Живое вещество это…

При изучении земляных пластов, залегающих на разных глубинах, геологи и палеонтологи пришли к однозначным выводам – на нашей планете за многие миллионы лет флора и фауна значительно менялись. Появлялись новые формы и, что характерно, всё более сложные и более совершенные. Это и назвали эволюцией.

Немалое количество учёных задумалось: популярный закон возрастания энтропии требует, чтобы любой процесс протекал только в сторону рассеивания энергии и, в частности, теплоты. «Разрешены» процессы, результатом которых бывают увеличения беспорядка и выравнивание потенциалов, когда часть энергии упорядоченных процессов переходит в энергию неупорядоченных.

Однако эволюция имеет принципиально иную направленность, в живом организме из более простых ингредиентов составляются более сложные органические молекулы, а затем и части тела. И несть числа фактам, подтверждающим столь принципиальное отличие.
https://ic.pics.livejournal.com/ss69100/44650003/2542211/2542211_600.jpg

Следовательно, эволюция и сама жизнь есть большое чудо, вызывающее интерес и восторг. А так же, чем объяснить направление эволюции? Разрешите предложить следующий вариант подхода.

Начнём с парадоксального суждения – вероятность существования живых организмов имеет весьма большее значение по своей величине. Но здесь обязательна оговорка: при данных начальных условиях, при конкретных окружающих обстоятельствах.

Первые живые организмы на земле, прокариоты, появились четыре миллиарда лет тому назад, а то и раньше. Но столь долгое существование живых организмов – несколько миллиардов лет – и доказывает высокую вероятность существования живых организмов. Гранитные скалы выветриваются со временем, а живые организмы существуют, эволюционируют при этом, не смотря на катаклизмы.

И следующее парадоксальное утверждение – энтропии, как феноменологическая величина, растёт по ходу эволюции, по мере совершенствования живых организмов. Возможные обоснования для наших суждений приведём без явных математических выкладок, ни на секунду не забывая о существовании оных.

Всякий процесс — если он не равновесный — может протекать только в направлении более предпочтительного состояния.

Автору не удалось найти причины и аргументы, которые позволяли бы процессу протекать в сторону менее предпочтительного состояния, логика и здравый смысл восстают против этого. Конечно, при данных начальных условиях, при определённых и конкретных окружающих обстоятельствах.

Но «более предпочтительное» это то, которое обязательно является и более вероятным состоянием. А энтропия более вероятного, сиречь, более предпочтительного состояния всегда будет выше, чем у того исходного, что было начальным для данного процесса. Это обусловлено закономерностью Больцмана, определяющей энтропию, как логарифм вероятности состояния данной системы.

И поскольку любой процесс протекает в сторону более предпочтительного, более вероятного состояния, то энтропия увеличивается в любом процессе, за исключением равновесного. При данных начальных условиях, при определённых и конкретных окружающих обстоятельствах.

При любом процессе энергия либо теряется и рассеивается, либо накапливается и концентрируется (без равновесных процессов). Хорошо известно, что рассеивается энергия в тепловой машине и тому подобных ситуациях. А когда можно говорить о концентрации и накоплении энергии? Циолковский показал, что такие процессы протекают с участием гравитации. Подолинский увидел накопление и концентрацию в живых организмах.

Посмотрим на пшеничное зерно (или любое иное). Попав в почву, оно обязательно даёт росток при наличии благоприятных обстоятельств. Этот росток, пробившись из земли и зеленея, со временем вырастет в большой стебель, на вершине которого сформируется и дозреет колос с обилием зёрен, идентичных первому (из которого выросло наше растение).

Это факт — известный и очевидный. Но вот процесс противоположного направления никто и никогда в земных условиях не наблюдал. Неизвестно, чтобы взрослое растение изменялось в обратном направлении, когда сформировавшийся стебель, уменьшаясь и «молодея», вновь превратился бы в зерно (да, ещё и уходя в землю).

Следовательно, процесс роста, процесс формирования взрослого растения из семени (при благоприятных для того обстоятельствах) есть процесс необратимый. И, конечно, взросление любой живой особи из новорождённого организма тоже есть процесс необратимый. Факты в изобилии убеждают нас в этом.

И, при прочих равных обстоятельствах, вероятность существования взрослого организма выше, чем у тонкого ростка или детёныша. Ибо взрослый организм более крепкий, стойкий и выносливый по сравнению с молодой порослью. Перечисленное позволяет утверждать, что при онтогенезе энтропия живого существа, как логарифм вероятности состояния, увеличивается.

