Uzyskaj dostęp do ponad 250000 książek od 14,99 zł miesięcznie
Wśród szacunkowych stu miliardów układów planetarnych w znanym wszechświecie ewoluujące życie z pewnością występuje w obfitości. Ta ewolucja jest w każdym przypadku procesem „stawania się”. Od czasów Newtona używamy fizyki, aby dokonywać oceny rzeczywistości. Lecz sama fizyka nie jest w stanie powiedzieć nam, skąd pochodzimy, jak się tu znaleźliśmy i dlaczego nasz świat wyewoluował od organizmów jednokomórkowych do niezwykle złożonej biosfery.
Najnowsza książka Stuarta Kauffmana zawiera wyjaśnienia – wykraczające poza wnioski płynące z praw fizyki – przejścia od złożonego środowiska chemicznego do reprodukcji molekularnej, metabolizmu i wczesnych protokomórek oraz dalszej ewolucji w kierunku tego, co uznajemy za ż y c i e.
To wspaniała niewielka książka dotycząca klasycznego pytania: „Czym jest życie?”. - P. K. Strother, „Choice”
Niniejsza książka jest kulminacją całego życia poświęconego rozważaniu wzajemnych oddziaływań między fizyką i biologią oraz poszukiwaniu głębszego poziomu rzeczywistości. Kauffmann porusza szerokie spektrum tematów i przedstawia radykalną wizję transformacji od materii do życia i od życia do umysłu. To dzieło będzie inspiracją dla kolejnego pokolenia naukowców - Paul Davies
Stuart Kauffman - lekarz, biolog teoretyczny i badacz systemów złożonych. Były profesor na Uniwersytecie Chicagowskim i Uniwersytecie Pensylwanii. W 1987 roku otrzymał stypendium MacArthura w dziedzinie biologii ewolucyjnej. Autor wielu przełomowych prac, w tym The Origins of Order (1993), At Home in the Universe (1996), Investigations (2002), oraz Humanity in a Creative Universe (2016).
Ebooka przeczytasz w aplikacjach Legimi na:
Liczba stron: 164
Prolog
Fizyka klasyczna, podarowana ludzkości przez Newtona, to nic innego jak znany nam świat przedstawiony w stronie biernej: rzeki płyną, kamienie spadają, planety wirują, gwiazdy podążają w czasoprzestrzeni zakrzywionej przez ich własne masy. Nie ma działań, są tylko zdarzenia: niezliczone, cudowne, lecz bezduszne.
Siedzę i piszę te słowa w siedemdziesiątym ósmym roku życia, po tym, jak wcześniej powędrowałem do kuchni i wziąłem sobie nektarynkę do przegryzienia. Wczoraj wszedłem na pokład „Poised Realm”, mojej siedmiometrowej łodzi, aby popłynąć do Crane Dock na wyspie Orcas i udać się do Eastsound w stanie Waszyngton, by kupić owoc, który właśnie zjadam jako popołudniową przekąskę. Moje serce lekko dudni, moje własne ludzkie serce. Większość moich czytelników pewnie również posiada ludzkie serce.
Ale w jaki sposób pojawiło się moje serce, nektarynka, należąca do mnie kuchnia, łódź oraz Eastsound od momentu zaistnienia w otchłani nicości bezdusznego Wielkiego Wybuchu 13,7 miliarda lat temu?
Od czasów Newtona używamy fizyki, aby dokonywać oceny rzeczywistości: ustalać, co jest PRAWDĄ. Lecz fizyka nie powie nam, skąd pochodzimy i jak znaleźliśmy się tutaj, czemu istnieje ludzkie serce ani dlaczego mogę kupować nektarynki w Eastsound, nie mówiąc już o tym, czym jest samo „kupowanie”.
Podyskutujemy o tych sprawach, ponieważ więcej jest do poznania, niż wiemy, i więcej jest do powiedzenia, niż możemy powiedzieć.
Żyjemy w świecie poza fizyką.
Należymy do świata żywych stworzeń, które same się tworzą. Brakuje nam jednak pojęć, aby to wszystko wyrazić. Drzewo samo wyrasta z nasiona i formuje się, pnąc się w górę w kierunku słońca. Jesteśmy tego świadkami, a mimo to nadal nie wiemy, jak ten proces opisać. Las rozrasta się sam, zakorzeniony, rozgałęziony, cichy, jak gdyby na coś oczekiwał. Również nasza biosfera poprzez swą różnorodność rozwija się w to, czym może się stać, i czyni tak od około 3,7 miliarda lat. Żyrafa? Kto się jej spodziewał trzy miliardy lat temu? Nikt nie miał o niej żadnego pojęcia. A nektarynki: kto mógłby wtedy coś na ich temat powiedzieć?
Spodziewamy się, że od 50 do 90 procent z 10 do potęgi 22 (1022) gwiazd w znanym nam wszechświecie posiada krążące wokół nich planety. Jeśli, jak uważam i jak postaram się to uzasadnić, życie jest zjawiskiem wszechobecnym, wszechświat obfituje w istnienie oparte na fizyce, choć wykraczające poza jakąkolwiek znaną nam fizykę.
Pomysł istnienia być może nawet 1022 biosfer wprawia mnie w osłupienie. To prawda, zachwycamy się obrazami wielu miliardów galaktyk (mniej więcej 1011) pochodzącymi z teleskopu Hubble’a. Ale czy rzeczywiście mamy do czynienia z 1022 biosferami, tak samo bujnie się rozwijającymi jak nasza? Nie ze „światem poza fizyką”, lecz „światami poza fizyką”, bezkresnymi niczym bezmiar znanej nam fizyki, niemal niewyobrażalnymi.
