Entropy and life
تھرموڈینامک مقدار اینٹروپی اور زندگی کی ابتدا اور ارتقا دونوں کے درمیان تعلق کے بارے میں تحقیق 20 ویں صدی کے اختتام کے آس پاس شروع ہوئی۔ 1910 میں، امریکی مورخ ہنری ایڈمز نے یونیورسٹی لائبریریوں اور تاریخ کے پروفیسرز کو ایک چھوٹا سا مجموعہ اے لیٹر ٹو امریکن ٹیچرز آف ہسٹری چھاپ کر تقسیم کیا جس میں تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون اور اینٹروپی کے اصول پر مبنی تاریخ کا نظریہ پیش کیا گیا تھا۔ 1944 کی کتاب زندگی کیا ہے؟ نوبل انعام یافتہ طبیعیات دان ایرون شروڈنگر نے اس شعبے میں مزید تحقیق کی حوصلہ افزائی کی۔ اپنی کتاب میں، شروڈنگر نے اصل میں کہا کہ زندگی منفی اینٹروپی، یا منفی کو کھلاتی ہے جیسا کہ اسے بعض اوقات کہا جاتا ہے، لیکن بعد کے ایڈیشن میں شکایات کے جواب میں خود کو درست کیا اور کہا کہ حقیقی ذریعہ مفت توانائی ہے۔ مزید حالیہ کام نے بحث کو گبز فری انرجی تک محدود کر دیا ہے کیونکہ زمین پر حیاتیاتی عمل عام طور پر مستقل درجہ حرارت اور دباؤ پر ہوتے ہیں، جیسے کہ ماحول میں یا سمندر کے نچلے حصے میں، لیکن انفرادی حیاتیات کے لیے مختصر مدت میں دونوں میں نہیں۔ اینٹروپی اور زندہ حیاتیات کے درمیان تعلقات کے بارے میں خیالات نے بہت سے سیاق و سباق میں مفروضوں اور قیاس آرائیوں کو متاثر کیا ہے، بشمول نفسیات، انفارمیشن تھیوری، زندگی کی ابتدا، اور ماورائے ارضی زندگی کا امکان۔ ابتدائی خیالات 1863 میں، روڈولف کلاسیئس نے اپنی مشہور یادداشت آن دی کنسنٹریشن آف رےز آف ہیٹ اینڈ لائٹ، اور آن دی لمٹس آف اس ایکشن شائع کی، جس میں انہوں نے اپنے اور ولیم تھامسن (لارڈ کیلون) کے کام پر مبنی ایک ابتدائی تعلق کا خاکہ پیش کیا، جو زندہ عمل اور ان کے نئے تیار کردہ اینٹروپی کے تصور کے درمیان ہے۔ اس کی بنیاد پر، نامیاتی ارتقاء کے ممکنہ تھرموڈینامک نقطہ نظر پر قیاس آرائیاں کرنے والے پہلے افراد میں سے ایک آسٹریا کے طبیعیات دان لڈوگ بولٹزمین تھے۔ 1875 میں، کلاسیئس اور کیلون کے کاموں کی بنیاد پر، بولٹزمین نے استدلال کیا: 1876 میں، امریکی سول انجینئر رچرڈ سیئرز میک کلوہ نے اپنے ٹریٹیز آن دی مکینیکل تھیوری آف ہیٹ اینڈ ایٹس ایپلی کیشن ٹو دی اسٹیم انجن میں، جو کہ تھرموڈینامکس کی ابتدائی نصابی کتاب تھی، جسمانی دنیا کے قوانین کے بارے میں بات کرنے کے بعد کہا ہے کہ "ایسا کوئی نہیں ہے جو جو جوول اور کارنوٹ کی دو عمومی تجاویز سے زیادہ مضبوط بنیاد پر قائم ہو ؛ جو ہمارے موضوع کے بنیادی قوانین تشکیل دیتے ہیں۔" میک کلوہ پھر یہ ظاہر کرتا ہے کہ ان دونوں قوانین کو ایک ہی اظہار میں اس طرح جوڑا جا سکتا ہے: جہاں اینٹروپی حرارت کی ایک تفریق مقدار تھرموڈینامک نظام مطلق درجہ حرارت میک کلوہ میں منتقل ہوتی ہے تو میک کلوہ اعلان کرتا ہے کہ ان دونوں قوانین کے اطلاق، یعنی۔ جن کو فی الحال تھرموڈینامکس کا پہلا قانون اور تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون کہا جاتا ہے، وہ بے شمار ہیں: میک کلوہ ان قوانین کے اطلاق کی حد اور افادیت کی "زیادہ دلچسپ مثالیں" دیتے ہیں۔ ان کی پہلی مثال فزیولوجی ہے، جس میں وہ کہتے ہیں کہ "کسی جانور کا جسم، جو اسٹیمر یا لوکوموٹو سے کم نہیں ہے، واقعی ایک ہیٹ انجن ہے، اور ایک میں کھانے کی کھپت بالکل دوسرے میں ایندھن کے جلنے سے ملتی جلتی ہے۔ دونوں میں، کیمیائی عمل ایک جیسا ہے: جسے دہن کہا جاتا ہے۔" اس کے بعد وہ انٹوین لاوویسیئر کے تھیوری آف ریسپریشن کی بحث کو ہاضمہ، اخراج اور پسینے کے چکروں کے ساتھ شامل کرتا ہے، لیکن پھر لاوویسیئر کو حالیہ نتائج سے متصادم کرتا ہے، جیسے کہ رگڑ سے پیدا ہونے والی اندرونی گرمی، گرمی کے نئے نظریہ کے مطابق، میک کلوہ کے مطابق، جس میں کہا گیا ہے کہ "جسم کی گرمی سینے میں مرکوز ہونے کے بجائے عام طور پر اور یکساں طور پر پھیل جاتی ہے"۔ میک کلوہ پھر دوسرے قانون کی ایک مثال دیتے ہیں، جہاں وہ کہتے ہیں کہ رگڑ، خاص طور پر خون کی چھوٹی شریانوں میں، گرمی پیدا ہونی چاہیے۔ بلاشبہ، جانوروں کی طرف سے پیدا ہونے والی حرارت کا کچھ حصہ اس طرح پیدا ہوتا ہے۔ اس کے بعد وہ پوچھتا ہے: "لیکن اس رگڑ کا سبب بننے والی توانائی کا خرچ کہاں سے ہوا، اور خود کس کا حساب ہونا چاہیے؟" اس سوال کا جواب دینے کے لیے وہ حرارت کے مکینیکل نظریہ کی طرف رجوع کرتا ہے اور ڈھیلے انداز میں اس بات کا خاکہ پیش کرتا ہے کہ دل کیسا ہے جسے وہ "فورس پمپ" کہتا ہے، جو خون وصول کرتا ہے اور اسے جسم کے ہر حصے میں بھیجتا ہے، جیسا کہ ولیم ہاروی نے دریافت کیا، اور جو "انجن کے پسٹن کی طرح کام کرتا ہے اور اس پر منحصر ہوتا ہے اور اس کے نتیجے میں غذائیت اور اخراج کے چکر کی وجہ سے ہوتا ہے جو جسمانی یا نامیاتی زندگی کو برقرار رکھتا ہے۔" یہ امکان ہے کہ میک کلوہ نے اس دلیل کے کچھ حصوں کو مشہور کارنوٹ سائیکل پر مرتب کیا۔ آخر میں، وہ اپنی پہلی اور دوسری قانون کی دلیل کا خلاصہ اس طرح کرتے ہیں: منفی اینٹروپی 1944 کی کتاب زندگی کیا ہے؟ میں، آسٹریا کے طبیعیات دان ایرون شروڈنگر، جنہوں نے 1933 میں طبیعیات میں نوبل انعام جیتا تھا، نے اس زندگی کا نظریہ پیش کیا-تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون کے مطابق عام رجحان کے برعکس، جس میں کہا گیا ہے کہ ایک الگ تھلگ نظام کی اینٹروپی منفی اینٹروپی کو کھا کر اپنی اینٹروپی میں اضافہ-کمی یا مستقل رہتی ہے۔ دوسرے قانون کے باوجود نظام حیات میں تنظیم کے بڑھتے ہوئے مسئلے کو شروڈنگر پیراڈوکس کے نام سے جانا جاتا ہے۔ باب 6 کے اپنے نوٹ میں زندگی کیا ہے؟، تاہم، شروڈنگر نے منفی اینٹروپی کی اصطلاح کے استعمال پر تبصرہ کیا: شروڈنگر کا استدلال ہے کہ یہی وہ چیز ہے جو زندگی کو مادے کی تنظیم کی دیگر شکلوں سے ممتاز کرتی ہے۔ اس سمت میں، اگرچہ زندگی کی حرکیات کو دوسرے قانون کے رجحان کے خلاف جانے کے لیے استدلال کیا جا سکتا ہے، لیکن زندگی کسی بھی طرح سے اس قانون سے متصادم یا غلط نہیں ہے، کیونکہ یہ اصول کہ اینٹروپی صرف بڑھ سکتی ہے یا مستقل رہ سکتی ہے صرف ایک بند نظام پر لاگو ہوتا ہے جو اڈیبیٹک طور پر الگ تھلگ ہے، جس کا مطلب ہے کہ کوئی حرارت داخل نہیں ہو سکتی یا نہیں جا سکتی، اور جسمانی اور کیمیائی عمل جو زندگی کو ممکن بناتے ہیں وہ اڈیبیٹک تنہائی میں نہیں ہوتے، یعنی۔ زندہ نظام کھلے نظام ہیں۔ جب بھی کوئی نظام اپنے ماحول کے ساتھ حرارت یا مادے کا تبادلہ کر سکتا ہے، تو اس نظام کی اینٹروپی میں کمی دوسرے قانون کے ساتھ مکمل طور پر مطابقت رکھتی ہے۔ شروڈنگر نے سوال پوچھا: "جاندار کس طرح سڑنے سے بچتے ہیں؟" اس کا واضح جواب یہ ہے: "کھانے، پینے، سانس لینے اور (پودوں کے معاملے میں) ضم ہونے سے"۔ اگرچہ کسی جاندار کی ترتیب کو برقرار رکھنے کے لیے غذائی اجزاء سے حاصل ہونے والی توانائی ضروری ہے، لیکن شروڈنگر نے زندہ حیاتیات میں مشاہدہ کردہ ترتیب پیدا کرنے کے لیے یکساں طور پر ضروری دیگر مالیکیولز کے وجود کو بھی پیش گوئی سے پیش کیا: "کسی جاندار کا اپنے اوپر ترتیب کے سلسلے کو مرکوز کرنے اور اس طرح جوہری افراتفری میں سڑنے سے بچنے کا حیرت انگیز تحفہ-ایک مناسب ماحول سے ترتیب پینے کا-ایسا لگتا ہے کہ یہ اپیروڈک ٹھوس مادوں کی موجودگی سے جڑا ہوا ہے۔" اب ہم جانتے ہیں کہ یہ "اپیروڈک" کرسٹل ڈی این اے ہے، اور یہ کہ اس کی بے قاعدہ ترتیب معلومات کی ایک شکل ہے۔ "خلیے کے مرکزے میں موجود ڈی این اے میں سافٹ ویئر کی ماسٹر کاپی، نقل میں ہوتی ہے۔ ایسا لگتا ہے کہ یہ سافٹ ویئر خلیے پر مشتمل پورے جاندار کو بنانے اور برقرار رکھنے کے لیے ایک الگورتھم، یا ہدایات کے سیٹ کی وضاحت کر کے کنٹرول کرتا ہے۔ ڈی این اے اور دیگر میکرو مالیکیولز کسی جاندار کی زندگی کے چکر کا تعین کرتے ہیں: پیدائش، نشوونما، پختگی، زوال اور موت۔ غذائیت ضروری ہے لیکن سائز میں اضافے کے لیے کافی نہیں ہے، کیونکہ جینیات انتظامی عنصر ہے۔ کسی وقت، عملی طور پر تمام جاندار عام طور پر زوال پذیر ہو جاتے ہیں اور ایسے ماحول میں رہتے ہوئے بھی مر جاتے ہیں جہاں زندگی کو برقرار رکھنے کے لیے کافی غذائی اجزاء موجود ہوتے ہیں۔ کنٹرول کرنے والا عنصر اندرونی ہونا چاہیے نہ کہ غذائی اجزاء یا سورج کی روشنی جو وجہ بیرونی متغیرات کے طور پر کام کرتی ہے۔ حیاتیات کو منفرد اور پیچیدہ حیاتیاتی ڈھانچے بنانے کی صلاحیت وراثت میں ملتی ہے۔ ان صلاحیتوں کو دوبارہ ایجاد کرنے یا ہر نسل کو سکھائے جانے کا امکان نہیں ہے۔ لہذا، ڈی این اے کو اس خصوصیت میں بھی بنیادی وجہ کے طور پر آپریٹو ہونا چاہیے۔ دوسرے قانون کے بارے میں بولٹزمین کے نقطہ نظر کو لاگو کرتے ہوئے، زیادہ ممکنہ، کم ترتیب، اور اعلی اینٹروپی ترتیب سے کم امکان، زیادہ ترتیب، اور کم اینٹروپی (جیسا کہ حیاتیاتی ترتیب میں دیکھا جاتا ہے) میں سے ایک میں حالت کی تبدیلی ڈی این اے کے نام سے جانا جاتا فنکشن کا مطالبہ کرتی ہے۔ ڈی این اے کا ظاہری انفارمیشن پروسیسنگ فنکشن زندگی کی طرف سے پیش کردہ شروڈنگر پیراڈوکس اور دوسرے قانون کی اینٹروپی کی ضرورت کا حل فراہم کرتا ہے۔ گبز آزاد توانائی اور حیاتیاتی ارتقاء حالیہ برسوں میں، اینٹروپی کے سلسلے میں ارتقاء کی تھرموڈینامک تشریح نے اینٹروپی کے بجائے گبز آزاد توانائی کے تصور کو استعمال کرنا شروع کر دیا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ زمین پر حیاتیاتی عمل تقریبا مستقل درجہ حرارت اور دباؤ پر ہوتے ہیں، ایسی صورتحال جس میں گبز فری انرجی تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون کو ظاہر کرنے کا ایک خاص طور پر مفید طریقہ ہے۔ گبز فری انرجی اس طرح دی جاتی ہے: جہاں گبز فری انرجی اینتھالپی تھرموڈینامک سسٹم میں منتقل ہوتی ہے نظام اینٹروپی اور ایکسرجی کا مطلق درجہ حرارت اور گبز فری انرجی مساوی ہوتی ہے اگر ماحول اور نظام کا درجہ حرارت مساوی ہو۔ بصورت دیگر، گبز فری انرجی ایکسرجی سے کم ہوگی (ماحول سے اوپر درجہ حرارت والے نظاموں کے لیے)۔ گبز فری انرجی کو کم سے کم کرنا کم سے کم توانائی (کم سے کم 'فری' انرجی یا ایکسرجی) کے اصول کی ایک شکل ہے، جو بند نظاموں کے لیے اینٹروپی میکسمائزیشن اصول کی پیروی کرتا ہے۔ مزید برآں، گبز فری انرجی مساوات، ترمیم شدہ شکل میں، کھلے نظاموں کے لیے استعمال کی جا سکتی ہے، بشمول ایسے حالات جہاں کیمیائی ممکنہ اصطلاحات توانائی کے توازن کی مساوات میں شامل ہیں۔ 1982 کی ایک مشہور نصابی کتاب، پرنسپل آف بائیو کیمسٹری میں، معروف امریکی بائیو کیمسٹ البرٹ لیہنگر نے استدلال کیا کہ خلیوں کے اندر پیدا ہونے والی ترتیب جیسے جیسے وہ بڑھتے اور تقسیم ہوتے ہیں اس کی تلافی اس خرابی سے زیادہ ہوتی ہے جو وہ نشوونما اور تقسیم کے دوران اپنے ارد گرد پیدا کرتے ہیں۔ مختصرا، لیہنگر کے مطابق، "زندہ جاندار اپنے ارد گرد سے مفت توانائی، غذائی اجزاء یا سورج کی روشنی کی شکل میں لے کر، اور گرمی اور اینٹروپی کے برابر توانائی اپنے ارد گرد واپس کر کے اپنے اندرونی ترتیب کو برقرار رکھتے ہیں۔" اسی طرح، کیمسٹ جان ایوری کے مطابق، ان کی 2003 کی کتاب انفارمیشن تھیوری اینڈ ایوولوشن سے، ہمیں ایک ایسی پیشکش ملتی ہے جس میں زندگی کا رجحان، جس میں اس کی ابتدا اور ارتقاء کے ساتھ ساتھ انسانی ثقافتی ارتقاء بھی شامل ہے، تھرموڈینامکس، شماریاتی میکانکس اور انفارمیشن تھیوری کے پس منظر میں اس کی بنیاد رکھتا ہے۔ ایوری کے مطابق، تھرموڈینامکس کے دوسرے قانون اور جاندار نظاموں کے ذریعہ پیدا ہونے والی اعلی درجے کی ترتیب اور پیچیدگی کے درمیان (ظاہری) تضاد کا حل "گبز آزاد توانائی کے معلوماتی مواد میں ہے جو بیرونی ذرائع سے کرۂ حیات میں داخل ہوتا ہے"۔ یہ فرض کرتے ہوئے کہ ارتقاء حیاتیات کو اعلی معلومات کے مواد کی طرف لے جاتا ہے، یہ گریگوری چیٹن کی طرف سے پیش کیا گیا ہے کہ زندگی میں اعلی باہمی معلومات کی خصوصیات ہیں، اور تمواکس کی طرف سے کہ باہمی معلومات کی کثافت میٹرکس کا استعمال کرتے ہوئے زندگی کی مقدار کی پیمائش کی جا سکتی ہے، جو حیاتیاتی تنوع کے تصور کی عمومی شکل ہے۔ پروسیڈنگز آف دی رائل سوسائٹی اے میں شائع "نیچرل سلیکشن فار لیسٹ ایکشن" کے عنوان سے ایک مطالعہ میں، ہیلسنکی یونیورسٹی کے ولی کیلا اور آرٹو انیلا بیان کرتے ہیں کہ کس طرح ترتیب میں اس طرح کے مقامی اضافے کے لیے ذمہ دار قدرتی انتخاب کے عمل کو ریاضیاتی طور پر براہ راست دوسرے قانون کے اظہار سے اخذ کیا جا سکتا ہے۔ منسلک غیر توازن والے کھلے نظاموں کے لیے مساوات۔ تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون ارتقاء کو بیان کرنے کے لیے حرکت کی مساوات کے طور پر لکھا جا سکتا ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ کیمیائی تھرموڈینامکس کے لحاظ سے قدرتی انتخاب کا اظہار کرکے قدرتی انتخاب اور کم سے کم عمل کے اصول کو کس طرح جوڑا جا سکتا ہے۔ اس نظریے میں، ارتقاء توانائی کی کثافت میں فرق کو برابر کرنے کے ممکنہ راستوں کی کھوج کرتا ہے اور اس طرح اینٹروپی کو سب سے تیزی سے بڑھاتا ہے۔ اس طرح، ایک جاندار توانائی کی منتقلی کے طریقہ کار کے طور پر کام کرتا ہے، اور فائدہ مند تغیرات مسلسل حیاتیات کو اپنے ماحول میں زیادہ توانائی منتقل کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ دوسرے قانون کے رجحان کا مقابلہ کرنا دوسرے قانون کا تجزیہ سائنسی اور انجینئرنگ کے تجزیے میں اس لحاظ سے قابل قدر ہے کہ یہ صرف توانائی کے تجزیے پر کئی فوائد فراہم کرتا ہے، بشمول توانائی کے معیار (یا ایکسرجی کے مواد) کا تعین کرنے کی بنیاد، بنیادی جسمانی مظاہر کو سمجھنا، کارکردگی کی تشخیص اور اصلاح کو بہتر بنانا، یا نظام حیات کے بارے میں ہماری سمجھ کو آگے بڑھانے میں۔ دوسرا قانون بے ترتیبی اور یکسانیت، یا اندرونی اور بیرونی توازن کی طرف عالمگیر رجحان کو بیان کرتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ حقیقی، غیر مثالی عمل اینٹروپی کی پیداوار کا سبب بنتے ہیں۔ اینٹروپی کو کسی نظام میں یا اس سے مادے اور توانائی کے بہاؤ یا منتقلی کے ذریعے بھی منتقل کیا جا سکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، اینٹروپی کی پیداوار لازمی طور پر نظام کی اینٹروپی میں اضافے کا سبب نہیں بنتی ہے۔ در حقیقت کسی نظام میں اینٹروپی یا خرابی بے ساختہ کم ہو سکتی ہے، جیسے کہ ہوائی جہاز کا گیس ٹربائن انجن بند ہونے کے بعد ٹھنڈا ہو جاتا ہے، یا جیسے کپ میں پانی جو سردیوں کے درجہ حرارت میں باہر رہ جاتا ہے۔ مؤخر الذکر میں، ایک نسبتا غیر منظم مائع ٹھنڈا ہو جاتا ہے اور خود بخود کم خرابی کی ایک کرسٹلائزڈ ساخت میں جم جاتا ہے کیونکہ مالیکیول ایک ساتھ 'چپک جاتے ہیں'۔ یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ اگرچہ نظام کی اینٹروپی کم ہوتی ہے، لیکن نظام یکسانیت کے قریب پہنچ جاتا ہے، یا تھرموڈینامک طور پر اپنے ارد گرد سے زیادہ ملتا جلتا ہو جاتا ہے۔ یہ زمرہ III کا ایک عمل ہے، جو نظام اور اس کے ماحول کے درمیان-اوپر یا نیچے-اینٹروپی (S) کے اوپر یا نیچے، اور یکسانیت (Y) کے چار امتزاج کا حوالہ دیتا ہے۔ دوسرا قانون تصوراتی طور پر اس طرح بیان کیا جا سکتا ہے: مادے اور توانائی میں یکسانیت یا اندرونی اور بیرونی توازن کی حالت تک پہنچنے کا رجحان ہوتا ہے، جو کہ زیادہ سے زیادہ خرابی (اینٹروپی) کی حالت ہے۔ حقیقی غیر توازن عمل ہمیشہ اینٹروپی پیدا کرتے ہیں، جس سے کائنات میں خرابی میں اضافہ ہوتا ہے، جبکہ مثالی طور پر بدلنے والے عمل کوئی اینٹروپی پیدا نہیں کرتے اور ایسا کوئی عمل موجود نہیں ہے جو اینٹروپی کو تباہ کرے۔ یکسانیت تک پہنچنے کے نظام کے رجحان کا مقابلہ کیا جا سکتا ہے، اور نظام دو چیزوں کے امتزاج سے زیادہ منظم یا پیچیدہ ہو سکتا ہے، ایک کام یا ایکسرجی کا ذریعہ اور کسی طرح کی ہدایت یا ذہانت۔ جہاں 'ایکسرجی' توانائی کے منبع یا بہاؤ کی تھرمل، مکینیکل، برقی یا کیمیائی کام کی صلاحیت ہے، اور 'ہدایت یا ذہانت' کو زمرہ IV کے اندر موجود عمل کے سیٹ کے تناظر میں سمجھا جاتا ہے، یا اس کی خصوصیت ہوتی ہے۔ زمرہ IV کے عمل، روبوٹک مینوفیکچرنگ اور فیکٹری میں گاڑیوں کی اسمبلی کی مثال کے طور پر غور کریں۔ روبوٹک مشینری کے لیے برقی کام کے ان پٹ اور ہدایات کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن جب مکمل ہو جاتی ہے، تو تیار شدہ مصنوعات میں اپنے ارد گرد کے ماحول کے ساتھ کم یکسانیت ہوتی ہے، یا خام مال کے مقابلے میں زیادہ پیچیدگی (اعلی ترتیب) ہوتی ہے۔ اس طرح، نظام کی اینٹروپی یا خرابی کم ہو جاتی ہے جبکہ نظام اور اس کے ماحول کے درمیان یکسانیت کی طرف رجحان کا مقابلہ کیا جاتا ہے۔ اس مثال میں، ہدایات کے ساتھ ساتھ کام کا منبع نظام کے لیے اندرونی یا بیرونی ہو سکتا ہے، اور وہ نظام کی حد کو عبور کر سکتے ہیں یا نہیں بھی کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ہدایات کو پہلے سے کوڈ کیا جا سکتا ہے اور برقی کام کو سائٹ پر توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام میں محفوظ کیا جا سکتا ہے۔ متبادل طور پر، مشینری کا کنٹرول مواصلاتی نیٹ ورک پر ریموٹ آپریشن کے ذریعے ہو سکتا ہے، جبکہ برقی کام مقامی برقی گرڈ سے فیکٹری کو فراہم کیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، انسان براہ راست، مکمل یا جزوی طور پر، وہ کردار ادا کر سکتے ہیں جو روبوٹک مشینری مینوفیکچرنگ میں ادا کرتی ہے۔ اس صورت میں، ہدایات شامل ہو سکتی ہیں، لیکن ذہانت یا تو براہ راست ذمہ دار ہے، یا بالواسطہ طور پر ذمہ دار ہے، کام کی سمت یا اطلاق کے لیے اس طرح سے کہ بے ضابطگی اور یکسانیت کے رجحان کا مقابلہ کیا جا سکے۔ ایک اور مثال کے طور پر، گرم ماحول میں پانی کے ریفریجریشن پر غور کریں۔ ریفریجریشن کی وجہ سے گرمی نکالی جاتی ہے یا پانی سے بہنے پر مجبور کیا جاتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، پانی کا درجہ حرارت اور اینٹروپی کم ہو جاتا ہے، اور نظام اپنے گرم ماحول کے ساتھ یکسانیت سے مزید دور چلا جاتا ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ ریفریجریشن کے لیے نہ صرف کام کے ذرائع کی ضرورت ہوتی ہے بلکہ مطلوبہ ریفریجریشن اثر کو حاصل کرنے کے لیے ڈیزائن کردہ آلات کے ساتھ ساتھ پری کوڈڈ یا براہ راست آپریشنل انٹیلی جنس یا ہدایات کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ مشاہدہ اس تفہیم کی بنیاد ہے کہ زمرہ IV کے عمل میں ایکسرجی کے ذرائع کے ساتھ ساتھ ذہانت یا ہدایت کے ذرائع یا شکل دونوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ زندہ نظاموں کے حوالے سے، سورج کی روشنی زمین پر عملی طور پر تمام زندگی کے لیے ایکسرجی کا ذریعہ فراہم کرتی ہے، یعنی۔ سورج کی روشنی براہ راست (نباتات کے لیے) یا بالواسطہ طور پر خوراک میں (حیوانات کے لیے)۔ نوٹ کریں کہ ایک مخصوص سپیکٹرم اور دشاتمک تقسیم کے ساتھ سورج کی روشنی کی کام کی صلاحیت یا ایکسرجی کی ایک مخصوص قدر ہوگی جسے توانائی کے بہاؤ یا ایکسرجی کے مواد کے فیصد کے طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ مجموعی طور پر زمین کی طرح، جاندار چیزیں اس توانائی کا استعمال کرتی ہیں، توانائی کو دوسری شکلوں (پہلا قانون) میں تبدیل کرتی ہیں، جبکہ اینٹروپی (دوسرا قانون) پیدا کرتی ہیں، اور اس طرح توانائی کی ایکسرجی یا معیار کو کم کرتی ہیں۔ مثال کے طور پر، زندگی کو برقرار رکھنے، یا کسی بیج کی نشوونما کے لیے، زندہ خلیوں کی نقل تیار کرنے کے لیے درکار وسیع اسمبلیوں میں ایٹموں اور مالیکیولز کو مسلسل ترتیب دینے کی ضرورت ہوتی ہے۔ جانداروں میں یہ اسمبلی یکسانیت اور بے ضابطگی کو کم کرتی ہے، دوسرے قانون کے ذریعہ بیان کردہ بے ضابطگی اور یکسانیت کی طرف عالمگیر رجحان کا مقابلہ کرتی ہے۔ اعلی معیار کے توانائی کے منبع کے علاوہ، اس رجحان کا مقابلہ کرنے کے لیے ایک قسم کی ہدایت یا ذہانت کی ضرورت ہوتی ہے، جو بنیادی طور پر ڈی این اے/آر این اے میں موجود ہوتی ہے۔ نوٹ کریں کہ ہدایات یا ذہانت کی عدم موجودگی میں، اعلی معیار کی توانائی اپنے آپ میں پیچیدہ اسمبلیاں پیدا کرنے کے لیے کافی نہیں ہے، جیسے کہ گھر۔ زمرہ I کی مثال کے طور پر IV کے برعکس، اگرچہ بہت زیادہ توانائی یا ایکسرجی ہونے کی وجہ سے، دوسرا طوفان کبھی بھی پچھلے طوفان سے تباہ شدہ قصبے کی دوبارہ تعمیر نہیں کرے گا، اس کے بجائے یہ بے ضابطگی اور یکسانیت (زمرہ I) میں اضافہ کرتا ہے، جو کہ دوسرے قانون کے ذریعے بیان کردہ رجحان ہے۔ ایک متعلقہ استدلال یہ ہے کہ، اگرچہ ناممکن ہے، اربوں سالوں یا کھربوں امکانات کے دوران، کیا زندگی کسی ذہانت کی عدم موجودگی میں غیر زندہ مادے سے غیر سمت میں آئی؟ متعلقہ سوالات جو کوئی پوچھ سکتا ہے ان میں شامل ہیں ؛ کیا خوراک (ایکسرجی) کی فراہمی والے انسان ڈی این اے/آر این اے کے بغیر رہ سکتے ہیں، یا کیا بجلی کی فراہمی والا گھر انسانوں یا تعلیم یا پروگرامنگ کے ذرائع کے بغیر جنگل میں بنایا جا سکتا ہے، یا کیا فریج بجلی سے چل سکتا ہے لیکن اس کے کام کرنے والے کمپیوٹر کنٹرول بورڈ کے بغیر؟ دوسرا قانون اس بات کی ضمانت دیتا ہے کہ اگر ہم گھر بناتے ہیں تو وقت کے ساتھ اس میں ٹوٹ پھوٹ کا رجحان ہوگا یا بدامنی کی حالت کی طرف مائل ہوگا۔ دوسری طرف، اگر کسی جنگل سے گزرتے ہوئے ہمیں کوئی مکان مل جاتا ہے، تو ہم ممکنہ طور پر یہ نتیجہ اخذ کرتے ہیں کہ حکم تصادفی طور پر آیا ہے۔ ہم جانتے ہیں کہ زندہ نظام، جیسے کہ زندہ خلیے کی ساخت اور فنکشن، یا پروٹین اسمبلی/فولڈنگ کا عمل، انتہائی پیچیدہ ہیں۔ کیا زندگی ذہانت کے ذریعے سے ہدایت کیے بغیر آ سکتی تھی-اس کے نتیجے میں، وقت کے ساتھ، انسانی دماغ اور اس کی ذہانت، کمپیوٹر، شہر، محبت کا معیار اور موسیقی یا فنون لطیفہ کی تخلیق جیسی چیزوں کے نتیجے میں؟ بے ضابطگی اور یکسانیت کی طرف دوسرا قانون رجحان، اور اس فطری رجحان کا مقابلہ کرنے کے طور پر زمرہ IV کے عمل کا فرق، ان سوالات کے جوابات کے لیے ہماری تلاش میں غور کرنے کے لیے قیمتی بصیرت پیش کرتا ہے۔ اینٹروپی اور زندگی کی ابتدا زندگی کی ابتدا پر لاگو تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون زندگی کی مزید نشوونما سے کہیں زیادہ پیچیدہ مسئلہ ہے، کیونکہ اس بات کا کوئی "معیاری نمونہ" موجود نہیں ہے کہ پہلی حیاتیاتی حیات کیسے ابھری، صرف متعدد مسابقتی مفروضے۔ اس مسئلے پر ابیوجینیسیس کے تناظر میں بحث کی گئی ہے، جس کا مطلب بتدریج قبل از ڈارون کیمیائی ارتقاء ہے۔ 1924 میں، الیگزینڈر اوپرین نے تجویز پیش کی کہ غیر زندہ مالیکیولز سے ابتدائی حیات کی شکلیں پیدا کرنے کے لیے کافی توانائی "ابتدائی سوپ" میں فراہم کی جاتی ہے۔ ایک متعلقہ موضوع یہ ہے کہ زندگی کے ابھرنے کا امکان ہے، جس پر کئی مطالعات میں بحث کی گئی ہے، مثال کے طور پر رسل ڈولٹل نے۔ ترتیب کا ارتقاء، جو حیاتیاتی پیچیدگی کے طور پر ظاہر ہوتا ہے، جاندار نظاموں میں اور بعض غیر زندہ نظاموں میں ترتیب کی نسل کو ایک مشترکہ بنیادی اصول کی اطاعت کے لیے تجویز کیا گیا تھا جسے "ڈارون متحرک" کہا جاتا ہے۔ ڈارونن متحرک کو پہلے اس بات پر غور کرتے ہوئے وضع کیا گیا تھا کہ کس طرح نسبتا سادہ غیر حیاتیاتی نظاموں میں خوردبین ترتیب پیدا ہوتی ہے جو تھرموڈینامک توازن سے دور ہیں (مثال کے طور پر۔ طوفان، سمندری طوفان)۔ اس کے بعد غور کو مختصر، نقل کرنے والے آر این اے مالیکیولز تک بڑھا دیا گیا جو کہ آر این اے کی دنیا میں زندگی کی ابتدائی شکلوں سے ملتے جلتے ہیں۔ یہ دکھایا گیا کہ غیر حیاتیاتی نظاموں میں اور آر این اے کی نقل تیار کرنے میں بنیادی ترتیب پیدا کرنے والے عمل بنیادی طور پر ایک جیسے ہیں۔ یہ نقطہ نظر ارتقاء کے ساتھ تھرموڈینامکس کے تعلقات کے ساتھ ساتھ ڈارون کے نظریہ کے تجرباتی مواد کو واضح کرنے میں مدد کرتا ہے۔ 2009 میں، طبیعیات دان کارو مائیکلین نے زندگی کی ابتدا کے لیے تھرموڈینامک ڈسپیشن تھیوری شائع کی جس میں زندگی کے بنیادی مالیکیولز ؛ نیوکلک ایسڈ، امینو ایسڈ، کاربوہائیڈریٹ (شکر)، اور لپڈ کو اصل میں خوردبین ڈسپیٹیو ڈھانچے (پریگوگین کے ڈسپیٹیو ڈھانچے کے ذریعے) کے طور پر سمندر کی سطح پر روغن کے طور پر تیار کیا گیا تھا تاکہ آرچین کے دوران زمین کی سطح پر پہنچنے والی شمسی روشنی کے یو وی سی بہاؤ کو جذب اور گرمی میں خارج کیا جا سکے، بالکل اسی طرح جیسے آج نظر آنے والے علاقے میں نامیاتی روغن کرتے ہیں۔ یہ یو وی سی روغن شمسی روشنی کے یو وی سی بہاؤ کے تحت ایچ سی این اور ایچ 2 او جیسے زیادہ عام اور آسان پیشگی مالیکیولز سے فوٹو کیمیکل ڈسپیٹیو ڈھانچے کے ذریعے بنائے گئے تھے۔ اصل روغنوں (زندگی کے بنیادی مالیکیولز) کا تھرموڈینامک فنکشن شمسی فوٹون فلکس کے تحت ابتدائی بایوسفیئر کی اینٹروپی پیداوار کو بڑھانا تھا اور درحقیقت یہ آج بھی بایوسفیئر کا سب سے اہم تھرموڈینامک فنکشن ہے، لیکن اب بنیادی طور پر مرئی خطے میں جہاں فوٹون کی شدت زیادہ ہے اور بائیو سنتھٹک راستے زیادہ پیچیدہ ہیں، جس سے روغنوں کو یو وی سی روشنی کے بجائے کم توانائی سے مرئی روشنی سے ترکیب کرنے کی اجازت ملتی ہے جو اب زمین کی سطح تک نہیں پہنچتی ہے۔ جیریمی انگلینڈ نے زندگی کی ابتداء کے بارے میں طبیعیات کا ایک مفروضہ تیار کیا، جسے وہ 'کھپت سے چلنے والی موافقت' کہتے ہیں۔ اس مفروضے میں کہا گیا ہے کہ مالیکیولز کے بے ترتیب گروپ ماحول سے حرارت کو زیادہ مؤثر طریقے سے جذب کرنے اور ختم کرنے کے لیے خود منظم ہو سکتے ہیں۔ ان کے مفروضے میں کہا گیا ہے کہ اس طرح کے خود کو منظم کرنے والے نظام جسمانی دنیا کا ایک موروثی حصہ ہیں۔ اینٹروپی کی دیگر اقسام اور زندگی کی وضاحت میں ان کا استعمال تھرموڈینامک سسٹم کی طرح، انفارمیشن سسٹم میں اینٹروپی کے مترادف تصور ہوتا ہے جسے انفارمیشن اینٹروپی کہا جاتا ہے۔ یہاں، اینٹروپی معلومات کی نیاپن میں اضافے یا کمی کی پیمائش ہے۔ نئی معلومات کے راستے کے بہاؤ ایک واقف نمونہ دکھاتے ہیں۔ وہ ممکنہ نتائج کی تعداد کو اسی طرح بڑھاتے یا کم کرتے ہیں جس طرح تھرموڈینامک اینٹروپی کے اقدامات اسٹیٹ اسپیس کو بڑھاتے یا کم کرتے ہیں۔ تھرموڈینامک اینٹروپی کی طرح، انفارمیشن اینٹروپی ایک لوگرتھمک پیمانے کا استعمال کرتی ہے:-P (x) لاگ P (x)، جہاں P کسی نتیجے x کا امکان ہے۔ انفارمیشن اینٹروپی میں کمی کا تعلق انفارمیشن سسٹم میں ممکنہ نتائج کی کم تعداد سے ہے۔ 1984 میں، بروکس اور ولی نے ماحول میں آزاد توانائی کے سلسلے میں انواع کی آبادی کے اندر اینٹروپی میں کمی کے مجموعے کی پیمائش کے طور پر پرجاتیوں کی اینٹروپی کا تصور متعارف کرایا۔ بروکس ولی اینٹروپی اینٹروپی کی تبدیلیوں کی تین اقسام کو دیکھتا ہے: معلومات، ہم آہنگی اور میٹابولزم۔ انفارمیشن اینٹروپی یہاں موروثی کے تمام ممکنہ امتزاج کو ریکارڈ کرنے میں جینیاتی معلومات کی کارکردگی کی پیمائش کرتی ہے جو موجود ہیں۔ ہم آہنگی اینٹروپی آبادی کے اندر جنسی روابط کو دیکھتی ہے۔ میٹابولک اینٹروپی ایک واقف کیمیائی اینٹروپی ہے جو آبادی کا اس کے ماحولیاتی نظام سے موازنہ کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ ان تینوں کا مجموعہ عدم توازن اینٹروپی کی ایک پیمائش ہے جو آبادی کی سطح پر ارتقاء کو چلاتی ہے۔ ایکٹا بائیوتھیوریٹیکا میں ہیلمین کے 2022 کے ایک مضمون میں ان تین قسم کے اینٹروپیز کے انحراف کی پیمائش کی نشاندہی کرنے کا مشورہ دیا گیا ہے: تھرموڈینامک اینٹروپی، انفارمیشن اینٹروپی اور سپیسز اینٹروپی۔ جہاں ان تینوں کا حد سے زیادہ تعین کیا جاتا ہے، وہاں ایک رسمی آزادی ہوگی جو اس طرح پیدا ہوتی ہے جیسے کہ کم سے کم جہتوں سے چیرالیٹی پیدا ہوتی ہے۔ ایک بار جب ایٹموں کے لیے کم از کم چار پوائنٹس ہوتے ہیں، مثال کے طور پر، ایک ایسے مالیکیول میں جس میں مرکزی ایٹم ہو، بائیں اور دائیں اینانٹیومر ممکن ہیں۔ مشابہت سے، ایک بار زندہ نظاموں میں اینٹروپی میں حد سے زیادہ تعین کی حد تک پہنچ جانے کے بعد، ایک اندرونی حالت کی جگہ ہوگی جو نظام کی کارروائیوں کو ترتیب دینے کی اجازت دیتی ہے۔ یہ اندرونی ترتیب کا عمل زندگی کو غیر زندہ نظاموں سے ممتاز کرنے کے لیے ایک دہلیز ہے۔ اینٹروپی اور ماورائے ارضی زندگی کی تلاش 1964 میں، جیمز لولاک سائنسدانوں کے ایک گروپ میں شامل تھے جن سے ناسا نے آئندہ خلائی مشن کے دوران مریخ پر زندگی کی تلاش کے لیے ایک نظریاتی زندگی کا پتہ لگانے کا نظام بنانے کی درخواست کی تھی۔ اس مسئلے کے بارے میں سوچتے ہوئے، لولاک نے حیرت کا اظہار کیا کہ "ہم اس بات کا یقین کیسے کر سکتے ہیں کہ مریخ کی زندگی، اگر کوئی ہے تو، زمین کے طرز زندگی پر مبنی ٹیسٹوں میں خود کو ظاہر کرے گی؟" لولاک کے لیے بنیادی سوال یہ تھا کہ "زندگی کیا ہے، اور اسے کیسے پہچانا جانا چاہیے؟" جیٹ پروپلشن لیبارٹری میں اپنے کچھ ساتھیوں کے ساتھ اس مسئلے کے بارے میں بات کرتے ہوئے ان سے پوچھا گیا کہ وہ مریخ پر زندگی کی تلاش کے لیے کیا کریں گے۔ اس پر، لولاک نے جواب دیا "میں اینٹروپی میں کمی کی تلاش کروں گا، کیونکہ یہ زندگی کی ایک عمومی خصوصیت ہونی چاہیے۔" 2013 میں، ازوا-بسٹوس اور ویگا نے استدلال کیا کہ زندگی کی ان اقسام کو نظر انداز کرتے ہوئے جن کا تصور زمین اور کائنات میں کہیں اور کیا جا سکتا ہے، سب کو اپنے ارد گرد سے حاصل ہونے والی مفت توانائی کی قیمت پر اپنی اندرونی اینٹروپی کو کم کرنے کی خصوصیت کو مشترک طور پر بانٹنا چاہیے۔ چونکہ اینٹروپی کسی نظام میں عارضے کی ڈگری کی مقدار کی اجازت دیتی ہے، اس لیے کسی بھی تصور شدہ زندگی کی شکل میں اس کے فوری معاون ماحول کے مقابلے میں اعلی درجے کی ترتیب ہونی چاہیے۔ ان مصنفین نے دکھایا کہ صرف فریکٹل ریاضی کے تجزیے کا استعمال کرتے ہوئے، وہ زندہ عمل کے ساختی پیچیدگی کے فرق (اور اس طرح اینٹروپی) کی ڈگری کو آسانی سے متعین کر سکتے ہیں کیونکہ الگ الگ اجسام ان کے اسی طرح کے ابیوٹک ماحول سے الگ ہوتے ہیں۔ یہ نقطہ نظر نظام شمسی اور حال ہی میں دریافت ہونے والے بیرونی سیاروں دونوں میں زندگی کی نامعلوم شکلوں کا مستقبل میں پتہ لگانے کی اجازت دے سکتا ہے جس کی بنیاد تکمیلی ڈیٹا سیٹوں (مورفولوجی، رنگ، درجہ حرارت، پی ایچ، آئسوٹوپک کمپوزیشن وغیرہ) کے اینٹروپی تفریق سے زیادہ کچھ نہیں ہے۔ نفسیات میں اینٹروپی بطور عارضہ اینٹروپی کے تصور کو پولینڈ کے ماہر نفسیات انتونی کیپینسکی نے تھرموڈینامکس سے نفسیات میں منتقل کیا ہے، جنہوں نے اعتراف کیا کہ وہ ایرون شروڈنگر سے متاثر ہیں۔ ذہنی عوارض (انفارمیشن میٹابولزم تھیوری) کی وضاحت کے لیے وضع کردہ ان کے نظریاتی فریم ورک میں، جانداروں اور دیگر نظاموں کے درمیان فرق کو ترتیب برقرار رکھنے کی صلاحیت کے طور پر بیان کیا گیا تھا۔ بے جان مادے کے برعکس، جاندار اپنے جسمانی ڈھانچے اور اندرونی دنیا کی مخصوص ترتیب کو برقرار رکھتے ہیں جسے وہ اپنے ارد گرد اور نئی نسلوں پر مسلط کرتے ہیں۔ کسی جاندار یا نوع کی زندگی اس صلاحیت کو کھوتے ہی ختم ہو جاتی ہے۔ اس ترتیب کو برقرار رکھنے کے لیے جاندار اور اس کے ارد گرد کے درمیان معلومات کے مسلسل تبادلے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اعلی حیاتیات میں، معلومات بنیادی طور پر حسی رسیپٹرز کے ذریعے حاصل کی جاتی ہیں اور اعصابی نظام میں میٹابولائز ہوتی ہیں۔ نتیجہ عمل ہے-حرکت کی کچھ شکلیں، مثال کے طور پر حرکت پذیری، تقریر، اعضاء کی اندرونی حرکت، ہارمونز کا سراو وغیرہ۔ ایک جاندار کے رد عمل دوسرے جانداروں کے لیے ایک معلوماتی اشارہ بن جاتے ہیں۔ انفارمیشن میٹابولزم، جو جاندار نظام کو ترتیب برقرار رکھنے کی اجازت دیتا ہے، صرف اس صورت میں ممکن ہے جب قدر کا درجہ بندی موجود ہو، کیونکہ حیاتیات میں آنے والے اشاروں کو تشکیل دیا جانا چاہیے۔ انسانوں میں اس درجہ بندی کی تین سطحیں ہیں، یعنی۔ حیاتیاتی، جذباتی اور سماجی و ثقافتی۔ کیپینسکی نے وضاحت کی کہ اس درجہ بندی کی مسخیوں کی وجہ سے مختلف ذہنی عوارض کیسے پیدا ہوتے ہیں، اور اس کی بحالی کے ذریعے ذہنی صحت کی طرف واپسی ممکن ہے۔ اس خیال کو سٹرزوک نے جاری رکھا، جس نے تجویز پیش کی کہ کیپنسکی کے انفارمیشن میٹابولزم تھیوری کو لیون برلوئن کے نیجینٹروپی اصول کی توسیع کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ 2011 میں، "نفسیاتی اینٹروپی" کا تصور ماہرین نفسیات کو ہرش اور دیگر نے دوبارہ متعارف کرایا تھا۔ اسی طرح کیپنسکی کے لیے، ان مصنفین نے نوٹ کیا کہ غیر یقینی صورتحال کا انتظام کسی بھی جاندار کے لیے ایک اہم صلاحیت ہے۔ مسابقتی ادراکی اور طرز عمل کی استطاعت کے درمیان تنازعہ کی وجہ سے پیدا ہونے والی غیر یقینی صورتحال کو ذہنی طور پر اضطراب کے طور پر تجربہ کیا جاتا ہے۔ ہرش اور ان کے ساتھیوں نے تجویز پیش کی کہ ادراکی اور طرز عمل دونوں ڈومینز کو امکانات کی تقسیم کے طور پر تصور کیا جا سکتا ہے اور یہ کہ کسی دیئے گئے ادراکی یا طرز عمل کے تجربے سے وابستہ غیر یقینی کی مقدار کو کلاڈ شینن کے اینٹروپی فارمولے کے لحاظ سے شمار کیا جا سکتا ہے۔ اعتراضات اینٹروپی کو توازن کے نظاموں کے لیے اچھی طرح سے بیان کیا گیا ہے، لہذا حیاتیاتی نظاموں میں دوسرے قانون اور اینٹروپی کی توسیع پر اعتراضات، خاص طور پر چونکہ یہ نظریہ ارتقاء کی حمایت یا بدنامی کے لیے اس کے استعمال سے متعلق ہے، بیان کیے گئے ہیں۔ زندہ نظام اور درحقیقت کائنات میں بہت سے دوسرے نظام اور عمل توازن سے بہت دور کام کرتے ہیں۔ تاہم، اینٹروپی کو کسی نظام کی حالتوں کے امکانات کی بنیاد پر بہت زیادہ وسیع پیمانے پر بیان کیا جاتا ہے، چاہے نظام متحرک ہو یا نہ ہو (جس کے لیے توازن متعلقہ ہو سکتا ہے)۔ یہاں تک کہ ان جسمانی نظاموں میں بھی جہاں توازن متعلقہ ہو سکتا ہے، (1) جاندار نظام الگ تھلگ نہیں رہ سکتے، اور (2) تھرموڈینامکس کے دوسرے اصول کے لیے یہ ضروری نہیں ہے کہ آزاد توانائی کو مختصر ترین راستے کے ساتھ اینٹروپی میں تبدیل کیا جائے: جاندار سورج کی روشنی یا توانائی سے بھرپور کیمیائی مرکبات سے توانائی جذب کرتے ہیں اور آخر کار اس طرح کی توانائی کا کچھ حصہ اینٹروپی کے طور پر ماحول میں واپس کرتے ہیں (عام طور پر گرمی اور کم آزاد توانائی کے مرکبات جیسے پانی اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کی شکل میں)۔ مطالعہ کے اس سلسلے میں ایک شراکت، اور ان تصوراتی حدود کو حل کرنے کی کوشش، بیلجیئم کے سائنسدان الیا پریگوگین نے اپنی پوری تحقیق کے دوران دی ہے، جس کی وجہ سے وہ 1977 میں نوبل انعام بھی جیت سکے۔ ان کی اہم شراکتوں میں سے ایک ڈسپیٹو سسٹم کا تصور تھا، جو غیر توازن کی حالتوں میں کھلے نظاموں کی تھرموڈینامکس کو بیان کرتا ہے۔ ابیوجینیسیس انکولی نظام پیچیدہ نظام ماحولیاتی اینٹروپی-حیاتیاتی ماحولیات کے مطالعہ میں حیاتیاتی تنوع کی ایک پیمائش-ایک متحرک نظام کے مفید کام کرنے اور زیادہ منظم اینٹروپی (ترتیب اور خرابی) بڑھانے کے رجحان کی ایک پیمائش-ایک استعاراتی اصطلاح جو کسی زندہ یا تنظیمی نظام کی ذہانت، فعال ترتیب، طاقت، توانائی، زندگی، تجربہ، اور بہتری اور ترقی کے لیے صلاحیت اور ڈرائیو کی حد کی وضاحت کرتی ہے۔ نیجینٹروپی-منفی اینٹروپی خود تنظیم کے لیے ایک مختصر بول چال کا فقرہ-غیر توازن تھرموڈینامکس میں، اینٹروپی اور ڈسپیٹو ڈھانچے خود تنظیم کے رجحان (پیٹرن) سے جڑے ہوتے ہیں۔ زندگی کے نظام اور اس کے ذیلی نظام کچھ حد تک خود تنظیم کے ساتھ تخفیف پذیر ڈھانچے ہیں۔ مزید پڑھنے کے حوالے شنائڈر، ای۔ اور ساگن، ڈی۔ (2005)۔ ٹھنڈے میں: توانائی کا بہاؤ، تھرموڈینامکس، اور زندگی۔ شکاگو پریس یونیورسٹی، شکاگو۔ لا سیرا، پی۔ (2003)۔ نفسیات کا پہلا قانون تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون ہے: دماغ کا متحرک ارتقاء ماڈل اور انسانی نفسیاتی مظاہر کی نسل، انسانی فطرت کا جائزہ 3:440-447۔ موروز، اے۔ (2011)۔ حیاتیات اور طبیعیات میں مشترکہ انتہا پسندی۔ ایلسیویئر انسائٹس، نیو یارک۔ جان آر ووڈورڈ (2010)۔ مصنوعی زندگی، تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون، اور کولموگوروف پیچیدگی۔ مصنوعی زندگی، تھرموڈینامکس کا دوسرا قانون، اور کولموگوروف پیچیدگی۔ 2010 آئی ای ای ای انٹرنیشنل کانفرنس آن پروگریس ان انفارمیٹکس اینڈ کمپیوٹنگ جلد 2 صفحات 1266-1269 IEEE بیرونی روابط کائنات کا تھرموڈینامک ارتقاء pi.physik.uni-bonn.de ~ کرسٹینز تھرموڈینامک اینٹروپی حیاتیاتی ارتقاء بائیو فزکس