Вернёмся к эволюции. В ходе эволюции появляются всё более совершенные и сложно устроенные растения и животные. Но никому не известны факты с обратной тенденцией. (Анализ инволюции выходит за рамки данного разговора.) Следовательно, не только рост отдельных живых организмов, но и эволюция всего органического мира есть процессы необратимые.

И в силу таковой необратимости, Энтропия конечного, более вероятного состояния «обязана» быть выше, как логарифм вероятности данного состояния.

Энтропия всегда растёт – в частности об этом говорит Второе начало термодинамики. Однако термодинамика родилась при анализе процессов рассеивания. Тепловая машина, которую анализировал Клаузиус, рассеивает 95 %, а то и больше, имеющегося тепла.

При рассеивании обязательно часть энергии упорядоченных процессов уходит в энергию неупорядоченных процессов. Результатом рассеивания в итоге бывает хаос и беспорядок. В то время как функционирование живого организма имеет противоположный результат. Одной из наиболее характерных особенностей живых систем является создание сложных соединений, имеющих упорядоченную структуру.

При функционировании живых организмов мы видим возрастающий порядок и накопление энергии. Следовательно, процесс рассеивания не может быть основой живого. Логично утверждать – функционирование живого организма есть необратимый процесс концентрации энергии.

Или о том же – живое по своей сути есть необратимый процесс концентрации энергии. Процесс, который сегодня таится, образно выражаясь, за семью печатями.

Но именно такая точка зрения позволяет объяснить свойства и особенности живых организмов. Три особенности мы здесь оговорим.

Сначала о питании живых организмов. Любой организм, питаясь, увеличивает свой рост и вес, растёт и взрослеет. Обилие фактов показывает, что любое зрелое растение или любое зрелое животное обладает большей жизнестойкостью и большей выживаемостью по сравнению с молодыми представителями своего вида.

Более высокая выживаемость взрослых особей доказывает большую по величине вероятность такого «конечного» состояния – при прочих равных обстоятельствах.

Так что питание живых организмов есть начало необратимого процесса концентрации энергии, протекающего к более вероятному состоянию. Такое более вероятное состояние называют зрелым возрастом, зрелостью.

Следующая особенность – высокая сложность органических молекул, о чём академик Энгельгардт говорил, как о специфичности химического состава всего живого. За данной специфичностью и «спрятался» необратимый процесс концентрации энергии. Только при такой сложности и возможен столь загадочный процесс – необратимый процесс концентрации энергии.

В других химических структурах это, видимо, невозможно. Будь возможен необратимый процесс концентрации энергии при иной химической статике, то он обязательно попал бы в поле зрения науки на том или ином этапе за обозреваемый период в четыре миллиарда лет существования Живых организмов.

Однако – не наблюдался. Вот почему можно утверждать: высокая сложность и уникальность химического состава живых организмов объясняется уникальным механизмом необратимого процесса концентрации энергии.

И третья особенность живых организмов, часто именуемая «квинтэссенцией» Живого. Речь идёт о потомстве, или о воспроизводстве себе подобных.

Зададим вопрос: что будет более жизнестойким – малочисленная популяция или многочисленная. Известные факты отдают предпочтение многочисленным популяциям. Они более успешно справляются с встречающимися неблагоприятными обстоятельствами. Причина большей жизнестойкости более многочисленной популяции, семьи, прайда в том, что у них быстрее решаются вопросы дублирование (взаимопомощь, резервирование) во многих моментах жизнедеятельности.

Для резервирования и дублирования необходимо наличие достаточно полных аналогов. И они будут при воспроизводстве себе подобных, за счёт потомства. Вот почему появление потомства обусловлено сутью необратимого процесса концентрации энергии – для реализации более вероятного состояния. В этом смысл, так называемой, «квинтэссенции» Живого.

Возможно, кто–то сочтёт такое объяснение очень сложным. Но жизнь не самое простое явление. А изложенная здесь точка зрения не лишена логики и позволяет правильно понять существование всего Живого. Несмотря на новизну, подтверждением сказанному является вся история существования Живых организмов в течение четырёх миллиардов лет.

И разрешите пояснить, что здесь дан комментарий к книге А. В. Цветкова «О Живом веществе», Екатеринбург, 2002.