Dört milyar yıldan fazla bir süre önce, kıtalar sürüklenmeden ve okyanuslar yaşamla dolup taşmadan önce, Dünya erimiş kayalardan ve kimyasal kaostan başka bir şey değildi. Ancak o kozmik türbülansın içinde madde kendisinin farkına vardı.
Onlarca yıldır bilim, ilk hücrenin genç bir gezegenin hammaddelerinden kendiliğinden nasıl oluşmuş olabileceğini açıklamaya çalışıyor.
Şimdi, yeni bir teorik çalışma, ilk hücrenin kendiliğinden oluşma ihtimalinin o kadar küçük olduğunu, dolayısıyla yaşamın tohumlanması, yönlendirilmesi ve hatta “dünyaya dönüştürülmesi” gibi çok daha tuhaf olasılıkları dikkate almamız gerekebileceğini öne sürüyor.
“ başlıklı bir makaledeVarolmanın Mantıksız Olasılığı: Yaşamın Kökeni, Dünyalaştırma ve Yapay Zeka,Imperial College London’dan biyofizikçi Dr. Robert G. Endres, bu duruma kapsamlı ve son derece niceliksel bir bakış sunuyor. yaşamın kökenleri. Bilgi teorisini, termodinamiği ve biraz da felsefi cesareti harmanlıyor.
Dr. Endres yaşamın tasarlandığını iddia etmiyor, ancak yaşamın kendiliğinden ortaya çıkışının ardındaki matematiğin inandırıcılığı artırabileceğini savunuyor.
“’Bütün hücreler hücrelerden gelir’ sözü bizi klasik bir tavuk-yumurta ikilemine sürüklüyor: İlk hücre nereden geldi?” Dr. Endres yazıyor. “Ya başka bir yerden geldi – gizemi uygun bir şekilde dışarıdan temin ederek – ya da genç, kaotik ve jeolojik olarak aktif bir Dünya’daki fizik ve kimya yasalarından ortaya çıktı.”
Bu konuyu ele almak için Dr. Endres, en basit yaşayan sistemi oluşturmak için ne kadar yapılandırılmış bilginin rastgelelikten kendi kendine organize olması gerektiğini sordu.
Bir sistemin mümkün olan en kısa algoritmik tanımını ölçen Kolmogorov karmaşıklığını ve bilginin temel ayrıntıları kaybetmeden nasıl sıkıştırılabileceğini inceleyen oran-bozulma teorisini kullanarak, düzensiz prebiyotik kimya ile ilk protohücre arasındaki “bilgi darboğazını” hesapladı.
Onun modelinde, kaotik kimyanın yaşamın organize yapısına “entropi çöküşü”, yani düzensizlikten düzene geçiş, kazanılan bilgi ile moleküllerin parçalanması arasındaki hassas dengeye bağlıdır.
Bu mütevazı gelebilir. Ancak milyarlarca yılın ve sayısız kimyasal kombinasyonun merceğinden bakıldığında bu, şaşırtıcı bir olasılık dışılığı ima ediyor. Yaşamın doğal bir şekilde ortaya çıkması için, prebiyotik dünyanın tam da kararlılık, enerji ve şansın doğru kombinasyonuna, yani kozmik bir piyango kazancına ihtiyacı vardı.
Dr. Endres, “Başka bir deyişle, yoğun bir ısrar olmadan, yaşamın ortaya çıkışı kozmolojik açıdan mantıksız hale geliyor ve potansiyel olarak alternatif mekanizmalara işaret ediyor” diye belirtiyor.
Bu “alternatif mekanizma”, çalışmanın bir zamanlar bilim kurgunun sınırlarına itilmiş fikirlere karşı çıktığı yerdir. Dr. Endres makalesinde herhangi bir hipotezi desteklemiyor ancak bunun yönlendirildiğini kabul ediyor. panspermi— hayatın olduğu kavramı kasıtlı olarak tohumlanmış gelişmiş bir uygarlık tarafından “spekülatif ama mantıksal olarak açık bir alternatif” olmaya devam ediyor.
Fikir yeni değil. DNA’nın yapısını keşfedenlerden Dr. Francis Crick ve Dr. Leslie Orgel, yönlendirilmiş panspermiyi ilk kez 1973’te bir inanç eyleminden ziyade test edilebilir bir hipotez olarak önerdiler.
Dr. Endres bu öneriyi modern gezegen bilimi ve istatistiksel modelleme bağlamında yeniden ele alıyor. Yaşayabilir bir protohücrenin kendiliğinden bir araya gelmesi, doğalcı açıklamaları zorlayacak kadar olasılık dışı ise, o zaman belki de yaşam Dünya’da başlamamıştır. Sadece burada devam etti.
