Schrödinger nie znał DNA, a i tak zadał pytanie, które wciąż napędza fizyków

W 1944 roku Erwin Schrödinger, jeden z architektów mechaniki kwantowej, zrobił coś, co uznano za naukową herezję. Porzucił świat cząstek elementarnych i zadał pytanie, które do dziś wyznacza horyzonty biofizyki: „Jak zdarzenia w czasie i przestrzeni zachodzące wewnątrz żywego organizmu można wyjaśnić za pomocą fizyki i chemii?”. Jego książka What Is Life? nie straciła na aktualności nawet osiem dekad później.

Fizyk wkracza do królestwa biologii

→ Czytaj też: Kot Schrödingera przemówił. Poemat w Scientific American o kwantach i świadomości

Schrödinger nie ukrywał, że wkracza na obcy teren. „Błagam o zwolnienie z noblesse oblige” – pisał we wstępie, świadomie rezygnując z autorytetu, jaki dawała mu Nagroda Nobla. Książka powstała na podstawie wykładów wygłoszonych w Dublinie w 1943 roku i liczy zaledwie 90 stron. Niemniej jednak tekst opublikowany w New Scientist w lipcu 2026 roku przypomina, że wciąż czyta się ją z wypiekami na twarzy.

Autor zaczyna od statystyki. Atomy są małe i liczne, więc organizmy powinny podlegać prawom fizyki statystycznej – średnim, fluktuacjom, nieuchronnemu wzrostowi nieuporządkowania. Tymczasem żywe komórki są uporządkowane jak mechanizmy zegarów. Ta sprzeczność nie dawała mu spokoju.

Zegary, chaos i ujemna entropia

→ Czytaj też: Czy czas może „drżeć”? Kontrowersyjna teoria grawitacji szykuje się do testu

Schrödinger dostrzegł, że organizmy wymykają się drugiej zasadzie termodynamiki. Nie dlatego, że ją łamią, ale dlatego, że nieustannie „wysysają porządek z otoczenia”. Wprowadził pojęcie ujemnej entropii – koncepcję, która z perspektywy czasu okazała się zarówno prorocza, jak i kontrowersyjna.

Noblista Max Perutz wytykał później, że Schrödinger mógł uniknąć nieporozumień, gdyby lepiej rozumiał enzymy. Philip Ball z kolei zauważył, że rozwiązanie paradoksu leżało w pracach Leo Szilárda z 1929 roku, który powiązał entropię z informacją. Mimo tych potknięć fizyczna intuicja Schrödingera okazała się zadziwiająco trafna. „Jeśli jesteś w równowadze, jesteś martwy” – to zdanie fizyka Philipa Pincusa z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara celnie streszcza myśl Schrödingera z lat 40.

Dziedziczność i kwantowe skoki

Największą zagadką była dla niego dziedziczność. W 1944 roku nie znano jeszcze struktury DNA, ale Schrödinger spekulował, że substancja dziedziczna musi być rodzajem „kryształu aperiodycznego” – ciała stałego o niezwykłej stabilności. Łączył mutacje wywołane promieniowaniem z „kwantowymi skokami” ze swojej dziedziny. Nie miał pojęcia o podwójnej helisie, a jednak trafił w sedno: informacja genetyczna jest zapisana w strukturze molekularnej, a jej stabilność ma podłoże kwantowe.

Książka zainspirowała całe pokolenie fizyków do zajęcia się biologią. Francis Crick i James Watson przyznawali, że What Is Life? popchnęło ich w stronę DNA. Dziś, w 2026 roku, biofizycy wciąż szukają nowych praw fizyki dla materii ożywionej – dokładnie tak, jak przewidywał Schrödinger.

Manifest, który nie chce się zestarzeć

Rob Phillips z California Institute of Technology nazwał książkę „manifestem o granicach fizyki”. Jego zdaniem Schrödinger trafnie przewidział, że każda nowa klasa zjawisk – a życie z pewnością do takich należy – będzie wymagać nowych pojęć i być może nowych praw. Krytycy mają rację w szczegółach, ale nie w ogólnym przesłaniu.

Schrödinger nie rozwiązał zagadki życia. Zrobił coś znacznie trudniejszego: zadał pytanie, które wciąż napędza naukę. Czy fizycy kiedykolwiek wyjaśnią, dlaczego coś jest żywe, a nie tylko bezduszną kupą atomów? To pytanie filozoficzne, ale i praktyczne – a odpowiedź może kryć się w laboratoriach, które dziś badają materię aktywną, sieci genowe i nierównowagowe stany skupienia. Osiemdziesiąt dwa lata po publikacji książka Schrödingera wciąż wyznacza kierunek tym poszukiwaniom.