¿Podría haber vida de alguna forma dentro del Sol u otras estrellas?

Voy a sugerirle que puede alejarse un poco más de “la vida tal como la conocemos” incluso de lo que usted sugiere.

Este tipo de pregunta te hace preguntarte cómo defines la vida. Obviamente no ADN por ejemplo. ¿Pero la “autorreplicación” es la forma correcta de caracterizar la vida? Después de todos los cristales se replican de una manera. Y, ¿la vida tiene que ser capaz de auto replicarse?

“Sin embargo, es posible llegar a un acuerdo inicial. Los seres vivos tienden a ser complejos y altamente organizados. Tienen la capacidad de absorber energía del medio ambiente y transformarla para su crecimiento y reproducción. Los organismos tienden a la homeostasis: un equilibrio de parámetros que definen su ambiente interno. Las criaturas vivientes responden, y su estimulación fomenta un movimiento de reacción, retroceso y, en formas avanzadas, aprendizaje. La vida es reproductiva, ya que se necesita algún tipo de copia para que la evolución se apodere de la mutación y la selección natural de una población. Para crecer y desarrollarse, las criaturas vivientes necesitan ante todo ser consumidores, ya que el crecimiento incluye el cambio de biomasa, la creación de nuevos individuos y el vertido de residuos “.

Definición de trabajo de la vida: ¿funciona?

Como un experimento mental, imagine que una célula evolucionó, y en nuestra Tierra la célula idéntica podría replicarse, pero por alguna razón en su propio entorno nunca puede hacerlo, tal vez porque alguna otra forma de vida evolucionó primero y engulle arriba O que para replicarlo se requiere algún químico no disponible en el entorno en el que evolucionó. ¿Fue una forma de vida?

Entonces, ¿qué pasa si es casi idéntico a eso, es casi idéntico a una célula de la Tierra, pero no puede replicarse debido a alguna falla en él, en todos los demás aspectos idénticos a una célula viva, capaz de moverse, comer, etc. pero no se puede replicar, ¿es la vida?

¿Qué pasa si hay numerosos “organismos” de este tipo, pero ninguno de ellos es capaz de replicarse en absoluto, simplemente se generan espontáneamente en su entorno, lo que por alguna razón conduce a la formación de “criaturas” como células? ¿Pero no es propicio para la formación de células replicantes? ¿Es esta la vida?

¿Qué pasa si no están estructurados como células en absoluto, pero no tienen límites bien definidos? ¿Tienen que poder metabolizar, comer, etc.? ¿Qué pasa si no necesitan comer y pueden moverse, hacer cosas, etc., pero no necesitan comida como nosotros? ¿Solo una fuente de energía para poder moverse? ¿Solo usando electricidad o un gradiente de presión o gravedad o lo que sea?

Cuando es tan difícil definir qué es la vida, creo que es un poco difícil decir definitivamente que no encontraremos vida en situaciones particulares.

Pero hay otro hilo aquí también. Tendencia a definir la vida en términos de una forma de “cálculo”. Pero, creo que puedes argumentar que los humanos no son computadoras. Basado en los argumentos de Roger Penrose, John Lucas y el propio Godel, que un programa de computadora, o algoritmo, no puede “entender la verdad”.

Entonces, si sigues con esto (sé que muchos no lo harán, pero algunos lo hacen, incluido yo mismo), que los algoritmos no son suficientes para la verdad, bueno, ¿qué tal si vamos un paso más allá, son necesarios? ¿Qué pasa con la posibilidad de comprender la verdad sin un algoritmo? ¿Es eso de alguna manera posible, algún tipo de conciencia intuitiva pura sin tener que calcular?

Y luego otra idea aquí: ¿qué pasa con la conciencia y la conciencia? ¿Algo tiene que ser la vida para ser consciente?

No está nada claro qué es la conciencia, todos lo sabemos directamente. No parece estar relacionado con la computación: no eres más consciente cuando tienes procesos de pensamiento más complejos.

De alguna manera, eres más consciente de las experiencias más simples y directas, como la experiencia del dolor o el placer o una luz brillante, etc., experiencias tan simples que un microbio probablemente pueda compartirlas. Por experiencia propia, y una vez más, sé que muchos están tan entusiasmados con el “modelo computacional de la conciencia” que simplemente no pueden contemplar la posibilidad de una conciencia que no depende de la computación. Pero si observa su propia experiencia, no parece un cálculo. Te vuelves menos consciente, si acaso, de profundizar en cálculos complejos.

