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
6594
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
17973
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: нет зарегистрированных пользователей


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