Entropy and life
তাপগতিবিদ্যার পরিমাণের এনট্রপি এবং জীবনের উৎপত্তি ও বিবর্তন উভয়ের মধ্যে সম্পর্ক নিয়ে গবেষণা 20 শতকের শেষের দিকে শুরু হয়। 1910 সালে মার্কিন ইতিহাসবিদ হেনরি অ্যাডামস বিশ্ববিদ্যালয়ের গ্রন্থাগার এবং ইতিহাসের অধ্যাপকদের কাছে 'আ লেটার টু আমেরিকান টিচার্স অফ হিস্ট্রি "নামে একটি ছোট খণ্ড মুদ্রণ ও বিতরণ করেন, যেখানে তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র এবং এনট্রপির নীতির উপর ভিত্তি করে ইতিহাসের একটি তত্ত্বের প্রস্তাব দেওয়া হয়। 1944 সালের বই হোয়াট ইজ লাইফ? নোবেলজয়ী পদার্থবিজ্ঞানী এরউইন শ্রোডিঙ্গার এই ক্ষেত্রে আরও গবেষণা শুরু করেন। তাঁর বইয়ে, শ্রোডিঙ্গার মূলত বলেছিলেন যে জীবন নেতিবাচক এনট্রপি বা নেতিবাচক শক্তির উপর নির্ভর করে, যা কখনও কখনও বলা হয়, কিন্তু পরবর্তী সংস্করণে অভিযোগের প্রতিক্রিয়ায় নিজেকে সংশোধন করে বলেছিলেন যে প্রকৃত উৎস হল মুক্ত শক্তি। আরও সাম্প্রতিক গবেষণা গিবস মুক্ত শক্তির মধ্যে আলোচনাকে সীমাবদ্ধ করেছে কারণ পৃথিবীতে জৈবিক প্রক্রিয়াগুলি সাধারণত একটি ধ্রুবক তাপমাত্রা এবং চাপে ঘটে, যেমন বায়ুমণ্ডলে বা সমুদ্রের তলদেশে, তবে পৃথক জীবের জন্য স্বল্প সময়ের মধ্যে উভয়ই নয়। এনট্রপি এবং জীবিত প্রাণীর মধ্যে সম্পর্ক সম্পর্কে ধারণাগুলি মনোবিজ্ঞান, তথ্য তত্ত্ব, জীবনের উৎপত্তি এবং বহির্জাগতিক জীবনের সম্ভাবনা সহ অনেক প্রসঙ্গে অনুমান এবং অনুমানকে অনুপ্রাণিত করেছে। 1863 সালে রুডলফ ক্লসিয়াস তাঁর বিখ্যাত স্মৃতিকথা অন দ্য কনসেনট্রেশন অফ রে অফ হিট অ্যান্ড লাইট এবং অন দ্য লিমিটস অফ ইটস অ্যাকশন প্রকাশ করেন, যেখানে তিনি তাঁর নিজের কাজ এবং উইলিয়াম থমসন (লর্ড কেলভিন)-এর জীবন্ত প্রক্রিয়া এবং তাঁর সদ্য বিকশিত এনট্রপি ধারণার মধ্যে একটি প্রাথমিক সম্পর্কের রূপরেখা তৈরি করেছিলেন। এর উপর ভিত্তি করে, জৈব বিবর্তনের সম্ভাব্য তাপগতিবিদ্যার দৃষ্টিকোণ সম্পর্কে প্রথম অনুমানকারীদের মধ্যে একজন ছিলেন অস্ট্রিয়ান পদার্থবিজ্ঞানী লুডভিগ বোল্টজম্যান। 1875 সালে, ক্লসিয়াস এবং কেলভিনের কাজের উপর ভিত্তি করে, বোল্টজম্যান যুক্তি দিয়েছিলেনঃ 1876 সালে, আমেরিকান সিভিল ইঞ্জিনিয়ার রিচার্ড সিয়ার্স ম্যাককুলহ, তাঁর ট্রিটাইজ অন দ্য মেকানিক্যাল থিওরি অফ হিট অ্যান্ড ইটস অ্যাপ্লিকেশন টু দ্য স্টিম-ইঞ্জিনে, যা একটি প্রাথমিক তাপগতিবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক ছিল, ভৌত জগতের আইন সম্পর্কে কথা বলার পরে বলেছে যে, "জুল এবং কার্নোট-এর দুটি সাধারণ প্রস্তাবের চেয়ে দৃঢ় ভিত্তিতে প্রতিষ্ঠিত আর কেউ নেই; যা আমাদের বিষয়ের মৌলিক আইন গঠন করে।" ম্যাককুলহ তারপর দেখান যে এই দুটি সূত্রকে নিম্নরূপ একটি একক অভিব্যক্তিতে একত্রিত করা যেতে পারেঃ যেখানে এনট্রপি একটি তাপগতিবিদ্যার পরম তাপমাত্রায় তাপের একটি ডিফারেনশিয়াল পরিমাণ পাস করে তখন ম্যাককুলহ ঘোষণা করেন যে এই দুটি সূত্রের প্রয়োগ, অর্থাৎ। বর্তমানে যা তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র এবং তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র হিসাবে পরিচিত, তা অগণিত। ম্যাককুলোহ এই নিয়মগুলির ব্যাপ্তি এবং উপযোগিতার প্রয়োগের কয়েকটি "আরও আকর্ষণীয় উদাহরণ" দিয়েছেন। তাঁর প্রথম উদাহরণ হল শারীরবিদ্যা, যেখানে তিনি বলেছেন যে "একটি প্রাণীর দেহ, একটি স্টিমার বা লোকোমোটিভের চেয়ে কম নয়, প্রকৃতপক্ষে একটি তাপ ইঞ্জিন, এবং একটিতে খাদ্যের ব্যবহার অন্যটিতে জ্বালানী পোড়ানোর সাথে সুনির্দিষ্টভাবে সাদৃশ্যপূর্ণ; উভয় ক্ষেত্রেই রাসায়নিক প্রক্রিয়াটি একইঃ যাকে দহন বলা হয়।" এরপরে তিনি অ্যান্টোইন ল্যাভোইসিয়ারের শ্বাস-প্রশ্বাসের তত্ত্বের সাথে পরিপাক, নিঃসরণ এবং ঘামের চক্রের আলোচনাকে অন্তর্ভুক্ত করেন, তবে তারপরে তাপের নতুন তত্ত্ব অনুসারে, ঘর্ষণ দ্বারা উত্পন্ন অভ্যন্তরীণ তাপের মতো সাম্প্রতিক অনুসন্ধানগুলির সাথে ল্যাভোইসিয়ারের বিরোধিতা করেন, যা ম্যাককুলোর মতে, বলে যে "শরীরের তাপ বুকে কেন্দ্রীভূত হওয়ার পরিবর্তে সাধারণত এবং অভিন্নভাবে ছড়িয়ে পড়ে"। ম্যাককুলহ তারপর দ্বিতীয় সূত্রের একটি উদাহরণ দেন, যেখানে তিনি বলেন যে ঘর্ষণ, বিশেষ করে ছোট রক্তনালীতে, অবশ্যই তাপ বিকাশ করতে হবে। নিঃসন্দেহে, প্রাণীদের দ্বারা উৎপন্ন তাপের কিছু অংশ এইভাবে উৎপন্ন হয়। তারপর তিনি জিজ্ঞাসা করেনঃ "কিন্তু সেই ঘর্ষণের কারণ হয়ে দাঁড়ানো শক্তির ব্যয় কোথা থেকে, এবং এর জন্য কাকে দায়ী করতে হবে?" এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য তিনি তাপের যান্ত্রিক তত্ত্বের দিকে ফিরে যান এবং