¿Explica la física por qué las leyes y los comportamientos observados en biología son como son? Siento que la biología y la física están completamente separadas y aunque la física determina lo que es posible en biología, no tenemos idea de cómo la física determina cada faceta de la biología. Sabemos aproximadamente cómo las fuerzas en la física pueden afectar los sistemas biológicos, pero no todas las pequeñas conexiones y relaciones que existen entre la física y la biología. ¿Me equivoco?
Para obtener más información sobre una pregunta como esta, puede reflexionar sobre la relación entre las puertas lógicas y los lenguajes de programación en el caso de las computadoras. Esto es mucho más simple que la cuestión de la física y la biología, pero comienza a abrir algunos de los problemas. Cuando una computadora ejecuta un programa, ciertamente muchas puertas lógicas y elementos de memoria, etc. están ejecutando el proceso descrito por el programa. Pero las puertas lógicas en sí mismas no le dicen mucho sobre la estructura y la naturaleza de un lenguaje de programación de alto nivel como Java o Python. De manera similar, un mayor estudio de los átomos y las moléculas no revelará mucho sobre el sistema inmunológico de los mamíferos, o la estructura social de una colonia de hormigas, y cosas por el estilo.
Esta "respuesta" es realmente un breve comentario sobre lo que es, al final, un tema bastante profundo que concierne a toda la naturaleza y estructura del conocimiento científico. Otra cosa útil para reflexionar es la relación entre los conceptos involucrados cuando uno pasa de las ecuaciones de la física de partículas a la física de muchos cuerpos. Hay muchas razones para considerar que los movimientos de un sistema de muchos cuerpos no lineal son consistentes con la descripción que ofrece el modelo estándar de física de partículas para todos los diversos campos e interacciones. Sin embargo, la descripción de bajo nivel no nos dice por sí misma cómo formular una teoría de campo que capture correctamente los elementos principales del comportamiento colectivo.
Es un poco como la diferencia entre conocer las reglas del ajedrez y saber cómo se juega el juego con un alto nivel. Para esto último, es necesario apreciar algunos problemas de nivel superior, como la importancia de las casillas centrales, la estructura de peones, las columnas abiertas y cosas por el estilo. No es que estos estén operando de alguna manera sin tener en cuenta las leyes que restringen el movimiento de las piezas, sino que las leyes de bajo nivel (sobre cómo se pueden mover las piezas individuales) simplemente no enmarcan un lenguaje adecuado para describir los problemas de nivel superior. Esta analogía con el ajedrez no es perfecta, por supuesto, pero no obstante es adecuada, e ilustra por qué es bastante engañoso afirmar, como muchos lo hacen, que "la física explica la química". La situación es más sutil que eso.
Por ejemplo, el comportamiento de muchas redes de reacciones químicas tiene características que no dependen mucho o nada de las reacciones individuales, sino de la estructura global de la red. No es que dichas redes no respeten ninguna ley de la física, pero la descripción a nivel de los componentes individuales no puede enmarcar un lenguaje adecuado para expresar y, por lo tanto, lidiar con cuestiones de nivel superior, como si la red es estable en general y las cosas. como eso. Y lo realmente revelador es que es muy común que estos lenguajes de alto nivel tengan consistencia interna y cierta robustez, de modo que puedan ser soportados por más de un hardware subyacente. Esto es similar a la forma en que un programa de computadora determinado puede ejecutarse en diferentes tipos de hardware siempre que el sistema operativo sea común.
¡La física emergente
no determina todas las facetas de la biología! La biología es un gran ejemplo de lo que se llama emergencia : los fenómenos en los que el compuesto de muchas entidades simples tiene propiedades que las entidades mismas no poseen (y que no siempre son predecibles sobre la base de las propiedades de las entidades).
Ya he dado un ejemplo en mi comentario (también dado en la respuesta de @AndrewSteane) de programas de computadora: la existencia y las propiedades de un sistema operativo, como Linux o Windows, ciertamente dependen de la existencia de los átomos de silicio que constituyen el chip. , pero no se puede predecir a partir de las propiedades de estos átomos solos. Hay muchas capas de complejidad en el medio:
Afirmar que todo es solo física simplemente porque la física subyace a los procesos básicos es un argumento lógicamente erróneo.
