《机器里的恶魔》被评为英国年度物理学书籍

时间:2019-12-24 19:43 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

《机器里的恶魔》被评为英国年度物理学书籍

保罗·戴维斯的新书《机器中的恶魔:隐藏的信息网络如何解开生命之谜》被《物理世界》评为2019年度最佳书籍。资料来源:亚利桑那州立大学

保罗·戴维斯的新书,

机器里的恶魔

《生命是什么?生命是如何产生的?为什么会产生?生命和非生命有什么区别?》这本去年10月在美国出版的书现在被评为2019年最佳物理学书籍

物理世界

,是英国物理学会的出版物。

“这是一本极具挑战性、但最终极具吸引力、富有成效且令人愉悦的读物,”塔什纳·科米萨(Tushna Commissariat)说

物理世界

。“你可能认为生命的出现这样的话题会让人不知所措。但戴维斯教授的目标是对物质(包括生命体和非生命体)、信息和熵如何相互作用做出一个基本的解释。对于这样一个话题,他是最终的指导。”

“作为一名物理学家,我对研究生物学感到很紧张,尤其是像生物本质这样的基本问题,”亚利桑那州立大学的物理学教授戴维斯说。但令我欣慰的是,这本书获得了轰动的评论。我的讨论是基于亚利桑那州立大学Beyond中心正在进行的研究,我的杰出同事们功不可没。”

物质加上信息等于生命

在《机器中的恶魔:隐藏的信息网如何解开生命之谜》一书中,戴维斯接起了伟大的量子物理学家欧文·薛定谔75年前提出的挑战。薛定谔1944年出版的

生命是什么?

激励了包括戴维斯在内的两代科学家。尽管在生物学上取得了几十年的进步,但对于什么使生命活动,以及它是如何起源的,仍然没有达成一致。对一个物理学家来说,生命就像神奇的物质。但是现在,戴维斯解释说,我们终于可以看到答案在哪里了,答案就在左边——在信息论的领域。

“是什么赋予了生命独特的魅力?”戴维斯问道。“一群愚蠢的原子怎么能结合成如此精巧聪明的东西呢?”这就是信息的来源。

对戴维斯来说,生物是

复杂网络

有组织的信息是解释生命独特性质的关键。我们的

遗传物质

DNA和RNA,不过是这种信息的一个众所周知的例子,是生命的指导手册。但是编码信息在各个层次的生物中激增,从基因到细胞到大脑到生态系统,甚至扩展到行星的范围。

“生物圈是最初的万维网,”戴维斯打趣道。通过收集、处理、加密和传输信息,生物可以执行复杂的逻辑操作,类似于电子和计算系统。

科学家面临的挑战是如何理解“信息”这个源于人类话语领域的抽象概念如何影响物质对象。然而,正如戴维斯所解释的,信息和物理之间的深层联系在19世纪中叶被发现

思想实验

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔著。麦克斯韦设想了一种微小的生物——一种恶魔——它可以利用分子的信息来完成机械工作;也就是说,把信息当作燃料。

今天,纳米技术人员正在制造真正的麦克斯韦恶魔,这证明信息确实可以用作燃料——它是一个物理量。但生物体充满了分子机器,它们实际上就是麦克斯韦妖,从而为解释生命非凡的能力开辟了道路。

“信息遍及生物学,”戴维斯说。“但为了全面解释生命,我们是否需要一部新法律,一部将各种复杂层次的信息和物质结合在一起的法律?”薛定谔对此早有准备,经过多年的研究,我终于同意了。生物学需要一种建立在信息理论基础上的全新的物理定律。”

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