تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
النظام مبني على النظام
المؤلف:
ارفين شرودنجر
المصدر:
ما الحياة؟ (الجانب الفيزيائي للخلية الحية)
الجزء والصفحة:
الفصل السادس (ص80 – ص82)
11-1-2023
1160
أوضحنا أن قوانين الفيزياء، كما نعرفها، هي قوانين إحصائية. فهي مرتبطة على نحو كبير بميل الأشياء الطبيعي للتحول إلى الفوضى. لكن للجمع بين الاستمرار الكبير للمادة الوراثية وحجمها الصغر جدا، يجب علينا أن نتجنَّب الميل للفوضى عن طريق «اختراع الجزيء»؛ في الحقيقة، هو جزيء ضخم على نحو غير معتاد، ويجب أن يكون نتاج إبداع نظام شديد التخصص تحميه العصا السحرية الخاصة بنظرية الكم. إن قوانين الصدفة لا يبطلها هذا «التدخل»، لكن محصلتها تُعدل إن الفيزيائي يألف الحقيقة القائلة إن القوانين الكلاسيكية للفيزياء تُعدل بواسطة نظرية الكم خاصة عند درجات الحرارة المنخفضة. ويوجد الكثير من الأمثلة على ذلك، والحياة ً تبدو مثالا ً منها، وهو مثال لافت للنظر على نحو خاص. الحياة تبدو سلوكا للمادة منظًما ومنضبطا، وليس مبنيا على نحو حصري على ميلها للتحول من النظام إلى الفوضى، ولكن جزئيا على نظام موجود يُبقى عليه أتمنى أن أجعل وجهة نظري أوضح للفيزيائي — وله هو فقط — بأن أقول إن ً الكائن الحي يبدو نظاما عيانيا والذي يقترب في جزء من سلوكه من التصرف الميكانيكي (وليس الديناميكي الحراري) الخالص الذي تميل له كل الأنظمة، كلما اتجهت درجة الحرارة للصفر المطلق وانتهت الفوضى الجزيئية. سيجد غير الفيزيائي أنه من العسير تصديق أن القوانين العادية للفيزياء، التي يعدها النموذج المبدئي للدقة الشديدة، يجب أن تكون مبنية على الميل الإحصائي للمادة للتحول نحو الفوضى. إن المبدأ العام ذا الصلة في هذا الإطار هو قانون الديناميكا الحرارية الثاني الشهري (قانون الإنتروبيا)، وتأسيسه الإحصائي المماثل له في الشهرة.
((المادة الحية تَهرب من التحلل بالوصول الى التوازن))
ما السمة المميزة للحياة؟ متى نقول على قطعة من المادة إنها حية؟ نقول ذلك عندما ُّ تستمر في «فعل شيء ما»، والتحرك، وتبادل مواد مع بيئتها، وهكذا؛ وذلك لمدة أطول بكثير من تلك التي نتوقع لقطعة جامدة من المادة أن «تستمر» فيها في فعل ذلك تحت ظروف مشابهة. فعندما يُعزل نظام غير حي أو يُوضع في بيئة منتظمة، سرعان ما تتوقف كل الحركة غالبًا نتيجةً لأنواع مختلفة من الاحتكاك؛ تتعادل اختلافات الجهد الكهربي أو الكيميائي، وهذا ما تفعله المواد التي تميل إلى تكوين مركبات كيميائية، كما أن الحرارة تصبح واحدة بفعل التوصيل الحراري. بعد ذلك يتلاشى النظام كله ليتحول إلى كتلة من المادة خاملة لا حراك فيها، ويُوصل لحالة دائمة لا يجري فيها أي أحداث يُمكن ملاحظتها. إن الفيزيائي يدعو هذا بحالة التوازن الديناميكي الحراري أو ((الإنتروبيا القُصوى)).
عمليا، إن حالة من هذا النوع يتم الوصول إليها غالبا على نحو سريع جدا. ونظريا هي في أغلب الأحيان ليست بعد ُ بتوازُن مطلَق، ولا إنتروبيا قصوى حقيقة. لكن حينها يكون الاقتراب النهائي من حالة التوازن بطيء جدا ومن الممكن أن يستغرق ساعات، أو سنوات، أو قرونًا، وهكذا. فلنطرح مثالا واحدا لا يزال الاقتراب فيه من حالة التوازن ًسريعا بعض الشيء: لو وضع معا كوب من الماء مملوء بماءٍ خالص وآخر مملوء بماء محلى بالسكر في صندوق محكم الغلق في ظل درجة حرارة ثابتة، فسيبدو في البداية أن لا شيء يَحدث ويولد الانطباع بوجود توازن كامل. ولكن بعد يوم أو نحو ذلك، يلاحظ أن َّ الماء النقي بسبب ضغط بخاره الأعلى، سيتبخر ببطء ويتكثف على المحلول الذي سيفيض في نهاية الأمر. وفقط بعد أن يتبخر كل الماء النقي، يكون السكر قد وصل إلى غايته بأن يُصبح موزًعا على نحو متساو في كل الماء السائل المتاح. إن عمليات الاقتراب البطيئة النهائية هذه من التوازن لا يمكن أبدا أن نطلق عليها حياة. ويحق لنا أن نتجاهلها هنا. ولقد أشرت إليها فقط كي لا اتهم بعدم الدقة
الاكثر قراءة في الفيزياء الحيوية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