শিথিলভাবে রূপরেখা তৈরি করেন যে হৃদয় কীভাবে একটি "বল-পাম্প", যা রক্ত গ্রহণ করে এবং শরীরের প্রতিটি অংশে প্রেরণ করে, যেমন উইলিয়াম হার্ভে আবিষ্কার করেছিলেন, এবং যা "একটি ইঞ্জিনের পিস্টনের মতো কাজ করে এবং এর উপর নির্ভরশীল এবং ফলস্বরূপ পুষ্টি এবং নিঃসরণ চক্রের কারণে যা শারীরিক বা জৈব জীবনকে টিকিয়ে রাখে"। সম্ভবত ম্যাককুলহ এই যুক্তির কিছু অংশ বিখ্যাত কার্নোট চক্রের উপর ভিত্তি করে তৈরি করেছিলেন। উপসংহারে, তিনি তাঁর প্রথম এবং দ্বিতীয় সূত্র যুক্তিটির সারসংক্ষেপ করেছেন এইভাবেঃ নেতিবাচক এনট্রপি 1944 সালের বই হোয়াট ইজ লাইফ-এ অস্ট্রিয়ান পদার্থবিজ্ঞানী এরউইন শ্রোডিঙ্গার, যিনি 1933 সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার জিতেছিলেন, তত্ত্ব দিয়েছিলেন যে জীবন-তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র দ্বারা নির্ধারিত সাধারণ প্রবণতার বিপরীতে, যা বলে যে একটি বিচ্ছিন্ন সিস্টেমের এনট্রপি নেতিবাচক এনট্রপিকে খাওয়ানোর মাধ্যমে তার এনট্রপি বৃদ্ধি-হ্রাস বা স্থির রাখে। দ্বিতীয় সূত্র সত্ত্বেও জীবন্ত ব্যবস্থায় সংগঠনের সমস্যা ক্রমবর্ধমান হচ্ছে যা শ্রোডিঞ্জার প্যারাডক্স নামে পরিচিত। যাইহোক, শ্রোডিঙ্গার নেতিবাচক এনট্রপি শব্দটির ব্যবহার সম্পর্কে তাঁর 6ষ্ঠ অধ্যায়ের নোটে মন্তব্য করেছেনঃ শ্রোডিঙ্গার যুক্তি দেখান যে, এটিই জীবনকে পদার্থের সংগঠনের অন্যান্য রূপ থেকে আলাদা করে। এই দিকে, যদিও জীবনের গতিশীলতাকে দ্বিতীয় সূত্রের প্রবণতার বিরুদ্ধে যেতে যুক্তি দেওয়া যেতে পারে, জীবন কোনওভাবেই এই আইনের সাথে দ্বন্দ্ব বা অবৈধতা সৃষ্টি করে না, কারণ এনট্রপি কেবল বৃদ্ধি বা ধ্রুবক থাকতে পারে এমন নীতিটি কেবল একটি বদ্ধ ব্যবস্থার ক্ষেত্রে প্রযোজ্য যা অ্যাডিয়াব্যাটিকভাবে বিচ্ছিন্ন, যার অর্থ কোনও তাপ প্রবেশ করতে বা ছেড়ে যেতে পারে না এবং যে শারীরিক ও রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি জীবনকে সম্ভব করে তোলে তা অ্যাডিয়াব্যাটিক বিচ্ছিন্নতায় ঘটে না, অর্থাৎ। জীবন ব্যবস্থা হল উন্মুক্ত ব্যবস্থা। যখনই কোনও সিস্টেম তার পরিবেশের সাথে তাপ বা পদার্থ বিনিময় করতে পারে, তখন সেই সিস্টেমের এনট্রপি হ্রাস দ্বিতীয় সূত্রের সাথে সম্পূর্ণরূপে সামঞ্জস্যপূর্ণ। শ্রোডিঙ্গার প্রশ্নটি জিজ্ঞাসা করেছিলেনঃ "কিভাবে জীব ক্ষয় এড়াতে পারে?" এর সুস্পষ্ট উত্তর হল "খাওয়া, পান করা, শ্বাস-প্রশ্বাস নেওয়া এবং (উদ্ভিদের ক্ষেত্রে) একীভূত হওয়া।" যদিও কোনও জীবের ক্রম বজায় রাখার জন্য পুষ্টি থেকে শক্তি প্রয়োজন, শ্রোডিঞ্জার জীবের মধ্যে পর্যবেক্ষণ করা ক্রমটি তৈরি করার জন্য সমানভাবে প্রয়োজনীয় অন্যান্য অণুগুলির অস্তিত্বকেও অনুমান করেছিলেনঃ "কোনও জীবের নিজের উপর ক্রমের প্রবাহকে কেন্দ্রীভূত করার এবং এইভাবে পারমাণবিক বিশৃঙ্খলায় ক্ষয় থেকে বাঁচার বিস্ময়কর উপহার-একটি উপযুক্ত পরিবেশ থেকে মদ্যপানের শৃঙ্খলা-অ্যাপেরিওডিক কঠিন পদার্থের উপস্থিতির সাথে যুক্ত বলে মনে হয়।" আমরা এখন জানি যে এই "অ্যাপেরিওডিক" স্ফটিকটি ডিএনএ, এবং এর অনিয়মিত ব্যবস্থাটি তথ্যের একটি রূপ। "কোষের নিউক্লিয়াসের ডি. এন. এ-তে সফ্টওয়্যারটির প্রধান অনুলিপি ডুপ্লিকেটে থাকে। এই সফ্টওয়্যারটি কোষ ধারণকারী সমগ্র জীব তৈরি এবং রক্ষণাবেক্ষণের জন্য একটি অ্যালগরিদম বা নির্দেশাবলী নির্দিষ্ট করে নিয়ন্ত্রণ করে বলে মনে হয়। ডিএনএ এবং অন্যান্য ম্যাক্রোমলিকিউল একটি জীবের জীবনচক্র নির্ধারণ করেঃ জন্ম, বৃদ্ধি, পরিপক্কতা, পতন এবং মৃত্যু। পুষ্টি প্রয়োজনীয় কিন্তু আকার বৃদ্ধির জন্য যথেষ্ট নয়, কারণ জেনেটিক্স হল নিয়ন্ত্রক উপাদান। এক পর্যায়ে, জীবনধারণের জন্য পর্যাপ্ত পুষ্টিসমৃদ্ধ পরিবেশে থাকা সত্ত্বেও কার্যত সমস্ত জীব সাধারণত হ্রাস পায় এবং মারা যায়। নিয়ন্ত্রণকারী উপাদানটি অবশ্যই অভ্যন্তরীণ হতে হবে এবং পুষ্টি বা সূর্যালোক নয় যা কার্যকারণ বহির্জাগতিক পরিবর্তনশীল হিসাবে কাজ করে। জীবগুলি অনন্য এবং জটিল জৈবিক কাঠামো তৈরি করার ক্ষমতা উত্তরাধিকার সূত্রে পায়; সেই ক্ষমতাগুলি পুনরায় উদ্ভাবিত হওয়ার বা প্রতিটি প্রজন্মকে শেখানো অসম্ভব। অতএব, ডিএনএ অবশ্যই এই বৈশিষ্ট্যের প্রধান কারণ হিসাবে কার্যকরী হতে হবে। দ্বিতীয় সূত্র সম্পর্কে বোল্টজম্যানের দৃষ্টিভঙ্গি প্রয়োগ করলে, আরও সম্ভাব্য, কম ক্রমযুক্ত এবং উচ্চতর এনট্রপি বিন্যাস থেকে কম সম্ভাবনা, আরও ক্রম এবং নিম্ন এনট্রপিতে (জৈবিক ক্রমে যেমন দেখা যায়) অবস্থার পরিবর্তনের জন্য ডি. এন. এ-র মতো একটি ফাংশন প্রয়োজন। ডি. এন. এ-র আপাত তথ্য প্রক্রিয়াকরণ ফাংশন জীবন দ্বারা উদ্ভূত