Biofísica
Existe una gran parte de la biología que se ocupa de los fenómenos que pueden describirse directamente mediante ecuaciones físicas. Solo por dar algunos ejemplos:
Para una descripción más profunda, puede consultar estos libros:
También recomiendo las Conferencias sobre física estadística y plegamiento de proteínas de Kerson Huang, el autor del libro de texto básico ampliamente utilizado sobre física estadística. Esta es una breve y muy amena introducción a la complejidad de los fenómenos involucrados.
Modelos biológicos inspirados en la física
En algunos casos, se utilizan modelos inspirados en la física para modelar los fenómenos biológicos que en realidad no son los mismos que subyacen en el modelo físico original. Por ejemplo, uno usa cadenas de espín de Ising para el análisis estadístico de estructuras de ARN, donde las probabilidades de configuraciones no reflejan propiedades termodinámicas, sino la frecuencia de estas configuraciones en organismos, determinadas restricciones evolutivas más que físicas. En un ejemplo relacionado, Henry Orland ha utilizado la expansión N grande de la teoría cuántica de campos para clasificar posibles estructuras de ARN ; nuevamente, este es un autor del conocido texto sobre física de muchas partículas. Véase también esta pregunta .
Otra aplicación de este tipo es el uso de las ecuaciones de deriva-difusión en potencial no lineal para modelar la toma de decisiones por parte de ratones.
Biología computacional
Muchos problemas en la biología moderna no están directamente relacionados con la física, pero a menudo requieren las habilidades matemáticas, estadísticas y de investigación que poseen los físicos; por lo tanto, no es sorprendente que muchos biólogos computacionales tengan experiencia en física (yo estoy entre ellos). Se podría dar como ejemplos:
Biología
Aun así, hay muchos procesos biológicos que no se describen en términos físicos . Por ejemplo, los procesos de transcripción y traducción, que forman el dogma central de la biología molecular, son difícilmente reducibles a la física o incluso a la química. Si tiene antecedentes en física, la bioquímica que los describe deja un sabor de cuento de hadas (sin hamiltoniano, sin ecuaciones), pero es el resultado de observaciones sistemáticas y análisis estadístico.
Actualización
@taciteloquence sugirió en los comentarios una cita relevante del artículo de PW Anderson de 1972 en Science More is Different .
La capacidad de reducirlo todo a simples leyes fundamentales no implica la capacidad de partir de esas leyes y reconstruir el universo... En cada etapa son necesarias leyes, conceptos y generalizaciones completamente nuevos, lo que requiere inspiración y creatividad en igual medida. grado como en el anterior. La psicología no es biología aplicada, ni la biología es química aplicada.
Actualización 2
Como se señaló en relación con otra pregunta de @AndersSandbreg y @DvijDC , incluso si pudiéramos calcular el comportamiento de los sistemas biológicos complejos a partir de las leyes de la física microscópica (también conocida como simulación ab-initio ), esto no necesariamente nos proporcionaría una visión más profunda. en el comportamiento de estos sistemas complejos. Más bien al contrario, es reducir el comportamiento complejo a simples declaraciones biológicas lo que nos brinda una comprensión más profunda (en un nivel superior). En este sentido, podría incluso afirmarse que la biología explica la física y no al revés.
¿Es la biología una aplicación de las leyes de la física? Si cree que las leyes de la física explican en última instancia todos los fenómenos físicos, entonces sí, debe ser así.
¿Hay fundamentos para esta creencia? Bueno, hasta ahora no hemos encontrado ningún fenómeno físico que definitivamente requiera algo más que las leyes de la física para explicarlo, es decir, no hay evidencia empírica de causas sobrenaturales, milagros o magia. Y sabemos que los fenómenos biológicos siguen patrones regulares y pueden investigarse utilizando el método científico. Los medicamentos no vienen con advertencias como “solo funcionarán si dices las palabras mágicas y las estrellas están alineadas correctamente”.
