Γιατί το Σύμπαν χρειάζεται τη ζωή;

Αν κοιτάξουμε γύρω μας βλέπουμε τον πλανήτη μας να σφύζει από ζωή.  Άνθρωποι, ζώα, φυτά παντού γύρω μας, ορατά.  Και ένας ολόκληρος αόρατος μικρόκοσμος επίσης γύρω μας.  Αλλά είναι η ζωή απαραίτητη για το Σύμπαν; Τι τη χρειάζεται;  Ή μήπως ήταν κάτι τυχαίο;

Θερμοδυναμική - Δεύτερος νόμος

“Κάθε θερμική μηχανή έχει απώλειες ενέργειας”.  Σε ένα κλειστό σύστημα, μετά την ολοκλήρωση μιας διαδικασίας (για την οποία δαπανήθηκε ενέργεια), η ενέργεια έχει “υποβιβαστεί”.  Ο υποβιβασμός εδώ έχει την έννοια της μικρότερης δυνατότητας αξιοποίησης.  Άρα η ενέργεια δεν χάνεται, απλώς κάθε φορά που αξιοποιείται γίνετε όλο και πιο μη-αξιοποιήσιμη.  Βάσει το νόμου αυτού αποκλείονται οι μηχανές αεικίνητα.

Σε ακόμη πιο ελεύθερη απόδοση, ο δεύτερος θερμοδυναμικός νόμος, λέει ότι όσο περνάει ο χρόνος, και σε ένα σύμπαν που βρίθει από φυσικές διαδικασίες από την πιο μικρή κλίμακα των quarks μέχρι τα υπερσυστήματα γαλαξιών, η ενέργεια του σύμπαντος συνεχώς “υποβιβάζεται”.  Και στο βάθος του χρόνου, μετά από δισεκατομμύρια χρόνια, η ενέργεια του σύμπαντος θα έχει υποβαθμιστεί τόσο πολύ που δεν θα μπορεί να προκαλέσει απολύτως κανένα έργο.  

Η τάξη έχει χαμηλότερη εντροπία από την αταξία.  Άρα ο δεύτερος θερμοδυναμικός νόμος σπρώχνει την τάξη προς την αταξία.

Σε μια πρώτη θεώρηση, η ζωή μπορεί να θεωρηθεί ότι έρχεται σε αντίθεση με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, αφού ένα στοιχείο της είναι να φέρνει τάξη από την αταξία.  Όμως μια τέτοια θεώρηση αφήνει μια σημαντική παράμετρο εκτός.  Επικεντρώνεται στην ίδια τη ζωή, ας πούμε σε ένα φυτό, και όχι σε όλους τους παράγοντες (χώμα, νερό, αέρας, ήλιος, βαρύτητα γης, βαρύτητα σελήνης κλπ) που επηρεάζουν το  φυτό.  Ο δεύτερος νόμος είναι ξεκάθαρος “σε ένα κλειστό σύστημα...”. Η εντροπία ναι μικραίνει στο φυτό, η εντροπία αυξάνεται στο “περιβάλλον” του φυτού.  Αν τα προσθέσουμε η αύξηση υπερτερεί και έτσι συνεχίζει να ισχύει ο δεύτερος θερμοδυναμικός νόμος.

Αν η ζωή λοιπόν επιταχύνει την εφαρμογή του δεύτερου θερμοδυναμικού νόμου, μήπως αυτός είναι και ο λόγος που υπάρχει;  Μήπως το Σύμπαν χρειάζεται τη ζωή για να εφαρμόσει πιο αποτελεσματικά τον δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο;  Μήπως το Σύμπαν χρειάζεται τη ζωή...για να πεθάνει;

Quanta, shadows and Newton's apple

I was driving at work this morning, and I was stacked in traffic (as usual). I was waiting for a traffic light to go green and I was looking at a side of the bridge that was a few meters above my head.

The side has small pillars, I couldn't see the traffic on it, but the sun was sending traffic's shadow to fall on the pillars. And then it happened... :-)

I must have seen the same (more or less) thing a million times before. But it was so clear now! Crystal clear.

The shadow of a track was moving along the pillars, I wasn't looking at it, just had it in peripheral vision. But it felt wrong, something felt wrong. Instantly, my eyes started following that shadow. It was so weird. The motion...well it was not a motion...it was little jumps, little hops, from one pillar to another.

"Like quanta" I thought. "Quanta? Holy crap" my next thought. Just because we perceive some motions in the microcosm as not as in the classical world, that does not mean they happen like that. We just see the pillars cause we simply can't see the traffic!

It is not an original idea, I am sure I read it somewhere...probably in a superstring theory context, that what we see (in our 3-D world is actually shadows of a N-D world), yet I've never read an example, I've never related it with a physical observation.

And it felt good! :-) You know the story with Newton, that he was (allegedly) hit by an falling apple and then he thought about gravity...well, that was my apple.

Delicious!