Космологические и комбинаторные основания редкости жизни в наблюдаемой вселенной

[dzver]

Идея в том, что только для поддержания некоторого уровня ЛОКАЛЬНОЙ упорядоченности (скажем мы пытаемся систему 1 удержать на некотором уровне энтропии ниже равновесной, пока Демон Больцмана ее усиленно разрушает и пытается привести в равновесие с системой 2), мы должны постоянно совершать работу против работы Демона Больцмана.
Для этого  нам нужно построит негэнтропийный насос. И вот когда мы посчитаем все затраты на работу этого насоса (через Карно), то боюсь, мы обнаружим что затраты будут очень велики.
(я пока не додумался как это сделать, посчитать...)
Так, если Марк 1 расширяется (число ячеек в системе 2 на каждом шаге становится все больше и больше, а  размер системы 1 остается прежним), то это дает для нашего негэнтропийного насоса возможность работать, возвращая возбужденные ячейки в систему 1, удерживая ее в неестественной ситуации. Но как мне кажется,  у этого процесса есть предел возможностей. То есть при данной скорости расширения вселенной, негентропия в локальной точке может достигать только некого предельного значения, выше которого уже большего разбаланся никак не "накачать."
Ведь чем выше разбаланс между "горячим" и "холодным", тем сильней надо искуственно откачивать негэнтропийным насосом тепло от "холодного" к "горячему" только для того чтобы сохранить ситуацию такой как она есть.
Если вы хотите иметь еще большую локальную упорядоченность (в системе 1), вы либо должны повысить мощность насоса, что невозможно, в силу того что он работает от расширения вселенной (параметры чего четко заданы), либо… уменьшить размер системы 1.
Все это надо как-то посчитать. Как? У меня пока нет четкого видения. И боюсь что в итоге мы выйдем на простой вывод. Насосы (а значит ЛЮБЫЕ сопряженные химические процессы) никаких чудес выше неких предельно-возможных уровней негэнтропии ПОДДЕРЖИВАТЬ в любой точечке пусть даже расширяющейся вселенной не могут.

Это уже соображения поинтереснее - но проведенными последовательно (и в согласии с физики) - они ничего не доказывают.
Вы привели некую гипотезу ("система будет сопротивляться все больше и больше") - но чтобы ее обосновать, все же нужно пользоваться той же физики.

Пусть вам дана система X, в контакте с тепловым насосом (C-cold; H-hot).
Т.е. у нас что-то вроде C-X-H.
Емкость теплового насоса C и Н, считается (как обычно для модели задачи) неограниченной - т.е. мы можем постоянно перекачивать тепло от H k C - неограниченно, постоянно производя энтропию.

Допустим например, что перекачивание тепла от Н к С увеличивает энтропию условно говоря, с 10 единиц, на единицу времени ("такт").
Это означает, что системе Х разрешено производить не более чем 10 единиц негэнтропию, за ту же единицу времени (такт).
Например, может идти процесс при которым Н->С увеличивает энтропию системы как +10/сек, а Х уменьшает энтропию системы как -9/сек.

Замечу жирно, что Х МОЖЕТ производить негэнтропию - но НЕ ОБЯЗАНА.
Это целиком зависит от Х.

Например, если Х - машина Карно, то она будет производить полезную (негэнтропийную) энергию скажем -9/такт (нужно знать что в контексте энтропии: полезная энергия=насоченное/когерентное излучение=механическая энергия=корелляция частиц=негэнтропия; и термальная энергия=хаотичное/термализованное излучение АЧТ=тепловое движение=хаос=энтропия).
Вследствие этого, суммарная энтропия всего комплекса будет увеличиваться итого только на +1/такт.

А если Х - типа камень, то он будет пассивно только рассеивать тепло - не производя негэнтропию (и также в идеале не производя и энтропию).
Вследствие этого, энтропия всего комплекса, будет увеличиваться итого на все +10/такт.

Оба эти два случая - при один и тот же поток тепла от Н к С (только в первом случае не все тепло потока из H выдается С, a часть из него преобразуется в полезной энергии).

Теперь заметим, что в случае когда Х - есть машина Карно - ее производство полезной энергии (негэнтропии), количественно НИКАК не ограничено с времени.
Например, за 10 тактов она произведет -90 единиц негэнтропии, за 100 тактов -900 единиц, и так далее.
Можно рассуждать, что якобы "машина Карно рано или поздно сломается" - т.е. якобы будет некоторая "тяга к сломлению".
Но, это только потому что она "железна" - химические-биохимические-физические процессы на микроуровне - не ломаются и практически "идеальны".
Но даже если и так - и мы всегда можем отвести 1 единицу негентропию на такт (из всех 9 производимых ею) - на компенсации этих "разрушительных процессов" (т.е. того, что машина "не идеальна").

