<<
>>

Различные состояния материи


Я, правда, не стал бы говорить, что все эти утверждения и определения совершенно неверны. Для практических целей они иногда полезны. Но в отношении истинной структуры материи границы должны быть проведены совершенно иным образом.
Основное различие лежсит межсду двумя строчками следующей схемы «уравнений»: />Молекула = твердое тело = кристалл Газ = жсидкость = аморфное тело.
Мы должсны кратко пояснить эти утверждения. Так называемые аморфные твердые тела в действительности оказываются либо не истинно аморфными, либо не истинно твердыми. В «аморфных» волокнах древесного угля с помощью рентгеновских лучей обнаружены рудиментарные структуры кристаллов графита. Таким образом, древесный уголь оказывается твердым телом, но в то же время и кристаллом. Если в каком-то теле мы не находим кристаллической структуры, мы должсны рассматривать его как жсидкость с очень высокой вязкостью (внутренним трением). По отсутствию у такого вещества определенной температуры плавления и скрытой теплоты плавления легко обнаружить, что оно не является истинно твердым телом. При нагревании оно постепенно размягчается и без резкого перехода превращается в жсидкость. (Я вспоминаю, что в конце первой мировой войны нам в качестве заменителя кофе выдавали вещество, похожее на асфальт. Оно было настолько твердым, что требовалось долото или топорик, чтобы раздробить его на куски, и тогда обнаруживался глянцевитый разлом. Но с течением времени это вещество вело себя как жсидкость, плотно заполняя нижснюю часть сосуда, если вы имели неосторожность оставить его там на несколько дней.
Непрерывность газообразного и жидкого состояний — хорошо известный факт. Вы можете превратить в жидкость любой газ без резкого перехода, избрав путь «в обход» так называемой критической точки. Различие, которое действительно существенно
Мы разобрали в схеме все, кроме главного, а главное заключается в том, что мы хотим рассматривать молекулу как твердое тело -кристалл. Основанием для этого служит то, что атомы, образующие молекулу, будет ли их много или мало, связаны силами точно такой же
66
природы, как и многочисленные атомы, из которых построено истинно твердое тело -кристалл.
Молекула, имеющая правильное периодическое расположение составляющих ее частиц, является кристаллом. Вспомните, что из этого же представления о правильности мы исходим при объяснении постоянства гена!
В структуре материи действительно важно, связаны ли межсду собой атомы гайтлер-лондоновскими силами, определяющими стабильность кристаллической структуры, или нет. В твердом теле и в молекуле они связаны, в газе, состоящем из отдельных атомов (например, в парах ртути), нет. В газе, состоящем из молекул, атомы подобным образом связаны только внутри молекул. Апериодическое твердое тело
Небольшую молекулу можсно назвать «зародышем твердого тела». Исходя из такого маленького твердого зародыша, очевидно, возможсно представить себе два различных пути построения все больших и больших ассоциаций. Один — это сравнительно однообразный путь повторения снова и снова одной и той же структуры в трех направлениях. Так растет кристалл. Если периодичность установилась, то уже нет определенного предела для размера такого агрегата. Другой путь — построение все более и более увеличивающегося агрегата без скучного механизма повторения.
Это случай все более и более сложсной органической молекулы, в которой каждый атом, каяедая группа атомов играет индивидуальную роль, не вполне равнозначную роли других атомов и групп атомов. Мы можем совершенно точно назвать это образование апериодическим кристаллом или твердым телом и выразить нашу гипотезу словами: мы полагаем, что ген или, возможсно, целая хромосомная нить3 представляет собой апериодическое твердое тело. Разнообразное содержание, сжатое до миниатюрного кода
Часто задают вопрос, как такая крошечная частичка вещества — ядро оплодотворенного яйца — может вместить сложсный шифровальный код, включающий в себя все будущее развитие организма? Хорошо упорядоченная ассоциация атомов, наделенная достаточной устойчивостью для длительного сохранения своей упорядоченности, представляется единственно мыслимой материальной структурой, в которой разнообразие возможных («изомерных»)
3 То, что она отличается выюокой гибкостью, не может служить возражением; такова и тонкая медная проволока.

67
комбинаций достаточно велико, чтобы заключать в себе сложсную систему детерминации в пределах минимального пространства.
Действительно, не надо особенно большого количества атомов в такой структуре, чтобы обеспечить почти безграничное число возможснык комбинаций. Для примера вспомните об азбуке Морзе. Два различных знака (точка и тире), расположенные в определенной последовательности и составляющие группы с числом знаков не более четыфех, позволяют образовать 30 различных букв. Если бы мы к точке и тире добавили третий знак и взяли группы, включающие не более 10 знаков, то могли бы образовать 29524 различных «буквы»»; с пятью знаками и двадцатипятизначными группами количество «букв» составило бы 372 529 029 846 191 405.
Можсно было бы возразить, что это сравнение неточно, так как азбука Морзе состоит из различных комбинаций точек и тире
(например, •              и • • — ) и таким образом, служсит плохой аналогией
изомерии.
Чтобы устранить этот недостаток, выберем из третьего примера только комбинации, включающие точно 25 знаков и ровно пять знаков каждого намеченного типа (пять точек, пять тире и т.д.). Грубый подсчет дает число комбинаций, равное 62 330 000 000 000, где в правой части стоят нули вместо цифр, которые я не дал себе труда выгчислить.
Конечно, в действительности далеко не кажедая комбинация группы атомов будет представлять возможсную молекулу; более того, не может быть и речи о том, чтобы код был выбран произвольно, так как шифровальный код должен являться одновременно фактором, вызывающим развитие.
Но выбранное в примере количество «атомов» (25) все-таки еще очень мало, и это лишь простейший случай расположения их в одну линию. Этим мы хотели проиллюстрировать, что, представив ген в виде молекулы, мы не можем считать немыслимым точное соответствие миниатюрного шифровального кода чрезвыиайно сложсному, специфическому плану развития организма. Мы не можем также считать немыслимым и содержание в нем факторов, реализующих этот план.
<< | >>
Источник: Шредингер Э.. Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки. 2002

Еще по теме Различные состояния материи:

  1. Эфирная и физическая материи
  2. Живая материя избегает перехода к равновесию
  3. Современные представления о строении физической материи
  4. НЕСООТВЕТСТВИЕ РАЗМЕРОВ ПЛОДА И ПОЛОСТИ ТАЗА МАТЕРИ
  5. НЕСООТВЕТСТВИЕ РАЗМЕРОВ ПЛОДА И ПОЛОСТИ ТАЗА МАТЕРИ
  6. ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ МАТЕРИ ПРИ БЕРЕМЕННОСТИ
  7. ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ МАТЕРИ ПРИ БЕРЕМЕННОСТИ
  8. 3.5. Закон сохранения материи и энергии
  9. Шестая динамика. Материя " пространство, энергия и время
  10. Глава 1 Популяционный уровень организации живой материи
  11. Этика. Состояния