2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение14.09.2013, 20:14 
Аватара пользователя


01/09/13

711
Некоторые молекулы - ДНК, РНК (может ещё какие-то?) обладают способностью к репликации (размножению). Хотелось бы знать, насколько хорошо изучен механизм их репликации. Может ли этот механизм быть основан на асимметрии времени или пространства? Его можно промоделировать на компьютере?
Этот вопрос связан с тем, что почти все законы физики симметричны относительно времени. Второе начало термодинамики - несимметрично, но это, скорее, не закон физики, а эмпирический факт, заключающийся в том что раньше во Вселенной энтропия была меньше. Далее, репликация - процесс асимметричный относительно времени (в прошлом молекул было мало, а в будущем стало много). Немного странно, если этот асимметричный процесс основывается на симметричных законах физики.

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение14.09.2013, 21:26 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Linkey в сообщении #763921 писал(а):
Может ли этот механизм быть основан на асимметрии времени или пространства?

Не, без шансов.

Linkey в сообщении #763921 писал(а):
Его можно промоделировать на компьютере?

Да.

Linkey в сообщении #763921 писал(а):
Немного странно, если этот асимметричный процесс основывается на симметричных законах физики.

А он основывается на Втором начале термодинамики.

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение14.09.2013, 21:48 
Заслуженный участник


09/09/10
3729
Linkey в сообщении #763921 писал(а):
Далее, репликация - процесс асимметричный относительно времени (в прошлом молекул было мало, а в будущем стало много). Немного странно, если этот асимметричный процесс основывается на симметричных законах физики.

Хм. По такой логике и ядерный распад — таинственней некуда. Сначала было 20 атомов, а в будущем стало ~60.

А уж про кристаллизацию расплава вообще промолчу — была жидкость, куча энтропии и ВДРУГ! красивые, низкоэнтропийные кристаллы. Как?!

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение14.09.2013, 22:03 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407

(Оффтоп)

Joker_vD в сообщении #763954 писал(а):
Сначала было 20 атомов, а в будущем стало −60.

:-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение14.09.2013, 22:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7135
Linkey в сообщении #763921 писал(а):
Немного странно, если этот асимметричный процесс основывается на симметричных законах физики.
А что за симметричные законы физики (относительно времени)? Возьмём, допустим, уравнение Шредингера. Там стоит производная по времени (первая). И где тут симметричность?

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение14.09.2013, 22:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
мат-ламер
Если заменить $t\to-t,\quad\mathit{\Psi}\to\mathit{\Psi}^*,$ то ничего не изменится. Аналогично, скажем, в электродинамике надо $\mathbf{E}\to\mathbf{E},\quad\mathbf{B}\to-\mathbf{B}$ (и скорости зарядов развернуть). А вот с уравнением теплопроводности такой фокус не проходит.

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение15.09.2013, 04:54 
Аватара пользователя


01/09/13

711
Munin в сообщении #763948 писал(а):
Не, без шансов.


Спасибо за ответ, хорошо бы понять как это получается. Молекулы-репликаторы можно условно назвать некой крайне примитовной формой жизни, а жизнь, согласитесь, явление крайне удивительное. Поэтому вопрос, что необходимо для репликации этих молекул? Разность температур? Энергия, запасённая в молекулах типа АТФ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение15.09.2013, 08:14 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Linkey в сообщении #763984 писал(а):
Молекулы-репликаторы можно условно назвать некой крайне примитовной формой жизни, а жизнь, согласитесь, явление крайне удивительное.

В целом - да. Но некоторые её аспекты, например, асимметричность по времени, совсем не удивительны. Хорошо известно, откуда они происходят.

Linkey в сообщении #763984 писал(а):
Поэтому вопрос, что необходимо для репликации этих молекул? Разность температур? Энергия, запасённая в молекулах типа АТФ?

http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3956.html (Химическая Энциклопедия, ст. "Самоорганизация")

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение18.09.2013, 16:34 
Аватара пользователя


01/09/13

711
Вдогонку вопрос: компьютеры и другие машины Тьюринга можно построить на базе одних лишь симметричных законов?

Если не ошибаюсь, машина Барбриджа не могла работать стабильно из-за накапливающихся ошибок (проблем с механикой). У меня смутная идея, может быть абсурдная, что эти ошибки - фундаментальное свойство таких машин и устранить их в принципе невозможно, подобно тому как невозможно построить демона Максвелла (на основе симметричных во времени законов физики). Эта идея связана с тем, что если удастся построить разумную машину, способную к воспроизводству самой себя, она будет уж очень асимметричным явлением.

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение18.09.2013, 19:22 


25/08/08
545
Linkey в сообщении #765080 писал(а):
машина Барбриджа

Бедный Бэббидж :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение18.09.2013, 20:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
18005
Москва
Linkey в сообщении #765080 писал(а):
Если не ошибаюсь, машина Барбриджа не могла работать стабильно из-за накапливающихся ошибок (проблем с механикой).
Насколько я знаю, она не была построена, дело ограничилось в основном чертежами. Механические арифмометры работали весьма стабильно (я в детстве много развлекался с "Феликсом").

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение18.09.2013, 20:17 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Linkey в сообщении #765080 писал(а):
Вдогонку вопрос: компьютеры и другие машины Тьюринга можно построить на базе одних лишь симметричных законов?

Насколько я понимаю, нет.

А хороший вопрос...

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение18.09.2013, 20:26 
Аватара пользователя


01/09/13

711
Munin в сообщении #765153 писал(а):
Насколько я понимаю, нет.


Правильно ли я Вас понимаю, что принципы работы полупроводников или других ключевых компонентов ЭВМ до конца не изучены, и может оказаться что их работа основывается на асимметрии?

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение18.09.2013, 20:29 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Нет, это-то - хорошо изучено. Просто лично я не знаю, основывается там что-то на асимметрии или нет. Кажется, основано, потому что в чисто квантовых законах действует теорема, запрещающая копирование информации.

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулы-репликаторы и стрела времени
Сообщение18.09.2013, 22:29 
Аватара пользователя


01/09/13

711
Munin в сообщении #765159 писал(а):
Нет, это-то - хорошо изучено. Просто лично я не знаю, основывается там что-то на асимметрии или нет. Кажется, основано, потому что в чисто квантовых законах действует теорема, запрещающая копирование информации.


Не смог нагуглить про теорему запрета клонирования (копирования), подскажите где можно о ней почитать? Если я правильно понимаю, эта теорема нарушает t-симметрию?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 24 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group