Правда, тут есть одна особенность.
Негэнтропия произведенная машины Карно Х в виде полезной энергии - обычно отводится от Х (например, через электричества, или механическим способом).
Это необходимо просто по дефиниции для "машины Карно" - что она должна проходить цикл - при котором, возвращается в исходном состоянии.
Она не смогла бы возвратиться в исходном состоянии, если бы негэнтропия произведенная ею, не отводилась полностью.

Однако, в принципе не обязательно чтобы Х была именно "машины Карно".
Возможно, что Х усваивала эту негэнтропию (или часть из нее) в свою внутренную структуру. Разумеется, при этом Х уже не будет "машины Карно" по дефиниции.
Такое происходит например, при фазовых переходов, образования ячеек Бенара, и т.д.

Опять - Х МОЖЕТ осваивать негэнтропию в свою структуру, но НЕ ОБЯЗАНА.

Есть ли какие нибудь ограничения на то, какое количество X может "освоить"?
Будет ли Х "сопротивляться" осваивания негэнтропии в своей структуре (с некоего момента насыщения) - и с этих пор вынуждена потреблять только фиксированного к-ва негэнтропии необходимое для компенсации ее "неидеальности" ("тяготения к хаосу")  - и не больше?
Это глубокий вопрос - но на ним нельзя принципиально ответить из неких общих принципов.
Так как это целиком зависит от самой Х - и всей цепочки законов физики на микроуровне. Так сказать, это определяется "максимальной информационной емкости Х".
Есть некоторые теоретические пределы (связаны с черных дыр) но не думаю что они особенно релевантны (если интересно - расскажу).
Однако, ограничиваясь только органической химии/классических квантов (без ядерных и выше энергетических взаимодействий, гравитации и т.д) - такой предел должен быть намного ниже.

НО.
Суть в том, что реальное уменьшение энтропии в живых организмов - НАМНОГО МЕньШЕ, чем кажется. Тут сказывается размыто-субъективное понятие "сложности" - которое с четко дефинированного понятия энтропии, слабо связано.

Уменьшение энтропии в живого организма, можно прикинуть.
Например:
Для простоты считаем что организм - идеальная машина 100% КПД.
Т.е. он в пределе, использует все увеличение энтропии окружающей среды, производя негэнтропию той же величины.
С произведенной организмом негэнтропии могут произойти только 2 вещи - либо она выводится как механической (или другого вида) полезной энергии; либо уходит на усложнение организма.
Конкретнее например - для человека во время его жизни (с ребенком до смерти) - суммировать энергетическую стоимость всего что он съел (грубо можно считать, ее по эквивалентом ккал на упаковках ; ); и вычесть из этого всю энергию которую он потратил в виде механической (упорядоченной энергии) - напр. ходьбы и т.д.
Остаток (при 100% КПД) будет то, что ушло на "усложнение" в единиц негэнтропии в процессе роста и жизни.

"Парадокс" тут в тем, что такая величина негэнтропии-усложнения человека во время жизни - будет намного меньше, чем например негэнтропии при фазовом переходе таяния блока льда к воду.
Где-то я читал подробную прикидку, и разница была на порядки.
А разница "усложнения" как к-во освоенной негэнтропии - для эйнштейна, дауна, шимпанзе и какой-то рыбой - скорее всего будет вообще вне разрешительной способности замеров.
Что просто указывает на то, что наше субъективное видение про "сложности живого" - не отражается объективно понятием энтропии. Что-то тут можно уточнять только после четкой формализации что мы понимаем под "сложности живого".

[alex_semenov]

Гравитация у нас будет дальнодействующей, а сила отталкивания близкодействующей.

Не понравилась эта идея.
Если вы вводите гравитацию в Макрк-1, то вам надо понимать, что чем дальше частицы разлетаются, тем больше ВСЕЙ энергии системы (которая состоит из потенциальной и кинетической, то есть тепловой) переходит в потенциальную. То есть, разлетаясь друг от друга (как у Эткинса) частицы охлаждаются (часть красных точек исчезает). Но падая к некоторому центру, они опять высвобождают энергию (красные точки появляются).
Ничего собираться и разлетаться не будет. Картина в итоге будет такая. Мы будем иметь облако (для любого внешнего наблюдателя неизменное) с некоторым  градиентом плотности вокруг некой случайной точки. И это облако будет иметь минимум потенциальной энергии (что бы Деману Больцмана было проще заниматься своими темными делишками). Разумеется частиц будет не 100, а скажем 85.

