Επιμέλεια: Εφημέριος Τσαμπίκος Π. Πετρόπουλος
Η Φύση κατά την κλασική θεώρηση είναι ένα είδος μηχανικού αυτομάτου. Σήμερα ανακαλύπτουμε παντού αστάθειες, διακλαδώσεις, εξέλιξη. Αυτές οι διαπιστώσεις απαιτούν μια διαφορετική διατύπωση των νόμων της Φύσης που να συμπεριλαμβάνει την πιθανότητα και την άρση της χρονικής συμμετρίας.
Σημαντικό ρόλο σε αυτή την αλλαγή θεώρησης παίζει η φυσική μακράν της ισορροπίας καθώς και η θεωρία των δυναμικών συστημάτων. Σε αυτά τα πλαίσια περιγραφής της φύσης, το μέλλον δεν είναι δεδομένο. Τα γεγονότα και οι καινοτομίες συμπεριλαμβάνονται στην περιγραφή των φυσικών διεργασιών.
Σε ένα σύστημα σε ισορροπία, τα μόρια κινούνται άτακτα προς κάθε κατεύθυνση, σύμφωνα με τη στατιστική κατανομή Maxwell-Boltzmann. Εάν θερμάνουμε ένα αδρανές στρώμα υγρού στο κάτω μέρος, θα προκληθεί θερμική αταξία, που είναι χαοτική. Όταν το θερμάνουμε περαιτέρω, εάν το υγρό στρώμα είναι λεπτό, τότε θα σχηματιστούν στρόβιλοι. Αυτοί οι στρόβιλοι αποτελούν σχήματα οργάνωσης γνωστά ως κυψέλες του Benard, όπου δισεκατομμύρια μόρια συσχετίζονται, ώστε να μορφοδομηθούν οι στρόβιλοι. Συνεπώς τάξη δημιουργείται μακράν της ισορροπίας.
Αυτό το βλέπουμε σε πολλές περιπτώσεις. Όταν ήμουν νέος, είχα εντυπωσιαστεί πολύ από τη λεγόμενη θερμική διάχυση. Παραδείγματος χάριν, εάν θερμάνετε ένα ρευστό από τη μία πλευρά, παρατηρείτε διάχυση προς την άλλη πλευρά.
Παρόμοια σ’ ένα μείγμα δύο διαφορετικών αερίων, με «γαλάζια» και «ερυθρά» μόρια που δεν αντιδρούν χημικά, τα «γαλάζια» μόρια συσσωρεύονται στη μία πλευρά ενώ τα «ερυθρά» μόρια στην άλλη. Σχηματίζεται δηλαδή μια οργάνωση που δεν μπορεί να προκύψει σε συνθήκες ισορροπίας όπου έχουμε ομογενές μείγμα «γαλάζιων» και «ερυθρών» μορίων.
Το ουσιώδες είναι ότι ο σχηματισμός δομών και η πολυπλοκότητα εκδηλώνονται μακράν της ισορροπίας μέσω μη αναστρέψιμων διεργασιών. Γι’ αυτό πάντα θεωρούσα ότι η μη-αναστρεψιμότητα είναι η βάση των δομών που παρατηρούμε στο σύμπαν. Υπάρχει μεγάλη ποικιλία δομών: η δομή του Ήλιου, η δομή της Γης, οι γεωλογικοί σχηματισμοί που δημιουργήθηκαν μακράν της ισορροπίας με μη αναστρέψιμο τρόπο.
Το μυστήριο της ζωής κατά τον Ilya Prigogine
Η δομή της ζωής όπως τη γνωρίζουμε είναι αποτέλεσμα διακυμάνσεων μακράν της ισορροπίας. Είναι άγνωστο όμως ποιες διακυμάνσεις οδήγησαν στη ζωή. Μερικές είναι γενετικές. Ο γενετικός κώδικας είναι ο ίδιος παντού. Όμως υπάρχουν διαφορές μεταξύ του χιμπαντζή και του ανθρώπου.