¿Sabemos cómo se pueden explicar algunos fenómenos biológicos en términos de las leyes de la física? Sí, hay todo un campo de estudio llamado biofísica que cubre exactamente esto.
¿Sabemos exactamente y en detalle cómo se puede demostrar que todo en biología es una aplicación de las leyes de la física? No aún no.
¿Es un problema que no sepamos exactamente cómo todo en biología es una aplicación de la física? No, en absoluto. Tratar de reducir los problemas de biología a problemas de física en muchos casos no es un enfoque útil, aunque pensamos que podría hacerse en principio . Por analogía, sabemos que todo en la cocina es una aplicación de la física (ya que no hay polvo mágico mágico involucrado), pero abordar cada receta como un problema de física no nos llevará muy lejos.
Para aclarar algunas de las respuestas hablando de emergencia:
Algunas respuestas principales en este momento afirman que "la física no explica la biología" porque la biología involucra fenómenos "emergentes". Esto puede ser engañoso. La "emergencia" es una propiedad de la persona que usa un conjunto de leyes , no una propiedad de las leyes mismas.
Cuando decimos "un compuesto de partes tiene propiedades que las partes mismas no tienen", queremos decir que una persona humana que observa las leyes (de nivel más bajo) que gobiernan el comportamiento de las partes tendrá dificultades para darse cuenta de que cuando coloca el partes juntas, siguen un patrón que podría ser fácil de detectar si observaras cómo se comportan las partes juntas. No queremos decir que el compuesto contradiga las leyes de bajo nivel de los componentes individuales, o que se requiera alguna regla adicional para explicar el comportamiento del compuesto.
La biología tiene mucho de "emergente", porque los sistemas vivos son tan grandes y complejos que ningún ser humano podría usar razonablemente las leyes subyacentes de la física para predecir su comportamiento. En principio, podrías usar la física de partículas para explicar toda la biología; en la práctica, eso sería imposible, por lo que prácticamente toda la biología útil se resuelve de arriba hacia abajo.
La física no explica todos los fenómenos biológicos.
El punto clave que otras respuestas están expresando de manera excelente es que cualquier tipo de problema (incluso en física) está "en capas". Cuando nos preocupamos por un gas de helio, no nos preocupamos por el modelo estándar subyacente, y ciertamente no nos preocupamos por si hay una teoría aún por descubrir debajo de eso. Nadie sabe con certeza dónde está realmente la "capa inferior".
Muchas características de un sistema no dependen mucho de las capas subyacentes. Por ejemplo, considere la teoría de la evolución. ¿Es siquiera posible concebir un conjunto de leyes de la física que describan algún tipo de universo en el que existan replicadores imperfectos (vida) que no estén sujetos a la teoría de la evolución? ¿Como no pudieran estar? [1]
La teoría de la evolución dice algo muy fuerte y algo esencialmente independiente de las capas subyacentes. Algunos otros ejemplos de leyes emergentes que parecen muy "robustas" para las reglas subyacentes reales podrían ser la termodinámica y algunas teorías económicas (si más consumidores quieren comprar un producto, el precio sube: eso probablemente sea cierto en cualquier universo con consumidores capitalistas comprando productos, incluso si la física de esos universos fuera completamente diferente a la nuestra).
[1]: Los recursos ilimitados podrían ser una forma de hacer esto. Si nada necesitara morir, la evolución al menos se vería bastante diferente.
Cada vez que surge este tipo de discusiones, trato de recordarle a la gente sobre la falacia de la proyección de la mente .
Ocurre cuando alguien piensa que la forma en que ve el mundo refleja la forma en que realmente es el mundo.
Usamos simplificaciones, abstracciones y razonamiento probabilístico porque somos finitos: nuestras mentes solo pueden operar con una cantidad comparativamente pequeña de información sobre el mundo. Tomemos, por ejemplo, la analogía del lenguaje de programación : si tuviéramos la capacidad mental de realizar un seguimiento de todas las puertas lógicas dentro de la computadora, entonces no necesitaríamos lenguajes de programación. Nosotros, los humanos, necesitamos sistemas operativos y lenguajes de programación porque tenemos que dividir la complejidad de miles de millones de transistores en bloques manejables.