Нет. Я такие сложности вводить в модель не хотел.
Я хотел вот что сделать.
Пускай мы хотим получить из рисунка 2 рисунок 1



Никакой гравитации.
Это НЕНУЖНЫЕ нам сложности.
Мы просто введем параллельно Деману Больцмана, Демона Семенова. Демон Больцмана (лучше называть было бы его Демоном Эткинса) растаскивает энергию по вселенной. Как ему и положено. Демон Семенова делает противоположное. Собирает энергию в центр.
Но делать он это сможет по определенному правилу. По сути по правилам тепловой машины. За каждую перетянутый внутрь центрального прямоугольника квант энергии, он заплатит Второму Началу по всем счетам как положено.
Как?
Вселенную Марк-1 надо поместить ВНУТРЬ вселенной Марк-2 (которая безразмерна, термостат). То есть получить три системы. Система 1 (внутренний прямоугольник из 100 клеток, в которой мы создаем негэнтропию) система 2 из 1500 клеток (вступившая в взаимодействие с 1 внешняя среда где изначально царит  равновесный хаос) и безразмерная внешняя вселенная Марк-2.
Можно даже вот что сделать (только сейчас додумался). Давайте систему 2 сверху будем нагревать, а снизу охлаждать. Как ячейку Бенара! И на этой разности "кормить" демона Семенова.
И вот теперь попробуем подсчитать какой порядок сможет поддерживать (получить и поддерживать!) Демон Семенова при определенных параметрах притока и оттока энергии. Ведь чем больший порядок наводит Демон Семенова,  тем интенсивней Демон Больцмана его разрушает. А Демон Семенова работате методинчо. Его скорость задается параметрами открытой системы. То есть по мере возрастания в системе 1+2 негэнтропии нужно ТОЛЬКО за ее поддержание платить все больше и больше "проточной" энергией.
Сможет ли Демон Семенова БЕСКОНЕЧНО снижать локальную энтропию системы 1 (о чем говорят все местыне синергетики)? Это можно понять снижая температуру нагревателя и повышая температуру холодильника постепенно и бесконечно.
Как мне кажется очевидно что нет!
Гм…
Нужно еще додумать эксперимент. Но это как раз почти то, что я хотел сказать
Должен быть ПРЕДЕЛ  внутреннего упорядочивания для любой открытой (диссипативной) системы. Всякое упорядочивание выше этого предела - уже флуктуационное, случайное. Ошибка Демона Больцмана но не работа Демана Семенова.
Понимаете?

[Прохожий]

Звезда погаснет, жизнь умрет --- в чем проблема то. Это и так ясно.

[Patsak]

Гравитация у нас будет дальнодействующей, а сила отталкивания близкодействующей.

Не понравилась эта идея.

Кто бы сомневался 

Если вы вводите гравитацию в Макрк-1, то вам надо понимать, что чем дальше частицы разлетаются, тем больше ВСЕЙ энергии системы (которая состоит из потенциальной и кинетической, то есть тепловой) переходит в потенциальную.

Ну и пусть переходит, нам не жалко. Мы используем эту кинетическую энергию (неважно разлетаются они или притягиваются) для вертушки электрогенератора, т.к. это считаем полезной работой, а остальное для нас – работа "бесполезная".

Ничего собираться и разлетаться не будет. Картина в итоге будет такая. Мы будем иметь облако (для любого внешнего наблюдателя неизменное) с некоторым  градиентом плотности вокруг некой случайной точки. И это облако будет иметь минимум потенциальной энергии (что бы Деману Больцмана было проще заниматься своими темными делишками). Разумеется частиц будет не 100, а скажем 85.

Я же Вам объяснил, гравитацию будет дальнодействующей силой, а сила отталкивания – близкодействующей.

Нет. Я такие сложности вводить в модель не хотел.
Никакой гравитации.
Это НЕНУЖНЫЕ нам сложности.

Это и так понятно, это не нужные ВАМ сложности.

Сможет ли Демон Семенова БЕСКОНЕЧНО снижать локальную энтропию системы 1 (о чем говорят все местыне синергетики)? Это можно понять снижая температуру нагревателя и повышая температуру холодильника постепенно и бесконечно.
Как мне кажется очевидно что нет!
Должен быть ПРЕДЕЛ  внутреннего упорядочивания для любой открытой (диссипативной) системы. Всякое упорядочивание выше этого предела - уже флуктуационное, случайное. Ошибка Демона Больцмана но не работа Демана Семенова.
Понимаете?

Понимаю. Подход правильный, а вот вывод – преждевременный.
Где по Вашему этот предел ? На каком масштабе, на каком уровне закодированности (упорядоченности) ?
Это тоже самое, что "абсолютная энтропия" или "абсолютная полезность".
Как Вы сами эту "полезность" работы определите, так тут же и этот "предел" найдете.
Будет ли он объективным ? Нет, он всего-лишь укажет на относительный предел Ваших знаний о системе.

dzver намекал на универсальный энтропийный и голографический пределы. Но эта штука для космологического случая с инфлатоном не работает. Там горизонты могут и увеличиваться и уменьшатся, а физические постоянные изменяться.

[Nucleosome]

Да никто ничего не посчитал!

ну всё-такие - может перечитать тему? да и потом - что считать-то - вот вы сами пишите:

Даже я приводил расчеты для очень выхолощенных примеров (что дало повод несогласным их заплевать).

в том-то и дело, что в такой теме где фактических данных очень мало (то есть всего одно) подсчёты будут ещё хуже, чем качественные рассуждения - потому что будут неминуемо оперировать цифрами с потолка... или почти.

Когда все концепции направленного абиогинеза скопом умрут от простых рассуждений термодинамического характера. Но и без этого она сильно уже ослабила конкурентов (почему всем так хочется придать Мазура анафеме).

перестаньте - реальности от таких подсчётов - всё равно

Вы сразу уперлись в том, что жизнь может рождаться  именно СЛУЧАЙНО и в каждой луже, если простейший живой саморепликатор очень короткий и действительно появляется в любой луже где сложились условия для перебора, скажем 10^30-10^40 вариантов.

ну не совсем - и я об этом писал, правда вскользь, что есть и другие факторы... такие как условия среды. где происходят реакции, LUCA писал про макроциклы

Мне кажется, вы так и не поняли в чем же ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ мое несогласие с Дзверем.

не понял - у вас столько эмоций, что уловить в них какое-то зерно очень тяжело - вот вы можите чётко и ясно по пунктам высказать своё несогласие и с высокой вероятностью абиогенеза - в чём именно вы видите противоречее со Вторым началом - а если опустить вероятность на сотню порядков, то уже противеоречия нет. вот чтобы по пунктам - каждый одна-две строчки. ну примерно так, а то совершенно не понятно о чём спорить с опонентом, который для того чтобы написать что он не согласен с тем, что первичный саморепликатор может быть коротким и ещё "живым" (хотя иных, как я писал практически не получается), что константы должны прописывать "жизнь в каждой луже" а она при этом не может быть просто продолжением органических молекул - на что структура молекул как бы намекает...

[dzver]

Давайте систему 2 сверху будем нагревать, а снизу охлаждать. Как ячейку Бенара! И на этой разности "кормить" демона Семенова.
И вот теперь попробуем подсчитать какой порядок сможет поддерживать (получить и поддерживать!) Демон Семенова при определенных параметрах притока и оттока энергии.

Не совсем ясен смысл "частиц" - т.е. закон автомата.
Частицы это что - "кванты" энергии, которые случайно обмениваются с соседами?
Тогда, достаточно просто в верхней части области искусственно "нагнетать тепло" (напр. на каждый такт, определяя верхнюю строку не по правилу, а так чтобы там случайно было 40% заполненности), а в нижней части "охлаждать" (напр. на каждый такт, определяя квантов из самой нижней строки не по правилу, а так чтобы там случайно было 10% заполненности).

Получится "поток энергии" сверху вниз.

При этом, нужно подходяще определить правило решетки по которому работает "демон Больцмана-хаоса" - так, что энергия сохранялась.
Например, можно рассчитывать автомат на два пасса - первый определяет равновероятное локальное направление "обмена" для каждой ячейки - а второй, применяет все обмены (эффективно будет xor - сумма по модулю 2). Или, сохраняя целочисленные значения в ячейках (тогда яснее будет видно "движение вниз" флуктуаций). Имеется конечно, и много других способов (как упругие столкновения частиц, и т.д).

И вот теперь попробуем подсчитать какой порядок сможет поддерживать (получить и поддерживать!) Демон Семенова при определенных параметрах притока и оттока энергии. Ведь чем больший порядок наводит Демон Семенова,  тем интенсивней Демон Больцмана его разрушает. А Демон Семенова работате методинчо. Его скорость задается параметрами открытой системы. То есть по мере возрастания в системе 1+2 негэнтропии нужно ТОЛЬКО за ее поддержание платить все больше и больше "проточной" энергией.
Сможет ли Демон Семенова БЕСКОНЕЧНО снижать локальную энтропию системы 1 (о чем говорят все местыне синергетики)? Это можно понять снижая температуру нагревателя и повышая температуру холодильника постепенно и бесконечно.
Как мне кажется очевидно что нет!

В концепций "демонов" рассуждать искусственно, но тем не менее.

Неверно, что "чем больший порядок наводит Демон Семенова,  тем интенсивней Демон Больцмана его разрушает"!
Простите, но все что вы написали здесь - с потолка; только на базе "интуиции" (притом, для данного конкретного автомата).
Интуиция - не всегда надеждная штука (примеры проблем - где она явно обманывает - куча).

"Интенситет" потока энергии насоченного вниз, определяется только от a) перепада "температур" на верхней и нижней границе, и б) скорости диффузии, зависящей от "скорости света" для автомата (которая зависит от размера локальной окрестности).

Этот направленный энергетический поток/градиент вниз - уже и есть негэнтропия - нарушение хаотической симметрии.
Не мешает же ему демон Больцмана (хаотично-симметричное правило).
Даже, в определенном смысле - он этот поток и "создает" и поддерживает, реализируя перенос (хотел "творить зло", а получилось "добро" ).
Так что в данном конкретном случае - если применять правило автомата одинаково и равномерно во времени - демон Больцмана работает тупо и равномерно, с постоянной "интенсивности".

Насчет "демона Семенова" - автомат слишком туп, чтобы было куда развернуться и использовать эту негэнтропию для какого-то структурирования.
Тем не менее -  "демон Семенова" можно определить либо как некий ассиметричный вклад, либо как некоей дейности "ортогональной" операций "демона Больцмана" (разумеется, сохраняя энергию/к-во частиц).
Например, "демон Семенова" может "вращать" частиц в каждой окрестности по часовой стрелке (ввиде третьего пасса калкуляций над автомата, на каждый такт). Или, стремиться "уменьшить плотность" в каждой точке, растаскивая кванты наружу от каждой ячейки.

Тогда (при определенных параметров потока) - вполне может получиться некая неравновесная структура в потоке градиента энергии - в виде "дальнего порядка" - наподобие ячеек Бенара, череды плотности энергии, или что-то подобное.

Заметим, что если перепада температур и потока не было бы - "демон Семенова" (сохраняющий энергии локально по некоего обратимого правила) - никаких структур не сможет создать в принципе (если разумеется, применять его везде равномерно) - хаос останется хаосом.

Гм…
Нужно еще додумать эксперимент. Но это как раз почти то, что я хотел сказать
Должен быть ПРЕДЕЛ  внутреннего упорядочивания для любой открытой (диссипативной) системы. Всякое упорядочивание выше этого предела - уже флуктуационное, случайное. Ошибка Демона Больцмана но не работа Демана Семенова.

В данном случае, верхний предел возможного упорядочивания легко посчитать из-за конечности степени свобод автомата (все возможные состояния) - как для большинства КА.

Но дело не только в этом.
Автомат туп как пробка.
У него нет потенциальной энергии, разнообразие взаимодействий, разнообразие "частиц" и их состояний -  и вообще хоть какого-то капацитета, для образования йерархических структур (кроме ограниченных возможностей, упомянутых выше при введения некоего не менее ограниченного "демона Семенова").
Простейший голимый фотон в вакууме - и тот гигант сложности, по сравнению с этих модельных "квантов" (спин, волновая функция, неограниченная энергия, и пр).

При неких более сложных и разнообразных законов - вполне возможно, что у автомата будет множество самых разнообразных аттракторов - он будет "перескакивать" между ними вследствие флуктуаций и/или изменений внешних условий; памятью (аттракторы раз попадись в ним, устойчивы и при возвращения условий обратно); и т.д.

Трудно определить количественно и качественно - какие законы и конкретные условия именно нужны, чтобы такое получалось и негэнтропия "усваивалась", хоть частично (это и в мире так - сравним камень, и машина карно в перепаде температур).
Ну, разве что кроме некоего "диалектического видения", что законы должны как минимум мочь "противопоставляться друг друга" на разных масштабов и в разных случаев (противоположные виды взаимодействий/потенциальных энергий, и пр) - образовать отрицательные и положительные обратные связи, каталитические/ингибиторные пути, "автореференций" типа "определять то, что по некоей цепочке уровней определяет меня" и пр.

Как упоминал прежде - это напоминает "тупых" и "достаточно богатых" аксиоматических систем вывода....
Вроде и MIU, и арифметика, и все остальные - одно и то же ведь - некие правила вывода и переставления цепочек символов.
Но с другой стороны - разница существенна - одни из них "тупые"; а с другими можно тысячелетиями играться в бисер, усложняя и идти вверх по метауровней все выше и выше.

[dzver]

Насчет взаимодействий, и в качестве разминки.

Замечательно какие разнообразные конфигурации локального минимума энергии, могут образовать тупые электроны на сфере; при очень простого закона:
http://mathpages.com/home/kmath005/kmath005.htm
(исследованные Томсоном, в связи с "пудинговой" модели атома).
Бывают и вырожденные (с несколько минимумов), и даже хиральность образуется.

Вот если сделать автомат где подобные конфигурации играли роли "атомов" - были бы возможны весьма и весьма разнообразные структуры; вкл. "цепочки" ; )
На это, вроде, достаточны три виды сущностей ("ядерная", "электронная", и "соединительная").
И не менее двух (а наверное, лучше трех) взаимодействий:
- одно "сильное-короткодействующее", взаимно-притягивающее ядерных элементов для сохранения стабильности "ядер";
- второе среднего ранга далекодействия, взаимно-отталкивающее электронов но притягивающее их к ядерных элементов - обеспечивающее богатства структур "электронного" распределения "на поверхности" ядер;
- и третье среднего-дальнего ранга далекодействия, "соединительное" - типа, "протонно?-соединительных частиц" - которые (слабо) притягиваются к электронов и отталкиваются от ядерных; - так что "атомы" соединялись через их посредничества на некоей дистанции (разные грани разных атомов, будут обеспечивать большое разнообразие "межатомных" связей через "соединителями").

При этом, представить каждую ячейку в "трехмерном пространстве" как трех видов этих "сущностей" в неких пропорций (типа RGB) - а взаимодействия - через вычетов соответных компонентов как в обычном КА (чтоб шли волны). Стабильные сущности - атомы-молекулы будут циклически переливаться; т.е. динамическими.

Как моделировать взаимодействия любых полей потенциального типа, короткодействующих и дальнодействующих (+-k/r, +- k*exp(-b/r)).
Тут основная проблема - самодействие, и обеспечить стабильность (и требуемые характеристические размеры) частиц.
Но это не трудно.
Когда считаем потенциал некоего поля в ячейке - не учитываем соответного создающего его заряда, в той же самой ячейке. Чтобы зарядовое вещество "кластеризировалось" в частиц требуемого характеристического размера а не разбрызгивалось (и не сверхконцентрировалось) - "темперируем" функцию потенциала так, чтобы имелся резкий минимум порядка удвоенного шага ячейки (через некоей быстро убывающей экспоненциальной функцией), а на порядка 1 ячейка полностью исчезал (насыщение).
Типа P(L)=-еxp(f(L))/r для полей обратного квадрата расстояния, где f(L) - подходяще подобранная функция.
Тогда самопритяжение не будет приводить к бесконечной концентрации; а "сгустки-частицы" будут стабильным характеристичным размером.

Потом для каждой ячейке, вычисляем потенциалы всех типов полей с соответных знаков (на базе плотностей сущностей во всего автомата); и перемещаем плотности соответно.
Практически с далекодействием будет вычислительная проблема - ну ничего, будем затухать потенциалы на какое-то расстояние.
Для переноса "чистой" энергии и далекодействия - и красоты - можно ввести еще и скалярные (или сопряженно-векторные) поля - чтоб бегали волны, и их взаимодействие с плотностей зарядов (и даже потенциалов) разного типа.

Вот если суметь подобрать/откалибрировать взаимодействия правильно - на этого стоит посмотреть/потьюнить - в неравновесных условий  ; )

[ВадимZero]

Синергетика объясняет процесс самоорганизации в сложных системах следующим образом:
Система должна быть открытой. Закрытая система в соответствии с законами термодинамики должна в конечном итоге прийти к состоянию с максимальной энтропией и прекратить любые эволюции.
Открытая система должна быть достаточно далека от точки термодинамического равновесия. В точке равновесия сколь угодно сложная система обладает максимальной энтропией и не способна к какой-либо самоорганизации. В положении, близком к равновесию и без достаточного притока энергии извне, любая система со временем ещё более приблизится к равновесию и перестанет изменять своё состояние.
Фундаментальным принципом самоорганизации служит возникновение нового порядка и усложнение систем через флуктуации (случайные отклонения) состояний их элементов и подсистем. Такие флуктуации обычно подавляются во всех динамически стабильных и адаптивных системах за счёт отрицательных обратных связей, обеспечивающих сохранение структуры и близкого к равновесию состояния системы. Но в более сложных открытых системах, благодаря притоку энергии извне и усилению неравновесности, отклонения со временем возрастают, накапливаются, вызывают эффект коллективного поведения элементов и подсистем и, в конце концов, приводят к «расшатыванию» прежнего порядка и через относительно кратковременное хаотическое состояние системы приводят либо к разрушению прежней структуры, либо к возникновению нового порядка. Поскольку флуктуации носят случайный характер, то состояние системы после бифуркации обусловлено действием суммы случайных факторов.
Самоорганизация, имеющая своим исходом образование через этап хаоса нового порядка или новых структур, может произойти лишь в системах достаточного уровня сложности, обладающих определённым количеством взаимодействующих между собой элементов, имеющих некоторые критические параметры связи и относительно высокие значения вероятностей своих флуктуаций. В противном случае эффекты от синергетического взаимодействия будут недостаточны для появления коллективного поведения элементов системы и тем самым возникновения самоорганизации. Недостаточно сложные системы не способны ни к спонтанной адаптации ни, тем более, к развитию и при получении извне чрезмерного количества энергии теряют свою структуру и необратимо разрушаются.
Этап самоорганизации наступает только в случае преобладания положительных обратных связей, действующих в открытой системе, над отрицательными обратными связями. Функционирование динамически стабильных, неэволюционирующих, но адаптивных систем — а это и гомеостаз в живых организмах и автоматические устройства — основывается на получении обратных сигналов от рецепторов или датчиков относительно положения системы и последующей корректировки этого положения к исходному состоянию исполнительными механизмами. В самоорганизующейся, в эволюционирующей системе возникшие изменения не устраняются, а накапливаются и усиливаются вследствие общей положительной реактивности системы, что может привести к возникновению нового порядка и новых структур, образованных из элементов прежней, разрушенной системы. Таковы, к примеру, механизмы фазовых переходов вещества или образования новых социальных формаций.
Самоорганизация в сложных системах, переходы от одних структур к другим, возникновение новых уровней организации материи сопровождаются нарушением симметрии. При описании эволюционных процессов необходимо отказаться от симметрии времени, характерной для полностью детерминированных и обратимых процессов в классической механике. Самоорганизация в сложных и открытых — диссипативных системах, к которым относится и жизнь, и разум, приводят к необратимому разрушению старых и к возникновению новых структур и систем, что наряду с явлением неубывания энтропии в закрытых системах обуславливает наличие «стрелы времени» в Природе.

[СТОкрат]

Закон Мура для генов говорит, что мы одни из первых во вселенной :  нам около 10 млрд. лет
" аналогичный процесс усложнения для жизни, как и закон Мура, показывает экспоненту. Вот только сложность жизни на Земле удваивается каждые 376 млн лет, а не раз в два года — по крайний мере по доступным палеонтологическим данным.
...
Однако обращение такой скорости роста сложности во времени демонстрирует неприятный результат. Линейная регрессия генетической сложности на логарифмической шкале показывает, что нулевая генетическая сложность земной жизни должна была стать ненулевой 9,7 ± 2,5 млрд лет тому назад. "

[СТОкрат]

 И тишина. Термодинамику народ, видать изучает. Теорему Карно. Хотелось бы уже увидеть какие-то намётки к формуле для КПД цикла Больцмана-Семёнова в зависимости от температуры звезды и космоса -- 2,7 К.

[dzver]

к формуле для КПД цикла Больцмана-Семёнова

Что за формула, что за КПД и что за цикл?
Если про "осваивание" внешней негэнтропии в структуре открытой системы - так там "цикла"-то не существует.

[Nucleosome]

Вот только сложность жизни на Земле удваивается каждые 376 млн лет

приведённый в статье график - поддатасовка - во-первых размер генома ничего не говорит о "сложности" (а что это вообще не ясно), а во-вторых никаких таких перемен в его размере нет - тритоны и саламандры - лидеры Позвоночных по размеру генома, а абсолютные среди организмов - некоторые из амёб. так что никакой ни "нулевой сложности" ни 2,75 млрд лет...

[dzver]

приведённый в статье график - поддатасовка - во-первых размер генома ничего не говорит о "сложности" (а что это вообще не ясно), а во-вторых никаких таких перемен в его размере нет - тритоны и саламандры - лидеры Позвоночных по размеру генома, а абсолютные среди организмов - некоторые из амёб. так что никакой ни "нулевой сложности" ни 2,75 млрд лет...

Приведенная ссылка - как обычно - сильно искалечена журналистами вплоть до бессмыслицы.
Лучше почитать оригинал препринта здесь: http://arxiv.org/abs/1304.3381
Там такие соображения конечно рассмотрены. Они считают только "немусорные" части генома (на базе неких уже существующих оценок) - т.е. идет речь про "функциональную часть" геномов.
Кроме того в статье есть краткие (но интересный) обзор про разных парадигм зарождения жизни, с их недостатками и преимуществами - с соответных кроссреференций.

[Combinator]

Приведенная ссылка - как обычно - сильно искалечена журналистами вплоть до бессмыслицы.
Лучше почитать оригинал препринта здесь: http://arxiv.org/abs/1304.3381
Там такие соображения конечно рассмотрены. Они считают только "немусорные" части генома (на базе неких уже существующих оценок) - т.е. идет речь про "функциональную часть" геномов.
Кроме того в статье есть краткие (но интересный) обзор про разных парадигм зарождения жизни, с их недостатками и преимуществами - с соответных кроссреференций.

Совершенно справедливо. Кстати, у меня на основе несколько другого подхода получился практически аналогичный график (см. Рис. 1. на стр. 12 здесь: http://lnfm1.sai.msu.ru/SETI/koi/bulletin/36/SETI19-36.pdf ).

[СТОкрат]

Что за формула, что за КПД и что за цикл?
Если про "осваивание" внешней негэнтропии в структуре открытой системы - так там "цикла"-то не существует.

