Почему життя концентрується при 37°С

Почему життя концентрується при 37°С

Отто Эстерле В хімічному світі можна назвати два протилежних процеси. При порівняно низьких температурах відбувається синтез речовин із енергії і підвищення температури. При високих температур має місце розпад речовин з поглинанням енергії і зниженням температури. Обидва процеси зовсім немає чітких температурних кордонів Шотландії й перекриваються при середніх температурах. Отже повинна існувати якась глобальна середня температура, коли він процеси синтезу і розпаду у відкритій хімічної системи з випадковим, довільним складом равновероятны. Під час цієї температурі мусить бути максимальна ймовірність перетворень речовин, отже, повинен полімер протікати обмін речовин живих організмів, який поєднає, як відомо, розпад і синтез. Яка ця температура?

Сегодня не існує теорії для описи складних відкритих хімічних систем довільного складу. Визнаний фахівець у галузі нерівновагової хімічної термодинаміки І.Пригожин вважає, що ця загальна теорія у принципі неможлива. Автор цих рядків, займаючись цієї проблематикою з 1977 року, розробив цих цілей «статистичну хімію». Її суть залежить від перехід із погляду звичайної хімії, тобто. описи конкретних індивідуальних хімічних перетворень, до статистичному аналізу спектрів енергій межатомных связей.

Вначале довелося розробити досить просту «хімічну» модель атома, оскільки застосування існуючої квантово-химической моделі, заснованої на рівнянні Шредінгера, для складних відкритих систем «за зубах» навіть сучасним комп’ютерів. Спрощені моделі типу Томаса-Ферми чи Китайгородского (молекулярна механіка) також годяться. У чому суті цієї модели?

Известно, що атоми лужних металів мають великі розміри, їх зовнішні електрони розташовані далеке від ядра та їх видалення (тобто. іонізації атома) потрібно мало енергії (близько 4эВ). Лужні метали плавляться при низьких температурах, тобто. їх атоми утворюють слабкі зв’язку. Атоми шляхетних газів, навпаки, маленькі доньки та вимагають для іонізації у кілька разів більше енергії. Вони хімічно інертні і утворюють слабкі связи.

Наиболее міцні межатомные зв’язку утворюють атоми середніх розмірів зі середніми енергіями іонізації. Середнє арифметичне енергій іонізації всіх атомів Періодичній системи одно 8,26±0,10эВ. Можна показати (думати втомлювати читача, це опубліковано), що сьогодні середня енергія межатомных зв’язків дорівнює половині цієї величини, тобто. 4,13эВ.

Основным рівнянням хімічної кінетики є рівняння Аррениуса Na = No exp (Ea/kT), яке описує, яка частина частинок долає бар'єр активації при освіті чи розриві межатомных зв’язків. Проте він описує, «залишаються» ці активні частки за бар'єром або їх повертаються тому, тобто. звернімо чи необоротний процес переходу. Ступінь необоротності залежить від температури: при щодо низьких температурах знову які утворилися зв’язку зазвичай зберігаються, при високих ж температурах вони знову розпадаються. Рішення відповідного рівняння що з рівнянням Аррениуса дозволяє їм отримати таке значення температури максимальної ймовірності превращений:

Tmax = [(8,26 ± 0,10)/pk)]½ = 309,7 ± 1,9 K = 36,5 ± 1,9°C.

где p — зворотний градус Кельвіна 1/град.

k — стала Больцмана, рівна 8,6157· 10−5 эВ/град.

Мы бачимо, що отримана температура (приблизно 310К чи 37°С) дорівнює температурі нашого тіла. Випадково це збіг? Будь-яка відкрита эволюционирующая система повинна поєднувати консервативність, тобто. збереження своїх властивостей, і мінливість при адаптацію мінливою навколишньому середовищі. Приклад абсолютно консервативної системи — ідеальний кристал, яка має всі системи зв’язку між елементами зберігаються. Абсолютно мінливою системою є ідеальна рідина, у якій усе зв’язок між елементами рвуться й сліди минулих впливів не зберігаються. Можна показати, що швидкість еволюції системи максимальна, коли половина її зв’язків рветься, а половина зберігається. Температура 310К таки є така оптимальної температурою для хімічного мира.

Точно як і причинно обумовлений і хімічний склад людського тіла. Вуглець найбільш близький як до «середньому хімічному речовини», а вода — найкращий розчинник. Траєкторія еволюції (самоорганізації) будь-який відкритої хімічної системи повинна провадити до «глобальному аттрактору» — тілу человека.

В висновок ряд практичних выводов:

Медицина. Якщо краще знати властивості «еталона» — здорового організму людини, можна більш ефективно лікувати хворобливі отклонения.

Космобиология. Форми життя, які від земної, дуже маловероятны.

Кибернетика. Удосконалення комп’ютерів може бути лише з бионическому шляху дедалі більше точного відображення «елементної бази» мозку человека.

Эволюционная теорія. Біологічна еволюція є процес — усі кращої стабілізації спадкового речовини шляхом ізоляції його від довкілля новими хімічними і термодинамическими оболочками-стабилизаторами (клітинні мембрани, шкіра, пера, волосяний покрив, теплокровность, вогонь, одяг, житло, кондиціонер і т.д.).

Список литературы

Пригожин І., Стенгерс І. Порядок з хаосу. М,. Прогрес, 1986.

Эстерле О.В. Статистичні властивості валентных електронів. Заявка на відкриття 36/ОТ-9633 від 27.06.77.

Эстерле О. В. Про статистичних властивості валентных електронів. ЖФХ № 1, 1986, з. 137.142.

Эстерле О.В. 36,6°С — нормальна температура робота. Винахідник і раціоналізатор 6/87, з. 28…29.

Эстерле О. В. Докторська дисертація. ИМГРЭ, М., 1990.

Oesterle, Otto. Goldene Mitte — unser einziger Ausweg. Vom zersplitterten zum ganzheitlichen Wissen. Schweiz, 1997, ISBN 3−9 520 261−9-0.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.