Πιστεύεται ότι η γνώση του γονότυπου θα οδηγήσει στο φαινότυπο των διαφόρων μορφών ζωής, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου. Αυτή είναι πολύ αναγωγική αντίληψη. Πολλές μη αναστρέψιμες διεργασίες λαμβάνουν χώρα όχι μόνο κατά τη μεταγραφή της γενετικής πληροφορίας για το σχηματισμό του εμβρύου, αλλά και μετά τη γέννηση. Γι’ αυτό χρειάζεται να αναπτυχθεί η μη γενετική βιολογία στη βάση της θεωρίας της πολυπλοκότητας. Δεν είναι αλήθεια, για παράδειγμα, ότι με την κλωνοποίηση έχουμε δύο πανομοιότυπους ανθρώπους, διότι μετά τη γέννηση αναπτύσσονται και διαφοροποιούνται. Έχουμε πολύ απλά παραδείγματα σχηματισμού δομών.
Δεν γνωρίζουμε όμως ακόμη την προέλευση της ζωής. Πολλοί πιστεύουν ότι προέρχεται από κάποιον άλλο πλανήτη. Δεν γνωρίζουμε όμως ούτε την προέλευση του σύμπαντος. Υπάρχει η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης. Τι είναι όμως η Μεγάλη Έκρηξη; Πρόκειται για μια μετάβαση από το πρωταρχικό κβαντικό κενό στην ύλη; Πολλοί αποδίδουν ιδιαίτερες λειτουργίες στη Μεγάλη Έκρηξη, ότι εμπεριέχει τα πάντα, κάθε πληροφορία ακόμη και αυτή τη συζήτηση. Αυτό δεν μοιάζει πιθανό.
Νομίζω ότι η ύλη και η ζωή εμφανίστηκαν από μια μη-αναστρέψιμη διαδοχή διεργασιών μακράν της ισορροπίας, που δημιουργήθηκαν από διακυμάνσεις του πρωταρχικού κβαντικού κενού και δημιούργησαν εντροπία. Η μη-αναστρεψιμότητα οδηγεί σε συλλογικές πιθανολογικές περιγραφές που δεν ανάγονται στις μεμονωμένες περιγραφές μέσω τροχιών ή μέσω κυματοσυναρτήσεων που γνωρίζουμε από την κλασική και κβαντική μηχανική αντίστοιχα. Η αναγωγή της συλλογικής περιγραφής, εφικτή για πολύ απλά συστήματα, είναι αδύνατη στα πολύπλοκα θερμοδυναμικά συστήματα και κατά μείζονα λόγο στο σύμπαν.
Το σύμπαν καθώς βλέπουμε αλλάζει, διαστέλλεται και μάλιστα με επιτάχυνση. Νομίζω ότι το βέλος του χρόνου επηρεάζει κάθε οντότητα που ενυπάρχει στο σύμπαν. Εσείς γερνάτε, εγώ γερνώ, τα δέντρα γερνούν, οι αστέρες γερνούν, αλλά με διαφορετικούς ρυθμούς. Ταυτόχρονα όμως με τη γήρανση υπάρχει πρόοδος και καινοτομία. Κανείς δεν αμφιβάλλει ότι ο Μιχαήλ ‘Άγγελος ήταν ένας καινοτόμος, ένας δημιουργός. Επίσης και οι επιστήμονες.
Ilya Prigogine (1917-2003 φιλόσοφος, φυσικός,χημικός)
Πηγή: physics4u.gr
Απέραντος θαυμασμός για τον νομπελίστα Ilya Prigogine! Λαμπρό μυαλό, εξαιρετικός οραματιστής! Και με τι δεν ασχολήθηκε. Βιολογία, ψυχολογία, φυσική, μαθηματικά! Μετά τον πόλεμο, όπου είχε πάρει ενεργό μέρος στην Αντίσταση κατά των Γερμανών κατακτητών, αποφάσισε να ασχοληθεί με τη θερμοδυναμική των συστημάτων που ανταλλάσσουν ύλη και ενέργεια ενώ βρίσκονται μακριά από μια κατάσταση ισορροπίας. Με τις εργασίες του κατάφερε να δείξει ότι αν και μακριά από την ισορροπία εμφανίζονται αστάθειες και διακλαδώσεις με τελικό αποτέλεσμα την ανάδυση νέων χωροχρονικά οργανωμένων μορφών.
Στην κυριολεξία σαν τον ταχυδακτυλουργό παρουσίασε τη ζωή να βγαίνει μέσα από τον δυναμικό μηχανισμό του χάους.
