Физичная теория клетки

[QMQDCHEM]

В данный момент биологи в отличии от химии, хоть и с оговорками, не привязана формализмом к стандартной модели физики явно.

Существуют первоприципные расчёты относительно малых биологических систем (в атомарном подходе до 400 атомов, как помню), но делают их и заинтересованы в них в абсолютном большинстве физики). Удручает тот факт, что цитируемость статьи в биологии в среднем падает в два раза, если в ней появляются матформулы, как помню говорил Северинов в гостях у Сурдина. То есть как будто, даже, если не поднимать философию науки, на лицо проблема, что люди занимающийся наукой не могут перешагнуть черту, которую при Ньютоне сделала физика - обзавестись единым непрерывным формализмом.

Как мне рассказывали, что советские физики перед развалом задумывались об описании клетки с помощью неравновесной термодинамики, и я нашёл сколько-то работ от современных авторов в google scholar, но не сказать, что эта проблема рассматривается как-то едино.

Прошу подсказать как формулировались бы постулаты, если собирать и выводить формализм для "физической теории клетки" - некоторой общей картины, свящывающей биологию явно со стандартной моделью.

Если это уже сделало, то прошу написать где об этом можно было бы почитать, рад разобраться во всех источниках близких данной проблеме.

Спасибо!

[Anton_Peplov]

Не знаю, что Вы имеете в виду под "стандартной моделью физики". Если Стандартную модель физики элементарных частиц, то из ее первых принципов, ЕМНИП, не получается рассчитать даже атомное ядро сколько-нибудь тяжелого элемента: требуются слишком сложные расчеты. Не говоря уж о многоатомной молекуле, тем более о молекуле ДНК.

Существует наука под названием биофизика клетки. Существуют целые институты, которые ею занимаются, например, Институт биофизики клетки РАН. Но не существует и не может существовать "единой физической теории клетки" и ее постулатов. Клетка слишком сложный объект для этого. В ней реализуется множество физических процессов самого разного рода: механических, электрических, тепловых, гидродинамических, а если спускаться на уровень химических реакций, то даже квантовомеханических.

[QMQDCHEM]

1) Грубо говоря, под "стандартной моделью" я обозначают такую модель, из которой выводимы все остальные (частные) стандартные модели, например ΛCDM и выше названая СМ частиц. То есть просто набор постулатов и теорем, загоняя, которые в вариационное исчисление, мы получаем наиобщую задачу. А далее её упрощаем для частного случая, опираясь на его параметры.

2) Я не интересовался КЭД расчётами ядер, поэтому я не поясню и всё таки я не про решение частной задачи, а про сборку формализма, из которого бы подобные задачи удобно выводились, а потом чем-то мощным решались.

3) Про биофизику слышал очень давно, честно говоря я и забыл, что такая есть. Посмотрю позже.

4) "Клетка слишком сложный объект для этого." - просится сказать, что метрика чёрной дыры тоже сложный объект, но скажу что уже в МД, на самых лёгких потециалах, уже подсчитали 1 нс какого-то прокариота, вроде в 2024. Не знаю детали того, он только структурную целостность сохранил или даже биохимия работала.

-- 24.09.2025, 14:02 --

И я изначально не помыслял эту условую теорию, как что-то простое. А аргумент, мол, невозможно, потому что сложно, если звучит, как что-то контр научное. Так как наука в целом непростая сущность.

И хотел бы пояснить, я этим на жизнь не заробатываю и обращать в веру тоже не собираюсь.

Поэтому спорить и говорить хотел бы более опиляционно, ну и чтобы я что-то новое вынес. А вести разговор, где правоте достигается за счёт краткости аргумента мне не хочется.

Если я что-то писал не правильно, то готов услышать комментарии.

[Ghost_of_past]

QMQDCHEM в сообщении #1701670 писал(а):

обзавестись единым непрерывным формализмом.

Биология как наука прекрасно и без единого непрерывного формализма. Более того, неизвестно вообще можно ли всю биологию формализовать.

QMQDCHEM в сообщении #1701670 писал(а):

Прошу подсказать как формулировались бы постулаты, если собирать и выводить формализм для "физической теории клетки" - некоторой общей картины, свящывающей биологию явно со стандартной моделью.

Никак. Нет таких постулатов. Как нет и "физической теории клетки". А есть клеточная биофизика.

[Anton_Peplov]

QMQDCHEM в сообщении #1703086 писал(а):

Грубо говоря, под "стандартной моделью" я обозначают такую модель, из которой выводимы все остальные (частные) стандартные модели, например ΛCDM и выше названая СМ частиц.

В физике нет модели, из которой выводимы все остальные.

QMQDCHEM в сообщении #1703086 писал(а):

но скажу что уже в МД, на самых лёгких потециалах, уже подсчитали 1 нс какого-то прокариота, вроде в 2024

Что и где подсчитали и кто на ком стоял, понять невозможно. Вы не могли бы дать ссылку на научную статью?

[Geen]

QMQDCHEM в сообщении #1703086 писал(а):

просится сказать, что метрика чёрной дыры тоже сложный объект

Вам неправильно просится - ЧД это самый простой объект какой только может быть.

