В новом выпуске StarTalk астрофизик Нил Деграсс Тайсон и физик-теоретик Сара Имари Уокер обсуждают радикальный сдвиг в понимании биологии. Вместо поиска воды или органических молекул исследователи предлагают сосредоточиться на «Теории сборки» (Assembly Theory) — новом физическом подходе, который определяет жизнь не по её составу, а по сложности объектов, которые она способна создавать во Вселенной.
🧬 Теория сборки: жизнь как физический процесс 5:19
Сара Имари Уокер предлагает отказаться от попыток дать жизни традиционное биологическое определение. С её точки зрения, исследователям необходимо найти теорию, которая позволит выводить свойства жизни из фундаментальных законов природы . Ключевая концепция, над которой она работает совместно с Ли Кронином, получила название «Теория сборки» .
Основные тезисы Теории сборки:
- Жизнь — это единственный вид физики во Вселенной, способный генерировать сложные объекты .
- Сложность в данном контексте определяется как невозможность спонтанного возникновения объекта; для его создания необходим процесс эволюции и отбора .
- Объекты, созданные жизнью (например, микрофоны или лекарства), также являются частью этого физического процесса .
По мнению Сары Имари Уокер, пространство возможных химических конфигураций настолько огромно, что Вселенной не хватило бы места и времени для случайного перебора всех вариантов. В качестве примера она приводит молекулу таксола (противораковый препарат):
- Молекулярный вес таксола составляет около 853 .
- В его состав входит около 100–200 атомов .
- Если попытаться создать все возможные трёхмерные конфигурации только по одной этой молекулярной формуле, они заняли бы объём в полторы Вселенной (при плотности одна молекула на кубический сантиметр) .
Следовательно, существование такой молекулы доказывает наличие механизма отбора, который «заставил» материю собраться именно в эту структуру .
🧱 Индекс сборки и порог сложности 15:16
Для количественной оценки сложности Сара Имари Уокер и её коллеги ввели понятие «индекса сборки» — это минимальное количество шагов, необходимых для создания объекта из базовых строительных блоков .
Участники дискуссии используют аналогию с конструктором LEGO:
- Если вы просто встряхнёте коробку с кубиками, некоторые из них могут соединиться в простые пары или тройки — это спонтанные объекты .
- Однако замок Хогвартс никогда не возникнет в результате простого встряхивания .
- Для появления замка требуется процесс накопления информации и итеративного строительства .
Исследователи установили экспериментальный «порог жизни». В ходе тестов, включая анализ образцов, предоставленных NASA, было обнаружено, что неживая природа (минералы, метеориты) способна создавать молекулы с индексом сборки не выше 15 . Всё, что имеет индекс выше 15, по утверждению Сары Имари Уокер, может быть произведено только живой системой или технологией .
Одним из важных доказательств работоспособности теории стал эксперимент с Мурчисонским метеоритом (Murchison meteorite):
- Это один из самых сложных неорганических объектов в Солнечной системе .
- Слепой тест показал, что индекс сборки молекул в метеорите ниже критического порога .
- Только биологические образцы показали индекс выше 15 .
🤖 Искусственный интеллект как форма жизни 38:56
Сара Имари Уокер выдвигает провокационный тезис: искусственный интеллект (ИИ) является формой жизни . Она обосновывает это тем, что ИИ не может возникнуть на планете спонтанно — для его появления требуются миллиарды лет эволюции, которые создали разумных существ, способных спроектировать такие технологии .
Позиции сторон в дискуссии об ИИ и будущем:
- Сара Имари Уокер считает, что ИИ не заменит людей, а станет частью интегрированной системы, где биология и технология эволюционируют совместно .
- Нил Деграсс Тайсон и Чак Найс выражают опасение, что человеческая склонность к саморазрушению может привести к сценарию, где ИИ останется единственным наследием человечества .
- По мнению Сары Имари Уокер, мы являемся своего рода «физическим субстратом» или «минеральной матрицей», на которой печатается новая форма сложности .
🌌 Симуляция, энтропия и новые законы физики 42:51
В беседе была затронута гипотеза о том, что наша Вселенная является симуляцией. Сара Имари Уокер называет эту гипотезу «бесполезной», так как она не обладает предсказательной силой . Она утверждает, что любая симуляция требует физического оборудования (hardware), а значит, в основе всё равно лежит фундаментальная физическая реальность .
Также обсуждался Второй закон термодинамики и энтропия:
- Традиционно считается, что системы стремятся к беспорядку.
- Однако биосфера демонстрирует обратную тенденцию — рост сложности .
- Сара Имари Уокер полагает, что Второй закон термодинамики является лишь приближённым статистическим утверждением .
- Она ставит своей целью найти «точный закон», который объяснил бы неизбежное возникновение сложности во Вселенной .
🧬 Минералы как колыбель информации 36:31
Уокер утверждает, что первыми носителями информации могли быть не молекулы РНК, а минералы . Благодаря своей кристаллической структуре с периодическими дефектами, минералы могли служить шаблонами для организации первых органических молекул .
Это подводит к вопросу о том, насколько инопланетная жизнь может быть похожа на земную:
- Геохимия на других планетах сильно варьируется .
- Хотя базовые аминокислоты встречаются даже в метеоритах, пути их сборки в сложные системы могут радикально различаться .
- Сара Имари Уокер предполагает, что на определённом этапе «планеты начинают расходиться» в своей биохимии, создавая формы жизни, которые мы даже не можем себе представить .
В завершение Нил Деграсс Тайсон отмечает, что подобные поиски «вне рамок» необходимы для развития науки, даже если большинство таких идей в итоге окажутся неверными. Он подчёркивает, что ключ к успеху — в строгой проверке гипотез через эксперимент и наблюдения .