Entonces, cada vez que alguien menciona conceptos como "emergencia" para explicar algunas cosas, mi aclaración es que esta "emergencia" no sucede en el mundo real, sucede en nuestras cabezas. (Sin embargo, a la gente por lo general no le gusta esta aclaración).
Ahora para responder a tu pregunta. Los humanos introducen la diferencia entre "física" y "biología": sus mentes son demasiado débiles para realizar un seguimiento de los decillones de átomos que se mueven, por lo que abstrajeron algunas gotas de átomos en "organismos" y otras cosas similares. Y luego algunos (la mayoría) de los humanos se engañaron a sí mismos para creer que estas abstracciones son cómo es realmente el mundo.
La física explica la química y la química explica la biología.
La física explica qué sustancias químicas se pueden hacer, no qué se hará. Del mismo modo, la química explica lo que funcionará en biología, no lo que se hará.
Chance explica algo de biología. Algunas mutaciones ocurren, otras no. Algunas mutaciones son ventajosas, otras no. No es cierto que toda mutación ventajosa se propague.
Hay algunos aspectos de la biología para los que no tenemos teoría. Algo de esto se debe a que la química es muy compleja. Vuelve dentro de un siglo y tal vez sepamos más.
La teoría de la mente está sólo en sus comienzos más elementales. Personalmente, no tengo la menor idea de cómo se explicarán la sensación, la emoción y la conciencia. Lo mejor que puedo decir es "Sean lo que sean, surgen del cerebro y no tengo idea de cómo". Las religiones brindan respuestas, pero las respuestas no satisfacen los estándares de la ciencia. Muchas de las respuestas equivalen a "Sean lo que sean, surgen de Dios".
Editar: los comentarios sobre varias respuestas se están volviendo largos y es probable que se muevan al chat pronto. He hecho varios comentarios. Estoy moviendo algunos de ellos aquí. Estos son de los comentarios sobre la respuesta de gandalf61, donde dice
... no hay evidencia empírica de causas sobrenaturales, milagros o magia.
Mis comentarios abordan los límites de lo que la física puede decir sobre la biología, o quizás lo que la ciencia puede decir sobre la realidad.
+1, pero tenga cuidado al decir que no hay evidencia de milagros, etc. La ciencia tiene que ver con las leyes de la naturaleza: patrones repetibles de comportamiento del universo. Por definición, un milagro no es un efecto repetible de ninguna causa física. Uno podría ocurrir allí mismo en el laboratorio, y un buen científico lo descartaría porque no puede verificarse mediante un experimento repetible. No quiere decir que los milagros sucedan en el laboratorio o en cualquier otro lugar. Pero la ciencia no tiene evidencia porque por diseño la ciencia no considera ese tipo de evidencia ni incluye ese tipo de artefacto en ninguna teoría.
La ciencia no tiene evidencia a favor o en contra de los milagros. La falta de evidencia es de esperar, y no es evidencia a favor o en contra de la existencia de milagros. La ciencia no puede tomar posición sobre la cuestión porque no busca pruebas.
Sin embargo, la ciencia puede tomar posición sobre otras cuestiones religiosas, como la eficacia de la curación por la fe. Aquí un sanador le pide a Dios que lo cure. Podemos medir si se produce la curación y compararlo con casos similares en los que no se pide nada. He oído hablar de una consideración seria sobre un ensayo clínico de este tipo. Hay dificultades. ¿Cómo se organiza un ensayo doble ciego, en el que ni el sanador ni el paciente saben si se está ofreciendo una oración genuina o un placebo?
Hay lugares donde podríamos buscar cosas que no tienen una causa natural. Mensajes codificados en los dígitos de pi. Patrones en aleatoriedad cuántica. También hay áreas donde hemos encontrado patrones fuertes - leyes naturales - sin poder saber nada sobre su causa. No estoy argumentando a favor o en contra de nada sobrenatural. Solo trato de aclarar los límites de la ciencia.
