Объясняет ли физика, почему законы и поведение, наблюдаемые в биологии, таковы, какие они есть? Я чувствую, что биология и физика полностью отделены друг от друга, и хотя физика определяет возможности биологии, мы понятия не имеем, как физика определяет все аспекты биологии. Мы приблизительно знаем, как силы в физике могут воздействовать на биологические системы, но не все небольшие связи и отношения, существующие между физикой и биологией. Я ошибаюсь?
Чтобы лучше понять подобный вопрос, вы можете подумать о взаимосвязи между логическими вентилями и языками программирования в случае компьютеров. Это намного проще, чем физико-биологический вопрос, но он открывает некоторые проблемы. Когда компьютер запускает программу, конечно, множество логических вентилей, элементов памяти и т. д. запускают процесс, описанный программой. Но сами по себе логические элементы мало что говорят вам о структуре и природе языка программирования высокого уровня, такого как Java или Python. Точно так же дальнейшее изучение атомов и молекул само по себе мало что может рассказать об иммунной системе млекопитающих, социальной структуре муравьиной колонии и тому подобных вещах.
Этот «ответ» на самом деле является кратким комментарием к тому, что, в конце концов, является довольно глубоким вопросом, касающимся всей природы и структуры научного знания. Еще один полезный момент для размышления — это отношение между концепциями, возникающими при переходе от уравнений физики элементарных частиц к физике многих тел. Есть все основания считать, что все движения нелинейной системы многих тел согласуются с описанием, предлагаемым Стандартной моделью физики элементарных частиц для всех различных полей и взаимодействий. Однако низкоуровневое описание само по себе не говорит нам, как сформулировать теорию поля, которая правильно улавливает основные элементы коллективного поведения.
Это немного похоже на разницу между знанием правил игры в шахматы и знанием того, как игра ведется на высоком уровне. Для последнего необходимо оценить некоторые вопросы более высокого уровня, такие как важность центральных полей, структура пешек, открытые линии и тому подобное. Дело не в том, что они каким-то образом действуют без учета законов, ограничивающих движение фигур, а в том, что законы низкого уровня (о том, как могут двигаться отдельные фигуры) просто не создают языка, адекватного для описания проблем более высокого уровня. Эта аналогия с шахматами, конечно, не идеальна, но, тем не менее, она уместна и иллюстрирует, почему утверждение, как это делают многие, о том, что «физика объясняет химию», вводит в заблуждение. Ситуация более тонкая.
Например, поведение многих сетей химических реакций имеет черты, которые зависят не столько от отдельных реакций, сколько вообще от общей структуры сети. Дело не в том, что такие сети не соблюдают какой-либо закон физики, но описание на уровне отдельных компонентов не может сформировать язык, адекватный для выражения и, таким образом, решения проблем более высокого уровня, таких как стабильность сети в целом и другие аспекты. как это. И что действительно показательно, так это то, что эти языки более высокого уровня очень часто имеют внутреннюю согласованность и определенную надежность, так что они могут поддерживаться более чем одним базовым оборудованием. Это похоже на то, как данная компьютерная программа может работать на разных типах оборудования, если операционная система является общей.
Эмерджентная
физика не определяет все аспекты биологии! Биология — отличный пример того, что называется эмерджентностью — явлением, когда соединение множества простых объектов обладает свойствами, которыми сами объекты не обладают (и которые не всегда предсказуемы на основе свойств объектов).
Я уже приводил пример в своем комментарии (также приведенном в ответе @AndrewSteane) компьютерных программ: существование и свойства операционной системы, такой как Linux или Windows, безусловно, зависят от существования атомов кремния, составляющих чип. , но нельзя предсказать только по свойствам этих атомов. Между ними много уровней сложности:
Утверждение, что все является просто физикой просто потому, что физика лежит в основе основных процессов, является логически ошибочным аргументом.
Биофизика
Большая часть биологии связана с явлениями, которые можно непосредственно описать с помощью физических уравнений. Просто приведу несколько примеров:
Для более глубокого обзора вы можете обратиться к этим книгам:
Я также рекомендую «Лекции по статистической физике и фолдингу белков» Керсона Хуанга, автора широко используемого базового учебника по статистической физике. Это краткое и очень легко читаемое введение в сложность рассматриваемых явлений.
