Ученые говорят, что открыли "недостающий" закон природы

Группа междисциплинарных ученых и философов утверждает, что им удалось обнаружить "недостающий закон природы". Это открытие имеет огромное значение для нашего понимания того, как, по сути, все устроено.

 

Об этом рассказывается здесь.

Большинство из нас слышали о названиях физических законов, описывающих взаимодействия в мире и других понятиях, таких как гравитация и термодинамика. Однако до сих пор ни один из установленных физических законов не мог описать поведение бесчисленных сложных систем, существующих по всей Вселенной.

В работе, опубликованной 16 октября в журнале PNAS, междисциплинарная группа специалистов из ведущих институтов и университетов США представила новый закон, который претендует именно на это.

Коротко говоря, их закон гласит, что эволюция не ограничивается жизнью на Земле, она происходит и в других сверхсложных системах - от звезд до атомов.

Это означает, что такие системы естественным образом "эволюционируют" к состояниям большей сложности и разнообразия.

Иными словами, исследователи обнаружили, что эволюция является общей чертой сложных систем мира природы, которые, по данным Научного института Карнеги, имеют следующие характеристики:

• формируются из множества различных компонентов, таких как атомы, молекулы или клетки, которые могут быть расположены и перегруппированы многократно;
• подвергаются "естественным процессам, в результате которых образуется бесчисленное множество различных конфигураций";
• и только небольшая часть этих конфигураций выживает благодаря процессу естественного отбора, который называется "отбором по функции".

По мнению авторов работы, независимо от того, является ли система живой или неживой, когда новая конфигурация работает и улучшает функционирование, происходит эволюция.

Новый закон, названный авторами "законом роста функциональной информации", гласит, что система будет эволюционировать, "если множество различных конфигураций системы подвергнутся отбору для выполнения одной или нескольких функций".

Важным компонентом предлагаемого закона природы является идея "отбора по функциям", - пояснил ведущий автор исследования, астробиолог Майкл Вонг.

Исследование группы опирается на теорию естественного отбора Чарльза Дарвина, согласно которой функция существует для обеспечения "выживания сильнейших".

В своей работе д-р Вонг и его коллеги расширили эту точку зрения, указав на существование в природе трех типов такого отбора по функции.

Первый, самый простой тип, по их мнению, это стабильность - устойчивые расположения атомов или молекул, которые отбираются для продолжения существования.

Вторая - это динамические системы, которые отбираются для постоянного снабжения энергией.

И третья, наиболее интригующая функция — это "новизна" — тенденция эволюционирующих систем к поиску новых конфигураций, которые могут привести к появлению удивительных новых форм поведения или характеристик.

Новизна, как ни странно, не является чем-то новым, ведь история эволюции жизни богата примерами: фотосинтез развился, когда отдельные клетки научились использовать световую энергию; многоклеточная жизнь развилась, когда клетки научились сотрудничать; а виды появились благодаря новым выгодным формам поведения, таким как ходьба и мышление.

Аналогичная эволюция происходит и в минеральном царстве, говорят исследователи.

Они указывают, что в начале нашей Солнечной системы на Земле было около 20 минералов, а сегодня известно почти 6 000.

Это стало возможным благодаря все более сложным физическим, химическим и биологическим процессам, происходившим в течение последних 4,5 млрд лет.

В статье также отмечается, что всего два основных элемента - водород и гелий - образовали первые звезды вскоре после Большого взрыва.

Затем эти самые ранние звезды использовали водород и гелий для создания около 20 более тяжелых химических элементов, на основе которых сформировалось следующее поколение звезд.

"Чарльз Дарвин красноречиво объяснил, как происходит эволюция растений и животных путем естественного отбора, с множеством вариаций и признаков особей и множеством различных конфигураций", - пояснил соавтор и руководитель исследования Роберт Хейзен.

"Мы утверждаем, что дарвиновская теория - это лишь особый, очень важный случай в рамках гораздо более масштабного природного явления".

"Представление о том, что отбор по функциям определяет эволюцию, в одинаковой степени применимо к звездам, атомам, минералам и многим другим концептуально эквивалентным ситуациям, когда множество конфигураций подвергаются селективному давлению".

Новый закон имеет ряд интересных последствий, в частности позволяет глубже понять, как возникла сама Вселенная.

Он также может помочь объяснить, чем жизнь отличается от других сложных эволюционирующих систем, и помочь в поисках жизни в других местах.

Кроме того, сейчас, когда все большую озабоченность вызывают автономные системы искусственного интеллекта, очень удобно иметь закон, характеризующий эволюцию как природных, так и символических систем.

українською