«Концепции современного естествознания» (стр. 7 )

Эйнштейн разработал две теории относительности – специальную (1905 г.) и общую (1916 г.). Эйнштейн пересмотрел идею одновременности событий, показав ее относительность. Он пришел к идее всеобщности принципа относительности, подчеркивая, что не только в отношении механических, но и электромагнитных явлений, инерциальные системы координат совершенно равноправны. Скорость света во всех инерциальных системах инвариантна, а при малых скоростях движения специальная теория относительности сводится к классической механике.

Одновременность событий можно установить методом синхронизации пространственно разделенных часов с помощью светового сигнала. Эйнштейн доказывает, что никакого абсолютного времени, текущего «само по себе» не существует. Время относительно, так как в каждой из инерциальных систем осуществим свой отсчет времени. Аналогичную логику Эйнштейн развил об относительности пространственных расстояний между физическими явлениями. В специальной теории относительности размеры тел и промежутки времени теряют абсолютный характер. Абсолютность допускалась в классической механике. Пространство и время относительны, как относительны скорость, траектория и т. п. Таким образом, Эйнштейн изменил пространственно-временные представления в науке, дал релятивистское понимание сложения скоростей, показал, что масса тела так же является относительной величиной, что между массой и энергией существует соотношение эквивалентности по формуле E=mc2. Главное отличие заключается в том, что в описание релятивистских явлений необходимо включены особенности наблюдения и сам субъект, т. е. стало ясно, что физическая теория описывает не столько процесс «сам по себе», сколько результат взаимодействия этого процесса со средствами наблюдения, по отношению к определенной системе отсчета.

При постоянстве скорости света для инерциальных систем физические величины длины, промежутка времени, массы и т. д. для разных систем отсчета будут различны. Так, например, длина тела в движущейся системе будет меньше по отношению к покоящейся:

Где - длина в движущейся системе со скоростью , а - длина в покоящейся системе. Время течет медленнее в движущейся системе по отношению к неподвижной по формуле:

где - время в движущейся системе, а - в неподвижной. Подчеркивая относительность пространственных и временных величин необходимо помнить, что неразрывная связь относительного и абсолютного (скорость света, например, абсолютна) диктуется законами сохранения симметрии. В этом плане связь пространства и времени существует как абсолютная величина и выражается формулой:

т. е. увеличение длины соответствует уменьшению времени и наоборот. В любой системе отсчета длина тела и промежуток времени будут различны, а пространственно-временной континуум (continuum - непрерывный) (по величине) останется неизменным (см. схему 9).

Схема 9

А	Б	В	Г	Д
36 дней	Почти 36 дней	5 мин. 20 сек.	Орбита Плутона (в 39,66 раза больше среднего расстояния Земля-Солнце)	0, 025
3 месяца	Почти 3 месяца	1,5 часа	1,5 светов. дня	0,064
1 год	Почти 1 год	2 дня 16 часов	23 светов. дня	0,25
4 года	3 года 6 мес.	6 мес.	0,85 светов. года	0,72
40 лет	11 лет 9 мес.	28 лет 3 мес.	18 светов. лет	0,995
400 лет	20 лет 8 мес.	379 лет 4 мес.	198 светов. лет	0,99995
4 000 лет	29 лет 7 мес.	3 970 лет 5 мес.	1998 светов. лет	0,9999995
40 000 лет	38 лет 7 мес.	39 961 год 5 мес.	(область ядра Галактики)	0,
А - время, протекшее между вылетом и возвращением астронавтов, измеренное по часам на Земле Б - время, протекшее между вылетом и возвращением астронавтов, измеренное по его часам В - разность А минус Б Г - наиболее удаленная точка, достигнутая астронавтом Д - отношение наибольшей достигнутой скорости к скорости света