А вы допускаете ситуацию, когда около предыдущих звёзд второго поколения существовало только нуклеотидное болото, не способное справиться с демоном Больцмана, а вот при взрыве заработал демон Семёнова -- соорудил нам затравочку. Поколения звёзд -- циклы.
Мне кажется, Александр Анатольевич хочет найти нечто вроде теоремы Карно, т.е. математически и изящно.

[dzver]

А вы допускаете ситуацию, когда около предыдущих звёзд второго поколения существовало только нуклеотидное болото, не способное справиться с демоном Больцмана, а вот при взрыве заработал демон Семёнова -- соорудил нам затравочку. Поколения звёзд -- циклы.

Что за взрыв и поколения звезд.. "Взрыв" - это о большом взрыве? Что значит "соорудил нам затравочку" - "демон Семенова" - бог?

Мне кажется, Александр Анатольевич хочет найти нечто вроде теоремы Карно, т.е. математически и изящно

Так наперед очевидно что это не получится...так как зависит от комплекса взаимодействий на микроуровне - а они не просты и не изящны. Это как пытаться "просто" объяснить в чем разница м/у холодильника и каменной глыбе-статуи того же холодильника (по отношением их поведения относно "запитывания током") - просто не получится.

Совершенно справедливо. Кстати, у меня на основе несколько другого подхода получился практически аналогичный график (см. Рис. 1. на стр. 12 здесь: http://lnfm1.sai.msu.ru/SETI/koi/bulletin/36/SETI19-36.pdf ).

Да, не смотря на недостатков (которые известны и рассмотрены авторами) - это относительно убедительные доводы в пользы панспермии.
Если панспермия (и соответно гипотеза что жизнь начала зарождаться везде во вселенной где на то были условия, с примерно одинаковым темпом - также как и физическая/космологическая эволюция) - имела место - то есть интересные следствия.
Так как на межзвездный перенос статистически и физически требуется время (ничуть не пренебрежимое) - то это означает сильное "отставание" земной жизни, по отношению "среднего"  - которое возникло примерно "одновременно" в подходящих мест во вселенной, с некоей пространственной частотой (большой или меньшей, вопрос уже третий).

[Combinator]

Так как на межзвездный перенос статистически и физически требуется время (ничуть не пренебрежимое) - то это означает сильное "отставание" земной жизни, по отношению "среднего"  - которое возникло примерно "одновременно" в подходящих мест во вселенной, с некоей пространственной частотой (большой или меньшей, вопрос уже третий).

Думаю, временем на межзвёзный перенос, по крайней мере, внутри нашей галактики, всё же можно в нулевом приближении пренебречь, ибо вряд ли его типичное значение превышает нескольких десятков миллионов лет, что составляет менее 1% от времени существования земной жизни. Кроме того, в случае переноса жизни посредством "блуждающих планет", эволюция на них вообще может продолжаться практически тем же темпом...
 

[dzver]

вряд ли его типичное значение превышает нескольких десятков миллионов лет, что составляет менее 1% от времени существования земной жизни.

Как такое "типичное значение" посчитано? : )

"блуждающих планет", эволюция на них вообще может продолжаться практически тем же темпом...

На какого "потока негэнтропии" будет идти вперед эволюция на блуждающей планете?

[Combinator]

Как такое "типичное значение" посчитано? : )

Если говорить о переносе посредством спор бактерий, то больше споры в космосе скорее всего  просто не выдержат. С другой стороны, исходя из среднего расстояния между звёздами в диске нашей галактики, указанный срок вполне достаточен для переноса жизни от одной звезды до какой-либо из ближайших к ней звёзд.

На какого "потока негэнтропии" будет идти вперед эволюция на блуждающей планете?

Например, на основе потоков вещества и энергии из недр планеты в направлении её поверхности (хемосинтез). Такие экосистемы (скажем, в районах чёрных курильщиков) существуют и на Земле.

[СТОкрат]

Что за взрыв и поколения звезд.. "Взрыв" - это о большом взрыве?

Взрыв сверхновых второго поколения.

 Что значит "соорудил нам затравочку" - "демон Семенова" - бог?

Зачем бог ?  Экстремальные условия при гибели звезды -- бешенное лото, огромное число комбинаторных попыток.

это означает сильное "отставание" земной жизни, по отношению "среднего"  - которое возникло примерно "одновременно" в подходящих мест во вселенной

Если затравка для РНК возникает именно при катаклизме первичного бульона на планете у погибающей звезды второго поколения, то отставания не будет. Затравки получили возможность усложняться уже возле звёзд третьего поколения примерно одновременно. То есть, 8 млрд. лет назад жизнь нигде не возникала, были только первичные бульоны, которые ещё должны были пройти через "реактор" погибающей звезды, чтобы возникла затравка, прилетящая в будущем на Землю.