Ελληνολάτρης και ιδρυτής του Κέντρου Πολυπλοκότητας στη Θράκη με άξιο συνεργάτη και συντονιστή των πολλών προγραμμάτων που τρέχουν παγκοσμίως, τον φυσικό Γιάννη Αντωνίου!
Μάκης Ελβανίδης
Σημαντικό ρόλο σε αυτή την αλλαγή θεώρησης παίζει η φυσική μακράν της ισορροπίας καθώς και η θεωρία των δυναμικών συστημάτων. Σε αυτά τα πλαίσια περιγραφής της φύσης, το μέλλον δεν είναι δεδομένο. Τα γεγονότα και οι καινοτομίες συμπεριλαμβάνονται στην περιγραφή των φυσικών διεργασιών.
Σε ένα σύστημα σε ισορροπία, τα μόρια κινούνται άτακτα προς κάθε κατεύθυνση, σύμφωνα με τη στατιστική κατανομή Maxwell-Boltzmann. Εάν θερμάνουμε ένα αδρανές στρώμα υγρού στο κάτω μέρος, θα προκληθεί θερμική αταξία, που είναι χαοτική. Όταν το θερμάνουμε περαιτέρω, εάν το υγρό στρώμα είναι λεπτό, τότε θα σχηματιστούν στρόβιλοι. Αυτοί οι στρόβιλοι αποτελούν σχήματα οργάνωσης γνωστά ως κυψέλες του Benard, όπου δισεκατομμύρια μόρια συσχετίζονται, ώστε να μορφοδομηθούν οι στρόβιλοι. Συνεπώς τάξη δημιουργείται μακράν της ισορροπίας.
Αυτό το βλέπουμε σε πολλές περιπτώσεις. Όταν ήμουν νέος, είχα εντυπωσιαστεί πολύ από τη λεγόμενη θερμική διάχυση. Παραδείγματος χάριν, εάν θερμάνετε ένα ρευστό από τη μία πλευρά, παρατηρείτε διάχυση προς την άλλη πλευρά.
Παρόμοια σ’ ένα μείγμα δύο διαφορετικών αερίων, με «γαλάζια» και «ερυθρά» μόρια που δεν αντιδρούν χημικά, τα «γαλάζια» μόρια συσσωρεύονται στη μία πλευρά ενώ τα «ερυθρά» μόρια στην άλλη. Σχηματίζεται δηλαδή μια οργάνωση που δεν μπορεί να προκύψει σε συνθήκες ισορροπίας όπου έχουμε ομογενές μείγμα «γαλάζιων» και «ερυθρών» μορίων.
Το ουσιώδες είναι ότι ο σχηματισμός δομών και η πολυπλοκότητα εκδηλώνονται μακράν της ισορροπίας μέσω μη αναστρέψιμων διεργασιών. Γι’ αυτό πάντα θεωρούσα ότι η μη-αναστρεψιμότητα είναι η βάση των δομών που παρατηρούμε στο σύμπαν. Υπάρχει μεγάλη ποικιλία δομών: η δομή του Ήλιου, η δομή της Γης, οι γεωλογικοί σχηματισμοί που δημιουργήθηκαν μακράν της ισορροπίας με μη αναστρέψιμο τρόπο.
Το μυστήριο της ζωής κατά τον Ilya Prigogine
Η δομή της ζωής όπως τη γνωρίζουμε είναι αποτέλεσμα διακυμάνσεων μακράν της ισορροπίας. Είναι άγνωστο όμως ποιες διακυμάνσεις οδήγησαν στη ζωή. Μερικές είναι γενετικές. Ο γενετικός κώδικας είναι ο ίδιος παντού. Όμως υπάρχουν διαφορές μεταξύ του χιμπαντζή και του ανθρώπου.
Πιστεύεται ότι η γνώση του γονότυπου θα οδηγήσει στο φαινότυπο των διαφόρων μορφών ζωής, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου. Αυτή είναι πολύ αναγωγική αντίληψη. Πολλές μη αναστρέψιμες διεργασίες λαμβάνουν χώρα όχι μόνο κατά τη μεταγραφή της γενετικής πληροφορίας για το σχηματισμό του εμβρύου, αλλά και μετά τη γέννηση. Γι’ αυτό χρειάζεται να αναπτυχθεί η μη γενετική βιολογία στη βάση της θεωρίας της πολυπλοκότητας. Δεν είναι αλήθεια, για παράδειγμα, ότι με την κλωνοποίηση έχουμε δύο πανομοιότυπους ανθρώπους, διότι μετά τη γέννηση αναπτύσσονται και διαφοροποιούνται. Έχουμε πολύ απλά παραδείγματα σχηματισμού δομών.
