Jeremy England

Salve a tutti,
dato che a breve dovrò finalmente (dopo non poca negligenza da parte dei miei prof) cominciare il primo capitolo di Biologia (olè), il prof ci ha invitato a leggere dal Numero 280 di Focus un articolo dedicato a una nuova teoria, che metterebbe d'accordo la seconda legge della termodinamica con l'origine della vita.
Il fisico in questione è Jeremy England (come avete potuto ampiamente comprendere dal titolo del 3D) che pubblicò un suo lavoro già apparso nel gennaio del 2014. Mi pare strano che ricompaia ancora in una rivista del 2016 dopo due anni. Ma comunque...


Ecco un articolo (24 gennaio 2014):
Perché esiste la vita? La vita esiste per puro caso? Un colossale colpo di fortuna? Forse la fortuna non c’entra nulla: secondo Jeremy England, fisico 31enne del Massachusetts Institute of Technology, l’origine e la susseguente evoluzione della vita seguono le leggi fondamentali della natura.
Dal punto di vista della fisica, c’è un’unica essenziale differenza tra gli esseri viventi e gli agglomerati di atomi inanimati di carbonio: i primi tendono a catturare energia dall’ambiente ed a dissiparla in forma di calore. England ha elaborato una formula matematica che crede possa spiegare questa capacità. La formula indica che quando un gruppo di atomi è guidato da una fonte esterna di energia (come il Sole) ed è circondato da calore (l’oceano o l’atmosfera), spesso si ristruttura per dissipare più energia. Ciò significa che, a determinate condizioni, la materia inesorabilmente acquisisce la caratteristica fisica fondamentale associata alla vita. “Si comincia con un ammasso di atomi casuali e se ci si proietta sopra della luce per un tempo sufficiente, non dovrebbe sorprendere se ci si ritrova con una pianta,” sostiene England.
La teoria di England vuole sottostare, non sostituire, la teoria di Darwin sull’evoluzione per selezione naturale: “Non sto certo dicendo che le idee Darwiniane siano errate. Al contrario, dico solo che dal punto di vista della fisica, si può considerare l’evoluzione Darwiniana un caso particolare di un fenomeno più generale,” continua England.

Al centro dell’idea di England non c’è altro che il secondo principio della termodinamica: le cose calde si raffreddano, i gas si disperdono nell’aria, l’energia tende a disperdersi nel tempo. L’entropia è una misura di queste tendenze, e quantifica quanto l’energia è dispersa tra le particelle in un sistema, e quanto sono diffuse queste particelle nello spazio. Alla fine, il sistema arriva ad uno stato detto “equilibrio termodinamico”, in cui l’energia è distribuita uniformemente. Una tazza di caffè tenderà a raggiungere la temperatura della stanza in cui si trova: il caffè non si riscalderà spontaneamente perché le probabilità sono tutte a sfavore, in relazione all’energia della stanza.

Sebbene l’entropia aumenti in un sistema chiuso o isolato, un sistema aperto può tenere basso il suo livello di entropia aumentando enormemente l’entropia dell’ambiente circostante. E’ stato nel 1944 che l’eminente fisico Erwin Schrödinger ha rilevato che è proprio questo che fanno gli esseri viventi: una pianta ad esempio, assorbe la luce del sole e emette poi luce infrarossa, una forma molto meno concentrata di energia. L’entropia globale dell’universo aumenta durante la fotosintesi, mentre la luce del Sole viene dissipata.

L’auto-replicazione (o riproduzione, in termini biologici) è il meccanismo attraverso il quale un sistema può dissipare energia nel tempo. “Un ottimo modo per dissipare maggiormente è fare più copie di sé,” sicché, secondo la teoria di England, il principio che guida il processo (cioè la vita) è l’adattamento della materia nel contesto della dissipazione.

Il principio si adatterebbe anche alla materia inanimata: studi recenti (Philip Marcus, University of California, Berkeley) hanno infatti osservato qualcosa di simile nei processi che interessano i fluidi.

www.meteoweb.eu/2014/01/perche-esiste-la-vita-una-nuova-teoria-dal-punto-di-vista-della-fisica...


Che ne pensate?

Comunque, se scrivessi qualche stralcio dell'articolo del Focus n. 280 (che è del mese precedente) violerei il copyright?

