Эрвин Шрёдингер и отрицательная энтропия

[black_warlock_iv]

Энтропия уменьшиться, порядок сохранится, но организм умрет.

Нет, не умрёт.

[rudnyi]

Есть явление анабиоза, и есть простейшие организмы, которые чего только не выдерживают. Но если взять организм посложнее, то дело будет плохо.

[black_warlock_iv]

Нет, не будет. У реальной криогеники проблема именно в том, что при реальном охлаждении порядок не сохраняется. В вашем идеализированном случае проблем не будет.

[rudnyi]

Вопрос тогда в том, что такое порядок в этом случае. Скорее более правильно говорить об организации, которая теряется.

Как вы отличаете реальное охлаждение от идеализированного?

[diakin]

«источник движения и развития жизни» это... постоянная накачка потоком свободной энергии и вынужденность вращения вещества под действием этого возмущения » (Н.С. Печуркин «Энергия и жизнь», стр.10).

«Под влиянием потоков энергии в разного рода открытых системах происходит возникновение сложных структур, где циклическое движение вещества вдруг обретает устойчивые формы, когда сложная структура возникает казалось бы на пустом месте».

«Постоянный приток свободной энергии — это только одно из условий поддержания стационарного состояния. Другое условие — наличие организации, позволяющей поглощать и использовать эту энергию. Биологическая эволюция как раз и состояла в медленном, постепенном формировании разнообразных типов организаций, приспособленных для извлечения свободной энергии из крайне разнообразного окружения.» ( Леви А., Сикевиц Ф.«Структура и функции клетки» М. 1971 г., с.29 )

Александр Прокофьевич Руденко (1925–2004) в 1964 году предложил концепцию, а в 1969 году изложил её развёрнуто в монографии. Основная идея: химическая эволюция — это не просто набор реакций, а саморазвитие каталитических систем, где эволюционирует сам катализатор.
Руденко А. П. «Теория саморазвития открытых каталитических систем» (М.: Изд‑во МГУ, 1969).

Ключевые моменты:

• Автокатализ как двигатель эволюции. В таких системах продукт реакции (или его производное) усиливает собственную генерацию — реакция самоускоряется. Это создаёт положительную обратную связь, которая позволяет системе «накапливать» изменения и усложняться.

• Открытые системы и поток энергии. Системы должны быть открытыми: получать энергию и вещество извне и сбрасывать продукты. Именно в таких неравновесных условиях возможна прогрессивная эволюция.

• «Эволюционирующее вещество» — катализаторы. В отличие от подхода, где эволюционируют молекулы, Руденко делал акцент на эволюции каталитической активности: катализатор меняется в ходе реакции, и выживают (усиливаются) те формы, которые лучше поддерживают поток.

О замкнутых системах речь идти не может, потому что с точки зрения термодинамики они неизбежно приходят к тепловому равновесию. Поэтому необходим источник внешней энергии, который будет "проворачивать механизмы" живой структуры (клетки). А для эволюции\усложнения структуры требуется и обмен веществом с внешней средой.
И кстати одноатомный идеальный газ , если его рассматривать с точки зрения механики, никак не стремится к некоему равновесному неупорядоченному состоянию. См. теорему Пуанкаре о возвращении. (https://habr.com/ru/articles/889924/)

[rudnyi]

Я знаком с теорией Руденко. В те времена я даже один раз был на его докладе, и сама идея - эволюционирующие катализаторы - мне тогда понравилась.

Я согласен, что метаболизм требует обмена веществом с окружением.

В статистической механике физики находят ряд способов, чтобы обойти теорему возврата. В последнее время для этого используется понятие типичного поведения (typicality) - возврат относится к нетипичному поведению. Не все этим удовлетворены и поэтому споры продолжаются.

[black_warlock_iv]

Теорема Пуанкаре о возвращении — чисто математический артефакт, физического смысла в ней нет, так как время возвращения намного превышает временной масштаб, на котором нас интересует поведение системы.

[rudnyi]

В данной ситуации, к сожалению, не так просто сказать, что такое физический смысл. Здесь можно начать с флуктуаций. Статистическая механика ввела флуктуации и существует много экспериментов по изучению флуктуаций. В этом случае появляется вопрос о возможности появления гигантских флуктуаций, поскольку теория не запрещает их появления, им просто приписывается крайне маленькая вероятность. Таким образом, вопрос становится таким: какая вероятность имеет физический смысл, а какая нет. Непонятно, как на него ответить.

[black_warlock_iv]

Так же как и всегда. Если величина сильно зависит от произвольных, случайных параметров модели (то есть тех, которые не являются отражением реальных черт моделируемого объекта), то она не имеет физического смысла.

В частности, если модель в принципе, из-за заложенной в неё идеализации, не способна адекватно описать систему на интервале времени , то вероятности меньше физического смысла не имеют.