Una nueva teoría de la vida física sugiere una relación fundamental entre la autorreplicación y la capacidad de los grupos de materia no viva para capturar energía de su entorno y disipar esa energía como calor.
Jeremy England, un profesor asistente de 31 años en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, derivó la fórmula matemática que él cree explica esta capacidad.
La autorreplicación, si emerge naturalmente bajo las circunstancias correctas del medio ambiente y los sumideros y fuentes de energía, conducirá a variaciones y herencia que son los dos elementos esenciales de la evolución.
[1209.1179] Física estadística de la autorreplicación
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La autorreplicación es una capacidad común a todas las especies de seres vivos, y la intuición física simple dicta que dicho proceso debe ser alimentado invariablemente por la producción de entropía. Aquí, nos comprometemos a hacer que esta intuición sea rigurosa y cuantitativa derivando un límite inferior para la cantidad de calor que se produce durante un proceso de autorreplicación en un sistema acoplado a un baño termal. Encontramos que el valor mínimo para la tasa de producción de calor permitida físicamente está determinada por la tasa de crecimiento, la entropía interna y la durabilidad del replicador, y discutimos las implicaciones de este hallazgo para la división celular bacteriana, así como para la aparición biótica de ácidos nucleicos autorreplicantes.
[1412.1875] Física estadística de adaptación
Al analizar [nuestra ecuación propuesta] término por término, podemos argumentar a favor de una tendencia general en sistemas de muchas partículas hacia la autoorganización en estados formados a través de una absorción y disipación excepcionalmente confiable de la energía del trabajo del entorno circundante. Posteriormente, ilustramos el mecanismo de esta tendencia general hacia la adaptación física mediante el análisis del proceso de salto aleatorio en paisajes energéticos impulsados.