Размещено на http://www.allbest.ru/

Тюменский государственный архитектурно-строительный университет

Реферат

по концепции современного естествознания

Тема: Жизнь как «антиэнтропийный процесс»

Выполнила:

студентка 1 курса ГМУ

Ширикова Юлия

Тюмень

2012

Содержание

• Натуралистические представления русской философии
• Жизнь как «антиэнтропийный процесс»
• Несколько иная трактовка жизни как антиэнтропийного явления
• Список литературы

Натуралистические представления русской философии

Антиэнтропия - это структурированная и упорядоченная величина обратная энтропии, характеризующая степень неопределённости системы.

Антиэнтропия - упорядочивание энергии организма человека, она положительно сказывается на всех клетках и на деятельности всех без исключениях органов, поддерживая их жизненные функции и замедляя старение.

В организме человека одновременно идут процессы накопления энтропии и процессы, компенсирующие рост энтропии. Нарушение баланса приводит к развитию к различным последствиям от усталости до серьёзных заболеваний. Даже незначительное уменьшение антиэнтропии приводит к ухудшению состояния здоровья и ускорят процессы старения.

Первым понятие отрицательная энтропия употребил в 1945 г. известный австрийский физик Э. Шредингер, который, анализируя с термодинамических позиций жизнедеятельность органического мира, пришел к выводу, что биологическим системам для своего существования необходимо извлекать из окружающей среды отрицательную энтропию, чтобы компенсировать внутреннее производство энтропии, и тем самым тормозить свое движение в сторону термодинамического равновесия, соответствующего состоянию смерти Шредингер. Э. Что такое жизнь? Точка зрения физика. М., 1972.

Собственно говоря, своим существованием человек нагло и демонстративно нарушает второй закон термодинамики. Согласно этому закону, все физические процессы в конечном итоге направлены в сторону энтропии (термодинамического равновесия), а ведь органическая жизнь возникла явно вопреки энтропийной направленности мира. Попробуем вскипятить чайник и выключить газовую горелку. Через энное количество времени температура воды в чайнике сравняется с температурой воздуха. Это и есть грубая модель действия энтропии. Если нет энергетической подпитки извне, любое физическое тело (материя) стремится прийти в равновесие с окружающей средой, приблизиться к максимально хаотическому состоянию. В этом смысле цель бытия материи - энергии - максимально равномерное (и в тепловом, и в динамическом смысле) рассредоточение в пространстве. И вот в этой стройной логической схеме, "как незаконная комета в кругу расчисленных светил", обнаруживается органическая жизнь, стремящаяся противостоять энтропии, создающая антиэнтропийную модель бытия.

Внутри человеческого организма (как и у всех других видов органической материи) есть своего рода "газовая горелка", рассчитанная на определенный срок работы. Живой организм - упорядоченная структура, с помощью метаболизма (обмена веществ) противостоящая переходу в равновесие с окружающей средой. Впрочем, еще в 1955 году Эрвин Шредингер возражал против примитивного трактования метаболизма как основы жизни.

"...Представляется нелепостью,- писал он,- чтобы главным был именно обмен веществ. Любой атом азота, кислорода, серы и т. п. так же хорош, как любой другой атом того же элемента. Что же достигается их обменом? Одно время наше любопытство удовлетворялось утверждением, что мы питаемся энергией. В ресторанах некоторых стран вы могли бы найти карточки-меню, указывающие цену каждого блюда и содержание в нем энергии (калорий). Нечего и говорить, что это нелепость, ибо во взрослом организме содержание энергии так же постоянно, как и содержание материи. Каждая калория, конечно, имеет ту же ценность, что и любая другая, поэтому нельзя понять, чему может помочь простой обмен калорий".

Что же тогда составляет драгоценное нечто, содержащееся в нашей пище, что предохраняет нас от смерти? На это легко ответить, считает Шредингер. "Каждый процесс, явление, событие (назовите его, как хотите), короче говоря, все, что происходит в Природе, означает увеличение энтропии в той части Вселенной, где это имеет место. 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. 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. Отрицательная энтропия - это то, чем организм питается. Или, чтобы выразить это менее парадоксально, существенно в метаболизме то, что организму удается освобождаться от всей той энтропии, которую он вынужден производить, пока он жив".

Разъясняя механизм задержки перехода живого организма к термодинамическому равновесию (т. е. к смерти), неуклюжее выражение "отрицательная энтропия" Шредингер заменяет выражением "энтропия, взятая с отрицательным знаком, которая "есть сама по себе мера упорядоченности". Человеческий организм может противостоять смерти, лишь поддерживая себя на достаточно высоком уровне упорядоченности. Для этого ему нужно извлекать упорядоченность ив окружающей среды, дабы компенсировать энтропийные процессы, идущие в клетках. Вот почему живой организм не может питаться химическими веществами в первозданном виде, то есть - находящимися на низкой стадии упорядоченности. Нам для питания необходимо крайне хорошо упорядоченное состояние материи в более или менее сложных органических соединениях.