В общей теории относительности Эйнштейн попытался распространить принцип относительности не только на скорость, но и на ускорение, т. е. на неинерциальные системы. Стало возможно формулировать законы физики по отношению к любой системе. Эйнштейн исходил из факта эквивалентности инерционной и гравитационной массы, т. е. из эквивалентности инерционных и гравитационных полей. Эйнштейн распространил принцип эквивалентности сил инерции и гравитации на оптические и вообще любые физические явления. Иначе говоря, невозможно установить различие между гравитацией и ускорением. Наблюдатель, находящийся в закрытом лифте, не сможет различить движется ли лифт с ускорением или действует гравитация. Но, более того, тяготение (силы гравитации) проникают по всюду, так что ни один физический процесс или наблюдатель не может быть «заэкранирован» от действия этих сил. Следовательно, понятие инерциальной системе отсчета становится, строго говоря, условным. Пространство и время в любой точке обусловлено гравитационным полем. Эйнштейн предложил отождествить гравитацию с кривизной пространства и стал рассматривать события в не плоском, т. е. искривленном пространстве и времени. Обнаружилось, что геометрия Евклида применима только к плоскому пространству. Однако, возможны и другие геометрии. и Б. Риман построили геометрии для пространств с отрицательной и положительной кривизной соответственно для псевдосферы и сферы. В Евклидовой геометрии нулевая кривизна, что позволяет утверждать, что сумма углов треугольника равна 180о, в геометрии Лобачевского – отрицательная, а сумма меньше 180о, и в геометрии Римана – положительная, что дает сумму больше 180о и т. д. Эйнштейн утверждал, что «геометрическая природа мира образована массами и скоростями». Кривизна пространства непостоянна, она изменяется от точки к точке, а поле тяготения (гравитация) является не чем иным, как отклонением от Евклидова пространства.

Таким образом, движение в поле тяготения можно рассматривать как «инерционное», но происходящее в не Евклидовом пространстве, т. е. в пространстве с изменяющейся кривизной. Зная распределение масс в пространстве можно определить функции координаты и времени и, следовательно, записать уравнение линии движения материальной точки.

Эйнштейн в общей теории относительности отказался от многих понятий классической физики таких, как «инерциальная система», «потенциальная энергия», «Евклидово пространство», «сила» и т. п. Эйнштейн пользуется «нежесткими» телами для системы отсчета, она может двигаться произвольным образом, может изменяться и т. д., но в его теории связаны воедино инерция, гравитация и метрика пространства-времени; допускается возможность гравитационных волн, что позволяет рассматривать вещество как чрезвычайно сильное поле. Поэтому он мог утверждать, что «вместе с вещами исчезает пространство и время», там, где нет материи нет ничего, т. е. пространство и время – это только формы соотнесения объектов и состояний, они по своей природе производны от содержания физических процессов. Несмотря на это, пространство и время не менее объективны и реальны, чем сами физические объекты, т. е. они существуют независимо от сознания человека, который способен познавать их. Пространство и время имеют всеобщий характер, т. е. нет событий в материальном мире, которые могли осуществиться вне пространства и времени. Считается, что реальное (физическое) пространство трехмерно, что наглядно фиксируется прямоугольной системой координат Декарта, хотя в абстрактно-математических расчетах допустимы 6, 8 и более 10 измерений, которые могли быть в первый момент существования Вселенной после большого взрыва.

Время одномерно, необратимо в силу действия законов сохранения. Нельзя вернуть объект в исходное состояние, не затратив на это энергию и работу, что неизбежно вызовет их перераспределение между системами, а, следовательно, с необходимостью будет вызывать процесс поступательности состояний, а значит возможность объективно и необходимо различать всегда прошлое и настоящее и экстраполировать будущее. Реальные процессы всегда сопровождаются эффектом необратимости. Пространство обладает равноправием всех его точек и направлений движения, что фиксируется понятием однородности и изотропности. Однородность характерна и для времени, т. е. в нем нет преимущественной точки отсчета. Эти особенности пространства и времени глубоко связаны с законами сохранения и симметрии в физическом мире. Так, например, закон сохранения энергии не нарушается при однородности времени; закон сохранения импульса – при однородности пространства; закон сохранения момента импульса – в условиях изотропности пространства и т. д.

Во второй половине ХХ в., с открытием разнообразных элементарных частиц и соответствующих им полей, стала разрабатываться теория единого поля, где сильные, электромагнитные, слабые и гравитационные силы были объединены. Это вызвало поиски геометризированной единой теории поля, которая должна будет показать, что в мире нет ничего, кроме искривленного пространства, а материя, заряд, электромагнетизм и др. есть лишь проявление этого пространства. Физика может быть сведена к геометрии, т. е. к созданию геометродинамики, где функции гравитационного поля могут изменять топологический характер мира. Теоретические исследования показывают, что там, где изменяется топология пространственно-временного континуума – возможны изменения законов природы: причинности, теряет свой смысл понятие расстояния и др. Так, например, движение квазаров относительно друг друга возможно со скоростью в 25 раз больше скорости света! Все это говорит о том, что с построением общей теории относительности познание пространственно-временной сущности Вселенной далеко не закончилось и решило не все проблемы современной картины мира.

Современная наука разрабатывает понятия «биологическое», «психологическое» и «социальное» пространство и время. Специфику биологического пространства и времени впервые начал анализировать , подчеркнув наличие асимметричности пространственных структур органических молекул; явное проявление «левизны» в материальном субстрате живого вещества. Так например, белки содержат только «левые» аминокислоты, а нуклеиновые кислоты – только «правые» сахара. Это обеспечивает молекулярную комплементарность, структурное соответствие при взаимодействии молекул. В эволюции живого произошло разрушение зеркальной симметрии, а возникшая асимметрия живого получила название «хиральности» живых организмов (от греч. heir – рука).

Особенности «психологического» пространства и времени проявляется в моторном поле психики индивида, когда он зондирует внешнюю среду во всех возможных направлениях и формирует поли модальный образ пространства и времени без жесткой привязки координат; осознание относительности положения индивида, несущественность право – левосторонней симметрии, акцент на топологии, а не на метрике и т. д. Социальное пространство проявляется через структурную организацию социальных процессов, а социальное время – через темпы и интенсивность социальных действий, причем одновременно как в реально физической, так и виртуальной форме. Пространство и время в виртуальной реальности имеет глубокую специфику в топологии и пластике по сравнению с пространством и временем в объективной социальной реальности.

В целом, в современной науке идет широкая разработка проблем пространства и времени; предпринимаются попытки экстраполировать физико – математические модели пространства и времени в самые различные области современной научной картины.

Ключевые вопросы

1.  Какое понимание пространства и времени существовало до Ньютона?

2.  В чем суть пространства и времени в классической науке, в механике Ньютона?

3.  В чем особенности современного понимания сущности пространства и времени?

4.  В чем сущность пространственно-временного континуума.

5.  В чем особенности современного учения о пространстве и времени.

Литература

1.  Концепции современного естествознания. Под ред. , . М., 2004 г., гл. 5.

2.  Габричевский и время. Вопросы философии. 1994, № 3.

3.  Дубровский гравитационная концепция пространства – времени. Философские науки. 1990, № 10.

4.  . А. Мир как пространство и время. М., 1965.

5.  Переоткрытие времени. Вопросы философии. 1989, № 8.

6.  Андреев микромира. М.: 1969.

7.  Ахундов пространства и времени. М.: 1982.

8.  Теория относительности для миллионов. М.:1967.

9.  Суперсила. М.: 1989.0

10.  Новиков Вселенной. М.: 1983.

11.  Вернадский натуралиста. Кн. 1. М.:1975.

12.  Основы психофизиологии. М.: 1997.

13.  Смысл и назначение истории. М.: 1991.

Тема 6. Концепции астрономии

Мегамир (от. греч megas – большой) это материальные образования космических масштабов, скоростей и расстояний измеряемых световыми годами, время существования которого измеряется миллиардами лет. Современная космология рассматривает мегамир как развивающуюся супер систему небесных тел основными элементами, которой являются планеты и планетные системы, формирующиеся вокруг звезд; звездные системы, которые объединяются в галактики и системы галактик – метагалакики, которые совпадают с наблюдаемой частью Вселенной. Вся совокупность наблюдаемых и потенциально существующих материальных образований понимается как Вселенная в целом или Большая Вселенная. Материальные образования во Вселенной существуют как в сконденсированной форме – тела различных масштабов, так и в диффузной форме разобщенных атомов или молекул, гигантских облаков газа и газо-пылевых туманностей. Кроме того, космическое пространство заполнено различного рода излучениями. По современным данным возраст Вселенной 20 млрд. лет, а размеры ее от 1026 см – радиус космологического горизонта или наблюдаемой части Вселенной до 10-18м. максимальных расстояний доступных современным измерениям. Отношение самого большого к самому малому составляет 44 порядка и это отношение наукой постоянно расширяется. Масса видимой Вселенной –1052т.

Вещество, из которого состоит Вселенная на современном этапе развития, в основном сконцентрировано в звездах. Так, например, в нашей Галактике в звездах сосредоточено его более 97%. Есть Галактики, где эта величина достигает 99,9%. Звезды представляют собой гигантские шарообразные плазменные образования различной величины, массы, температуры, плотности, состава и многих других характеристик. В центральной части звезды температура достигает 10 миллионов градусов. При высокой плотности и огромном давлении атомы переходят в ионизированное состояние, когда электроны отделены от своих ядер. Ядра вступают во взаимодействие, благодаря чему водород, в основном составляющий массу звезды, превращается в гелий.

Эта реакция идет с выделением колоссального количества энергии в форме излучения, которое уносит эту энергию в космическое пространство. С помощью гравитации звезды образовывают системы, когда несколько звезд начинают вращаться вокруг общего центра тяготения. Как правило такие системы сопровождаются облаком диффузной материи, которая привлекается из межзвездного пространства и пополняется за счет газовых выбросов самих звезд. Звездные скопления включают в себя большие группы звезд: от нескольких сотен до сотен тысяч. В первом случае, они, как правило, имеют «рассеянную» структуру, во втором – шарообразную.

Системы звезд, в количестве составляющих входят в более сложные образования – Галактики. Кроме звезд и сопровождающих их планет, галактики включают в различных формах несвязанную, диффузную материю. Известны различные формы галактик: дискообразные или эллиптические, спиралеобразные, шаровидные, как одинарные так и двойные; крабовидные, неправильной формы и т. д. Галактики испытывают вращательные движения с различной скоростью и, следовательно, с различной длиной галактического года. Современной космологии известно более 10 млрд. галактик. Наша галактика, которой принадлежит Солнечная система, имеет спиралевидную форму. В нее входит более 120 млрд. звезд подобных Солнцу, но больших или меньших размеров. Находится Солнечная система в 2/3 от центра галактики. Центр ее утолщен, а периферия плоская, поэтому галактика имеет форму диска с диаметром в центральной части более 100 тыс. световых лет. В структуре галактики наблюдается около 100 тыс. шаровых и более 20 тыс. рассеянных звездных скоплений. Звездные скопления распределены как по периферии диска, так и в центральной шарообразной его части. Наблюдения показали, что наша Галактика имеет 4 мощных и явно сформировавшиеся спиральные ветви. Ближайшим «соседом» Солнечной системы является Туманность Андромеды, расстояние до которой более 2,5 млн. световых лет. При диаметре нашей Галактики 1021 см.

Под действием сил гравитации, Галактики также образуют «скопления», которые могут содержать по несколько тысяч галактических систем. Распределение галактик в космическом пространстве упорядоченно и имеет форму некой «сети» галактик. Вся система взаимосоотнесенных галактик называется Метагалактикой. Все наблюдаемые и вновь открытые галактики постоянно вводятся в метагалактику. Это называется космологическим горизонтом или видимой Вселенной.

Данные современной космологии свидетельствуют о постоянном изменении и развитии космических объектов. Так, например, установлено, что существует взаимопревращение звезд и межзвездной диффузной материи. Звезды образуются из конденсирующейся диффузной материи, причем главную роль здесь играют силы гравитации, которые при космических масштабах приобретают решающее значение. В облаках диффузной материи возникают неоднородности с неравномерным распределением материи; возникают сгущения, вокруг которых концентрируется материя и из этих сгущений впоследствии возникают звезды. Они начинают вращаться вокруг общего центра тяготения, образовывая, таким образом, ассоциацию. Первоначально звезда существует как гигантский газовый шар со слабым излучением, но по мере уплотнения и сжатия температура растет и может достигать более 10 млн. градусов. При огромном давлении и температурах в недрах звезд возникают атомы различных химических элементов, состав которых нам известен по периодической системе Менделеева. Таким образом, звезды – это гигантские «фабрики» вещества во Вселенной. Выработав свою энергию, звезды остывают и гаснут, превращаясь в сверхплотные образования с огромной силой притяжения, звезда коллапсирует и превращается в «черную дыру», которая поглощает все виды материи, даже излучения. Вопрос о том, что происходит с черными дырами в дальнейшем – остается пока без ответа.

Не менее интересным является вопрос о возникновении и развитии планет – космических объектов значительно меньших, чем звезды, имеющих низкую температуру, вращающихся вокруг звезд и имеющих статус сателлита. Происхождение планет исследовано менее глубоко, чем происхождение звезд, так как они трудно наблюдаемые объекты Вселенной, в силу их чрезвычайно слабого «свечения». Что касается Солнечной системы, то на этот счет есть гипотеза И. Канта, П. Лапласса, Дж. Джинса, Ф. Хойла и др.. Суть их такова: Солнце и его планеты возникли из единого облака диффузной материи. Под действием гравитации и центрабежных сил, которые действуют как следствие вращения облака диффузной материи, произошло распределение масс и структурирование ее. В результате оформились орбиты, по которым вращаются планеты. Возникла Солнечная система: все планеты вращаются вокруг Солнца, в одном направлении и в одной плоскости, само Солнце, его планеты и их спутники вращаются вокруг своих осей в одном и том же направлении, совпадающем с направлением движения их по траекториям. Удаление планет от Солнца закономерно: каждая удалена примерно в 2 раза дальше и т. д. Предполагается, что такое закономерное «устройство» Солнечной системы вызвано едиными причинами. Гравитационные силы, образовав Солнце, не успели захватить материю, находящуюся на периферии газового облака и на большом расстоянии, т. к. начали действовать его магнитные силы совместно с центробежными, не допустившие «всасывание» периферийных остатков. Из них возникли планеты, а по подобной схеме, позже возникли спутники планет (например, Луна). Точной теории происхождения Солнечной системы пока не существует, этот вопрос остается открытым.

6.1. Современные космологические модели Вселенной

Классическая наука разработала модель стационарной Вселенной, согласно которой она всегда была сама себе тождественной так, что можно было однозначно описывать состояние ее объектов. Вопросы эволюции Вселенной классической механикой и астрономией не разрабатывались. В ХХ в., опираясь на достижения новой физики и космологии, особенно на результаты общей и специальной теории относительности Эйнштейна, разрабатываются модели с учетом идей нестационарности, вероятностной причинности и развития как отдельных космических объектов, их систем, так и Вселенной в целом. Современные научные модели Вселенной основываются на выводах общей теории относительности. Прежде всего, из нее следовало, что пространство и время изменяют свои свойства в зависимости от величины и распределения гравитационных масс во Вселенной, от скорости движения и энергии взаимодействия. Пространство может изменять свою метрику: «сжиматься», иметь нулевую, положительную или отрицательную кривизну, а время замедляться т. п. Эти особенности зависят, прежде всего, от распределения вещества во Вселенной, его плотности на г/см3. Основное уравнение тяготения, выведенное Эйнштейном, имеет несколько решений, что создает возможности для построения нескольких космологических моделей Вселенной. Первую из них пытался реализовать сам Эйнштейн. Однако, ряд идей классической механики ему преодолеть не удалось, хотя он и отбросил представление Ньютона об абсолютности свойств пространства и времени и абсолютной бесконечности их. В модели Эйнштейна свойства пространства и времени относительно, пространство однородно и изотропно (от греч. Isos – одинаковый, tropos – поворот), время континуально (от лат. continuum – непрерывно) с пространством, материя распределена равномерно, а гравитационное притяжение компенсируется космологическим отталкиванием. В итоге была построена модель, тяготеющая по основным параметрам к стационарным представлениям, сферического типа, с радиусом константа.

Время в такой модели бесконечно, а пространство хотя и безгранично, но конечно. Модель содержала «неясности и подергалась интенсивной доработке». В. де Ситтер предложил уравнение, по которому Вселенная остается стационарной пока в ней нет материи, но с появлением материи, и, следовательно, массы, она становится нестационарной и в ней начинаются процессы отталкивания и расширения. Фридман допустил, что радиус Вселенной величина непостоянная, и, следовательно, плотность вещества во Вселенной также изменяется. Уравнение при таких условиях дают три решения. Если плотность ровна некоторой величине - критической или меньше ее – Вселенная способна к неограниченному расширению из исходной точки. Если же плотность выше критической – расширение, достигнув предела, сменяется сжатием и тогда становится возможной модель «пульсирующей» Вселенной.

Вопрос о действительной величине плотности вещества во Вселенной остается открытым, так как существуют ненаблюдаемые массы как в принципе, так и из-за технической ограниченности средств наблюдения. Однако, тот факт, что расширение в современном состоянии Вселенной есть, подтверждается как некоторыми факторами, так и теоретическими расчетами. Хабла гласит, что скорость удаления наблюдаемых космических объектов прямо пропорциональна расстоянию. Чем дальше от нас Галактика, тем больше скорость ее удаления, т. е. Вселенная расширяется.

Несмотря на то, что возможны различные модели Вселенной, все они позволяют утверждать, что возраст ее близок к 15 млрд. лет, а самый далекий объект (горизонт наблюдения) обнаружен на расстоянии около 5 тыс. мегапарсек (1 парсек=3,8*1016 м.), что в сингулярном (от лат. Singularis – особый) сверхплотном состоянии плотность вещества была равна 1091 г/см3 , а радиус Вселенной при такой плотности был близок к радиусу электрона и составлял 10-12 см., т. е. в таком состоянии Вселенная представляла собой микрообъект, если допустить, что известные нам понятия пространства и времени применимы к этой реальности. Однако, существует много доводов в пользу того, что в сингулярном состоянии нет еще различий между веществом и излучением, массой и энергией, пространством и временем и т. д.