Биологические модели, вдохновленные физикой
В некоторых случаях модели, вдохновленные физикой, используются для моделирования биологических явлений, которые на самом деле не совпадают с теми, что лежат в основе исходной физической модели. Например, изинговские спиновые цепи используются для статистического анализа структур РНК, где вероятности конфигураций отражают не термодинамические свойства, а частоту этих конфигураций в организмах, определяемую эволюционными, а не физическими ограничениями. В родственном примере Генри Орланд использовал большое N-разложение квантовой теории поля для классификации возможных структур РНК — это снова автор известного текста по физике многих частиц. См. также этот вопрос .
Еще одним таким приложением является использование уравнений дрейфа-диффузии в нелинейном потенциале для моделирования принятия решений мышами.
Вычислительная биология
Многие проблемы современной биологии не имеют прямого отношения к физике, но часто требуют математических, статистических и исследовательских навыков, которыми обладают физики, поэтому неудивительно, что многие специалисты по вычислительной биологии имеют образование в области физики (я среди них). В качестве примеров можно привести:
Биология
Тем не менее, существует множество биологических процессов, которые нельзя описать только с точки зрения физики . Например, процессы транскрипции и трансляции, составляющие центральную догму молекулярной биологии, вряд ли сводятся к физике или даже к химии. Если вы знакомы с физикой, биохимия, описывающая их, действительно оставляет привкус сказки (никакого гамильтониана, никаких уравнений), но это результат систематических наблюдений и статистического анализа.
Update
@taciteloquence предложил в комментариях соответствующую цитату из статьи PW Anderson 1972 года в журнале Science More is Different .
Способность свести все к простым фундаментальным законам не означает способности исходить из этих законов и реконструировать вселенную... На каждом этапе необходимы совершенно новые законы, понятия и обобщения, требующие вдохновения и творчества, чтобы столь же великие степени, как и в предыдущей. Психология — это не прикладная биология, а биология — не прикладная химия.
Обновление 2.
Как было указано в связи с другим вопросом @AndersSandbreg и @DvijDC , даже если бы мы могли рассчитать поведение сложных биологических систем на основе законов микроскопической физики (так называемое моделирование ab-initio ), это не обязательно дало бы нам более глубокое понимание. поведение этих сложных систем. Скорее наоборот, сведение сложного поведения к простым биологическим утверждениям дает нам более глубокое понимание (на более высоком уровне). В этом смысле можно даже утверждать, что биология объясняет физику , а не наоборот.
Является ли биология приложением законов физики? Если вы верите, что законы физики в конечном счете объясняют все физические явления, то да, так и должно быть.
Есть ли основания для такого убеждения? Что ж, до сих пор мы не обнаружили никаких физических явлений, для объяснения которых определенно требуется что-то иное, кроме законов физики, т.е. нет эмпирических доказательств сверхъестественных причин, чудес или магии. И мы знаем, что биологические явления следуют регулярным закономерностям и могут быть исследованы с помощью научного метода. Лекарства не сопровождаются предупреждениями типа «подействуют только в том случае, если вы произнесете волшебные слова и звезды сойдутся правильно».
Знаем ли мы, как некоторые биологические явления можно объяснить с точки зрения законов физики? Да, есть целая область исследований под названием биофизика , которая занимается именно этим.
Знаем ли мы точно и подробно, как можно показать, что все в биологии является приложением законов физики? Нет, не сейчас.
Проблема в том, что мы не знаем, каким образом все в биологии является приложением физики? Нет, совсем нет. Попытка свести проблемы биологии к проблемам физики во многих случаях бесполезна, хотя мы думаем, что в принципе это можно сделать . По аналогии, мы знаем, что все в кулинарии является приложением физики (поскольку здесь не задействована волшебная пыльца пикси), но подход к каждому рецепту как к задаче физики не приведет нас очень далеко.
Чтобы прояснить некоторые ответы, говорящие о возникновении:
Некоторые популярные ответы прямо сейчас утверждают, что «физика не объясняет биологию», потому что биология включает в себя «эмерджентные» явления. Это может ввести в заблуждение. «Эмерджентность» — это свойство человека, использующего свод законов , а не свойство самих законов.
Когда мы говорим, что «композит из частей обладает свойствами, которых сами части не имеют», мы имеем в виду, что человек, рассматривающий законы (самого низкого уровня), управляющие поведением частей, с трудом заметит, что, когда вы помещаете части вместе, они следуют некоторому шаблону, который можно было бы легко заметить, если бы вы наблюдали, как части ведут себя вместе. Мы не имеем в виду, что композит противоречит низкоуровневым законам отдельных компонентов или что требуется какое-то дополнительное правило для объяснения поведения композита.
