څه شی دی؟: د ژوندی حوا موندلو رازيکي اړخ
ما الحياة؟: الجانب الفيزيائي للخلية الحية
ژانرونه
لذلك علينا ألا نيأس أمام صعوبة تفسير الحياة من خلال قوانين الفيزياء العادية؛ إذ ذلك هو بالضبط ما يمكن توقعه من المعرفة التي اكتسبناها عن تركيب المادة الحية. ويجب أن نكون على استعداد لإيجاد نوع جديد من القوانين الفيزيائية التي تسود فيها. أو هل علينا أن نصطلح على تسميتها بقوانين غير فيزيائية، أو لنقل فوق فيزيائية؟ (6) المبدأ الجديد ليس غريبا على الفيزياء
لا، أنا لا أظن ذلك. فالمبدأ الجديد هو مبدأ فيزيائي أصيل؛ ومجددا أقول إنه، في رأيي، ليس إلا مبدأ نظرية الكم. ولكي نوضح ذلك، علينا أن نفعل أي شيء، بما في ذلك تنقيح، أو ربما حتى تعديل، التأكيد الذي أشرنا إليه سابقا، الذي يقول إن كل القوانين الفيزيائية مبنية على الإحصاء.
هذا التأكيد، الذي يتكرر كثيرا الجزم به، من المؤكد أن يثير التناقض؛ إذ إن هناك في واقع الأمر ظواهر ملامحها الأساسية مبنية على نحو واضح ومباشر على مبدأ «النظام من النظام» ويبدو أنها لا علاقة تربطها بالإحصاء أو الفوضى الجزيئية.
إن نظام المجموعة الشمسية وحركة الكواكب ظل كما هو ولم يختل منذ زمن بعيد غير محدد. وكوكبة اليوم ترتبط على نحو مباشر بالكوكبة التي كانت موجودة في أي لحظة معينة في زمن بناء الأهرامات؛ فيمكن تتبعها حتى هذا الزمن والعكس صحيح. وقد تم حساب حالات الكسوف التاريخية، وقد وجد توافق وثيق بين تلك الحسابات والسجلات التاريخية أو استخدمت في بعض الأحيان لتصحيح التسلسل الزمني المقبول. وهذه الحسابات لا تتضمن أي إحصاء؛ فهي مبنية فقط على قانون نيوتن للتجاذب العام.
كما يبدو أن الحركة المنتظمة للساعة الجيدة أو أي آلية مماثلة ليست لها أي علاقة بالإحصاء. باختصار، يبدو أن كل الأحداث الميكانيكية الخالصة تتبع على نحو جلي ومباشر مبدأ «النظام من النظام». وعندما نقول «ميكانيكية»، فالمصطلح يجب أن يؤخذ بمعناه الواسع. فأي نوع مفيد جدا من الساعات، كما تعرف، يقوم على نقل النبضات الكهربية على نحو منتظم من مصدر الطاقة.
أتذكر ورقة بحثية صغيرة ومثيرة لماكس بلانك عن موضوع «القانون الديناميكي والقانون الإحصائي». إن التفريق بينهما هو تحديدا ذلك الذي نجده هنا والمتمثل في «النظام من النظام» و«النظام من الفوضى». والغرض من هذه الورقة البحثية بيان كيف أن النوع الإحصائي المثير من القوانين، المتحكم في الأحداث الواسعة النطاق، مؤلف من القوانين «الديناميكية» التي من المفترض أنها تحكم الأحداث الصغيرة النطاق؛ أي التفاعل بين الذرات والجزيئات المنفردة. ويتضح النوع الأخير من القوانين من خلال الظواهر الميكانيكية الواسعة النطاق؛ كحركة الكواكب أو الساعة ... إلخ.
هكذا يبدو أن المبدأ «الجديد» - مبدأ النظام من النظام - الذي أشرنا إليه في إجلال باعتباره المفتاح الحقيقي لفهم الحياة ليس جديدا على الفيزياء إطلاقا. وحتى رؤية بلانك أعطت له الأولوية. ويبدو أننا قد وصلنا إلى الاستنتاج السخيف القائل إن مفتاح فهم لغز الحياة هو ذلك المبني على آلية خالصة، ما يشبه «آلية الساعة» بحسب ورقة بلانك البحثية. إن هذا الاستنتاج ليس سخيفا، وفي رأيي ليس بخاطئ تماما، لكن يجب أن يقبل مع كثير من التشكك. (7) حركة الساعة
دعونا نحلل حركة الساعة الحقيقية على نحو دقيق. إنها ليست ظاهرة ميكانيكية خالصة على الإطلاق؛ فالساعة الميكانيكية على نحو خالص لن تكون في حاجة إلى زنبرك أو ملء؛ فما إن تضعها في وضع الحركة، ستعمل إلى الأبد. لكن الساعة الحقيقية التي دون زنبرك ستتوقف بعد دقات قليلة من البندول؛ لأن طاقتها الميكانيكية تتحول إلى حرارة. وهذه عملية ذرية معقدة على نحو لا نهائي. والصورة العامة التي يكونها الفيزيائي عنها تدفعه إلى الاعتراف بأن العملية العكسية ليست مستحيلة تماما: قد تبدأ الساعة التي بلا زنبرك في العمل على نحو مفاجئ على حساب الطاقة الحرارية لتروسها المسننة والبيئة المحيطة. وسيكون عليه أن يقول إن الساعة تخضع لنوع من الحركة البراونية القوية على نحو استثنائي. لقد رأينا في الفصل الثاني كيف أن هذا النوع من الأمور يحدث طوال الوقت مع أداة ذات اتزان التوائي حساس للغاية (إلكترومتر أو جلفانومتر). في حالة الساعة، هذا أمر بالتأكيد غير محتمل تماما.
إن تحديد ما إذا كانت حركة الساعة يمكن نسبها إلى الأحداث المنضبطة التي من النوع الإحصائي أم تلك التي من النوع الميكانيكي (إذا أردنا استخدام تعبيرات بلانك) يعتمد على رؤيتنا. فنحن حين نصفها بأنها ظاهرة ديناميكية نركز انتباهنا على السير المنتظم الذي يمكن ضمانه من خلال زنبرك ضعيف نسبيا، والذي يتغلب على الاضطرابات الضئيلة بالحركة الحرارية بحيث يمكننا أن نتجاهلها. لكن إذا ما تذكرنا أن الساعة دون الزنبرك ستبطئ تدريجيا بالاحتكاك، فسوف نجد أن هذه العملية يمكن أن تفهم فقط باعتبارها ظاهرة إحصائية.
مهما بدت التأثيرات الحرارية والاحتكاكية في الساعة غير ذات قيمة من وجهة النظر العملية، فإنه لا يمكن أن يداخلنا أي شك في أن الرؤية الثانية التي لا تتجاهل تلك التأثيرات هي أكثر جوهرية، حتى وإن كنا بصدد الحركة المنتظمة لساعة تعتمد في عملها على زنبرك؛ إذ يجب ألا يعتقد أن الآلية الدافعة تنهي فعليا الطبيعة الإحصائية للعملية. فالصورة الفيزيائية الحقيقية تتضمن احتمالية أن حتى الساعة السائرة بانتظام يجب أن تعكس حركتها على نحو مفاجئ وبعملها بالعكس، تعيد ملء الزنبرك خاصتها، على حساب حرارة البيئة المحيطة. إن هذا الحدث «لا يزال احتمالا أقل قليلا» من «الخضوع لحركة براونية» لساعة بلا آلية دافعة. (8) إن آلية الساعة في نهاية الأمر إحصائية
ناپیژندل شوی مخ