Herrow

.Herrow., 04/03/2016 21:24:

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Che ne pensate?

Comunque, se scrivessi qualche stralcio dell'articolo del Focus n. 280 (che è del mese precedente) violerei il copyright?

Herrow

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Scrivi pure.

Il problema di fondo, come nel caso dell'esperimento di Miller, è che nessuno riesce a dar vita a un ammasso di materia inanimata.

Se fosse cosi' logico ed evidente, una semplice derivazione dal principio dell'entropia, accadrebbe ogni giorno.
Invece noi vediamo che l'entropia causa il disordine, non l'ordine, e tutto sommato neanche gli esperimenti di laboratorio hanno ricreato la vita dalla chimica del carbonio.

Simon

Dall'evoluzione all'entropia, penso ad un solo "fatto" su tutti: un pezzetto di cervello umano grande quanto la capocchia di un fiammifero contiene un numero "iperastronomico" di connessioni.

In altri termine il cervello é strutturato per contenere una quantità di informazioni che vanno ben oltre i classici 80-100 anni di vita media.

Perché?
Perché la casualità ci avrebbe dato una super dotazione cerebrale? Come potrebbe l entropia portare al cervello?

Attenzione: l evoluzione insegna dalla casualità il successivo sviluppo e graduale adattamento delle specie alle situazioni ambientali.

Mi sorgono delle domande (che escono dalla teoria riportata, ma permettimi di porle...).

I nostri c.d. antenati (le scimmie) avrebbero quindi sviluppato capacità intellettive adatte a fronteggiare un'esistenza di centinaia o migliaia di anni? Plausibile? O forse situazioni che richiedevano un cervello spropositato? E se fosse così perché oggi viviamo 80 anni? Perché all apice della ns civiltà usiamo ancora una parte minimale del cervello, facendo cose più grandi dei ns antenati scimmieschi che però avrebbe sviluppato questo super cervello?

Entropia "applicata", casualità o classica evoluzione: cade tutto di fronte alla vastità del cervello umano. Chissà che ne direbbe il tuo prof di biologia....

Che cosa ne penso?

Personalmente preferisco credere alla teoria che esistono due tipi di entropie. Entropia negativa (forza distruttrice dell'universo) e entropia positiva (forza creatrice dell'universo). La contrapposizione di queste due forze permettono l'esistenza di un universo equilibrato.

Di solito quando parliamo di entropia, ci riferiamo a quella negativa. Ogni lavoro genera calore. E questo calore si disperde. In questo contesto l'universo un giorno (miliardi di anni), dovrebbe andare incontro inesorabilmente all'eusarimento totale della sua energia e morire. Ora che la sua morte sia dovuta a "Morte termica", "Big Freeze" "Big Rip", ecc. Fa poca differenza. Quello che sappiamo di certo è che in questo contesto (quello dell'entropia negativa), l'universo è destinato a morire.

Solo una forza contrapposta può farlo essere eterno. Un'energia che si rinnova continuamente e possa permettere all'universo di rigenerarsi per sempre.

Ma come per la teoria di Jeremy England, siamo sempre a livello di teorie.

Ciao
anto_netti

Io invece penso che come al solito stiamo finendo nella filosofia pur di spiegare l'origine spontanea della vita. Anche hawking ha ipotizzato che la materia tende spontaneamente alla vita a causa di alcune leggi presenti nell'universo, ma è stato criticato dagli stessi fisici atei perchè non è dimostrabile. Oltretutto mi chiedo ammettiamo che per assurdo fosse così, ma questi misteriose leggi che fanno sì che la materia tenda spontaneamente alla vota da dove sono saltate fuori? Oltretutto una tendenza naturale della materia ad agglomerati in un certo modo è in grado di spiegare il codice genetico? È come sostenere che se metto vivido del legno e dell'inchiostro per sufficiente tempo ed esposto al sole si scriverà un libro. La teoria sostenuta da questi scienziati è: Dio non esiste e basta, però se noi siamo qui ci siamo arrivati in qualche modo casale, allora cerco di dimostrarlo ma non riesco perché è tutto troppo complesso, allora ho il lampo di genio, devono esistere in natura delle leggi per le quali la materia tende alla vita; bene ma adesso io vi dico, dimostratelo se ci riuscite!!!Allora anche io posso dire che gli asini volano se tanto non servono prove per sostenerlo....

@ Isusnavin.

beh... qualche asino a volte vola... basta che prenda l'aereo ( :D )...

Comunque più volte mi sono chiesto se determinate "leggi" che l'uomo ha interpretato non sia la lettura della semplice natura della materia.

ad esempio, la terra gira intorno al sole perchè il sole la attrae e si crea un gioco di forze che permette che essa non ci vada a finire sopra. Potrebbe essere la natura della materia cui l'uomo è riuscito a dare una spiegazione peraltro quantificandola.

poi vedo tutta la complessità del creato e pensa che è davvero troppo complessa per essere frutto del caso, anche se spesso mi viene il dubbio che quello che l'uomo ad oggi non riesce a spiegare/provare lo attribuisce a Dio. Questo dubbio sta minando la mia fede non tanto salda, e spero di riuscire a risolvere, ne va anche del mio umore per adesso non proprio ilare...

Purtroppo, devo dire la solita, cosa, che più volte ho detto in diversi thread. E cioè che chi cerca prove scientifiche dell'esistenza di Dio, rimarrà fortemente deluso.

1) La scienza riesce ad indagare solo il mondo fisico (l'immanente), perché è tangibile.

2) La Scienza non può indagare il mondo spirituale (il trascendente), perché è intangibile.

3) Sbaglia di grosso chi vuole avere delle prove scientifiche o matematiche dell'esistenza del mondo trascendentale. Non le avrà mai.

La fede, quindi bisogna andarla a cercare in altri modi. Non con prove scientifiche. E' un dono che ognuno di noi deve saper far crescere dentro di noi.

Ciao
anto_netti

Ma io non cerco prove scientifiche o matematiche dell'esistenza di Dio...

Mi devo solo convincere che il progresso scientifico, le regole matematiche che permeano l'universo, la complessità della vita e del suo codice genetico e quanto di complesso esiste nell'immanente sia opera intelligente e non della natura della materia.

Mi aiuta molto pensare che non trovo una spegazione tangibile circa il Dna. Ammesso che sia possibile tramite polimerizzazione creare delle catene piu lunghe, trovo inverosimile che tale processo possa creare individui come l'uomo, per cui, anche se England avesse ragione (e ne dubito) sull'origine della vita trovo fortemente improbabile l'evoluzione in essere umano tramite le fondamentali leggi della natura, come egli stesso suppone.

Mi piacerebbe sapere il parere di Ioseb, qualora fosse ancora un frequentatore di questo forum.

Guarda che nemmeno gli scienziati credono all'ipotesi della proprietà intrinseca della materia a tendere alla vita, infatti hanno creato teorie come il multiverso e hanno posto come condizione alla nascita della vita periodi di tempo lunghissimi affinché l'equazione probabilistica sulla nascita spontanea della vita risulti improbabile ma non impossibile. Ma già le condizioni poste per l'esistenza della materia come il campo di higgs e lo sbilanciamento tra particelle di materia e antimateria sono ostacoli belli grossi.
Poi c'è la gravità e la materia oscura che sè funzionassero anche di poco diversamente la materia non si sarebbe agglomerata a formare galassie e pianeti (e quì che nasce il multiverso con i relativi miliardi di tentativi). Inoltre se ci fossero proprietà intrinseche nella materia(che nel frattempo è nata grazie a cosa? Da dove arriva l'energia?) Allora risulterebbero osservabili continui abbozzi di nuove cellule o forme di vita nati in modo spontaneo partendo da materia inanimata, non sarebbero necessari miliardi di anni e miliardi di tentativi perchè le leggi sono sistemi combinatori, danno un risultato sempre identico. Ad esempio la forza di gravità non va a tentativi funziona sempre uguale, per quello si chiamano leggi

jameswilliam, 05/03/2016 11:17:

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poi vedo tutta la complessità del creato e pensa che è davvero troppo complessa per essere frutto del caso, anche se spesso mi viene il dubbio che quello che l'uomo ad oggi non riesce a spiegare/provare lo attribuisce a Dio. Questo dubbio sta minando la mia fede non tanto salda, e spero di riuscire a risolvere, ne va anche del mio umore per adesso non proprio ilare...

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Hai ragione, anch'io incappo nello stesso errore, che porta soltanto ad alimentare dubbi "inesistenti", e quindi a perdere fede. Da una parte ci domandiamo se Dio esista e la natura sia un'evidente dimostrazione del suo operato, dall'altra parte se l'attribuire il tutto a Dio sia un'abitudine umana per dare un senso a ciò che ci circonda. Infatti, non pochi atei ci rinfacciano che molti dei del passato, come Zeus (per i fulmini) e Poseidone (per il mare), erano semplicemente degli archetipi umani creati apposta per dare un senso all'esistenza di certe cose del tutto naturali.
L'unica risposta che abbiamo per controbbattere è l'inesistenza di prove chiare ed evidenti che la vita e moltissime complessità (quasi tutte) presenti in natura non hanno una spiegazione plausibile con il binomio mutazioni genetiche + selezione naturale.

Come ci ha elegantemente spiegato Isusnavin, basti pensare a una minuscola parte del cervello umano equivalente alla grandezza di una capocchia di fiammifero: possiede tantissime connessioni neurologiche. Ora immagina se dovessimo contarle tutte... eppure nonostante un'immensità tale, l'uomo usa solo una parte del cervello.

Al riguardo possiamo dire moltissime altre cose, ma voglio riportare un'esperienza personale davvero bella, rimanendo sempre attinente alla questione delle mutazioni genetiche.
Una sorella laureata della mia congregazione si prese la briga di trattare con me l'argomento "evoluzione", dato che la signora che mi fa lo studio non si è mai interessata personalmente dell'argomento e quindi non riusciva a darmi una risposta più completa. Mi portò il libro Creazione o Evoluzione, e le due riviste più recenti: quella arancione e l'altra col titolo "La vita: opera di un Creatore?". In più mi fece vedere un dischetto che trattava di questi argomenti, non so quale sia questo DVD e quanto sia vecchio, ma rimango tutt'ora stupito che quel documentario parlava dell'acqua che ha la capacità di salire verso l'alto nei tubicini capillari degli alberi, nonostante la forza di gravità, semplicemente per il fatto che è costituita in modo da trascinarsi a poco a poco verso l'alto.
Per non portarla sulle lunghe, feci leggere ad un mio amico ateo, molto rispettoso devo dire, un paragrafetto del libro datomi, che descriveva delle caratteristiche dell'Ophrys Apifera.
(VEDI QUI: it.m.wikipedia.org/wiki/Ophrys_apifera)

Il libro blu riassume così: I petali di certe orchidee del genere Ophrys riproducono le sembianze di una vespa femmina, completa di occhi, antenne e ali. Emanano addirittura l'odore di una femmina pronta per l'accoppiamento! Il maschio va per accoppiarsi, e invece impollina il fiore.
Da ciò feci la riflessione: escludendo le mutazioni dannose/mortali ed inutili, come fa un processo naturale casuale (che tra l'altro raramente porta a dei vantaggi) a far capire alla pianta di dover avere dei petali dalle sembianze di una vespa femmina e di emanare un certo odore, per attirare il maschio e farsi impollinare??
La risposta del mio amico fu un silenzio assordante! Se proprio vogliamo intenderci a suon di ossimoro.

Per non finire OT, vorrei soltanto dire che per la questione di Jeremy England c'è poco da dire senza il supporto di ulteriori riviste più chiare. Per il momento mi limito a dire che la sua teoria è un pochino sterile, anche perché dopo due anni è ancora in fase di sperimentazione. Quando avrò più tempo vi scriverò l'articolo del Focus di un mese fa così a argomentare meglio.

Comunque jameswilliam se vuoi avere un confronto non esitare a contattarmi anche privatamente. Anch'io ho dei dubbi, ma grazie a Dio col tempo potremo farcene una ragione e credergli per pura fede. Purtroppo il nostro mondo è inzuppato nel materialismo. Basti leggere ciò che dicono le riviste scientifiche sulla religione in generale, per notare che ormai un po' tutti hanno accantonato la fede.

Questa è la realtà, l'unica salvezza è la Bibbia e l'aiuto di Geova. Anche se delle volte non lo sentiamo nella vita, possiamo essere sicuri che lui guarda i nostri sforzi, nonostante le nostre pecche.

Principalmente ti ringrazio per la tua disponibilità.
Per adesso studio molto e leggo molto il forum. In questo istante, anche a causa di un 3d del forum sto studiando Rivelazione.

Tutto ciò che hai scritto è condivisibile analizzando il mondo com'è adesso. Ma a volte mi viene da pensare (è solo un bizzarro esempio) che se le piante fossero state attratte dal polo magnetico magari invece di crescere verso il sole, sarebbero cresciute orizzontalmente verso nord, e avremmo visto anche un progetto intelligente di qualche sorta. Sono pensieri che sorgono spontanei, ma davvero il fatto che un'orchidea si sia fatta tatuare da madre natura una vespa e che emani olezzo di partner di opposto genere lo trovo davvero impossibile attribuirlo al caso.

Per cio che riguarda origine della vita e sua evoluzione, e parlando proprio del cervello: Se realmente l'uomo deriva da una cellula evolutasi nell'arco de milioni di anni, che senso ha avere questo fantastico organo che l'uomo sfrutta intorno al 3% ?

e poi mi sovviene che magari ci sono altri animali che hanno un cervello più voluminoso del nostro e che magari usano ancora meno in percentuale di quanto ne usiamo noi.

Certo è che un punto devo arrivare a metterlo, altrimenti non ne esco più.

(SimonLeBon), 04/03/2016 22:22:

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Scrivi pure.

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Com'è iniziata la vita sulla Terra? La domanda è in testa alla lista dei grandi quesiti a cui la scienza non ha trovato risposta.

Peccato per quei sedicenti che credono che sia tutto risolto. Continuiamo...

Sappiamo abbastanza bene come funzionano gli esseri viventi, quali regole ne governano lo sviluppo, la riproduzione, l'evoluzione: su tutte, codice genetico e selezione naturale.

Si certo, alcuni credono ancora nel Junk Dna, anche se: www.lescienze.it/news/2012/09/05/news/encode_dna_spazzature_di_controllo_non_codificante_regolazione_genica-...
www.enzopennetta.it/2013/03/il-dna-spazzatura-non-esiste-la-teoria-neodarwiniana-i...

Ma come sia scoccata la prima scintilla, come dalla materia inanimata si sia arrivati a un organismo capace di fare copie di se stesso, crescere e invecchiare... questo nessuno è ancora in grado di spiegarlo. Chi ci ha provato, ha immaginato che a un certo punto, probabilmente attorno a 4 miliardi di anni fa , si sia verificata una combinazione imprevedibile tra il calore di un vulcano, l'elettricità dei fulmini, la reazione chimica tra due molecole casualmente venute in contatto e chissà cos'altro. La vita, insomma, sarebbe il risultato di un gran colpo di fortuna.

Aaah... bene! Finalmente un po' di onestà intellettuale
Ma ora andiamo in media Res.

TERMODINAMICA. Ma Jeremy England, un giovane fisico del Massachusetts institute of technology di Boston (USA), è convinto che la fortuna non c'entri. La comparsa della vita sarebbe stata la conseguenza della legge fisica fondamentale, e in un certo senso era, con molte virgolette, "inevitabile". "Se partiamo da un agglomerato casuale di atomi e lo illuminiamo abbastanza a lungo, non dovrebbe essere così sorprendente alla fine ritrovarci davanti a una pianta", sintetizza England.

What? Are you serious? Se poco fa s'è parlato di "reazione chimica tra due molecole casualmente venute in contatto e chissà cos'altro", ora si riparla di atomi casuali "e chissà cos'altro" c'aggiungerei!
Vediamo perché...

Perché una pianta - ma anche un batterio, un cane o una balena - è uno dei modi più efficienti in cui quegli atomi possono disporsi per assorbire energia dal Sole e disperderne quanta più possibile nell'ambiente. Ed è per questo che la materia per sua natura tende a fare.

Disporsi? In che modo? Stiamo forse sottovalutando la complessità anche della più banale pianta? Anche lei ha cellule con DNA...