Sé que aquellos que dicen que se basa en la computación dirán que, eso es solo porque no podemos acceder a las computaciones que están ocurriendo, que cuando uno se da cuenta de una luz brillante hay muchas computaciones complejas y eso es lo que te hace consciente, aunque no consciente de los cálculos en sí. Pero, ¿y si están equivocados allí? (Quiero decir, no está mal que haya muchas cosas complejas que no estamos conscientes, por supuesto, nuestros cuerpos y cerebros son muy complejos, nadie lo niega, pero está equivocado sobre la naturaleza de la conciencia, está equivocado sobre esta idea básica de que los seres se vuelven ¿sabe cuándo los cálculos en los que se involucran son suficientemente complejos de alguna manera aún por definir?)

¿Qué pasa si la conciencia es lo que nos parece, algo simple? Pero aún no entendido por la ciencia?

Entonces, si la conciencia puede ser tan simple y directa como eso, ¿es posible que una llamarada solar pueda de alguna manera ser “consciente”? Y luego, tal vez, si hubiera alguna posibilidad de interacción con su entorno, ¿entonces mostrar voluntad?

Roger Penrose cree que nuestra capacidad de ser matemáticos se debe al colapso mecánico cuántico de la función de onda, pero no a la computación cuántica. (La computación cuántica, usando qubits entrelazados, se ha demostrado, solo acelera los cálculos y no introduce nada esencialmente nuevo).

Es más una cosa gravitacional en sus ideas. Cada vez que tienes una masa de materia de Planck, el estado cuántico tiene que colapsar. Pero de una manera no computable, en otras palabras, un proceso que nunca se puede simular en una máquina o computadora Turing. Cualquier intento de simular su física algorítmicamente con un programa de algún tipo fracasaría, porque no es computable (eso es lo que significa no computable – y hay muchas cosas en matemáticas que no son computables).

Entonces, ¿qué pasa si hay algo no computable como ese sucediendo en el sol? ¿Sería eso también una forma de conciencia?

No tengo idea. Nada como lo que sucede en nuestros cerebros seguramente. Incluso nuestros cerebros son bastante cálidos para el enredo cuántico, aunque parece que es casi posible. A las altas temperaturas del sol, es posible un enredo cuántico como ese (si Roger Penrose tiene razón, ese enredo y luego el colapso son necesarios).

¿O podría haber, de alguna manera, algún otro tipo de física no computable pasando al sol, de alguna manera?

Una cosa que hace pensar aquí: mira qué tan rápido se ha desarrollado nuestra ciencia en los últimos siglos. En el siglo XIX no tenían idea de que incluso existía una onda electromagnética o un radar. No hace mucho tiempo, hace solo dos siglos, que la forma más rápida de comunicación era usar estos:

Durante muchos años, cuando hablaste del “telégrafo” te referías al telégrafo del semáforo. Todavía tenemos muchas colinas llamadas “colina telegráfica” porque tenían torres telegráficas de semáforos en ellas, en el pasado, por enviar mensajes urgentes. Línea de semáforo

Dentro de dos siglos, quién sabe, tal vez gran parte de nuestra comprensión actual, la radio, etc., pueda parecer tan arcaica como estos telégrafos de semáforos.

Luego piense en dónde podría estar nuestra ciencia dentro de un millón de años de desarrollo continuo de tecnología.

Por esas razones dudaría en decir que la vida, la inteligencia o la conciencia son imposibles para los seres de algún tipo que viven dentro de un sol. Aunque no hay absolutamente ninguna evidencia de ello, por supuesto. Y es más que creo que podríamos tener sorpresas tan grandes como esta en el futuro, en lugar de pensar que encontraremos seres vivos en el sol en particular.

Y nuestra ciencia ficción puede ayudar a abrir las mentes a las posibilidades. La ciencia ficción rara vez nos permite ver vislumbres verdaderos del futuro. Creo que es una obra de imaginación después de todo, pero ayuda a abrir nuestras mentes a las posibilidades para el futuro.

Historias de ciencia ficción que exploran la vida dentro o en las estrellas:

  • Sundiver de David Brin – vida dentro del sol
  • “Out of Sun” de Arthur C. Clarke – enredos vivos de flujo magnético
  • Anillo de Stephen Baster: criaturas de materia oscura dentro de las estrellas
  • El “huevo de dragón” de Forward, si llamas estrella de neutrones a estrella, entonces usa una química de núcleos para pequeñas formas de vida inteligentes, muy rápidas.

