A fizika tanulmánya felülmúlja-e a biológiát és a kémiát?


A legjobb válasz

Korábban azt gondoltam.

Az én logikám régen ez volt: mivel a biológia lényegében összetett kémia, és a kémia lényegében összetett fizika, használhatja a fizikát és annak törvényeit az egész biológia és kémia magyarázatára. Így a fizika jobb, mint a másik kettő.

Tévedtem. Ez nem lehetséges.

Azért, mert ha egy rendszer kellően összetetté válik, ebből a komplexitásból olyan általános elvek származnak, amelyek meg tudják magyarázni a legtöbb dolgot, amelyet ezen a bonyolultsági szinten megfigyelünk, nagyon sokat könnyebb és gyorsabb, mint mi lenne, ha ezt a bonyolultságot egyszerűbb összetevőkre bontanánk.

Például a fehérjék viselkedésének megértése érdekében a kémia általános törvényszerűségei segítségével pontosan megjósolhatja, hogyan a fehérjemolekula adott körülmények között, bizonyos körülmények között és így tovább reagálna. Másrészt, ha a fehérjemolekulát hidrogén-, nitrogén-, oxigén-, szén- … molekulákra bontják, és megvizsgálják az egyes kvarkjaikat és leptonjaikat, az csak számítási szempontból megnehezíti és feleslegesen unalmas. Túl sok olyan változó lenne, amelyet figyelembe lehetne venni, hogy pontosan meg tudjanak jósolni az előrejelzéseket. És túl sok a bizonytalanság.

A másik ok, amiért nem lehet mindent lebontani, az az, hogy bizonyos dolgok csak akkor jönnek létre, ha elérik a bonyolultság bizonyos szintjét. Például, ha meg akarja magyarázni, hogyan keletkezik a gondolat és a tudat az emberi agyban, akkor nem nézné meg a kvarkokat és a leptonokat, vagy az agy egyes molekuláit. Mert ezen a szinten egy olyan konstrukciónak, mint a tudat, nem lenne értelme. Megnézné a rendszert mint egészet, az agyi áramköröket, az egyes sejteket, és arra következtethetne, hogy ez a makroszintű interakció hogyan vezet a tudatossághoz.

Ez különösen akkor válik egyértelművé, ha a komplexitást társadalmi szintre növeli. Meg tudod jósolni, hogy ki lesz az Egyesült Államok következő elnöke a fizika törvényeinek felhasználásával? Valószínűleg nem. Sokkal bonyolultabb.

Válasz

Alapvetően nincs különbség a fizika, a kémia vagy a biológia között.

Az egyetlen különbség a komplexitás szintje. foglalkoznak!

Fizika: egyszerű törvények által modellezett egyszerű rendszerek. például. Atom, Nucleus, Téridő szövet. A fizikus egyszerű és szimmetrikus.

A kémia viszont olyan bonyolultabb rendszerekkel foglalkozik, mint a Molecules, Makromolekulák, DNS, fehérjék, reakciók, sebességük. Milyen gyorsan reagálnak az atomok, ki kivel tud párokat kötni. Ezen a szinten a fizika a helyes irányba terelheti az intézményt, de a Schrodinger-féle 1000 atom nagy molekula egyenleteinek megoldása herkulusi feladat. Tehát ebben a szakaszban a fizika kissé hátralép, és a kémia, a kísérleti munka átveszi a hatást. A kísérleti eredmények könnyen rendelkezésre áll, mint a fizika által végzett számítási eredmények (Ez a számítógépes kémia megjelenésével változik).

Ha egy lépéssel feljebb lép a bonyolultsági ranglétrán, biológia lesz. A biológiai rendszerek hatalmas molekulák nagy mennyiségű gyűjteményével foglalkoznak. Nem lehet előre megjósolni a lepke és más élőlények viselkedését sem Schrodinger hullámfüggvényének kiszámításával.

Ezért a fizikai komplexitás különböző szintjein, különböző törvények születnek, amelyek a rendszer viselkedését szabályozzák.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük