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2013-01-25

生命の大きさの理由

原子の直径は1〜2オングストロームで、(1mの百億分の一)です。
一方細胞は30万〜40万オングストロームです。
どうして生物はこんなにも原子(物質)と比較して大きくならなければならないの
でしょうか?
ここで
例外的な振る舞いをする粒子の頻度は、平方根の法則。ルートnで求められるという
式があります。

量子論での原子の振る舞いで例えるてみます。
空気中の粒子を見てみると、あちこちの方向に絶えず揺らいてますが、霧とか水滴を例にすると、重力によって、全体を平均すると徐々に地表へと落下していきます。
エントロピーの増大、秩序ある現象は、膨大な数の原子が、一緒になって平均化した振る舞いをするといえ、統計学的な法則にしたがいます。
ただし平均から離れて例外的な振る舞いをする原子もあり、例では、落下ではなく上昇するもの、例えば、濃度の濃い方へとか薄い方への振る舞いをするものもあります。

原子(物質)では
つまり100個の粒子があれば、n=100なので、ルート100で、およそ十個程の粒子は平均から外れた振る舞いをします。

ここで、大きさについて比較をしてみましょう。
もし、生命体がたった百個の原子から成り立つ場合はどうでしょう?
ルート100で、十個程の原子が異なる振る舞いをして、10%も不正確な生命活動をする原子が存在してます。

次に、生命が百万個の原子から出来ているとしたら、平均から外れた振る舞いは1000個となりますから、0.1%となり、不正確な生命活動をする原子の数は格段に下がります。
実際の生命は、百万どころか、その何億倍。
これが、原子に比べて、生命が大きくなければならない理由です。





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