Cualquier texto largo en inglés válido codificado como ascii o lo que especifique de antemano que se encuentre al principio de pi puede ser su posible mensaje. Puede limitar los mensajes aceptables, por lo que es probable que no encuentre ninguno. Puede encontrar un mensaje en francés y tirarlo, y por lo tanto no descubrir algo válido. O puede aceptarlo y quizás descubrir tonterías porque ha violado los límites del sesgo de confirmación. O un mensaje en inglés puede ser válido o no válido. O puede que no haya nada que descubrir. Puede hacer arreglos para que, si encuentra algo, lo más probable es que no sea casualidad.
Si encuentra algo, el proceso no le dice si es una suerte inusual, una gran sabiduría, una gran mentira o alguna otra cosa.
Graham plantea algunos puntos.
... es absolutamente correcto decir que no tenemos evidencia de milagros. El problema principal es la parte de "cualquier causa física". En todos los experimentos, el mayor problema es aislar las muchas otras posibles causas físicas de las que está investigando. Cada experimento ya tiene una fuente repetible de "milagros", que es el resto del mundo inyectando ruido que supera el diseño de su experimento.
Sin embargo, la ciencia puede tomar una posición sobre "sabemos que existen estas cosas que causarían exactamente esto" o al menos "es posible que no sepamos la causa, pero hemos visto que esto sucede en repetidas ocasiones". Entonces, la ciencia ciertamente puede decir que algo no es un milagro, solo un evento de baja probabilidad. Más que eso, debe hacerlo, porque si atribuyes algo, alguna vez, a la intervención divina, entonces destruyes cualquier posibilidad de investigar una fuente física. Y eso se opone directamente al pensamiento racional. Tenemos pruebas históricas de por qué esto está mal.
Tu problema es el sesgo de confirmación. Si tiene una muestra aleatoria lo suficientemente grande (como, hipotéticamente, los dígitos de pi), cualquier codificación que desee elegir (tal vez ASCII) eventualmente encontrará una cadena de dígitos que producirá el mensaje "Soy Dios y yo soy una mujer negra Arreglar el techo de la Capilla Sixtina.". Solo para un ejemplo. Es igualmente probable que la codificación produzca "zadfafhtyuweljhbgjkfyfqemgeghrhdf", porque así es como funciona la probabilidad. El riesgo de la caza de milagros es que encuentras algo porque estás buscando algo sin saber exactamente qué.
Mi punto es que tienes que decir de antemano qué mensaje estás buscando. Si no puede hacer eso, entonces no puede calcular las probabilidades, porque eso sería preguntar "¿cuál es la probabilidad de encontrar algo que ya encontré?" a lo que la respuesta es "exactamente 1, porque ya lo encontraste". Pero si puede predecirlo, entonces, según su definición, no es un milagro, por lo que está un poco atascado allí.
Siento que la biología y la física están completamente separadas.
Porque hacia dónde se dirige la biofísica, y debido a la distinción que está surgiendo entre "biofísica" y "física de los sistemas vivos", creo que la idea de que va la física química la biología ya no es el caso (si alguna vez lo fue). Actualmente, la gente está utilizando sistemas biológicos para aprender más sobre física. Por lo tanto, estos campos están profundamente conectados: muchos problemas biológicos ahora requieren física (ya sea directamente, o al menos en la aplicación de sus principios, técnicas, conceptos, etc.), y muchos sistemas biológicos pueden usarse para aprender sobre física.
aunque la física determina lo que es posible en biología, no tenemos idea de cómo la física determina cada faceta de la biología.
Es cierto que no tenemos un conocimiento completo de la física de los sistemas vivos. Pero todavía tenemos ideas sobre cómo se conectan y aplican.
Sobre el título:
¿Explica la física por qué las leyes y los comportamientos observados en biología son como son?