В биологии много «эмерджентных» явлений, потому что живые системы настолько велики и сложны, что ни один человек не может разумно использовать лежащие в их основе законы физики для предсказания их поведения. В принципе, вы могли бы использовать физику элементарных частиц, чтобы объяснить всю биологию; на практике это было бы невозможно, поэтому практически вся полезная биология вычисляется сверху вниз.
Физика не объясняет все биологические явления.
Ключевой момент, на который отлично отвечают другие ответы, заключается в том, что любая проблема (даже в физике) является «многослойной». Когда мы беспокоимся о газе гелия, мы не беспокоимся о лежащей в его основе стандартной модели и уж точно не беспокоимся о том, что под ней скрывается еще не открытая теория. Никто точно не знает, где на самом деле находится «нижний слой».
Многие функции системы мало зависят от нижних слоев. Например, рассмотрим теорию эволюции. Возможно ли вообще представить набор законов физики, описывающих какую-то вселенную, в которой существуют несовершенные репликаторы (жизнь), не подпадающие под действие теории эволюции? Как они могли не быть? [1]
Теория эволюции говорит что-то очень сильное и что-то существенно независимое от нижних слоев. Некоторыми другими примерами эмерджентных законов, которые кажутся очень «устойчивыми» к фактически лежащим в основе правилам, могут быть термодинамика и некоторые экономические теории (если больше потребителей хотят купить продукт, цена растет: это, вероятно, верно в любой вселенной, где капиталистические потребители покупают продукты, даже если физика этих вселенных была совершенно не похожа на нашу).
[1]: неограниченные ресурсы могут быть способом сделать это. Если бы ничто никогда не нуждалось в смерти, тогда эволюция, по крайней мере, выглядела бы совсем по-другому.
Каждый раз, когда возникают такого рода дискуссии, я пытаюсь напомнить людям об ошибке проецирования разума .
Это происходит, когда кто-то думает, что то, как он видит мир, отражает то, каков мир на самом деле.
Мы используем упрощения, абстракции и вероятностные рассуждения, потому что мы конечны — наш разум может оперировать лишь сравнительно небольшим количеством информации о мире. Возьмем, к примеру, аналогию с языком программирования : если бы у нас были умственные способности, чтобы отслеживать все логические элементы внутри компьютера, нам не понадобились бы языки программирования. Нам, людям, нужны операционные системы и языки программирования, потому что мы должны разбить сложность миллиардов транзисторов на управляемые блоки.
Поэтому каждый раз, когда кто-то использует такие понятия, как «появление», чтобы объяснить некоторые вещи, я поясняю, что это «появление» не происходит в реальном мире — оно происходит в наших головах. (Однако людям обычно не нравится это уточнение.)
Теперь, чтобы ответить на ваш вопрос. Различие между «физикой» и «биологией» введено людьми — их разум слишком слаб, чтобы отслеживать дециллионы движущихся вокруг атомов, поэтому они абстрагировали некоторые сгустки атомов в «организмы» и тому подобное. А затем некоторые (большинство) людей обманули себя, поверив, что эти абстракции и есть то, каков мир на самом деле.
Физика объясняет химию, а химия объясняет биологию.
Физика объясняет, какие химические вещества можно изготовить, а не то, что будет сделано. Точно так же химия объясняет, что биология будет работать, а не то, что будет сделано.
Случайность объясняет кое-что из биологии. Одни мутации случаются, другие нет. Некоторые мутации выгодны, некоторые нет. Неправда, что каждая полезная мутация распространяется.
Есть некоторые аспекты биологии, для которых у нас нет теории. Отчасти это связано с тем, что химия очень сложная. Вернитесь через столетие, и мы, возможно, узнаем больше.
Теория разума находится только в самом начале. Лично я не имею ни малейшего представления о том, как будут объясняться ощущения, эмоции и сознание. Лучшее, что я могу сказать, это: «Чем бы они ни были, они возникают в мозгу, и я понятия не имею, как». Религии дают ответы, но ответы не соответствуют стандартам науки. Многие ответы сводятся к следующему: «Что бы они ни были, они исходят от Бога».
Изменить. Комментарии к некоторым ответам становятся все длиннее и, вероятно, скоро будут перемещены в чат. Я сделал несколько замечаний. Я перемещаю некоторые из них здесь. Это из комментариев к ответу gandalf61, где он говорит
... нет никаких эмпирических доказательств сверхъестественных причин, чудес или магии.
Мои комментарии касаются ограничений того, что физика может сказать о биологии или, возможно, того, что наука может сказать о реальности.