Ver Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre – SETI en Ciencia Ficción (Stephen Baxter)

Para más información sobre la idea de que un programa no puede entender la verdad, y algunas consecuencias de eso si es cierto, vea mi programa If A No puedo entender la verdad: ética de los bebés de inteligencia artificial

Hay fenómenos en la física del plasma que imitan los vórtices que ves al borde de las corrientes, que exhiben algunos de los atributos asociados con la vida. Estructura organizada y persistente, recuperación de la desviación e incluso ciertos tipos de reproducción. Estos no son sistemas vivos … busque “teoría de sistemas vivos” y vea los 19 subsistemas que un “vivo” necesita mostrar. Pero el sol ofrece varios rasgos atractivos … un suministro interminable de energía que se alimenta de gradientes de energía empinados en un entorno “fluido” altamente móvil y con efectos no lineales debido a campos magnéticos complejamente unidos.

Si tuviera que apostar? Todavía apostaría que la respuesta es no. Pero retrato los posibles resultados del “sí” en una pequeña novela llamada SUNDIVER.

La física hunde el “Sun Diver” de David Brin: sobre la helicidad magnética y por qué no es útil para la computación

¿La vida en el sol, dices, incluso la vida no estándar, nucleada por campos magnéticos?

La conclusión es NO. Creo que hay un argumento bastante general para presentar aquí, que es insensible a la convención de “la vida tal como la conocemos”. También aborda lo que creo que David Brin se refería en su respuesta cuando comentó “… fenómenos en física del plasma que imitan vórtices … … que exhiben algunos de los atributos asociados con la vida”.

Para comenzar, siguiendo a John Wheeler

famoso dicho de “¡ De bit a it! “, afirmaré que la vida de cualquier forma requiere la acumulación, almacenamiento y manipulación o procesamiento de información, es decir, una disminución local de la entropía. En resumen, el cálculo es necesario para la vida. La información se mide en bits, por lo que, como mínimo, la vida en el sol requiere una forma de representar 0 y 1. ¿Cómo es esto posible en un plasma turbulento totalmente ionizado, como se encuentra en la zona de convección, la fotorrea y la corona? Una respuesta plausible es explotar la helicidad magnética del campo magnético turbulento y desordenado del sol. La helicidad magnética se define como:

donde B es el campo y A el potencial vectorial. Hablando en términos generales, la helicidad magnética (en adelante, solo helicidad, por conveniencia) es una medida del autoenlace de dos tubos de flujo magnético, como se esboza en la caricatura familiar a continuación:

La disposición del enlace, es decir, izquierda o derecha, determina el signo de la helicidad magnética. La helicidad puede considerarse como una medida de la complejidad topológica del campo magnético, ya que el enlace puede ser arbitrariamente complejo con muchos bucles. Tenga en cuenta que la helicidad es un pseudoescalar, voltea el signo bajo una transformación de paridad x -> – x, por lo que las orientaciones opuestas de la helicidad magnética podrían, en principio, codificar la información de un bit. Entonces se podría considerar la posibilidad de procesar información, es decir, computación, utilizando cadenas u otras estructuras que consisten en muchas “gotas” magnéticas conectadas (llamadas spheromaks, que se muestran a continuación, similares a los vórtices de Hills en fluidos). Estas son gotas de plasma magnéticamente libres de fuerza, .

de diferente helicidad. La información en estas complejas estructuras magnéticas ensambladas a partir de gotas de helicidad magnética podría posiblemente llegar a ser lo suficientemente grande como para constituir “vida”, o al menos una forma de inteligencia artificial.

Presumiblemente esta es la idea detrás de lo que Brin se refirió en su respuesta.

Dos comentarios detallados están en orden aquí.
Primero, la helicidad magnética es una invariante ideal, es decir, una constante del movimiento para todos los tubos de flujo, ideal (es decir, resistividad cero) MHD, un modelo de trabajo razonable para el plasma solar. Esto contrasta con la helicidad del fluido:

un invariante para la hidrodinámica invisible, pero uno cuya invariancia se rompe por la fuerza JxB en MHD. Por lo tanto, las “vorticidades” de Brin deben ser intrínsecamente de naturaleza magnética .
En segundo lugar, para construir estructuras magnéticas complejas grandes, es necesaria alguna forma de pegar las burbujas magnéticas, lo que nos lleva a una reconexión magnética, mediante la cual la topología magnética se modifica localmente por la interacción de procesos disipativos (es decir, no ideales) con flujos. La reconexión, por los mecanismos que entendemos, será lenta en el sol, ya que las temperaturas son altas y también lo son los números magnéticos de Reynolds (la contraparte magnética del número familiar de Reynolds para fluidos). Por lo tanto, la formación de la estructura, que requiere reconexión, necesariamente será lenta también. Del mismo modo, la velocidad de cualquier cálculo también será limitada. Uno podría escapar de esta dificultad argumentando que debe haber procesos rápidos de reconexión magnética en el trabajo, que todavía no entendemos. Esta hipótesis parece ser requerida por las observaciones de la fenomenología solar. Aún así, incluso permitiendo una reconexión rápida en escalas de tiempo ideales, la velocidad de cualquier cálculo mediante estructuras magnéticas estará limitada por el tiempo de Alfven.