Δεν γνωρίζουμε όμως ακόμη την προέλευση της ζωής. Πολλοί πιστεύουν ότι προέρχεται από κάποιον άλλο πλανήτη. Δεν γνωρίζουμε όμως ούτε την προέλευση του σύμπαντος. Υπάρχει η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης. Τι είναι όμως η Μεγάλη Έκρηξη; Πρόκειται για μια μετάβαση από το πρωταρχικό κβαντικό κενό στην ύλη; Πολλοί αποδίδουν ιδιαίτερες λειτουργίες στη Μεγάλη Έκρηξη, ότι εμπεριέχει τα πάντα, κάθε πληροφορία ακόμη και αυτή τη συζήτηση. Αυτό δεν μοιάζει πιθανό.
Νομίζω ότι η ύλη και η ζωή εμφανίστηκαν από μια μη-αναστρέψιμη διαδοχή διεργασιών μακράν της ισορροπίας, που δημιουργήθηκαν από διακυμάνσεις του πρωταρχικού κβαντικού κενού και δημιούργησαν εντροπία. Η μη-αναστρεψιμότητα οδηγεί σε συλλογικές πιθανολογικές περιγραφές που δεν ανάγονται στις μεμονωμένες περιγραφές μέσω τροχιών ή μέσω κυματοσυναρτήσεων που γνωρίζουμε από την κλασική και κβαντική μηχανική αντίστοιχα. Η αναγωγή της συλλογικής περιγραφής, εφικτή για πολύ απλά συστήματα, είναι αδύνατη στα πολύπλοκα θερμοδυναμικά συστήματα και κατά μείζονα λόγο στο σύμπαν.
Το σύμπαν καθώς βλέπουμε αλλάζει, διαστέλλεται και μάλιστα με επιτάχυνση. Νομίζω ότι το βέλος του χρόνου επηρεάζει κάθε οντότητα που ενυπάρχει στο σύμπαν. Εσείς γερνάτε, εγώ γερνώ, τα δέντρα γερνούν, οι αστέρες γερνούν, αλλά με διαφορετικούς ρυθμούς. Ταυτόχρονα όμως με τη γήρανση υπάρχει πρόοδος και καινοτομία. Κανείς δεν αμφιβάλλει ότι ο Μιχαήλ ‘Άγγελος ήταν ένας καινοτόμος, ένας δημιουργός. Επίσης και οι επιστήμονες.
Ilya Prigogine (1917-2003 φιλόσοφος, φυσικός,χημικός)
Πηγή: physics4u.gr
Απέραντος θαυμασμός για τον νομπελίστα Ilya Prigogine! Λαμπρό μυαλό, εξαιρετικός οραματιστής! Και με τι δεν ασχολήθηκε. Βιολογία, ψυχολογία, φυσική, μαθηματικά! Μετά τον πόλεμο, όπου είχε πάρει ενεργό μέρος στην Αντίσταση κατά των Γερμανών κατακτητών, αποφάσισε να ασχοληθεί με τη θερμοδυναμική των συστημάτων που ανταλλάσσουν ύλη και ενέργεια ενώ βρίσκονται μακριά από μια κατάσταση ισορροπίας. Με τις εργασίες του κατάφερε να δείξει ότι αν και μακριά από την ισορροπία εμφανίζονται αστάθειες και διακλαδώσεις με τελικό αποτέλεσμα την ανάδυση νέων χωροχρονικά οργανωμένων μορφών.
Στην κυριολεξία σαν τον ταχυδακτυλουργό παρουσίασε τη ζωή να βγαίνει μέσα από τον δυναμικό μηχανισμό του χάους.
Ελληνολάτρης και ιδρυτής του Κέντρου Πολυπλοκότητας στη Θράκη με άξιο συνεργάτη και συντονιστή των πολλών προγραμμάτων που τρέχουν παγκοσμίως, τον φυσικό Γιάννη Αντωνίου!
Μάκης Ελβανίδης
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.