Следующий вопрос, который мы задаем себе, исходя из теории "отрицательной энтропии", таков: почему же мы все-таки умираем, несмотря на то, что можем отлично питаться "органической упорядоченностью"? Умирают даже миллионеры, которые могут поглощать "отрицательную энтропию" любого качества и количества. Дело в том, что противостоянием энтропии в нашем организме заведует специальная программа, заложенная в наших генах. Программа эта рассчитана на определенный срок работ, после которого приводные ремни управления организмом рвутся, и тело начинает разрушаться по частям. (К вопросу о том, кто заложил в нас эту программу, мы еще вернемся.) Раньше ученые считали, что клетки человека могут делиться бесчисленное количество раз. Но Леонард Хайфлик обнаружил печальное для нас качество клеток - предел их деления. Таким образом, подтвердилась блестящая догадка Шредингера о сходстве между часовым механизмом и организмом. Это сходство, по словам физика, просто и исключительно сводится к тому, что в основе последнего лежит твердое тело - апериодический кристалл, образующий наследственное вещество, не подверженное воздействию беспорядочного теплового движения.

"Но, пожалуйста, не ставьте мне в вину,- кокетливо оправдывается Шредингер,- что я будто бы называю хромосомные нити "зубцами органической машины", но крайней мере, не делайте этого без ссылки на те глубокие физические теории, на которых основано сходство. Потому что действительно не нужно большого красноречия, чтобы напомнить основное различие между ними и оправдать для биологического случая эпитеты - новый и беспрецедентный.

Наиболее поразительными различиями являются, во-первых, своеобразное распределение "зубцов" в многоклеточном организме и, во-вторых, то, что отдельный зубец - негрубое человеческое изделие, а прекраснейший шедевр, когда-либо созданный по милости Господней квантовой механики".

Несколько иная трактовка жизни как антиэнтропийного явления

Жизнь - по-видимому, сложнейшее явление во Вселенной.

Своеобразие способа существования живой материи (биологических объектов) заключается в том, что все живое от клетки до человека функционирует, только поддерживая определенную (и создавая новую) степень упорядоченности в себе и в окружающей среде. Можно утверждать, что биологические объекты локально уменьшают энтропию среды обитания или увеличивают информативность ее состояния. В этом принципиальное отличие живого, от неживого.

Действительно, любой объект, кроме живого, будучи предоставлен самому себе; постепенно деградирует, то есть энтропия его состояния увеличивается. Так, например, разрушаются со временем под действием внешних факторов брошенные здания: ржавеют металлические детали, гниют деревянные и т. д.

Живое же, соприкасаясь с внешним миром (инстинктивно или сознательно), поддерживает определенный стационарный уровень своих внутренних систем (то, что в медицине называется гомеостазом). Сложные биологические системы (например, человек) способны, кроме того, преобразовывать окружающую действительность таким образом, чтобы сделать свое существование более комфортным. Ясно, что такое преобразование должно носить упорядочивающий характер: строительство различных сооружений, добыча полезных ископаемых, их обогащение и т. д.

При этом не следует думать, что биообъекты нарушают фундаментальный второй закон термодинамики, согласно которому энтропия любой изолированной системы должна увеличиваться. Дело в том, что живые биосистемы, являются, существенно, неравновесными, так как обмениваются с окружающей средой веществом и энергией. Термодинамика таких систем (их еще называют открытыми) разработана в основном усилиями лауреата Нобелевской премии И. Пригожиным.

Приведём, к примеру, биосферу Земли, если посчитать (конечно, достаточно условно), что Солнечная система является изолированной. В этом случае гигантское производство энтропии за счет излучения Солнца значительно перекрывает ее уменьшение в живых организмах и растениях на Земле, и энтропия всей системы в целом растет.

Особый интерес представляют стационарные состояния открытых неравновесных систем. Стационарное состояние достигается тогда, когда производство энтропии системой точно компенсируется уходом энтропии во внешнюю среду.

Стационарные состояния могут существовать только в открытых системах. Эти состояния являются, существенно, неравновесными, так как достигаются вдали от равновесия. Живой организм является одной из таких систем, которые обладают способностью поддерживать свои параметры более или менее постоянными за счет взаимодействия с окружающей средой.

Помимо уменьшения энтропии, то есть производства порядка в рамках собственного организма, биологическая система способна увеличивать упорядоченность и в окружающей среде. Человек в этом смысле - наиболее показательный пример. Все виды промышленного и сельскохозяйственного производства приводят к созданию порядка из беспорядка (примеры здесь бесчисленны и очевидны). То же самое относится и к творческой деятельности. Так, ученые из разрозненных (беспорядочных) фактов создают строгие и последовательные (упорядоченные) теории; музыкальные фразы и тексты книг представляют собой составленные определенным образом чередования соответственно семи нот и букв алфавита. Конечно, следует помнить, что и в этих случаях производство энтропии за счет "отходов" (в прямом и переносном смысле) не дает нарушить второе начало.

Обычно говорят, что жизнь- это способ существования биологических объектов. Это слишком общее определение, никак не характеризующее данное явление. Теперь мы можем его уточнить, сказав, что отличительной чертой этого способа существования является производство негэнтропии (отрицательной энтропии) или информации. Именно это отличает живое от неживого. Именно это позволяет живому оставаться живым, а в определенных случаях, кроме того, и улучшать условия жизни.

Список литературы:

Шредингер. Э. Что такое жизнь? Точка зрения физика. М., 1972

Размещено на Allbest.ru