Lo que parece conducir la estaca al corazón del escenario de “la vida como una estructura compleja de gotas magnéticas” son los problemas de turbulencia y escala. Específicamente:

1. el flujo de la zona de convección solar es altamente turbulento y, por lo tanto, extremadamente impredecible. Dado que los números magnéticos de Reynolds son enormes, el campo está (casi) congelado en el flujo y debe acompañarlo durante el viaje. Por lo tanto, parece imposible construir, manipular y mantener sistemáticamente estructuras magnéticas grandes y complejas en este entorno. Esto argumenta en contra de la “computación” con estructuras de campo magnético helicoidal en la zona de convección solar.

2. La fuerte turbulencia de las cascadas solares, es decir, los acoplamientos no lineales dispersan la excitación de escala a escala. Desafortunadamente, mientras que la energía cae en cascada a pequeña escala en MHD, la helicidad magnética cae en cascada a gran escala. Vea el artículo clásico de Pouquet, Frisch y Leorat (Strong MHD helicoidal turbulence and the nonlinear dynamo effect) para una extensa discusión sobre las cascadas en la turbulencia MHD. El resultado de esto es que solo las gotas magnéticas de mayor escala son dinámicamente estables, sobreviven por mucho tiempo y mantienen su identidad en el entorno turbulento del sol. Dicho de otra manera, el único tubo de flujo estable y de larga duración es uno en la escala que contiene energía, es decir, bastante grande, para el sol. Esta falta de estabilidad, excepto a gran escala, parece impedir el desarrollo de estructuras complejas, simplemente no existe suficiente espacio para muchos bits! Por lo tanto, prohíbe la acumulación sistemática y el almacenamiento de grandes cantidades de información en estructuras magnéticas. Esto nuevamente argumenta en contra de las gotas magnéticas basadas en el cálculo en la zona de convección.

Concluyo repitiendo las estructuras magnéticas ordenadas del complejo de la línea de fondo en la zona de convección solar que parecen inverosímiles y, por lo tanto, también lo hace una noción de “vida” basada en eso. Pero … “Sundiver” sigue siendo una lectura divertida!

Créditos de imagen: Google, Amazon

No, la vida tal como la conocemos no puede existir dentro de una estrella.

Las temperaturas y presiones son demasiado grandes para que las moléculas orgánicas complejas se formen e interactúen entre sí. Incluso una molécula simple como el agua no puede existir en estas energías.

Dentro de una estrella, los núcleos atómicos se fusionan por una fuerza gravitacional tremenda, comenzando la fusión termonuclear. Entonces, cuando miras una estrella, estás viendo una explosión de hidrógeno autosostenible.

Entonces, cuando imaginas que la vida evoluciona en esto:
imagina la vida evolucionando dentro de esto:

Es una vieja idea. Olaf Stapledon lo incluyó en varias de sus novelas de ciencia ficción, especialmente Star Maker, que también tiene galaxias como organismos vivos.

Eso plantea la cuestión de la vida que se genera espontáneamente en una estrella frente a la vida que se desarrolla dentro de una estrella después de haber desarrollado muchas características avanzadas. Habría ventajas como el acceso directo a la energía sin pérdida de radiación que sucedería si el acceso no fuera directo.

Para que exista cualquier tipo de vida en cualquier lugar, tiene que haber evolucionado a partir de las formas más simples que habrían sido propensas a la disrupción, y para un entorno disruptivo no puede ser mejor que el interior de una estrella.
El plasma es lo último que podría usarse para crear vida, es un gas totalmente ionizado sin ningún mecanismo para proporcionar ningún tipo de comportamiento estructurado.

Si bien no es una consecuencia de la evolución, Mike Brotherton tiene un giro interesante sobre esto en su novela Star Dragon .

No estoy de acuerdo con Matthew Sutton, por esto:

Encontrando vida que no podemos imaginar

Supongo que esta es tu respuesta.