শ্রোডিঙ্গার প্যারাডক্স এবং দ্বিতীয় সূত্রের এনট্রপি প্রয়োজনীয়তার একটি সমাধান প্রদান করে। গিবস মুক্ত শক্তি এবং জৈবিক বিবর্তন সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, এনট্রপির সাথে সম্পর্কিত বিবর্তনের তাপগতিবিদ্যার ব্যাখ্যা এনট্রপির পরিবর্তে গিবস মুক্ত শক্তির ধারণাকে ব্যবহার করতে শুরু করেছে। এর কারণ হল পৃথিবীতে জৈবিক প্রক্রিয়াগুলি মোটামুটি স্থির তাপমাত্রা এবং চাপে ঘটে, এমন একটি পরিস্থিতি যেখানে গিবস মুক্ত শক্তি তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রটি প্রকাশ করার জন্য একটি বিশেষভাবে কার্যকর উপায়। গিবস মুক্ত শক্তি দেওয়া হয়ঃ যেখানে গিবস মুক্ত শক্তি এনথালপি একটি তাপগতিবিদ্যার সিস্টেমে এনট্রপি এবং এক্সার্জির পরম তাপমাত্রায় চলে যায় এবং গিবস মুক্ত শক্তি সমতুল্য হয় যদি পরিবেশ এবং সিস্টেমের তাপমাত্রা সমতুল্য হয়। অন্যথায়, গিবস মুক্ত শক্তি এক্সার্জির চেয়ে কম হবে (পরিবেষ্টনের উপরে তাপমাত্রা সহ সিস্টেমগুলির জন্য)। গিবস মুক্ত শক্তির ন্যূনতমকরণ হল ন্যূনতম শক্তির (ন্যূনতম 'মুক্ত' শক্তি বা এক্সার্জি) নীতির একটি রূপ, যা বদ্ধ ব্যবস্থাগুলির জন্য এনট্রপি সর্বাধিককরণ নীতি থেকে অনুসরণ করে। উপরন্তু, গিবস মুক্ত শক্তি সমীকরণ, পরিবর্তিত আকারে, মুক্ত ব্যবস্থার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, এমন পরিস্থিতি সহ যেখানে রাসায়নিক সম্ভাব্য পদগুলি শক্তির ভারসাম্য সমীকরণে অন্তর্ভুক্ত করা হয়। 1982 সালের একটি জনপ্রিয় পাঠ্যপুস্তক 'প্রিন্সিপলস অফ বায়োকেমিস্ট্রি'-তে বিশিষ্ট মার্কিন জৈব রসায়নবিদ আলবার্ট লেহিঙ্গার যুক্তি দিয়েছিলেন যে, কোষের বৃদ্ধি ও বিভাজনের সাথে সাথে কোষের মধ্যে যে ক্রম তৈরি হয় তা বৃদ্ধি ও বিভাজনের সময় তাদের আশেপাশে সৃষ্ট ব্যাধি দ্বারা ক্ষতিপূরণের চেয়ে বেশি। সংক্ষেপে, লেহিঙ্গার-এর মতে, "জীবন্ত প্রাণীরা তাদের চারপাশ থেকে পুষ্টি বা সূর্যালোকের আকারে মুক্ত শক্তি গ্রহণ করে এবং তাপ ও এনট্রপির মতো সমান পরিমাণে শক্তি তাদের চারপাশে ফিরে এসে তাদের অভ্যন্তরীণ শৃঙ্খলা বজায় রাখে।" একইভাবে, রসায়নবিদ জন অ্যাভেরির মতে, তাঁর 2003 সালের বই ইনফরমেশন থিওরি অ্যান্ড ইভোলিউশন থেকে আমরা এমন একটি উপস্থাপনা খুঁজে পাই যেখানে জীবনের উৎপত্তি এবং বিবর্তন সহ মানব সাংস্কৃতিক বিবর্তন তাপগতিবিদ্যা, পরিসংখ্যানগত বলবিজ্ঞান এবং তথ্য তত্ত্বের পটভূমিতে তার ভিত্তি রয়েছে। অ্যাভেরির মতে, তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র এবং জীবজগত দ্বারা উৎপাদিত ক্রম ও জটিলতার উচ্চ মাত্রার মধ্যে (আপাত) বৈপরীত্যের সমাধান "বাইরের উৎস থেকে জীবমণ্ডলে প্রবেশকারী গিবস মুক্ত শক্তির তথ্য সামগ্রীতে" রয়েছে। অনুমান করা যায় যে বিবর্তন জীবকে উচ্চতর তথ্য বিষয়বস্তুর দিকে চালিত করে, গ্রেগরি চৈটিন দ্বারা এটি অনুমান করা হয় যে জীবনের উচ্চ পারস্পরিক তথ্যের বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং তামভাকিস দ্বারা পারস্পরিক তথ্য ঘনত্ব মেট্রিক্স ব্যবহার করে জীবনকে পরিমাপ করা যেতে পারে, যা জীববৈচিত্র্যের ধারণার একটি সাধারণীকরণ। প্রসেডিংস অফ দ্য রয়্যাল সোসাইটি এ-তে প্রকাশিত "ন্যাচারাল সিলেকশন ফর লিস্ট অ্যাকশন" শীর্ষক একটি গবেষণায়, হেলসিংকি বিশ্ববিদ্যালয়ের ভিল কাইলা এবং আর্টো অ্যানিলা বর্ণনা করেছেন যে কীভাবে এই জাতীয় স্থানীয় বৃদ্ধির জন্য দায়ী প্রাকৃতিক নির্বাচনের প্রক্রিয়াটি গাণিতিকভাবে সরাসরি উদ্ভূত হতে পারে সংযুক্ত অ-ভারসাম্য মুক্ত ব্যবস্থার জন্য দ্বিতীয় সূত্র সমীকরণের অভিব্যক্তি থেকে। তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রটিকে বিবর্তন বর্ণনা করার জন্য গতির সমীকরণ হিসাবে লেখা যেতে পারে, যা দেখায় যে রাসায়নিক তাপগতিবিদ্যার পরিপ্রেক্ষিতে প্রাকৃতিক নির্বাচনকে প্রকাশ করে প্রাকৃতিক নির্বাচন এবং ন্যূনতম ক্রিয়ার নীতি কীভাবে সংযুক্ত করা যেতে পারে। এই দৃষ্টিতে, বিবর্তন শক্তির ঘনত্বের মধ্যে পার্থক্যের সম্ভাব্য পথগুলি অন্বেষণ করে এবং তাই এনট্রপি সবচেয়ে দ্রুত বৃদ্ধি করে। সুতরাং, একটি জীব একটি শক্তি স্থানান্তর প্রক্রিয়া হিসাবে কাজ করে এবং উপকারী মিউটেশনগুলি ধারাবাহিক জীবগুলিকে তাদের পরিবেশের মধ্যে আরও বেশি শক্তি স্থানান্তর করতে দেয়। দ্বিতীয় আইনের প্রবণতাকে প্রতিহত করা দ্বিতীয় আইনের বিশ্লেষণ বৈজ্ঞানিক ও প্রকৌশল বিশ্লেষণে মূল্যবান যে এটি শুধুমাত্র শক্তি বিশ্লেষণের তুলনায় বেশ কয়েকটি সুবিধা প্রদান করে, যার মধ্যে রয়েছে শক্তির গুণমান (বা এক্সার্জির পরিমাণ) নির্ধারণের ভিত্তি, মৌলিক শারীরিক