The Demon in the Machine er kåret som årets fysikbog i Storbritannien

Paul Davies' nyeste bog, Dæmonen i maskinen , tager sigte på en af ​​de store fremragende videnskabelige gåder – hvad er liv, hvordan og hvorfor opstår det, og hvad adskiller det levende fra det ikke-levende? Bogen, som blev udgivet i oktober sidste år i USA, er nu blevet kåret som den bedste fysikbog i 2019 af Fysik verden , en publikation fra UK Institute of Physics.

"Det er en udfordring, men i sidste ende ekstremt fængslende, frugtbar og fornøjelig læsning, "sagde Tushna -kommissariatet, anmeldelser og karriereredaktøren på Fysik verden . "Du tror måske, at et emne som livets fremkomst ville være ret overvældende. Men professor Davies' mål er at lægge en grundlæggende forklaring på, hvordan stof (levende og andet), information og entropi interagerer. For et emne som dette, han er den ultimative guide. "

"Som fysiker, Jeg var nervøs for at tackle biologi, især et så grundlæggende spørgsmål som naturen af ​​levende materier, " sagde Davies, en ASU-professor i fysik. "Men til min lettelse, bogen fik opsigtsvækkende anmeldelser. Jeg baserede min diskussion på den forskning, der udføres i Beyond Center her på ASU, så meget ære skal gå til mine geniale kolleger."

Materie plus information er lig med liv

I The Demon in the Machine:How Hidden Webs of Information Solving the Mystery of Life, Davies tager udfordringen op, hvor den store kvantefysiker Erwin Schrödinger slap for 75 år siden. Schrödingers bog fra 1944 Hvad er livet? inspireret to generationer af videnskabsmænd, Davies inkluderet. På trods af årtiers fremskridt inden for biologi, der er stadig ingen enighed om, hvad der får livet til at tikke, eller hvordan det er opstået. Til en fysiker, livet virker som et magisk stof. Men nu, forklarer Davies, vi kan endelig skimte, hvor svaret ligger, og det kommer lige ud af venstre felt – fra informationsteoriens område.

"Hvad er det, der giver livet dets særprægede humør?" Spørger Davies. "Hvordan kan en flok dumme atomer kombineres og danne noget så udsøgt klogt?" Det er her, information kommer ind.

Til Davies, levende ting er komplekse netværk af informeret kemi, med organiseret information som nøglen til at forklare livets karakteristiske egenskaber. Vores genetiske materiale, DNA og RNA, er kun et velkendt eksempel på denne information, være brugsanvisningen for livet. Men kodet information strømmer gennem levende ting på alle niveauer, fra gener til celler til hjerner til økosystemer, endda strækker sig til en planetarisk skala.

"Biosfæren er det originale World Wide Web, "quips Davies. Ved at samle, forarbejdning, kryptering og transmission af information, organismer kan udføre sofistikerede logiske operationer, der ligner elektroniske systemer og computersystemer.

Udfordringen for forskere er at forstå, hvordan 'information, et abstrakt begreb, der stammer fra den menneskelige diskurs, kan påvirke materielle genstande. Imidlertid, som Davies forklarer, en dyb forbindelse mellem information og fysik blev opdaget i midten af ​​det nittende århundrede med et tankeeksperiment af James Clerk Maxwell. Maxwell forestillede sig et lille væsen - en dæmon - der kunne bruge oplysninger om molekyler til at udføre mekanisk arbejde; det er, at bruge information som brændstof.

I dag, virkelige Maxwell -dæmoner bliver lavet af nanoteknologer, beviser, at information faktisk kan tjene som brændstof - det er en fysisk størrelse. Men levende organismer er fyldt med molekylære maskiner, der er, træde i kræft, Maxwell dæmoner, dermed åbnede vejen for en forklaring på livets bemærkelsesværdige evner.

"Information gennemsyrer biologien, "Siger Davies." Men for at forklare livet fuldt ud, har vi brug for en ny lov, en, der kobler information og sag på alle niveauer af kompleksitet? Schrödinger var forberedt på det, og efter mange års research er jeg blevet enig. Biologi kræver en helt ny form for fysisk lov, bygget på teorien om information."