+1, но будьте осторожны, говоря, что нет никаких доказательств чудес и т. Д. Наука - это все о законах природы - повторяющихся моделях поведения Вселенной. Чудо по определению не является повторяющимся следствием какой-либо физической причины. Такое могло случиться прямо здесь, в лаборатории, и хороший ученый выбросил бы его, потому что его нельзя проверить повторяемым экспериментом. Нельзя сказать, что чудеса случаются в лаборатории или где-то еще. Но у науки нет доказательств, потому что наука по своему замыслу не принимает такого рода доказательства и не включает такого рода артефакты ни в какую теорию.
У науки нет доказательств ни за, ни против чудес. Отсутствие доказательств ожидаемо и не является свидетельством за или против существования чудес. Наука не может занять позицию по этому вопросу, потому что она не ищет доказательств.
Однако наука может занять позицию по другим религиозным вопросам, таким как эффективность исцеления верой. Здесь целитель просит у Бога исцеления. Мы можем измерить, происходит ли исцеление, и сравнить с аналогичными случаями, когда ничего не спрашивали. Я слышал о серьезном рассмотрении такого клинического испытания. Есть трудности. Как организовать двойное слепое испытание, когда ни целитель, ни пациент не знают, подлинная ли молитва предлагается или плацебо?
Есть места, где мы могли бы искать вещи, не имеющие естественной причины. Сообщения, закодированные цифрами числа пи. Закономерности квантовой случайности. Есть также области, где мы обнаружили сильные закономерности — естественные законы — но ничего не смогли сказать об их причине. Я не выступаю ни за, ни против чего-либо сверхъестественного. Просто пытаюсь прояснить пределы науки.
Возможным сообщением может быть любой допустимый длинный текст на английском языке, закодированный как ascii или любой другой, который вы укажете заранее, найденный ранее в pi. Вы можете ограничить допустимые сообщения, так что велика вероятность, что вы их не найдете. Вы можете найти сообщение на французском языке и выкинуть его, так и не обнаружив ничего действительного. Или вы можете принять это и, возможно, обнаружить ерунду, потому что вы нарушили пределы предвзятости подтверждения. Или сообщение на английском языке может быть действительным или недействительным. А может и нечего открывать. Вы можете устроить так, что если вы что-то найдете, скорее всего, это не случайность.
Если вы что-то найдете, процесс не скажет вам, является ли это необычной удачей, великой мудростью, великой ложью или чем-то еще.
Грэм поднимает некоторые вопросы.
... абсолютно правильно сказать, что у нас нет доказательств чудес. Основной проблемой является часть «любая физическая причина». Во всех экспериментах самая большая проблема состоит в том, чтобы изолировать многие другие потенциальные физические причины от тех, которые вы исследуете. У каждого эксперимента уже есть повторяющийся источник «чудес», который представляет собой остальной мир, вводящий шум, который выходит за рамки вашего плана эксперимента.
Однако наука может занять позицию «мы знаем, что есть вещи, которые вызывают именно это» или, по крайней мере, «мы можем не знать причину, но мы неоднократно видели, как это время от времени происходит». Таким образом, наука, безусловно, может сказать, что что-то не является чудом, а лишь маловероятным событием. Более того, это необходимо, потому что, если вы вообще что-либо приписываете божественному вмешательству, вы уничтожаете любую возможность исследовать физический источник. А это прямо противоположно рациональному мышлению. У нас есть историческое доказательство того, почему это неправильно.
Ваша проблема в предвзятости подтверждения. Если у вас есть достаточно большая случайная выборка (например, гипотетически цифры числа пи), то любая кодировка, которую вы захотите выбрать (возможно, ASCII), в конечном итоге найдет строку цифр, которая создаст сообщение «Я Бог и я». м негритянка. Починить потолок Сикстинской капеллы.». Просто для примера. Это так же вероятно, как и кодирование, производящее «zadfafhtyuweljhbgjkfyfqemgeghrhdf», потому что так работает вероятность. Риск охоты за чудесами заключается в том, что вы найдете что-то, потому что ищете что-то, не зная точно, что.
Я хочу сказать, что вы должны заранее сказать, какое сообщение вы ищете. Если вы не можете этого сделать, то вы не можете рассчитать шансы, потому что это будет вопрос: «Какова вероятность найти то, что я уже нашел?» на что ответ "ровно 1, потому что вы уже нашли его". Но если вы можете это предсказать, то по вашему определению это не чудо, так что вы немного застряли на этом.