[QMQDCHEM]

Anton_Peplov

Работа:
https://www.cell.com/biophysj/fulltext/ ... hatgpt.com

Про нет такой модели. Ээээ, я не знаю, что ответить, так как - КЭД с известными упрощениями ( их не менее, чем 10 - 1 томов ландавшица). Если я не прав, то бросьте учебник пожалуйста или то, что матнотацией сказало, что я неправ. По крайней мере, пролистывая ландавшица, до меня дошло сразу, что если взять произвольную задачу с выбранным пространством и обьектом, то мы её упрощаем, как минимум по свойствам самого вариационного исчисления и матанализа в целом, просто когда-то получается очень удобно, а бывает, что желаемо проще записать задачу с сохранением отклонения от эксперимента в рамках ошибки эксперимента, не выходит.

-- 30.09.2025, 05:32 --

Ghost_of_past

Я не хочу нагрубить, но в вашем мышлении ошибка.
Я написал, мол, как формулировались бы постулаты, если (сейчас бы, по больше бы вставил бы)...
А вы отвечаете, мол, Нет таких постулатов. Как нет и "физической теории клетки".
Но форма "формулировались бы" указывает на не важность сделанного это до или нет, а ставит задачу их сделать или доказать, что этого нельзя сделать.

Про остальное отвечу позже, так как вы как говорят, правы и не правы одновременно. А писать долго, вот всё таки в чём. Хотя пока всё равно в голове, прихожу к вопросу о ценностях, а что из произвольного целеполагания науки, выводиться необходимость непрерывного формализма, я не сделал, поэтому хотел бы увидеть ваше понимание науки как таковой.

И ещё раз, я не желаю оскорбить, также посоветуйте пж учебник по биохимии, eсли имеете, так как искать сил особо тот что понравиться, нет.

[Anton_Peplov]

QMQDCHEM

За ссылку спасибо. Потом посмотрю, о чем там речь.

Касательно остального.

КЭД - это квантовая электродинамика. Она не описывает ни сильное, ни гравитационное взаимодействие. Про слабое не скажу, т.к. не знаю, считается ли электрослабая симметрия частью КЭД.
Стандартная модель физики элементарных частиц (СМ ФЭЧ) + квантовая теория поля (КТП)* описывает электромагнитное, слабое (на самом деле единое электрослабое) и сильное взаимодействие.
Но не описывает гравитационное. Квантовую теорию гравитации пока никто не построил. Поэтому в физике есть две фундаментальные теории: ФЭЧ+КТП и общая теория относительности (ОТО). Последняя описывает гравитацию как свойство пространства-времени на макроскопических масштабах. Как ведут себя гравитация и пространство-время на микроскопических масштабах, на уровне элементарных частиц, никто не знает.

Наконец, Вы совершенно напрасно считаете, что $\Lambda CDM$-модель выводится из фундаментальных физических теорий. Эта космологическая модель включает тёмную материю (ТМ) и тёмную энергию (ТЭ). Мы знаем о существовании и свойствах ТМ и ТЭ из астрономических наблюдений. Существование этих субстанций не следует ни из ОТО**, ни из СМ ФЭЧ + КТП. И это серьезное указание на то, что наши физические теории неполны. Теоретики пытаются расширить СМ ФЭЧ, чтобы включить ТМ и/или ТЭ***, но эти расширения как минимум не проверены экспериментально.

*Я говорю "СМ ФЭЧ + КТП", т.к. вне моей компетенции судить об их отношениях. Вроде бы КТП описывает, как ведут себя любые квантовые поля, а СМ ФЭЧ говорит, какие конкретно квантовые поля существуют в природе. Но я с этой темой знаком только из научпопа и могу ошибаться.

** ОТО говорит, как будет расширяться Вселенная, если в уравнении Фридмана будет лямбда-член, но вовсе не требует, чтобы он там был.

*** Разные расширения СМ ФЭЧ предлагают разные частицы - кандидаты на ТМ: вимпы, аксионы, стерильные нейтрино и т.д. Но ни одна из этих частиц не наблюдалась ни в каком детекторе. Есть попытки отождествить ТЭ с энергией вакуума. Но СМ ФЭЧ + КТП не умеет надёжно оценивать плотность энергии вакуума. Поэтому нет никакой ясности, имеет ли она отношение к ТЭ.

[Ghost_of_past]

QMQDCHEM в сообщении #1703823 писал(а):

Я написал, мол, как формулировались бы постулаты

Никак не формулировались бы: никто не собирается в будущем создавать "физическую теорию клетки".

QMQDCHEM в сообщении #1703823 писал(а):

также посоветуйте пж учебник по биохимии

Какое отношение в теме про физику клетки имеет биохимия? Списки литературы есть в биологическом разделе.

[QMQDCHEM]

Ghost_of_past
Оговорился биофизике

-- 01.10.2025, 18:53 --

Anton_Peplov
Мхххх, спасибо, что разъяснили.

[Anton_Peplov]

QMQDCHEM
Что касается работы Stevens et al. The onset of whole-cell modeling using the martini force field, на которую Вы сослались. Текст по ссылке выглядит как аннотация научной статьи, из него невозможно понять, что именно и как моделировалось. Полный текст статьи я разыскать не смог, а без него обсуждать нечего.