ঘটনাগুলি বোঝা, কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন এবং অনুকূলকরণের উন্নতি, বা জীবন্ত ব্যবস্থা সম্পর্কে আমাদের বোঝাপড়া আরও বাড়িয়ে তোলা। দ্বিতীয় সূত্রটি বিশৃঙ্খলা এবং অভিন্নতা বা অভ্যন্তরীণ ও বাহ্যিক ভারসাম্যের প্রতি সর্বজনীন প্রবণতা বর্ণনা করে। এর অর্থ হল প্রকৃত, অ-আদর্শ প্রক্রিয়াগুলি এনট্রপি উৎপাদন ঘটায়। পদার্থ এবং শক্তির প্রবাহ বা স্থানান্তরের মাধ্যমেও এনট্রপি একটি সিস্টেমে বা থেকে স্থানান্তরিত হতে পারে। ফলস্বরূপ, এনট্রপি উৎপাদন অপরিহার্যভাবে সিস্টেমের এনট্রপি বৃদ্ধি করে না। প্রকৃতপক্ষে একটি সিস্টেমে এনট্রপি বা ব্যাধি স্বতঃস্ফূর্তভাবে হ্রাস পেতে পারে, যেমন একটি বিমানের গ্যাস টারবাইন ইঞ্জিন বন্ধ হওয়ার পরে শীতল হয়ে যায়, বা শীতের উপ-হিমায়িত তাপমাত্রায় বাইরে রাখা কাপে জলের মতো। পরেরটিতে, একটি তুলনামূলকভাবে অনিয়ন্ত্রিত তরল শীতল হয়ে যায় এবং স্বতঃস্ফূর্তভাবে হ্রাসপ্রাপ্ত ব্যাধিটির একটি স্ফটিকায়িত কাঠামোতে জমে যায় কারণ অণুগুলি একসাথে 'স্টিক' করে। এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে যদিও সিস্টেমের এনট্রপি হ্রাস পায়, সিস্টেমটি তার চারপাশের সাথে অভিন্নতার দিকে এগিয়ে যায়, বা তাপগতিবিদ্যার দিক থেকে আরও অনুরূপ হয়ে ওঠে। এটি একটি তৃতীয় শ্রেণীর প্রক্রিয়া, যা উপর বা নিচে এনট্রপি (এস) এবং সিস্টেম এবং তার পরিবেশের মধ্যে-উপরে বা নিচে অভিন্নতা (ওয়াই)-এর চারটি সংমিশ্রণকে বোঝায়। দ্বিতীয় সূত্রটি ধারণাগতভাবে নিম্নরূপ বলা যেতে পারেঃ পদার্থ এবং শক্তির অভিন্নতা বা অভ্যন্তরীণ ও বাহ্যিক ভারসাম্য, সর্বাধিক ব্যাধি (এনট্রপি)-র অবস্থায় পৌঁছানোর প্রবণতা রয়েছে। প্রকৃত ভারসাম্যহীন প্রক্রিয়াগুলি সর্বদা এনট্রপি তৈরি করে, যা মহাবিশ্বে ক্রমবর্ধমান বিশৃঙ্খলা সৃষ্টি করে, যেখানে আদর্শ বিপরীতমুখী প্রক্রিয়াগুলি কোনও এনট্রপি তৈরি করে না এবং এনট্রপিকে ধ্বংস করে এমন কোনও প্রক্রিয়া বিদ্যমান বলে জানা যায় না। একটি ব্যবস্থার অভিন্নতার দিকে এগিয়ে যাওয়ার প্রবণতা প্রতিহত করা যেতে পারে এবং দুটি জিনিসের সংমিশ্রণ দ্বারা ব্যবস্থাটি আরও সুশৃঙ্খল বা জটিল হয়ে উঠতে পারে, একটি কাজ বা এক্সার্জির উৎস এবং কিছু ধরণের নির্দেশনা বা বুদ্ধিমত্তা। যেখানে 'এক্সার্জি' হল কোনও শক্তির উৎস বা প্রবাহের তাপীয়, যান্ত্রিক, বৈদ্যুতিক বা রাসায়নিক কাজের সম্ভাবনা, এবং 'নির্দেশ বা বুদ্ধিমত্তা', চতুর্থ শ্রেণীর মধ্যে থাকা প্রক্রিয়াগুলির সেটের প্রেক্ষাপটে বোঝা যায় বা চিহ্নিত করা হয়। একটি চতুর্থ শ্রেণীর প্রক্রিয়া, রোবোটিক উৎপাদন এবং একটি কারখানায় যানবাহনের সমাবেশের উদাহরণ হিসাবে বিবেচনা করুন। রোবোটিক যন্ত্রপাতিতে বৈদ্যুতিক কাজের ইনপুট এবং নির্দেশাবলীর প্রয়োজন হয়, কিন্তু যখন সম্পন্ন হয়, তখন উৎপাদিত পণ্যগুলির আশেপাশের সাথে কম অভিন্নতা থাকে, বা যে কাঁচামাল থেকে তৈরি করা হয়েছিল তার তুলনায় বেশি জটিলতা (উচ্চতর ক্রম) থাকে। এইভাবে, সিস্টেম এনট্রপি বা ব্যাধি হ্রাস পায় এবং সিস্টেম এবং তার পরিবেশের মধ্যে অভিন্নতার প্রবণতা প্রতিহত হয়। এই উদাহরণে, নির্দেশাবলী, সেইসাথে কাজের উৎস সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ বা বাহ্যিক হতে পারে এবং তারা সিস্টেমের সীমানা অতিক্রম করতে পারে বা নাও করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, নির্দেশাবলী প্রাক-কোডেড হতে পারে এবং বৈদ্যুতিক কাজটি সাইটে একটি শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থায় সংরক্ষণ করা যেতে পারে। বিকল্পভাবে, যন্ত্রপাতির নিয়ন্ত্রণ একটি যোগাযোগ নেটওয়ার্কের মাধ্যমে দূরবর্তী ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে হতে পারে, যখন বৈদ্যুতিক কাজ স্থানীয় বৈদ্যুতিক গ্রিড থেকে কারখানায় সরবরাহ করা হয়। উপরন্তু, মানুষ সরাসরি সম্পূর্ণ বা আংশিকভাবে, রোবোটিক যন্ত্রপাতি উৎপাদনে যে ভূমিকা পালন করে তা পালন করতে পারে। এই ক্ষেত্রে, নির্দেশাবলী জড়িত থাকতে পারে, তবে কাজের দিকনির্দেশনা বা প্রয়োগের জন্য বুদ্ধিমত্তা সরাসরি বা পরোক্ষভাবে এমনভাবে দায়বদ্ধ যাতে বিশৃঙ্খলা এবং অভিন্নতার প্রবণতা প্রতিহত করা যায়। আরেকটি উদাহরণ হিসাবে, উষ্ণ পরিবেশে জলের রেফ্রিজারেশন বিবেচনা করুন। রেফ্রিজারেশনের কারণে, তাপ বের করা হয় বা জল থেকে প্রবাহিত হতে বাধ্য করা হয়। ফলস্বরূপ, জলের তাপমাত্রা এবং এনট্রপি হ্রাস পায় এবং সিস্টেমটি তার উষ্ণ পরিবেশের সাথে অভিন্নতা থেকে আরও দূরে চলে যায়। গুরুত্বপূর্ণ বিষয়টি হল যে রেফ্রিজারেশনের জন্য শুধুমাত্র কাজের একটি উৎসের