Я чувствую, что биология и физика совершенно разные
Ибо куда движется биофизика, и из-за различия, которое возникает между «биофизикой» и «физикой живых систем», я думаю, что идея, что она идет в физику химия биологии больше нет (если она когда-либо была). Люди на самом деле используют биологические системы, чтобы больше узнать о физике. Таким образом, эти области на самом деле глубоко связаны: многие биологические проблемы теперь требуют физики (либо непосредственно, либо, по крайней мере, в применении ее принципов, методов, концепций и т. д.), и многие биологические системы могут использоваться/используются для изучения физики.
хотя физика определяет, что возможно в биологии, мы понятия не имеем, как физика определяет все грани биологии.
Это правда, что у нас нет полных знаний о физике живых систем. Но у нас все еще есть идеи относительно того, как они связаны и применяются.
На заголовок:
Объясняет ли физика, почему законы и поведение, наблюдаемые в биологии, таковы, какие они есть?
Хотя в моем ответе утверждается о прочной связи между физикой и биологией, различия, конечно же, есть. Утверждение «законы и поведение, наблюдаемые в биологии» очень широкое. В физике мы все знаем одни и те же принципы; Высшее физическое образование, по сути, «вот все принципы физики», а затем, если вы углубитесь в исследования, вы, по сути, узнаете, что эти принципы делают во Вселенной. Но если, скажем, физик элементарных частиц хотел поговорить с физиком твердого тела, они все равно могли предположить знание одних и тех же базовых идей, чтобы лучше понять друг друга.
В биологии несколько наоборот. Область биологии настолько обширна и охватывает так много систем, что на самом деле не существует общего набора основополагающих принципов, которыми пользуются все биологи. Кто-то, кто занимается биологией развития плодовой мушки, не сможет использовать свои принципы, чтобы определить, что происходит с биологом, изучающим взаимодействие видов в какой-то экосистеме. Просто просмотрите ответы на этот вопрос: есть так много областей биологии, которые нужно учитывать, и каждая из них имеет свои собственные принципы.
Таким образом, хотя на поверхности можно выбрать легкий путь и сказать: «Ну, все во Вселенной должно в конечном счете следовать физике», если мы копнем глубже, то нам действительно нужно быть осторожным с тем, что мы подразумеваем под «наблюдаемыми законами и поведением». по биологии». Я мог бы возразить, что не существует четко определенного набора биологических принципов, чтобы хотя бы начать исследовать этот вопрос. (Хотя попытки предпринимаются, например, книга Уильяма Биалека «Биофизика: поиск принципов »)
Как бы выглядело физическое объяснение брачного поведения шалашников и кому оно было бы полезно?
Биология, в принципе, сводится к фундаментальной физике, но даже если бы вы решили какой-либо значимый биологический вопрос в этих терминах — что далеко за пределами текущих возможностей — ответ получил бы в неправильном оформлении и не на том уровне объяснения. Важный ответ на чудесный брачный ритуал шалашников основан на теории эволюции, а не на физике элементарных частиц.
Каждая биологическая система состоит из миллионов элементарных частиц. Каждая из этих частиц взаимодействует с частью других. Каждое взаимодействие можно объяснить с помощью физики элементарных частиц. Так что да, каждую биологическую систему можно объяснить физически. Мы с тобой — огромные коллекции элементарных частиц, ведущих этот разговор.
Ни физика, ни химия, ни биология (эволюция в соответствии с Евангелием согласно «сэру» Ричарду Докинзу), ни психология, ни что-то еще не могут объяснить Природу души, или цвета, которые вы видите, звуки. вы слышите, чувства, которые вы чувствуете, дрожь, которую вы испытываете, зуд, который зудит, боль, которая ранит, агрессия, которая преследует вас, любовь, которая вами движет, тяга, которая приходит, ненависть внутри, страх, который леденит, стремление к победе, разочарование от проигрыша, скорбь, крик, который останавливается у вас во рту, и т. д. Как вы объясните чувство, которое вы испытываете, слушая любимую музыку? Это не может быть объяснено с точки зрения физики. Ибо кто знает Природу элементарных частиц, описанную физикой элементарных частиц? Не говоря уже о миллионах их взаимодействующих.