La chiave della teoria di England, esposta in una serie di articoli usciti nell'ultimo anno su riviste scientifiche come Nature Nanotechnology e The Journey of Chemical Physics, è la seconda legge della termodinamica. Quella per cui l'entropia di un sistema fisico, cioè il suo grado di disordine, aumenta nel tempo. Per capirci, è la legge per cui il calore passa da un corpo più caldo a uno più freddo ma non viceversa: una tazza di tè fumante lasciata sul tavolo si raffredda, cedendo calore all'ambiente circostante. Ma a meno di accendere una stufa, non c'è speranza che il calore faccia il percorso inverso e il tè torni a riscaldarsi a spese della stanza.
Non che sia impossibile dal punto di vista fisico: è solo enormemente improbabile, perché i movimenti caotici degli atomi tendono a disperdere la loro energia nell'ambiente, non a concentrarla in un punto. Così improbabile che possiamo star sicuri non capiti mai.



Per i fisici, è sempre stato un problema conciliare questa legge con la comparsa della vita. Che sembra proprio un caso di materia che passa spontaneamente dal disordine all'ordine, l'equivalente di una tazza di tè che si riscalda da sola. Secondo England, però, c'è un errore madornale in questo ragionamento. "Quando pensiamo da biologi", spiega, "tendiamo a vedere il singolo organismo vivente, o le singole cellule o geni, come l'unità in base a cui interpretare i fenomeni. Ma dal punto di vista della fisica, balene, alghe, Dna sono solo modi diversi di assemblare gli stessi mattoncini. Non ci sono molte ragioni per tracciare una linea attorno alla balena, o attorno a una parte del suo Dna, e dire che hanno un'identità diversa dal resto".

Per ora mi fermo qui, ma consiglio la lettura www.enzopennetta.it/2012/10/per-una-nuova-biologia-coerente-con-il-secondo-principio-della-termod...

Scusate ma non so se ritenere queste teorie fantascienza o pura filosofia. Parliamo di astratti non dimostrabili e in contrasto con tutte le teorie che gli stessi fisici e biologi hanno formulato sino a ora. Vorrebbe dire che gli atomi guidati da una super legge della materia vanno contro tutte le leggi della fisica conosciute per formare un organismo complessissimo così da poter assorbire energia dal sole per poi disperdere. E nel frattempo questa super legge avrebbe anche creato guarda caso solo sulla terra le condizioni necessarie perchè questo avvenisse. Questa super legge inizia ad assomigliare un po troppo ad u dio senziente

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Parliamo di astratti non dimostrabili e in contrasto con tutte le teorie che gli stessi fisici e biologi hanno formulato sino a ora. Vorrebbe dire che gli atomi guidati da una super legge della materia vanno contro tutte le leggi della fisica conosciute per formare un organismo complessissimo così da poter assorbire energia dal sole per poi disperdere.

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Di quali leggi stai parlando? Non ho capito...

.Herrow., 06/03/2016 13:51:

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Parliamo di astratti non dimostrabili e in contrasto con tutte le teorie che gli stessi fisici e biologi hanno formulato sino a ora. Vorrebbe dire che gli atomi guidati da una super legge della materia vanno contro tutte le leggi della fisica conosciute per formare un organismo complessissimo così da poter assorbire energia dal sole per poi disperdere.

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Di quali leggi stai parlando? Non ho capito...

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Nel senso che la fisica non mi risulta dica o abbia mai dimostrato che gli atomi abbiano qualche strana proprietà che li spinga ad agglomerarsi insieme per creare forme di vita. Si parla di questa legge quasi fosse un essere senziente, oltretutto sarebbe una legge che va contro le altre teorie formulate dagli scienziati, perchè la nascita spontanea della vita sarebbe frutto di miliardi di tentativi effettuati in miliardi di anni, non il frutto di una legge. Una legge è qualcosa di ben preciso che non va a tentativi, dovremmo ancora oggi assistere alla formazione spontanea della vita se fose frutto di una proprietà intrinseca della materia. La forza di gravità funziona sempre uguale,la luce viaggia sempre alla stessa velocità e così via...

Direi che la teoria di Jeremy England, per essere vera, dovrebbe avere come per tutte le teorie scientifiche, prima il supporto della matematica e poi la prova sperimentale. Ma dubito fortemente.

Ciao
anto_netti

Cosa stiamo dicendo??
Lo sfruttamento di solo una parte del cervello è un falso mito...
www.focus.it/cultura/curiosita/come-e-nato-il-mito-che-sfruttiamo-solo-il-dieci-per-cento-del-...
it.m.wikipedia.org/wiki/Sfruttamento_del_10%25_del_cervello