প্রয়োজন হয় না, এর জন্য পরিকল্পিত সরঞ্জামের পাশাপাশি পছন্দসই রেফ্রিজারেশন প্রভাব অর্জনের জন্য প্রাক-কোডেড বা সরাসরি কার্যকরী বুদ্ধিমত্তা বা নির্দেশাবলীর প্রয়োজন হয়। পর্যবেক্ষণ হল এই বোঝার ভিত্তি যে চতুর্থ শ্রেণীর প্রক্রিয়াগুলির জন্য এক্সার্জির উৎসের পাশাপাশি বুদ্ধি বা নির্দেশের উৎস বা রূপ উভয়ই প্রয়োজন। জীবজগতের ক্ষেত্রে, সূর্যালোক পৃথিবীর কার্যত সমস্ত জীবনের জন্য এক্সার্জির উৎস প্রদান করে, অর্থাৎ। সূর্যালোক সরাসরি (উদ্ভিদের জন্য) বা পরোক্ষভাবে খাদ্যের জন্য (প্রাণীর জন্য)। লক্ষ্য করুন যে একটি নির্দিষ্ট বর্ণালী এবং দিকনির্দেশক বন্টন সহ সূর্যালোকের কাজের সম্ভাবনা বা এক্সার্জির একটি নির্দিষ্ট মান থাকবে যা শক্তি প্রবাহ বা এক্সার্জির পরিমাণের শতাংশ হিসাবে প্রকাশ করা যেতে পারে। সমগ্র পৃথিবীর মতো, জীবন্ত জিনিসগুলি এই শক্তি ব্যবহার করে, এনট্রপি (দ্বিতীয় সূত্র) তৈরি করার সময় শক্তিকে অন্যান্য রূপে (প্রথম সূত্র) রূপান্তরিত করে এবং এর ফলে শক্তির এক্সার্জি বা গুণমানকে হ্রাস করে। উদাহরণস্বরূপ, জীবনধারণ বা একটি বীজের বৃদ্ধির জন্য, জীবন্ত কোষের প্রতিলিপি তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় বিস্তৃত সমাবেশে পরমাণু এবং অণুগুলির ক্রমাগত বিন্যাস প্রয়োজন। জীবিত প্রাণীর মধ্যে এই সমাবেশ অভিন্নতা এবং বিশৃঙ্খলা হ্রাস করে, দ্বিতীয় সূত্র দ্বারা বর্ণিত বিশৃঙ্খলা এবং অভিন্নতার প্রতি সর্বজনীন প্রবণতাকে প্রতিহত করে। একটি উচ্চমানের শক্তির উৎস ছাড়াও, এই প্রবণতাকে প্রতিহত করার জন্য এক ধরনের নির্দেশনা বা বুদ্ধিমত্তার প্রয়োজন হয়, যা প্রাথমিকভাবে ডিএনএ/আরএনএ-তে থাকে। লক্ষ্য করুন যে, নির্দেশনা বা বুদ্ধিমত্তার অভাবে, উচ্চমানের শক্তি নিজেই একটি বাড়ির মতো জটিল সমাবেশ তৈরি করার জন্য যথেষ্ট নয়। চতুর্থের বিপরীতে প্রথম শ্রেণীর একটি উদাহরণ হিসাবে, যদিও প্রচুর শক্তি বা এক্সার্জি রয়েছে, দ্বিতীয় টর্নেডো কখনই পূর্ববর্তী টর্নেডো দ্বারা ধ্বংস হওয়া একটি শহরকে পুনর্নির্মাণ করবে না, পরিবর্তে এটি বিশৃঙ্খলা এবং অভিন্নতা (বিভাগ 1) বৃদ্ধি করে, যা দ্বিতীয় সূত্র দ্বারা বর্ণিত প্রবণতা। একটি সম্পর্কিত যুক্তি হল যে, অসম্ভব হলেও, কোটি কোটি বছর বা কোটি কোটি সম্ভাবনা সত্ত্বেও, কোনও বুদ্ধিমত্তার অভাবে নির্জীব পদার্থ থেকে কি জীবনের উৎপত্তি হয়েছিল? এই সম্পর্কিত যে প্রশ্নগুলি কেউ জিজ্ঞাসা করতে পারেন সেগুলির মধ্যে রয়েছে; খাদ্য সরবরাহকারী মানুষ কি ডি. এন. এ/আর. এন. এ ছাড়া বাঁচতে পারে, অথবা বিদ্যুৎ সরবরাহকারী একটি বাড়ি কি মানুষ বা নির্দেশনা বা প্রোগ্রামিংয়ের উৎস ছাড়া বনে তৈরি করা যেতে পারে, অথবা একটি ফ্রিজ কি বিদ্যুৎ দিয়ে চলতে পারে কিন্তু তার কার্যকরী কম্পিউটার নিয়ন্ত্রণ বোর্ড ছাড়া? দ্বিতীয় আইনটি নিশ্চয়তা দেয় যে, আমরা যদি একটি বাড়ি তৈরি করি তবে সময়ের সাথে সাথে এটি ভেঙে পড়ার প্রবণতা থাকবে বা বিশৃঙ্খল অবস্থার দিকে ঝুঁকবে। অন্যদিকে, জঙ্গলের মধ্যে দিয়ে হেঁটে যাওয়ার সময় যদি আমরা একটি বাড়ি খুঁজে পাই, তাহলে আমরা সম্ভবত এই সিদ্ধান্তে পৌঁছাই যে কেউ এটি তৈরি করেছে, এই সিদ্ধান্তে পৌঁছনোর পরিবর্তে যে আদেশটি এলোমেলোভাবে এসেছিল। আমরা জানি যে, জীবন্ত কোষের গঠন ও কার্যকারিতা অথবা প্রোটিন সমাবেশ/ভাঁজ করার প্রক্রিয়া অত্যন্ত জটিল। বুদ্ধির উৎস দ্বারা পরিচালিত না হয়ে জীবন কি আসতে পারত-ফলস্বরূপ, সময়ের সাথে সাথে, মানুষের মস্তিষ্ক এবং তার বুদ্ধি, কম্পিউটার, শহর, প্রেমের গুণমান এবং সঙ্গীত বা চারুকলার সৃষ্টির মতো বিষয়গুলির ফলস্বরূপ? বিশৃঙ্খলা এবং অভিন্নতার প্রতি দ্বিতীয় আইনের প্রবণতা এবং এই প্রাকৃতিক প্রবণতাকে প্রতিহত করার জন্য চতুর্থ শ্রেণীর প্রক্রিয়াগুলির পার্থক্য, এই প্রশ্নগুলির উত্তর দেওয়ার জন্য আমাদের অনুসন্ধানে বিবেচনা করার জন্য মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। এনট্রপি এবং জীবনের উৎপত্তি জীবনের উৎপত্তির ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রটি জীবনের আরও বিকাশের তুলনায় অনেক বেশি জটিল একটি বিষয়, যেহেতু প্রথম জৈবিক জীবন রূপগুলি কীভাবে উদ্ভূত হয়েছিল তার কোনও "মানক মডেল" নেই, কেবলমাত্র বেশ কয়েকটি প্রতিযোগিতামূলক অনুমান রয়েছে। সমস্যাটি অ্যাবিওজেনেসিসের প্রেক্ষাপটে আলোচনা করা হয়েছে, যা ধীরে ধীরে প্রাক-ডারউইনিয়ান রাসায়নিক বিবর্তনকে বোঝায়। 