Современная космология предполагает, что из сверхплотного состояния Вселенная перешла к большому взрыву, к гигантскому расширению. При «возрасте» Вселенной 10-4 сек., температура ее достигала 1012 Кельвина, а размер был равен Солнечной системе. В таких условиях возможны некоторые элементарные частицы (нейтроны, электроны, позитроны и т. п.). Однако, ядро и атомы возникают позже, когда температура снизилась до 4000 градусов, а спустя сотни тысяч лет возникли атомы водорода и гелия. Образовавшаяся из них плазма состояла на 90% из ядер водорода и на 10% гелия. Позже в недрах звезд образуется литий углерод, а затем все остальные химические элементы. Под воздействием гравитации плазма образует сгустки, которые эволюционируя, через звездную форму, приводит к возникновению галактик и их скоплений. Эти процессы продолжаются и до настоящего времени, порождая все новые виды объективной реальности вплоть до живого вещества. Конечно, в понимании причин происхождения и эволюции Вселенной многое еще не познано и неизвестно. Однако, идеи большого взрыва, расширения и эволюции Вселенной в космологии ХХ в. являются основополагающими при построении космологических моделей Вселенной.

Ключевые вопросы

1.  В чем суть классической картины мира?

2.  Как развивались научные представления об атоме?

3.  В чем сущность корпускулярно-волнового дуализма?

4.  Каковы особенности современной картины мира?

5.  В чем сравните основные виды физических взаимодействий.

6.  Особенности мегамира и основные космологические модели Вселенной?

7.  Охарактеризуйте основные этапы эволюции Вселенной.

Литература

1.  Концепции современного естествознания. Под ред. , , М., 2000 г., гл. 4.

2.  Вселенная, астрономия, философия. М., 1988 г.

3.  Пахомов современной физической картины мира. М.. 1985 г.

4.  Барашенков , протоны, Вселенная. М. 1987.

5.  Идлис в астрономии, физике и космологии. М. 1985.

6.  Шкловский , их рождение, жизнь и смерть. М. 1977.

7.  Агекян , галактики. Метагалактика. М.:1981.

8.  Первые три минуты. М.:1981.

9.  Суперсила. Поиски единой теории природы. М.: 1989.

Глава 7. Концепции биологии

7.1 Предмет биологии, структура и этапы развития.

Биология (от греч. bios - жизнь; logos – закон) - система наук о живом, о живой природе, о многообразии живых организмов, их происхождении, строении и развитии, о взаимосвязи живого с неживой природой. С точки зрения системных представлений, жизнь есть форма существования и развития макроскопических органических систем, далеких от равновесия. Эти системы способны к самоорганизации, самовоспроизведению и эволюции.

Макроскопический характер живых систем означает, что любой живой организм, начиная с бактерии, должен содержать большое число атомов и молекул. Если этого нет, упорядоченность, как необходимое качество жизни, невозможно было бы сохранить, так как она разрушилась бы флуктуациями, т. е. Случайными отклонениями.

Жизнь - гетерогенна. Гетерогенность означает необходимость построения живого из множества различных веществ. Отдельно взятые молекулы не живут. Жизнь присуща лишь молекулярной системе. Жизнь – качество открытых систем, способных обмениваться со средой, веществом и энергией. Состояние и развитие таких систем характеризуется оттоком энергии в окружающую среду. Жизнь имеет энтропийную сущность

Удаленность от равновесия, способность к самоорганизации и самовоспроизведению, упорядоченность характерны для систем, которые называются диссипативными. Состав химических соединений живого характерен тем, что это в основном белки и нуклеиновые кислоты, а наряду с ними используются углеводы, липиды, ряд низкомолекулярных органических соединений, вода, ионы металлов и т. д.

Если сравнивать живые существа с неживыми, то прежде всего отличает их активность и целесообразность поведения, их действия кажутся целенаправленными, они тонко приспособлены для достижения определенных целей и имеют для этого соответствующее строение и функции. Такое совершенство наводит на мысль о разумном создателе живых организмов. Возможно, поэтому наиболее ранней попыткой объяснить сущность жизни было теологическое объяснение, когда утверждается, что все растения и животные были созданы Богом, который и предусмотрел все необходимое для их жизни.