Si bien mi respuesta ha afirmado un fuerte vínculo entre la física y la biología, por supuesto, existen distinciones. La afirmación "leyes y comportamientos observados en biología" es muy amplia. En física, todos conocemos los mismos principios; la educación de pregrado en física es esencialmente, "aquí están todos los principios de la física", y luego, si profundiza en la investigación, esencialmente está aprendiendo qué hacen esos principios en el universo. Pero si, digamos, un físico de partículas quisiera hablar con un físico de estado sólido, aún podrían asumir el conocimiento de las mismas ideas básicas para entenderse mejor.
En biología, es un poco lo contrario. El campo de la biología es tan vasto y cubre tantos sistemas que en realidad no existe un conjunto compartido de principios subyacentes que utilicen todos los biólogos. Alguien que trabaje en biología del desarrollo en la mosca de la fruta no podrá usar sus principios para determinar qué está pasando con un biólogo que está estudiando las interacciones de las especies dentro de algún ecosistema. Solo mire las respuestas a esta pregunta: hay tantas áreas de la biología para considerar, y cada una tiene sus propios principios.
Entonces, mientras que en la superficie uno puede tomar el camino más fácil y decir, "bueno, todo en el universo tiene que seguir la física en última instancia", si profundizamos, entonces realmente debemos tener cuidado con lo que queremos decir con "leyes y comportamientos observados". en biología". Podría argumentar que no existe un conjunto bien definido de principios biológicos para siquiera comenzar a explorar esta pregunta. (Aunque se están haciendo intentos, por ejemplo, el libro Biofísica: búsqueda de principios de William Bialek )
¿Cómo sería una explicación física del comportamiento de apareamiento de un pájaro jardinero y para quién sería útil?
La biología es, en principio, reducible a la física fundamental, pero incluso si tuviera que resolver cualquier pregunta biológica significativa en esos términos, que está mucho más allá de las habilidades actuales, la respuesta tendría un marco incorrecto y una explicación en el nivel incorrecto. La respuesta significativa para el maravilloso ritual de apareamiento del pájaro emparrado está basada en la teoría evolutiva, no en la física de partículas.
Cada sistema biológico está compuesto por millones de partículas elementales. Cada una de estas partículas interactúa con una fracción de las otras. Cada interacción se puede explicar con la ayuda de la física de partículas elementales. Así que sí, cada sistema biológico puede ser contabilizado de forma física. Tú y yo somos enormes colecciones de partículas elementales teniendo esta conversación.
Lo que la física, o la química, o la biología (evolución conforme al evangelio según "Sir" Richard Dawkins), ni la psicología, o lo que sea, no pueden explicar es la Naturaleza del alma, o los colores que ves, los sonidos escuchas, los sentimientos que sientes, los escalofríos que experimentas, la picazón que pica, el dolor que duele, la agresión que te persigue, el amor que te conmueve, los antojos que vienen, el odio adentro, el miedo que congela, el anhelo de ganar, la desilusión de perder, el luto, el grito que se te queda en la boca, etc. ¿Cómo explicarías la sensación que sientes al escuchar tu música favorita? Esto no se puede explicar en términos de física. Porque, ¿quién conoce la Naturaleza de las partículas elementales tal como la describe la física de partículas? Y mucho menos de millones de ellos interactuando.
Somos muy buenos para describir pequeños sistemas mecánicos cuánticos, porque hoy tenemos QM y sabemos que el mundo es, en última instancia, de naturaleza mecánica cuántica. Dicho esto, cuando se trata de predecir sistemas biológicos más grandes (como nuestra propia naturaleza humana), nuestras capacidades son muy limitadas. Todos estamos hechos de sistemas QM, partículas elementales, que están leyendo esta pregunta, pero si hacemos una pregunta como "¿puede explicar por qué está haciendo esta pregunta?", entonces explicarla basándose solo en QM no es posible. Hay dos razones principales para ello:
https://en.wikipedia.org/wiki/DNA_computing
Entonces, la respuesta definitiva a su pregunta es que los sistemas biológicos son cualitativamente más que un "montón" de partículas elementales.