1924 সালে, আলেকজান্ডার ওপেরিন পরামর্শ দিয়েছিলেন যে নির্জীব অণু থেকে প্রাথমিক জীবন রূপ তৈরির জন্য পর্যাপ্ত শক্তি একটি "আদিম স্যুপে" সরবরাহ করা হয়েছিল। একটি সম্পর্কিত বিষয় হল জীবনের আবির্ভাবের সম্ভাবনা, যা বেশ কয়েকটি গবেষণায় আলোচনা করা হয়েছে, উদাহরণস্বরূপ রাসেল ডুলিটল। জীবজগতে জৈবিক জটিলতা হিসাবে প্রকাশিত শৃঙ্খলার বিবর্তন এবং নির্দিষ্ট নির্জীব ব্যবস্থায় শৃঙ্খলার উৎপত্তি "ডারউইনিয়ান ডাইনামিক" নামক একটি সাধারণ মৌলিক নীতি মেনে চলার জন্য প্রস্তাব করা হয়েছিল। তাপগতিবিদ্যার ভারসাম্য থেকে দূরে থাকা তুলনামূলকভাবে সহজ অ-জৈবিক ব্যবস্থায় কীভাবে অণুবীক্ষণিক ক্রম তৈরি হয় তা প্রথমে বিবেচনা করে ডারউইনিয়ান গতিবিদ্যার সূত্রপাত করা হয়েছিল। টর্নেডো, হারিকেন)। এরপরে বিবেচনাটি সংক্ষিপ্ত, আর. এন. এ অণুগুলির প্রতিলিপিতে প্রসারিত করা হয়েছিল যা আর. এন. এ বিশ্বের জীবনের প্রাচীনতম রূপগুলির অনুরূপ বলে মনে করা হয়। এটি দেখানো হয়েছিল যে অ-জৈবিক ব্যবস্থায় এবং আর. এন. এ প্রতিলিপিতে অন্তর্নিহিত ক্রম-উৎপাদন প্রক্রিয়া মূলত একই রকম। এই পদ্ধতিটি বিবর্তনের সঙ্গে তাপগতিবিদ্যার সম্পর্কের পাশাপাশি ডারউইনের তত্ত্বের অভিজ্ঞতাগত বিষয়বস্তু স্পষ্ট করতে সহায়তা করে। 2009 সালে, পদার্থবিজ্ঞানী কারো মাইকেলিয়ান জীবনের উৎপত্তির জন্য একটি তাপগতিবিদ্যার অপচয় তত্ত্ব প্রকাশ করেন যেখানে জীবনের মৌলিক অণুগুলি; নিউক্লিক অ্যাসিড, অ্যামিনো অ্যাসিড, কার্বোহাইড্রেট (শর্করা) এবং লিপিডগুলি মূলত মাইক্রোস্কোপিক অপচয়কারী কাঠামো (প্রিগোগাইনের অপচয়কারী কাঠামোর মাধ্যমে) হিসাবে সমুদ্র পৃষ্ঠে রঞ্জক হিসাবে উত্পাদিত হয়েছিল বলে মনে করা হয় যাতে আর্কিয়ানের সময় পৃথিবীর পৃষ্ঠে আগত সৌর আলোর ইউভিসি প্রবাহকে উত্তাপে শোষণ ও অপচয় করা যায়, ঠিক যেমন আজকের দৃশ্যমান অঞ্চলে জৈব রঞ্জকগুলি করে। এই ইউভিসি রঞ্জকগুলি সৌর আলোর ইউভিসি প্রবাহের অধীনে এইচসিএন এবং এইচ2ও-এর মতো আরও সাধারণ এবং সহজ অগ্রদূত অণু থেকে ফটোকেমিক্যাল ডিসিপেটিভ কাঠামোর মাধ্যমে গঠিত হয়েছিল। মূল রঞ্জকগুলির (জীবনের মৌলিক অণু) তাপগতিবিদ্যার কাজ ছিল সৌর ফোটন প্রবাহের অধীনে প্রারম্ভিক জীবমণ্ডলের এনট্রপি উৎপাদন বৃদ্ধি করা এবং এটি প্রকৃতপক্ষে আজ জীবমণ্ডলের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ তাপগতিবিদ্যার কাজ হিসাবে রয়ে গেছে, তবে এখন মূলত দৃশ্যমান অঞ্চলে যেখানে ফোটনের তীব্রতা বেশি এবং জৈব সংশ্লেষিত পথগুলি আরও জটিল, যা ইউভিসি আলোর পরিবর্তে নিম্ন শক্তি দৃশ্যমান আলো থেকে রঞ্জকগুলিকে সংশ্লেষিত করার অনুমতি দেয় যা আর পৃথিবীর পৃষ্ঠে পৌঁছায় না। জেরেমি ইংল্যান্ড জীবনের উৎপত্তি সম্পর্কে পদার্থবিজ্ঞানের একটি অনুমান তৈরি করেছিলেন, যাকে তিনি 'অপচয়-চালিত অভিযোজন' বলে অভিহিত করেছেন। এই অনুমান অনুযায়ী, অণুর এলোমেলো গোষ্ঠীগুলি আরও দক্ষতার সাথে পরিবেশ থেকে তাপ শোষণ ও অপচয় করার জন্য স্ব-সংগঠিত হতে পারে। তাঁর অনুমান বলে যে এই ধরনের স্ব-সংগঠিত ব্যবস্থা ভৌত জগতের একটি সহজাত অংশ। অন্যান্য ধরনের এনট্রপি এবং জীবনকে সংজ্ঞায়িত করতে তাদের ব্যবহার একটি তাপগতিবিদ্যার মতো, একটি তথ্য ব্যবস্থার এনট্রপির অনুরূপ ধারণা রয়েছে যাকে তথ্য এনট্রপি বলা হয়। এখানে, এনট্রপি হল তথ্যের নতুনত্বের বৃদ্ধি বা হ্রাসের একটি পরিমাপ। নতুন তথ্যের পথ প্রবাহ একটি পরিচিত প্যাটার্ন দেখায়। তারা সম্ভাব্য ফলাফলের সংখ্যা একইভাবে বৃদ্ধি বা হ্রাস করার প্রবণতা দেখায় যেমন তাপগতিবিদ্যার এনট্রপির পরিমাপগুলি অবস্থার স্থান বৃদ্ধি বা হ্রাস করে। তাপগতিবিদ্যার এনট্রপির মতো, তথ্য এনট্রপি একটি লগারিদমিক স্কেল ব্যবহার করেঃ-পি (এক্স) লগ পি (এক্স), যেখানে পি হল কিছু ফলাফল x-এর সম্ভাবনা। তথ্য এনট্রপি হ্রাস তথ্য ব্যবস্থায় কম সংখ্যক সম্ভাব্য ফলাফলের সাথে যুক্ত। 1984 সালে, ব্রুকস এবং উইলি পরিবেশে মুক্ত শক্তির সাথে সম্পর্কিত প্রজাতির জনসংখ্যার মধ্যে এনট্রপি হ্রাসের যোগফলের পরিমাপ হিসাবে প্রজাতি এনট্রপির ধারণাটি প্রবর্তন করেছিলেন। ব্রুকস-উইলি এনট্রপি এনট্রপি পরিবর্তনের তিনটি বিভাগকে দেখেঃ তথ্য, সংহতি এবং বিপাক। তথ্য এনট্রপি এখানে উপস্থিত বংশগতির সমস্ত সম্ভাব্য সংমিশ্রণ রেকর্ড করার ক্ষেত্রে জেনেটিক তথ্যের দক্ষতা পরিমাপ করে। কোহেশন এনট্রপি একটি জনসংখ্যার মধ্যে যৌন সংযোগের দিকে নজর দেয়। মেটাবলিক এনট্রপি হল পরিচিত রাসায়নিক এনট্রপি যা জনসংখ্যার সাথে তার বাস্তুতন্ত্রের তুলনা করতে ব্যবহৃত হয়। এই তিনটির যোগফল হল ননকুইলিব্রিয়াম এনট্রপির একটি পরিমাপ যা জনসংখ্যা স্তরে বিবর্তনকে চালিত করে। অ্যাক্টা বায়োথিওরেটিকাতে হেলম্যানের 2022 সালের একটি নিবন্ধে এই তিন ধরনের এনট্রপির একটি বিচ্যুতি পরিমাপ চিহ্নিত করার পরামর্শ দেওয়া হয়েছেঃ তাপগতিবিদ্যার এনট্রপি, তথ্য