組裝理論：大膽的新“萬物理論”可以將物理學和進化論結合起來

物理學是理解宇宙如何運作的奇妙框架，但其覆蓋范圍存在一些空白。其中之一是進化。

雖然生物學應該與物理理論保持一致，但大多數事情都會做，該理論至今無法預測進化，以及特征和文化的出現。

在它應該能夠做到這一點的基礎上，由亞利桑那州立大學的理論物理學家薩拉·沃克（Sara Walker）和格拉斯哥大學的化學家李·克羅寧（Lee Cronin）領導的國際科學家團隊找到了彌合這一差距的方法。

他們稱他們的新框架為“組裝理論”，并說它可以幫助尋找其他星球上的生命。

“組裝理論提供了一個全新的視角，可以將物理學、化學和生物學視為同一潛在現實的不同視角，”沃克解釋.

“有了這個理論，我們可以開始縮小還原論物理學和達爾文進化論之間的差距 - 這是朝著統(tǒng)一惰性和生命物質的基本理論邁出的重要一步。

他們提出，當我們不僅考慮物體的現狀，而且通過時間維度考慮它們時，考慮到它們是如何形成的，以及它們的變化潛力時，這種統(tǒng)一是顯而易見的。

為此，研究人員建造了關于他們之前的工作，他們在其中編譯了他們所謂的分子復雜性指數.

為了編制分子復雜性指數，他們確定了創(chuàng)建每種類型分子所需的最小步驟數，并根據這些步驟的數量為它們分配復雜性。只有生命和技術過程才能產生需要超過15個組裝步驟的分子。

在他們的新研究中，他們生成了一個數學框架，用于定義從分子構建塊中產生復雜物體（例如蛋白質，眼睛或鱗片）需要多少選擇。

它類似于分子復雜性指數，但規(guī)模更高級。

這種組裝理論基于構建對象所需的最少步驟數，其最小內存，并且還考慮了給定對象在世界上的豐度：其副本數。

拷貝數很重要，因為隨著對象復雜性的增加，僥幸重復存在的可能性也會降低。除非有一些外力或壓力幫助它隨著時間的推移克服困難。這正是選擇在進化過程中對隨機突變的作用。

利用由此產生的組裝理論基礎，研究人員能夠在理論上量化產生從分子到細胞結構的進化物體集合所需的選擇和進化程度。

但結果不僅適用于現有對象。它們也可以用來預測新事物的出現。這意味著他們可以對給定系統(tǒng)中出現生命的可能性應用一定程度的可預測性;例如土星的月亮巨人，其中許多已知生命的構建塊可以找到。

該團隊將努力進一步完善他們的工作，以了解組裝理論如何定義生活。但該理論可以通過實驗進行測試，這意味著他們可以將其應用于實驗室環(huán)境，以嘗試重現生命的起源。

這意味著它可以提供答案，不僅僅是宇宙其他地方的生命，還有生命如何首次出現在地球上的奧秘。

“裝配理論提供了一種全新的方法來看待構成我們世界的物質，它不僅由不可變的粒子定義，而且由隨著時間的推移通過選擇構建對象所需的記憶來定義，”克羅寧 說.

“通過進一步的工作，這種方法有可能將領域從宇宙學轉變?yōu)橛嬎銠C科學。它代表了物理學、化學、生物學和信息論交叉領域的新領域。

該研究已發(fā)表在自然界.

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