@Andrew Steane proporcionó una muy buena respuesta. Para obtener más información sobre su línea de razonamiento tal como la entiendo, recomendaría leer el Capítulo 1 de Teoría de la información, evolución y el origen de la vida (2009) de Hubert Yockey.
Yockey escribe:
Las leyes de la física y la química son muy parecidas a las reglas de un juego como el fútbol. Los árbitros se aseguran de que se obedezcan estas leyes, pero eso no predice el ganador del Super Bowl. No hay suficiente información en las reglas del juego para hacer esa predicción. Por eso jugamos el juego. Chaitin (1985, 1987a) ha examinado el contenido de información de las leyes de la física programándolas. Él encuentra el contenido de la información sorprendentemente pequeño.
La razón por la que existen principios de biología que no pueden derivarse de las leyes de la física y la química reside simplemente en el hecho de que el contenido de información genética del genoma para construir incluso los organismos más simples es mucho mayor que el contenido de información de estas leyes (Yockey , 1992).
El énfasis en negrita al final es mío. Si bien no he leído mucho más para justificar realmente todas las afirmaciones de Yockey, creo que el espíritu de sus ideas está en el lugar correcto y se alinea con lo que dijo Andrew: al igual que no se puede usar el concepto de una computadora universal para predecir específicamente qué programas se escribirán en él, no puede usar la física para predecir cuáles serán las reglas específicas de la biología. En el mejor de los casos, solo puede restringir las reglas de la biología a escenarios físicamente posibles.
Editar : Permítanme aclarar lo que estaba diciendo en la respuesta anterior. ( tl; dr : todo depende de cómo definas la vida y, en mi opinión, la cuestión de cómo definir mejor la vida no es una cuestión de física, aunque puede guiarse por una comprensión de la física).
Voy a usar las siguientes definiciones para "física", "biología" y "vida".
Podemos elegir una definición de vida que dependa de la física, por ejemplo, "Un ser vivo es una colección localizada de carbono y otros átomos con X propiedades adicionales", o podemos intentar producir una definición de vida relativamente agnóstica a la física (que Yockey intentó hacer; la cuestión de si su definición es buena es un asunto relacionado, pero diferente).
Si elige una definición dependiente de la física, entonces, sí, generalmente puede determinar varias reglas biológicas, pero incluso así, no todas, debido a la emergencia , que otros han mencionado. Estas definiciones de vida dependientes de la física a menudo corren el riesgo de ser demasiado específicas (p. ej., demasiado chauvinistas del carbono); es posible que tengamos que ampliar la definición de vida cuando encontremos nuevas formas que decidamos que queremos que se consideren vivas.
Sin embargo, simplemente estaba señalando que algunas personas, incluido Yockey, han tratado de producir definiciones de vida relativamente agnósticas de la física, que tienen al menos cierto interés epistemológico (incluso si tienen poco o ningún interés biológico). Me preocupa que la definición de Yockey, que se basa en principios de procesamiento de información, corra el riesgo de ser demasiado general: es difícil ver cómo las computadoras, por ejemplo, no se incluirían en su definición de vida. De manera más general, si varios sistemas físicos muy diferentes coinciden con una definición de vida agnóstica de la física, es difícil argumentar que la física sola "predice" cómo debería funcionar la vida: simplemente restringe cómo la vida funciona / puede funcionar en nuestro universo .
Pero, desde mi punto de vista, exactamente cómo defines "vida" no es una cuestión de física (es una cuestión de biología ), y debido a que el conjunto de procesos biológicos permitidos depende en gran medida de cómo definas vida, dudaría en decir que la física predice "por qué las leyes y los comportamientos observados en biología son como son". Como han mencionado otros, incluso si elige a priori una definición de vida dependiente de la física, como ya sabemos en la Tierra, los sistemas vivos adoptan una amplia variedad de comportamientos, ninguno particularmente dependiente a priori de las leyes de la física, pero tanto como en las circunstancias, la historia, la histéresis y la emergencia.
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roger vadim