এনট্রপি এবং প্রজাতি এনট্রপি। যেখানে এই তিনটি অতিরিক্ত নির্ধারিত হবে, সেখানে একটি আনুষ্ঠানিক স্বাধীনতা থাকবে যা ন্যূনতম সংখ্যক মাত্রা থেকে কাইরালিটি কীভাবে উদ্ভূত হয় তার অনুরূপ। একবার পরমাণুর জন্য কমপক্ষে চারটি বিন্দু থাকলে, উদাহরণস্বরূপ, একটি অণুর মধ্যে যার একটি কেন্দ্রীয় পরমাণু রয়েছে, বাম এবং ডান এনানটিওমারগুলি সম্ভব। সাদৃশ্য অনুসারে, একবার জীবন্ত ব্যবস্থায় এনট্রপিতে অতিরিক্ত নির্ধারণের একটি সীমা পৌঁছে গেলে, একটি অভ্যন্তরীণ অবস্থার স্থান থাকবে যা সিস্টেমের ক্রিয়াকলাপের ক্রমের অনুমতি দেয়। সেই অভ্যন্তরীণ শৃঙ্খলা প্রক্রিয়াটি নির্জীব ব্যবস্থা থেকে জীবনযাপনের পার্থক্য করার জন্য একটি সীমা। এনট্রপি এবং বহির্জাগতিক জীবনের অনুসন্ধান 1964 সালে, জেমস লাভলক নাসার অনুরোধ করা বিজ্ঞানীদের একটি দলের মধ্যে ছিলেন যাতে আসন্ন মহাকাশ অভিযানের সময় মঙ্গলে জীবনের সন্ধানের জন্য একটি তাত্ত্বিক জীবন-সনাক্তকরণ ব্যবস্থা তৈরি করা যায়। এই সমস্যা সম্পর্কে চিন্তা করার সময় লাভলক বিস্মিত হয়েছিলেন যে "আমরা কীভাবে নিশ্চিত হতে পারি যে মঙ্গলের জীবন, যদি থাকে, পৃথিবীর জীবনযাত্রার উপর ভিত্তি করে পরীক্ষায় নিজেকে প্রকাশ করবে?" লাভলকের কাছে মূল প্রশ্ন ছিল "জীবন কী, এবং এটিকে কীভাবে স্বীকৃতি দেওয়া উচিত?" জেট প্রপালশন ল্যাবরেটরিতে তাঁর কয়েকজন সহকর্মীর সঙ্গে এই বিষয়ে কথা বলার সময় তাঁকে জিজ্ঞাসা করা হয়েছিল যে মঙ্গলে প্রাণের সন্ধানের জন্য তিনি কী করবেন। এর উত্তরে লাভলক বলেন, "আমি এনট্রপি হ্রাসের সন্ধান করব, কারণ এটি অবশ্যই জীবনের একটি সাধারণ বৈশিষ্ট্য হতে হবে।" 2013 সালে, আজুয়া-বুস্টোস এবং ভেগা যুক্তি দিয়েছিলেন যে, পৃথিবী এবং মহাবিশ্বের অন্য কোথাও যে ধরনের জীবন রূপের কল্পনা করা যেতে পারে তা উপেক্ষা করে, তাদের চারপাশ থেকে প্রাপ্ত মুক্ত শক্তির ব্যয়ে তাদের অভ্যন্তরীণ এনট্রপি হ্রাস করার বৈশিষ্ট্যটি সকলের মধ্যে ভাগ করে নেওয়া উচিত। যেহেতু এনট্রপি একটি সিস্টেমে ব্যাধিটির মাত্রার পরিমাণ নির্ধারণের অনুমতি দেয়, তাই যে কোনও কল্পিত জীবন রূপের অবশ্যই তার তাৎক্ষণিক সহায়ক পরিবেশের তুলনায় উচ্চতর মাত্রা থাকতে হবে। এই লেখকরা দেখিয়েছেন যে শুধুমাত্র ফ্র্যাক্টাল গণিত বিশ্লেষণ ব্যবহার করে, তারা সহজেই জীবিত প্রক্রিয়াগুলির কাঠামোগত জটিলতার পার্থক্যের মাত্রা (এবং এইভাবে এনট্রপি) তাদের অনুরূপ অজৈব পরিবেশ থেকে পৃথক সত্তা হিসাবে পরিমাপ করতে পারে। এই পদ্ধতিটি পরিপূরক ডেটাসেটের (অঙ্গসংস্থান, রঙ, তাপমাত্রা, পিএইচ, আইসোটোপিক গঠন ইত্যাদি) এনট্রপি পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে সৌরজগতে এবং সম্প্রতি আবিষ্কৃত এক্সোপ্ল্যানেট উভয় ক্ষেত্রেই জীবনের অজানা রূপগুলির ভবিষ্যতের সনাক্তকরণের অনুমতি দিতে পারে। মনোবিজ্ঞানে এনট্রপি ব্যাধি হিসাবে এনট্রপির ধারণাটি তাপগতিবিদ্যা থেকে মনোবিজ্ঞানে স্থানান্তরিত হয়েছে পোলিশ মনোরোগ বিশেষজ্ঞ আন্তোনি কেপিংস্কি দ্বারা, যিনি স্বীকার করেছেন যে তিনি এরউইন শ্রোডিঙ্গার দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়েছিলেন। মানসিক ব্যাধি (তথ্য বিপাক তত্ত্ব) ব্যাখ্যা করার জন্য তৈরি তাঁর তাত্ত্বিক কাঠামোতে, জীব এবং অন্যান্য ব্যবস্থার মধ্যে পার্থক্যকে শৃঙ্খলা বজায় রাখার ক্ষমতা হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। নির্জীব পদার্থের বিপরীতে, জীবগুলি তাদের শারীরিক কাঠামো এবং অভ্যন্তরীণ জগতের নির্দিষ্ট ক্রম বজায় রাখে যা তারা তাদের চারপাশে এবং নতুন প্রজন্মের কাছে চাপিয়ে দেয়। কোনও জীব বা প্রজাতির জীবন সেই ক্ষমতা হারানোর সঙ্গে সঙ্গে শেষ হয়ে যায়। সেই ক্রম বজায় রাখার জন্য জীব এবং তার আশেপাশের মধ্যে ক্রমাগত তথ্য বিনিময় প্রয়োজন। উচ্চতর জীবের মধ্যে, তথ্য প্রধানত সংবেদনশীল রিসেপ্টরগুলির মাধ্যমে অর্জিত হয় এবং স্নায়ুতন্ত্রে বিপাক হয়। ফলাফল হল ক্রিয়া-এক ধরনের গতি, উদাহরণস্বরূপ গতি, কথা বলা, অঙ্গগুলির অভ্যন্তরীণ গতি, হরমোনের নিঃসরণ ইত্যাদি। একটি জীবের প্রতিক্রিয়া অন্য জীবের জন্য একটি তথ্যগত সংকেত হয়ে ওঠে। তথ্য বিপাক, যা জীবন্ত ব্যবস্থাকে শৃঙ্খলা বজায় রাখার অনুমতি দেয়, কেবল তখনই সম্ভব যদি মূল্যের একটি শ্রেণিবিন্যাস বিদ্যমান থাকে, কারণ জীবের কাছে আসা সংকেতগুলি অবশ্যই কাঠামোগত হতে হবে। মানুষের মধ্যে যে শ্রেণিবিন্যাসের তিনটি স্তর রয়েছে, অর্থাৎ। জৈবিক, আবেগগত এবং সামাজিক-সাংস্কৃতিক। কেপিংস্কি ব্যাখ্যা করেছিলেন যে কীভাবে সেই শ্রেণিবিন্যাসের বিকৃতির কারণে বিভিন্ন মানসিক ব্যাধি ঘটে এবং এর পুনরুদ্ধারের মাধ্যমে মানসিক স্বাস্থ্যে ফিরে আসা সম্ভব। স্ট্রুজিক এই ধারণাটি অব্যাহত রেখেছিলেন, যিনি প্রস্তাব করেছিলেন যে কেপিংস্কির তথ্য বিপাক তত্ত্বকে লিওন ব্রিলউইনের তথ্যের নেতিবাচক নীতির সম্প্রসারণ হিসাবে দেখা যেতে পারে। 