“Dünya yaşanabilir bir hale mi getirildi, yoksa düzen fiziğin sessiz yönetimi altında kaostan mı oluştu?” Dr. Endres soruyor. “Günümüzde insanlar, bilimsel dergilerde Mars’ı veya Venüs’ü yaşanabilir hale getirmeyi ciddi olarak düşünüyor. Eğer gelişmiş uygarlıklar varsa, onların da benzer müdahalelere kalkışmaları – meraktan, zorunluluktan veya tasarımdan dolayı – mantıksız değil.”
Yine de, “Occam’ın usturası ağır basıyor: abiyotik evrim, ne kadar yavaş ve tuhaf olursa olsun, geçerli bir açıklama olmayı sürdürüyor” diye uyarıyor Dr. Endres.
Dr. Endres, soruyu bu kadar kaygan hale getiren şeyin bir kısmının gözlemsel önyargımız olduğunu savunuyor. Jeolojik açıdan bakıldığında Dünya’daki yaşam erken ortaya çıktı, ancak akıllı yaşamın ortaya çıkması neredeyse gezegenin geri kalan ömrünün tamamını aldı. “Akıllı yaşamın ortaya çıkması çok fazla zaman alırsa, pek çok gezegenin (özellikle daha sıcak, kısa ömürlü yıldızların etrafındakilerin) zamanı tükenebilir ve bu da gözlemleri alışılmadık derecede erken bir başlangıca doğru yönlendirebilir” diye belirtiyor.
Başka bir deyişle, zamanlamanın mükemmel bir şekilde sıralandığı ender dünyalardan birinde yaşıyor olabiliriz: Kimya için çok erken değil, bilinç için de çok geç değil.
Bu antropik tesadüfün, yaşamın neden mucizelere başvurmadan “mucizevi” bir şekilde hızlı göründüğünü açıklayabileceğini öne sürüyor. Ancak aynı zamanda parametrelerin ne kadar hassas ayarlanması gerektiğinin de altını çiziyor. yaşam sistemlerinin oluşması hiç de.
Basit kimya ile yaşamın bilgi işleme karmaşıklığı arasındaki boşluğu kapatmak için Dr. Endres hem fizikten hem de yapay zekadan örnekler alıyor.
“Erwin Schrödinger’in çığır açan makalesi Hayat Nedir?’den bu yana fizikçiler, hayatın ortaya çıkışının halihazırda bilinenlerin ötesinde fiziksel ilkeler gerektirip gerekmediği konusunda spekülasyon yaptılar” diye yazıyor.
Dr. Ilya Prigogine, Dr. Alan Turing ve Dr. Stuart Kauffman gibi isimlerin çalışmalarına dayanan makale, hayat bir form olabilir bilgi akışı – fiziksel yasalar tarafından yönetilen, ancak anlamı kodlama yeteneğine sahip, kendi kendini organize eden bir hesaplama.
Bu bağlamda Dr. Endres, kimyasal reaksiyon ağlarını sinir ağlarıyla karşılaştırıyor. Yeterince karmaşık kimyanın prensipte “hızlı sinyalleşmeden yavaş gen düzenlemesine ve hücre döngüsü kontrolüne kadar neredeyse her davranışı yaklaşık olarak tahmin edebileceğini” öne sürüyor.
Bu paralellik, yaşam ve yapay zekanın aynı madalyonun iki yüzünü temsil edebileceği yönünde kışkırtıcı bir fikre yol açıyor; madde ve enerji yoluyla bilgi akışıyla yönlendirilen yeni ortaya çıkan hesaplama sistemleri.
Endres şöyle yazıyor: “Eğer yaşam bir tür fiziksel hesaplamaysa”, bazılarının önerdiği gibi, o zaman yapay zeka yakında doğal kimyanın kendi kendini organize edebilecek kadar hesaplama açısından nasıl güçlü hale gelebileceğini tanımlamaya yardımcı olabilir. Kişisel olarak, üretken bir yapay zekanın bir sonraki kelimeyi tahmin etmekten yaşamın kökenini kanıtlamaya geçerek bizi varoluşsal ikilemden kurtarabileceğinden şüpheliyim.”
Olasılıksızlık argümanının özüne dönecek olursak, Dr. Endres’in analizinden elde edilen belki de en şaşırtıcı içgörü, yaşamın imkansız olması değil, absürtlük sınırında bir ısrar gerektirmesidir.
