Kde má hmota svůj genetický kód?

Vše živé má svůj genetický kód a nosí si ho s sebou, dokonce v mnoha kopiích. Má ho každá buňka, aby věděla, co má dělat a jak se chovat. Určuje její chování a dokonce pak chování velkého celku skládajícího se z miliard buněk. Je fantastický, ku podivu ne příliš složitý a velmi odolný k chybám. Postupně tak můžeme zkoumat, proč se chováme, tak, jak se chováme.
Ale i sama hmota se chová složitě, chtělo by se říct až „rozumně“. Nejjednodušší je za vysokých teplot jako záření, pak plazma. Postupně jak chladne, stává se její chování složitější a komplexnější. Částice se sloučí do atomů prvků ty zase v nepřebernou paletu molekul různých sloučenin. Z čistě fyzikálního hlediska, plyn pod teplotou rosného bodu zkondenzuje v kapalinu, která je organizovanější. Dalším snížením teploty vzniká pevná fáze někdy dokonce ve formě překrásných strukturovaných krystalů. Když jdeme s teplotou ještě níže, vznikají zajímavé jevy jako supravodivost a supratekutost. Ani když hmotu odstraníme a vytvoříme vakuum, není prázdné a vznikají v něm krátkodobé fluktuace, kdy částice vznikají a hned zase zanikají. Vře to a zdá se, že ve vesmíru není nikde klid. Jen to potvrzuje, že nekonečno a nula jsou pouze nedosažitelnou limitou.
Některé vlastnosti hmoty se objevují až na vyšších úrovních organizace. Například vodivost kovu je t.zv. emergentní vlastností, která vzniká z kolektivního chování elektronů. Tato vlastnost je "zakódována" v způsobu, jakým se elektrony chovají v krystalové mřížce kovu. Hmota interaguje se čtyřmi základními silami – gravitace, elektromagnetická síla a slabá a silná jaderná interakce.
Vzniká otázka, jak hmota ví, jak se má za daných podmínek chovat? Má někde také svůj „genetický kód“, který jí to poví? Kde je ale schován? Ve fyzikálních zákonech řeknete, ale kde jsou schovány a zapsány ty? Za prazáklad hmoty je považováno Higgsovo pole a jeho částicová reprezentace boson. Toto pole uděluje částicím hmotnost. Je v něm nebo v nějakém jiném, ještě neobjeveném poli zapsáno jak se hmota bude chovat? Víme, že vlastnosti souvisí úzce se symetriemi a jejich narušeními. Třeba zákony zachování jsou dány symetrií posunutí v prostoru (hmoty) a v čase (energie). To objevila už počátkem minulého století francouzská fyzička Emma Noetherová. Jak jsou tyto vlastnosti v prostoru a těchto polích zakódovány, zbývá ještě objevit. Velmi složité chování často vyplývá z překvapivě jednoduchých pravidel. Jako třeba Conwayova 2D hra Life z r. 1970. Celou tuto hru řídí čtyři jednoduchá pravidla:
1. Živá bakterie s méně, než dvěma živými sousedy umírá.
2. Živá bakterie s více, než třemi živými sousedy umírá na přemnožení.
3. Živá bakterie s dvěma nebo třemi sousedy přežívá beze změny do další generace.
4. Mrtvá bakterie, s přesně třemi živými sousedy, opět ožívá.
Tato zdánlivě naprosto primitivní pravidla dokáží za správného počátečního rozmístění bakterií vytvořit pochodující skupinky, shluky "vystřelující" pochodující pětice, překvapivě složité souměrné exploze, periodicky kmitající skupinky, či nekonečnou podívanou na to, jak složité a dokonalé obrazce dokáží tyto dvě podmínky vytvořit. Jak správně tušíte, ďábel je schován v počátečních podmínkách – rozestavení bakterií. Je i chování hmoty založeno na jednoduchých pravidlech a roli počátečních podmínek představuje nastavení různých fyzikálních konstant? Pak by tímto genetickým kódem hmoty mohly být množiny těchto konstant. Zapsaných a zafixovaných ovšem kde?
Někde jinde je možná vesmír, který má fyzikální konstanty nastaveny jinak a hmota tam má úplně jiné vlastnosti. Vznikly tam také hvězdy a galaxie? Kardinální otázkou je, jestli vznik života je také už součástí základních vlastností hmoty? Já se domnívám, že ano. Tak jako za příznivých podmínek se atomy poskládají do složitých molekul cukrů, uhlovodíků, barviv či chlorofylu, je zřejmě dáno, že za ještě příznivějších podmínek se tyto složité molekuly shluknou a vytvoří živý organizmus schopný reprodukce a existence v čase. A také evoluce. Třeba je to narušení nějaké té symetrie. Náš život je založen na obdivuhodných vlastnostech uhlíku vytvářet spolu se sebou řetězce. Možná, že za úplně jiných podmínek by mohl vzniknout život založený na úplně něčem jiném. Křemíku, struktuře nábojů či vlnění. Pak by měl ovšem třeba také úplně jiná časová měřítka. Jsou tyto základní vlastnosti hmoty zakódovány hmotně? Tak, abychom je my hmotní mohli někde dekódovat podobně jako genetický kód? My vlastně neznáme a nedovedeme vnímat nic nehmotného. I ta různá pole považujeme za formu hmoty. Namítnete a co informace, matematika, informatika? Ty přece nejsou a priory hmotné. Zdá se, že svojí podstatou ne, ale k jejich sdílení a zakódování je hmota nezbytná. Bez ní by neexistovaly. A matematika není vymýšlena, je spíše objevována, jako by tu byla už od Velkého třesku a čekala, až ji některé inteligentní bytosti postupně objeví.
Genetický kód přes všechnu dokonalost občas vyprodukuje chyby, mutace a patologické chování. Je toho schopen i kód základních vlastností hmoty? Mohou nastat chyby, vedoucí k porušení fyzikálních zákonů? Církev zavedla pojem zázraky. Pro něco jednorázového nereprodukovatelného. Chyby genetického kódy vznikají při kopírování a nová hmota, pokud víme, nevzniká a tak se tato informace nemusí kopírovat.
Je obdivuhodné a nepřestává nás to udivovat, že hmotná živá struktura může přemýšlet a objevovat svoji podstatu a podstatu vesmíru. Vždyť jsme také jen shluk částic, atomů a molekul. A ještě zatraceně dočasných. Jako by hmota a vesmír chtěly, aby o nich někdo přemýšlel a postupně je objevoval. Ale abychom si zase tak moc nefandili. Podívejte se kolem sebe a na politiku. Ta inteligence je hodně rozptýlená a vzácná. Jsou ale i vědci, kteří se domnívají, že my a celá naše realita můžeme být jen simulacemi v superpočítači jakýchsi superinteligentních bytostí. Jakási počítačová hra či výzkumný program. Pozorují nás, zkoumají a mohou nás také vypnout. Třeba jen čekají na to, až to prokoukneme. V jedné scifi povídce tibetští mniši hledají všechna jména boží. A když je nalezli, svět skončil. Některé sny bývají taky tak živé, že nám dá práci uvědomit si, že je to jen nehmotný sen. Už to, že ve vesmíru je většina temné hmoty a energie, o které nevíme vůbec nic, by měla vést k ostražitosti.
Ať je to tak, či onak je nesporným faktem, že my cítíme, že jsme tady a teď a užíváme si to. Hmota a život jsou fantastickými atributy, které nás nepřestávají překvapovat a udivovat. Tak ať ještě vydrží.
Vyšlo v Neviditelném psu