2011 সালে, হির্শ ও অন্যান্যরা মনোবিজ্ঞানীদের কাছে "মনস্তাত্ত্বিক এনট্রপি" ধারণাটি পুনরায় চালু করেন। একইভাবে কেপিন্সকির ক্ষেত্রে, এই লেখকরা উল্লেখ করেছেন যে অনিশ্চয়তা ব্যবস্থাপনা যে কোনও জীবের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষমতা। প্রতিযোগিতামূলক উপলব্ধিমূলক এবং আচরণগত সামর্থ্যের মধ্যে দ্বন্দ্বের কারণে উদ্ভূত অনিশ্চয়তা উদ্বেগ হিসাবে বিষয়গতভাবে অনুভব করা হয়। হির্শ এবং তাঁর সহযোগীরা প্রস্তাব করেছিলেন যে উপলব্ধিমূলক এবং আচরণগত উভয় ক্ষেত্রকেই সম্ভাব্যতা বিতরণ হিসাবে ধারণা করা যেতে পারে এবং প্রদত্ত উপলব্ধিমূলক বা আচরণগত অভিজ্ঞতার সাথে সম্পর্কিত অনিশ্চয়তার পরিমাণ ক্লড শ্যাননের এনট্রপি সূত্রের পরিপ্রেক্ষিতে পরিমাপ করা যেতে পারে। আপত্তি এনট্রপি ভারসাম্য ব্যবস্থার জন্য ভালভাবে সংজ্ঞায়িত, তাই দ্বিতীয় সূত্রটির সম্প্রসারণ এবং জৈবিক ব্যবস্থায় এনট্রপির বিরোধিতা, বিশেষত যেহেতু এটি বিবর্তন তত্ত্বকে সমর্থন বা অসম্মান করার জন্য এর ব্যবহারের সাথে সম্পর্কিত, বলা হয়েছে। জীবন্ত ব্যবস্থা এবং প্রকৃতপক্ষে মহাবিশ্বের অন্যান্য অনেক ব্যবস্থা ও প্রক্রিয়া ভারসাম্য থেকে অনেক দূরে কাজ করে। যাইহোক, এনট্রপি একটি সিস্টেমের অবস্থার সম্ভাবনার উপর ভিত্তি করে আরও বিস্তৃতভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, সিস্টেমটি একটি গতিশীল কিনা (যার জন্য ভারসাম্য প্রাসঙ্গিক হতে পারে)। এমনকি সেই ভৌত ব্যবস্থাগুলিতেও যেখানে ভারসাম্য প্রাসঙ্গিক হতে পারে, (1) জীবজগত বিচ্ছিন্নভাবে টিকে থাকতে পারে না এবং (2) তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় নীতির জন্য স্বল্পতম পথে মুক্ত শক্তিকে এনট্রপিতে রূপান্তরিত করার প্রয়োজন হয় নাঃ জীবজগত সূর্যালোক বা শক্তি সমৃদ্ধ রাসায়নিক যৌগ থেকে শক্তি শোষণ করে এবং পরিশেষে এনট্রপি হিসাবে পরিবেশে শক্তির কিছু অংশ ফিরিয়ে দেয় (সাধারণত তাপ এবং জল ও কার্বন ডাই অক্সাইডের মতো কম মুক্ত-শক্তি যৌগগুলির আকারে)। বেলজিয়ামের বিজ্ঞানী ইলিয়া প্রিগোগিন তাঁর সমস্ত গবেষণা জুড়ে এই অধ্যয়নের ধারায় অবদান রেখেছেন এবং সেই ধারণাগত সীমা সমাধানের চেষ্টা করেছেন, যা তাঁকে 1977 সালে নোবেল পুরস্কার জিততেও পরিচালিত করেছে। তাঁর অন্যতম প্রধান অবদান ছিল ডিসিপেটিভ সিস্টেমের ধারণা, যা ভারসাম্যহীন অবস্থায় মুক্ত সিস্টেমের তাপগতিবিদ্যা বর্ণনা করে। অ্যাবিওজেনেসিস অ্যাডাপটিভ সিস্টেম কমপ্লেক্স সিস্টেম ইকোলজিক্যাল এনট্রপি-জৈবিক বাস্তুতন্ত্রের অধ্যয়নে জীববৈচিত্র্যের একটি পরিমাপ-কার্যকর কাজ করার এবং আরও সংগঠিত এনট্রপি (অর্ডার এবং ডিসঅর্ডার) এক্সট্রপি বৃদ্ধির জন্য একটি গতিশীল সিস্টেমের প্রবণতার একটি পরিমাপ-একটি রূপক শব্দ যা একটি জীবন্ত বা সাংগঠনিক সিস্টেমের বুদ্ধিমত্তা, কার্যকরী ক্রম, জীবনীশক্তি, শক্তি, জীবন, অভিজ্ঞতা এবং উন্নতি ও বৃদ্ধির জন্য ক্ষমতা এবং ড্রাইভের পরিমাণকে সংজ্ঞায়িত করে-নেতিবাচক এনট্রপি স্ব-সংগঠনের জন্য একটি সংক্ষিপ্ত কথ্য বাক্যাংশ-অ-ভারসাম্য তাপগতিবিদ্যায়, এনট্রপি এবং অপচয়কারী কাঠামো স্ব-সংগঠনের ঘটনার (প্যাটার্ন) সাথে যুক্ত। জীবন ব্যবস্থা এবং এর উপ-ব্যবস্থা কিছু মাত্রায় স্ব-সংগঠন সহ বিচ্ছিন্নকারী কাঠামো। আরও পড়ুন শ্নাইডার, ই. এবং সাগান, ডি. (2005)। ইনটু দ্য কুলঃ এনার্জি ফ্লো, থার্মোডাইনামিক্স এবং লাইফ। ইউনিভার্সিটি অফ শিকাগো প্রেস, শিকাগো লা সেরা, পি. (2003)। মনোবিজ্ঞানের প্রথম সূত্রটি হল তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রঃ মনের সক্রিয় বিবর্তনীয় মডেল এবং মানব মনস্তাত্ত্বিক ঘটনার প্রজন্ম, হিউম্যান নেচার রিভিউ 3:440-447। মোরোজ, এ। (2011)। জীববিজ্ঞান এবং পদার্থবিজ্ঞানে সাধারণ চরমপন্থা। এলসেভিয়ার ইনসাইটস, নিউইয়র্ক। জন আর উডওয়ার্ড (2010)। কৃত্রিম জীবন, তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র এবং কোলমোগোরভ জটিলতা। কৃত্রিম জীবন, তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র এবং কোলমোগোরভ জটিলতা। 2010 আই. ই. ই. ই ইন্টারন্যাশনাল কনফারেন্স অন প্রগ্রেস ইন ইনফরম্যাটিক্স অ্যান্ড কম্পিউটিং খণ্ড। 2 পৃষ্ঠাগুলি 1266-1269 আই. ই. ই. ই বাইরের লিঙ্কগুলি মহাবিশ্বের তাপগতিবিদ্যার বিবর্তন pi.physik.uni-bonn.de ~ ক্রিস্টিনজ তাপগতিবিদ্যার এনট্রপি জৈবিক বিবর্তন জৈব পদার্থবিজ্ঞান