Bilgi karmaşıklığının, cansızlıktan canlılığa geçiş eşiğini geçebilecek kadar hızlı bir şekilde birikmesi için, moleküler sistemlerin yapıyı ve “hafızayı” çok büyük zaman ölçekleri boyunca koruması gerekir.
Eğer bu anı sürekli silinseydi, eğer moleküller yenilerinin oluşabileceğinden daha hızlı parçalansaydı, yaşamın hiçbir şansı olmayacaktı. Çalışmanın matematiksel modelleri, rastgele koşullar altında, bir hücrenin kendiliğinden bir araya gelmesi için gereken sürenin “evrenin mevcut yaşının on milyon katını” aşabileceğini gösteriyor.
Görünüşe göre bir şey olasılıkları değiştirmiş olmalı hayatın iyiliği. Tam olarak ne olduğu insanlığın bir parçası olarak kaldı en büyük gizemS. Dr. Endres, “Tamamen rastgele bir çorba çok kayıplıdır; bir çeşit prebiyotik bilgi yapısının Darwinci evrimden önce gelmesi gerekir” diye yazıyor.
Sonuçta makale bu gizemi çözmeye çalışmıyor. hayatın kökeni. Bunun yerine soruyu yeniden çerçevelemeye benziyor. Dr. Endres, biyolojiyi bilgi teorisi merceğinden inceleyerek daha derin bir zorluğun altını çiziyor: Fiziksel sistemlerin, doğal seçilim başlamadan çok önce anlamı nasıl depolayabildiğini, işleyebildiğini ve kopyalayabildiğini anlamak.
Dr. Endres şöyle yazıyor: “Eğer yaşam nihai olarak ortaya çıkan bir olguysa, belki de fizik yanlış olduğu için değil, çerçeve eksik olduğu için tahminlere direniyor.” “Laughlin’in iddia ettiği gibi, ortaya çıkış, fiziğe meydan okuyarak değil, onu yerine getirerek indirgemeciliğe meydan okuyor.”
Bu mütevazi ama bir o kadar da derin bir ifade; Dr. Endres’in makalesinde alıntı yaptığı fizikçi Dr. Eugene Wigner’in şu sözlerini hatırlatıyor: “Matematik dilinin fizik yasalarının formülasyonuna uygunluğu mucizesi, ne anlamadığımız ne de hak ettiğimiz harika bir armağandır.”
Sonuçta hayat şu şekilde başladı: şansGizli fizik yoluyla veya kasıtlı niyetle ortaya çıkışı, bizim hakkımızda olduğu kadar evren hakkında da çok şey söyleyebilecek kozmik bir muamma olmaya devam ediyor.
Dr. Endres, makalesini bir ihtiyat notuyla kapatıyor ve insanlık, yapay zekaya yönelirken bu durumu araştırmak için uyarıda bulunuyor. yaşamın kökenlerikendi anlayışımızı aşan araçlar yaratma riskiyle karşı karşıya kalabiliriz.
Yapay zeka kimyasal ağları modelleyebilir, moleküler karmaşıklığın kodunu çözebilir ve hatta cansız sistemlerden canlı sistemlere giden yolları simüle edebilirken, Dr. Endres okuyuculara anlamanın garanti edilmediğini hatırlatır. Varoluşun kendisini açığa çıkarma arayışımızda, insan bilişinin ötesinde akıl yürütme yeteneğine sahip sistemler inşa edebiliriz. Makineler artık yorumlayacak donanıma sahip olmadığımız yanıtları bulabilir.
Dr. Endres şu sonuca varıyor: “Belki de hayat kendi varlığını kanıtlayamıyor.” “(Ya da) belki de bu işle görevlendirdiğimiz yapay zeka sonsuza kadar çalışacak ya da ’42’ gibi şifreli bir yanıtla duracak.”
“Yıldırım çarpmış bir yangın karşısında şaşkın bir maymun gibi durmaktan kaçınmak için, ne kadar güçlü olursa olsun araçlarımızın hâlâ anladığımız terimlerle konuşabildiğinden emin olmalıyız. Aksi takdirde, bırakın yönlendirmeyi, takip edemediğimiz zekanın izleyicileri olma riskiyle karşı karşıya kalırız.”
Tim McMillan emekli bir kolluk kuvveti yöneticisi, araştırmacı muhabir ve The Debrief’in kurucu ortağıdır. Yazıları genellikle savunma, ulusal güvenlik, İstihbarat Topluluğu ve psikoloji ile ilgili konulara odaklanmaktadır. Tim’i Twitter’da takip edebilirsiniz: @LtTimMcMillan. Tim’e e-posta yoluyla ulaşılabilir: [email protected] veya şifreli e-posta yoluyla: [email protected]