Мы очень хорошо описываем небольшие квантово-механические системы, потому что сегодня у нас есть квантовая механика, и мы знаем, что мир в конечном счете является квантово-механическим по своей природе. При этом, когда дело доходит до предсказания более крупных биологических систем (таких как наша собственная человеческая природа), наши возможности очень ограничены. Мы все состоим из систем КМ, элементарных частиц, которые читают этот вопрос, но если бы мы задали вопрос типа «можете ли вы объяснить, почему вы вообще задаете этот вопрос», то объяснение его только на основе КМ не является возможный. На это есть две основные причины:
Каковы основные препятствия для решения проблемы многих тел в квантовой механике?
https://en.wikipedia.org/wiki/ДНК_вычисления
Таким образом, окончательный ответ на ваш вопрос состоит в том, что биологические системы качественно больше, чем просто «группа» элементарных частиц.
@Эндрю Стин дал действительно хороший ответ. Для дальнейшего понимания его линии рассуждений, как я ее понимаю, я бы рекомендовал прочитать главу 1 книги « Теория информации, эволюция и происхождение жизни» (2009) Хьюберта Йоки.
Йоки пишет:
Законы физики и химии очень похожи на правила такой игры, как футбол. Судьи следят за соблюдением этих законов, но это не предсказывает победителя Суперкубка. В правилах игры недостаточно информации, чтобы сделать такой прогноз. Именно поэтому мы играем в игру. Чайтин (1985, 1987а) исследовал информационное содержание законов физики, фактически запрограммировав их. Он находит информационное содержание удивительно малым.
Причина того, что существуют принципы биологии, которые нельзя вывести из законов физики и химии, заключается просто в том, что генетическая информативность генома для построения даже простейших организмов намного больше, чем информативность этих законов (Йокки , 1992).
Выделение жирным шрифтом в конце принадлежит мне. Хотя я не читал значительно дальше, чтобы действительно оправдать все утверждения Йоки, я думаю, что дух его идей находится в нужном месте и согласуется с тем, что говорил Эндрю: точно так же, как вы не можете использовать концепцию универсального компьютера для конкретно предсказать, какие программы будут написаны на нем, вы не можете использовать физику, чтобы предсказать, каковы будут конкретные правила биологии. В лучшем случае вы можете ограничить правила биологии только физически возможными сценариями.
Изменить : Позвольте мне пояснить, что я говорил в приведенном выше ответе. ( Вкратце : все зависит от того, как вы определяете жизнь, и, по моему мнению, вопрос о том, как лучше всего определить жизнь, не является вопросом физики, хотя он может руководствоваться пониманием физики.)
Я собираюсь использовать следующие определения для «физики», «биологии» и «жизни».
Мы можем выбрать зависящее от физики определение жизни — например, «Живое существо — это локализованная совокупность углерода и других атомов с X дополнительными свойствами» — или мы можем попытаться дать относительно агностическое к физике определение жизни (которое Йоки пытался сделать - вопрос о том, является ли его определение хорошим, является родственным, но другим вопросом).
Если вы выберете определение, зависящее от физики, то да, в целом вы сможете определить несколько биологических правил — но даже в этом случае не все из них из-за эмерджентности , о которой упоминали другие. Эти определения жизни, зависящие от физики, часто рискуют оказаться слишком специфичными (например, слишком углеродными шовинистами) — нам, возможно, придется расширить определение жизни, когда мы столкнемся с новыми формами, которые, как мы решаем, мы хотим считать живыми.
Однако я просто отметил, что некоторые люди, включая Йоки, пытались дать относительно независимые от физики определения жизни, которые представляют по крайней мере некоторый эпистемологический интерес (даже если практически не представляют интереса с биологической точки зрения). Меня беспокоит то, что определение Йоки, основанное на принципах обработки информации, рискует оказаться слишком общим — трудно представить, как компьютеры, например, не будут включены в его определение жизни. В более общем смысле, если несколько очень разных физических систем соответствуют независимому от физики определению жизни, трудно утверждать, что только физика «предсказывает» то, как жизнь должна функционировать: она просто ограничивает то, как жизнь действует/может функционировать в нашей Вселенной .
Но, на мой взгляд, то, как именно вы определяете «жизнь», не является вопросом физики (это вопрос биологии ), и поскольку набор допустимых биологических процессов сильно зависит от того, как вы определяете жизнь, я бы не стал утверждать, что физика предсказывает «почему законы и поведение, наблюдаемые в биологии, такие, какие они есть». Как отмечали другие, даже если вы априори выберете определение жизни, зависящее от физики, как мы уже знаем на Земле, живые системы принимают широкий спектр поведения, ни одно из которых не зависит априори от законов физики, но в равной степени как на обстоятельства, историю, гистерезис и эмерджентность.
my2cts
Роджер Вадим