O livro mais recente de Paul Davies, O demônio na máquina , visa um dos maiores enigmas científicos - o que é a vida, como e por que surge e o que distingue os vivos dos não vivos? O livro, que foi publicado em outubro passado nos EUA, agora foi eleito o melhor livro de física de 2019 por Mundo da física , uma publicação do UK Institute of Physics.

"É um desafio, mas, em última análise, extremamente cativante, leitura frutífera e agradável, "disse o Comissariado Tushna, o Editor de Avaliações e Carreiras em Mundo da física . "Você pode pensar que um tópico como o surgimento da vida seria bastante opressor. Mas o objetivo do professor Davies é apresentar uma explicação básica de como a matéria (viva ou não), informação e entropia interagem. Para um tópico como este, ele é o guia final. "

"Como físico, Eu estava nervoso sobre abordar a biologia, especialmente uma questão tão fundamental como a natureza da matéria viva, "disse Davies, um professor de física da ASU. "Mas para meu alívio, o livro recebeu críticas sensacionais. Eu baseei minha discussão na pesquisa que está sendo feita no Beyond Center aqui na ASU, muito crédito deveria ir para meus colegas brilhantes. "

Matéria mais informação é igual a vida

Em O demônio na máquina:como teias de informações ocultas estão resolvendo o mistério da vida, Davies pega o desafio onde o grande físico quântico Erwin Schrödinger parou 75 anos atrás. Livro de Schrödinger de 1944 O que é a vida? inspirou duas gerações de cientistas, Davies incluído. Apesar de décadas de progresso na biologia, ainda não há acordo sobre o que faz a vida funcionar ou como ela se originou. Para um físico, a vida parece uma questão mágica. Mas agora, explica Davies, podemos finalmente vislumbrar onde está a resposta, e vem direto do campo esquerdo - do reino da teoria da informação.

"O que é que dá à vida sua força distinta?" Davies pergunta. "Como pode um monte de átomos estúpidos se combinar para formar algo tão primorosamente inteligente?" É aí que entra a informação.

Para Davies, coisas vivas são redes complexas de química informada, com informações organizadas sendo a chave para explicar as propriedades distintivas da vida. Nosso material genético, DNA e RNA, é apenas um exemplo bem conhecido desta informação, sendo o manual de instruções para a vida. Mas a informação codificada surge através de seres vivos em todos os níveis, dos genes às células, dos cérebros aos ecossistemas, mesmo se estendendo a uma escala planetária.

"A biosfera é a World Wide Web original, "ironiza Davies. Ao reunir, em processamento, criptografar e transmitir informações, organismos podem realizar operações lógicas sofisticadas semelhantes a sistemas eletrônicos e de computação.

O desafio para os cientistas é entender como 'a informação, 'um conceito abstrato proveniente do reino do discurso humano, pode afetar objetos materiais. Contudo, como Davies explica, uma profunda ligação entre a informação e a física foi descoberta em meados do século XIX com um experimento mental de James Clerk Maxwell. Maxwell imaginou um ser minúsculo - um demônio - que poderia usar informações sobre moléculas para realizar trabalho mecânico; isso é, para usar a informação como combustível.

Hoje, demônios reais de Maxwell estão sendo feitos por nanotecnólogos, provar que a informação pode de fato servir como combustível - é uma quantidade física. Mas os organismos vivos estão repletos de máquinas moleculares que são, na verdade, Demônios Maxwell, abrindo assim o caminho para uma explicação das habilidades notáveis ​​da vida.

"A informação permeia a biologia, "Davies diz." Mas para explicar completamente a vida, precisamos de uma nova lei, um que reúne informação e matéria em todos os níveis de complexidade? Schrödinger estava preparado para isso, e depois de muitos anos de pesquisa, cheguei a concordar. A biologia exige um tipo totalmente novo de lei física, construído sobre a teoria da informação. "