопротивляться шумам, но живое это делает лучше.
Цитата: "Dims"А где проходит реакция Бутлерова в естественных условиях?
Там, где есть водный раствор формальдегида и ультрафиолет для инициации процесса.
ЦитироватьИ живое и неживое могут отчасти сопротивляться шумам, но живое это делает лучше.
У живого, есть соответственно две фишки - наличие развитой химии противоположно направленных каталитических процессов (обеспечивают устойчивость в соответствии с принципом Ле-Шателье) и размножение с наследственностью и изменчивостью. Калькуляторы тоже могут размножаться (в среде с людьми и заводами), обладают наследственностью (хотя, их наследственная информация, как и наследственная информация о строении белков, хранится вне их самих), но не имеют биохимических систем с противоположно направленными реакциями.