W naszej nauce brakuje idei układu, który sam się tworzy. Wprowadzę tę niezbędną koncepcję, korzystając z pomysłu zaproponowanego przez Maëla Montévila i Matteo Mossio (2015), a znanego pod nazwą „pętla więzów”. Ci młodzi naukowcy odkryli pewną, a być może nawet właśnie „tę” brakującą koncepcję organizacji biologicznej. Będziemy starać się zrozumieć ją coraz lepiej i opierać się na niej w naszych rozważaniach. Pomysły te są nieco skomplikowane, choć nie aż tak bardzo. Dojdziemy do tego. Na razie jednak możemy myśleć o pętli więzów w następujący sposób: jest to zbiór ograniczeń narzuconych zarówno na uwalnianie energii w procesach nierównowagowych, jak i na same te procesy, w taki sposób, że określony układ tworzy swoje własne więzy. Jest to niesamowity pomysł. Komórki tak właśnie postępują, natomiast samochody już nie.
Żywe struktury realizują tę pętlę więzów i wykonują tak zwane „termodynamiczne cykle pracy”, dzięki którym są w stanie się reprodukować. Wykazują również dziedziczną zmienność postulowaną przez Darwina, mogą więc podlegać sformułowanej przez niego teorii doboru naturalnego, a zatem ewoluować. Pisałem o tym w kilku moich wcześniejszych książkach. Dręczyło mnie jednak przeczucie, że czegoś w tym wszystkim brakowało. Dzięki pętli więzów kluczowy element układanki trafił na swoje miejsce.
Niemniej nie można zawczasu przewidzieć tego, co powstanie w wyniku działania ewolucji: to, co ewoluuje, wyłania się niepoznawalnie – nie znam lepszego słowa na określenie tej właściwości – i tworzy naszą biosferę o coraz większej złożoności. Jesteśmy owocem tego procesu: podobnie jak żyrafy, nektarynki i strzykwy.
Kilka lat temu, podczas przyjęcia z okazji swoich siedemdziesiątych urodzin, mój przyjaciel fizyk zażartował sobie ze sposobu, w jaki biolodzy postrzegają świat. Gdyby to oni towarzyszyli Galileuszowi na wieży w Pizie, zrzucaliby kolejno kamienie w kolorze czerwonym, pomarańczowym, różowym, niebieskim, zielonym i tak dalej.
Moi koledzy zajmujący się fizyką w mig pojęli tę aluzję i śmiali się z niej serdecznie. Podczas gdy fizycy starają się stosować uproszczenia, aby odkrywać prawa przyrody, biolodzy badają, w jaki sposób życie stało się złożone. Tak więc oczywiście czerwone kamienie to żyrafy, nektarynki to pomarańczowe kamienie, zaś niebieskie kamienie to strzykwy; a zielone kamienie, no cóż, to po prostu my sami. Pytanie nie brzmi, czy strzykwa, żyrafa, człowiek lub nektarynka spada szybciej, ale przede wszystkim – skąd się to wszystko wzięło?
Fizyka nie daje na to odpowiedzi. Nikt tego nie wie.
Istnieje świat poza fizyką.
Darwin nauczał, że nowe gatunki wbijają kliny w ciasne podstawy natury, aby zrobić miejsce dla własnego istnienia: to prawda, ale nie do końca. Stworzenia, dzięki swojemu istnieniu, kształtują warunki do powstania innych stworzeń. Gatunki same stanowią szczeliny w fundamentach przyrody, które tworzą nisze dla pojawienia się kolejnych nowych gatunków, powodując powstanie jeszcze większej liczby pęknięć, umożliwiających uformowanie następnych gatunków.
Kwitnąca biosfera nieustannie stwarza własne nowe możliwości stawania się, coraz bardziej liczne i różnorodne.
Choć niemal umyka to naszej uwadze, to samo dotyczy gwałtownie rozwijającej się światowej gospodarki. Nowe towary udostępniają nisze dla jeszcze nowszych produktów: wynalazek Internetu wykreował nisze dla handlu w sieci, dzięki temu pojawiły się firmy eBay i Amazon, w wyniku czego powstała treść stron internetowych, co spowodowało narodziny niszy dla wyszukiwarek takich jak Google. A dla przedsiębiorstw, które próbują wejść na rynek, zaczęto tworzyć algorytmy wyszukiwania pozwalające sprzedawać więcej produktów. Albo pomyślmy o wszystkich aplikacjach na iPhone’a i aplikacjach do tych aplikacji, takich jak programy blokujące reklamy, które usuwają wyskakujące okienka w wyszukiwarce Safari.
Wkraczamy w świat, którego istnienie umożliwiamy, prąc naprzód, nie mając w nim rozeznania ani nie dysponując wcześniejszą wiedzą o nim, albo też posiadając ją w bardzo niewielkim stopniu. Mogę udać się do Eastsound, by kupić nektarynki.
Wydaje się nam, że w fizyce – w szczególnej i ogólnej teorii względności, mechanice kwantowej oraz kwantowej teorii pola w ramach modelu standardowego – odnajdziemy podstawy, na których możemy osadzić świat, owo ostateczne stawanie się. Okazuje się, że to nieprawda. To, co ostateczne, może wspierać się na tych podstawach, ale nie da się go z nich wywieść. Ta ostateczność, niepoznawalny rozwój, wypływa poza swą fundamentalną przystań i podąża swym własnym kursem po oceanach nieznanego. Jak twierdził Heraklit, świat nieustannie wypączkowuje.