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what is life ?

what is life ?

作者: 昰阳 | 来源:发表于2021-11-07 18:48 被阅读0次

    最近在读这本经典书籍,有很多有意思的感悟。

    有生命的物体,会避免变成混乱和无序的状态。

    用热力学第二定律来解释,就是:

    万物都有着向混乱和无序发展的趋势。

    一个炽热的铁块,会自动的将热量传递进周围的环境中,让整个系统变得更加混乱;一滴墨水滴入一杯清水中,随着时间的流逝,这滴墨水会变得越来越混乱,直至均匀地分散至整杯水中。

    《生命是什么》节选

    这时生命的特殊性就体现出来了,生命具有极其有序的结构,进行着机器有序的生命活动,并且可以通过繁衍,创造更多的有序个体。

    可以这么说,虽然我们的宇宙正在走向混乱和无序,但生命却在其中发展出了极高的秩序性。

    在物理学中,我们用熵来衡量一个系统的混乱程度,一个系统越混乱,它的熵值也就越大。宇宙的熵是在不断地增加的,而生命却在其中保持着低熵的状态。

    《生命是什么》节选

    那生命是怎么做到这点呢?

    “有机体正是以负熵为生的”薛定谔说到。

    薛定谔

    简单来说就是通过不断地进食,也就是生物学上称之的“新陈代谢”。

    起初人们认为,生命的新陈代谢过程,目的就是和外界交换物质,并在这个过程中,补充生命活动消耗的能量。

    但在薛定谔看来,生物体内的一个碳原子和食物中的一个碳原子是一样的,生物体内的一焦耳能量和体外的一焦耳能量,也是等价的。所以单纯的物质交换和能量获取并没有什么意义。

    薛定谔认为,生物作为我们宇宙的一部分,它自身的混乱程度也有着不断增加的自然趋势,生物的每一次呼吸,每一个动作,都在产生着熵,正是这些熵将生物体一步步地带向死亡。

    为了维持生存,生命必须设法持续地摄入“秩序”,也就是负的熵,同时排放代谢废物和废热,以这种方式,将产生的熵释放回环境当中,因此生物进行新陈代谢最根本的目的,是摄入秩序,也就是说“生命以负熵为食”。

    简而言之,从热力学“熵”的角度来重新认识我们的生物圈时,我们会发现太阳是一个“熵极低”的存在(聚变原料具有极低的熵),是地球最大的“负熵”来源。

    地球接受着来自太阳的太阳光,并将这些“低熵”太阳光转化成了“高熵”的红外线,再辐射回宇宙空间当中。

    在这个过程当中,植物通过光合作用汲取了其中的一部分“负熵”,高等动物则会通过进食,获得原本存在于植物体内的“负熵”,而动物的排泄物虽然被大大的降解,但其中的“负熵”仍有一定的余量,因此植物和微生物,依然可以利用它。

    所以从根本上讲,所有的生物都是在靠着汲取“负熵”来维持生存,而整个生物圈,其实就是一个“负熵”传递的过程。

    薛定谔认为,生命这种从合适环境中汲取负熵的”天赋“,与其所具有的遗传物质,有着密切的关系。

    虽然遗传物质和宇宙中的其他物质一样,只是一条原子而已,但这团原子本身具有极高的秩序性,并可以通过各种物理和化学过程来汲取环境中的负熵,最终十分严格的控制着各项生命活动。

    这么看来,生命就像是一台纯粹的机器,遵循着宇宙运行的规律。

    其实生命的诞生或许也与“熵”有关,在机缘巧合之下有一系列特殊的化学反应,发生在了一个小的范围内,不断汲取环境中的负熵,并将产生的熵排放回环境当中,这就相当于在一个小的范围内创造了一个稳定的“低熵系统”,也就是生命的雏形。

    这样我们就回到最初的话题:“生命是什么?”

    生命是一个美好的巧合,是宇宙在奔向熵最大的死寂过程中,为自己创造的观众。

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