ВВЕДЕНИЕ
В ТЕОРЕТИЧЕСКУЮ БИОЛОГИЮ
(Современное развитие теорий
Э.Бауэра и И.Пригожина)
|
Результаты экспериментов – объективны, Объясняющие их теории - субъективны (научная мудрость) |
ВВЕДЕНИЕ
|
Биология как наука является одной из старейших в мире. Уже в Ветхом завете, насчитывающем более 3000 лет, имеются конкретные биологические сведения о растительном и животном мире, даны рекомендации о режиме питания, применении в пищу тех или иных видов растительности и животных, медицинские рекомендации. До нашего времени дошли труды многих великих ученых древности: Аристотеля, Авиценны и других., внесших огромный вклад в понимание биологических процессов. Однако за всю многовековую историю биологии из-за исключительной сложности изучаемого предмета ученым так и не удалось полностью раскрыть секреты механизмов и движущих сил, обеспечивающих жизнеспособность живых организмов. Достаточно сказать, что даже само определение жизни до настоящего времени часто носит спорный характер. В связи с этим за всю историю своего развития биология как наука опиралась на различные гипотезы и теории, которые периодически опровергали друг друга по мере ее развития и получения новых научных данных. Принципиально новым шагом в этом направлении стала работа Эрвина Бауэра «Теоретическая биология», опубликованная в 1935 году. В этой работе им впервые было установлено, что живые организмы всегда находятся в состоянии термодинамического неравновесия, что противоречило популярной в то время теории термодинамического равновесия (первому и второму началам термодинамики). Практически одновременно с Э. Бауэром в 1931 г. Ларс Онсагер открыл первые общие соотношения неравновесной термодинамики в линейной, слабо неравновесной области. Соотношения
взаимности Онсагера были первым значительным результатом в неравновесной
термодинамике – термодинамике необратимых процессов. В дальнейшем основные работы в области теории неравновесной термодинамики были выполнены бельгийским физиком и физикохимиком, лауреатом Нобелевской премии 1977г. Ильей Романовичем Пригожиным. Тем не менее до настоящего времени, несмотря на огромный накопленный материал, биология является в основном наукой описательной. Получение той или иной биологической информации часто достигается статистически, путем огромного количества экспериментов и наблюдений. В результате этого целый ряд важнейших научных данных до сих пор является недоступным. В качестве примера можно привести проблему количественной оценки сочетанного воздействия на живые организмы нескольких различных физических и химических нагрузок. Поэтому одними из важнейших задач современной теоретической биологии являются определения законов, описывающих физически и математически принципы и процессы функционирования живых организмов. В настоящей работе предпринята попытка решить некоторые из задач теоретической биологии исходя из теории неравновесной термодинамики Э.Бауэра и И.Пригожина. Принимая во внимание исключительную сложность происходящих в живых организмах разнообразных физических, химических и биохимических процессов, речь в данном случае может идти лишь только о введении в теоретическую биологию. Разработка же полноценной теоретической биологии – по-видимому задача далекого будущего. |