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1、维维持持低低熵熵的的奇奇迹迹生生命命索引抛开孤立系统的偏见抛开孤立系统的偏见耗散结构耗散结构认识熵认识熵新陈代谢与熵新陈代谢与熵熵熵VSVS实际问题实际问题私人见解,非官方博弈圣经中说:博弈圣经中说:熵是量具,是非物质文化的量与量具的熵是量具,是非物质文化的量与量具的属性混沌为一体属性混沌为一体离封闭空间最终形态的距离远近,越近熵越大离封闭空间最终形态的距离远近,越近熵越大描述状态的态函数描述状态的态函数描述系统自发性大小的一个状态量描述系统自发性大小的一个状态量引问达尔文的进化论提出,生物进达尔文的进化论提出,生物进化总是由低级到高级从简单到复杂,化总是由低级到高级从简单到复杂,换言之,无序
2、到有序的变化。事实上,换言之,无序到有序的变化。事实上,一个生命体的成长也正是进化之路的一个生命体的成长也正是进化之路的缩影,而这是个熵减小的过程,违反缩影,而这是个熵减小的过程,违反热力学第二定律的它如何实现?热力学第二定律的它如何实现?引问 生物能够主动生物能够主动“做某些事情做某些事情”、运动以及不断与外界进行物质能量交运动以及不断与外界进行物质能量交换是生物区别于普通物体的一个重要换是生物区别于普通物体的一个重要因素。而一个生命一旦死去,就会很因素。而一个生命一旦死去,就会很快被熵增原理的强大威力给收服,进快被熵增原理的强大威力给收服,进而趋于热平衡状态,变成一片死寂的而趋于热平衡状态
3、,变成一片死寂的极其无序的物质。那么,究竟是什么极其无序的物质。那么,究竟是什么原因使得生命看似违背了普适的熵增原因使得生命看似违背了普适的熵增原理呢?原理呢?答熵增原理对孤立系统有效熵增原理对孤立系统有效耗散结构耗散结构1.1.耗散结构是指当体系处于非平衡状耗散结构是指当体系处于非平衡状态时,通过体系与外界交换能量和物态时,通过体系与外界交换能量和物质而形成和维持一种稳定化了的宏观质而形成和维持一种稳定化了的宏观体系结构。体系结构。2.2.它突破了热力学定律只适用于孤立它突破了热力学定律只适用于孤立系统的限制,将其运用到开放系统。系统的限制,将其运用到开放系统。3.3.一个正常的生命体现可视
4、为一个处一个正常的生命体现可视为一个处于非平衡的开放系统,即一个耗散结于非平衡的开放系统,即一个耗散结构。构。换个方式思考 大量实验表明,熵增、随机、大量实验表明,熵增、随机、不可逆、非线性的振荡恰恰是不可逆、非线性的振荡恰恰是“生命生命”、“自然自然”和和“自然生机自然生机”这些现象最本这些现象最本质的原因。熵增意味着最终的混沌、无质的原因。熵增意味着最终的混沌、无序、热寂和死亡,然而同时也意味着它序、热寂和死亡,然而同时也意味着它孕育了这个过程之中的那短暂却壮丽辉孕育了这个过程之中的那短暂却壮丽辉煌的煌的“生命生命”、“生命力生命力”,创造了大,创造了大自然最神奇的自然最神奇的“成长成长”
5、和和“自然演化自然演化”的机制,显示着物质自身运动真正的的机制,显示着物质自身运动真正的“时间时间”,包含着整个宇宙生与死、从混,包含着整个宇宙生与死、从混沌到有序的全部秘密。沌到有序的全部秘密。新陈代谢的目的新陈代谢的目的和和本质并不是交换物质。构成我们身本质并不是交换物质。构成我们身体的原子,无非就是碳氢氧氮磷硫体的原子,无非就是碳氢氧氮磷硫,和外界的普通原和外界的普通原子没有什么区别,仅仅交换原子并不能给生命带来直子没有什么区别,仅仅交换原子并不能给生命带来直接好处。接好处。更应该明确的是,新陈代谢的目的本质也不是交换能更应该明确的是,新陈代谢的目的本质也不是交换能量。量。“其实这非常荒
6、唐,因为一个成年有机体所含的能量其实这非常荒唐,因为一个成年有机体所含的能量跟所含的物质一样,都是固定不变跟所含的物质一样,都是固定不变 的。既然体内一个的。既然体内一个卡路里跟体外一个卡路里的价值是一样的,那么,确卡路里跟体外一个卡路里的价值是一样的,那么,确实不能理解单纯的能量交换究竟有什么用处。实不能理解单纯的能量交换究竟有什么用处。”宇宙的心弦宇宙的心弦 那么,新陈代谢的本质究竟是什么呢?那么,新陈代谢的本质究竟是什么呢?!从外界不断地汲取负熵,以抵消生命从外界不断地汲取负熵,以抵消生命运作过程中不得不产生的熵增运作过程中不得不产生的熵增玻耳兹曼说:“生物为了生存而作的一般斗争既不是为
7、了物质,也不是为了能量,而是为了熵而斗争。”最根本的负熵最根本的负熵来自太阳的阳光来自太阳的阳光感谢生产者感谢生产者 通常而言,低熵态对应着比较有序的状态,通常而言,低熵态对应着比较有序的状态,即体内有效能高转化状态。正常情况下人体中即体内有效能高转化状态。正常情况下人体中有较高的负熵流,当生理功能由于某种原因失有较高的负熵流,当生理功能由于某种原因失常时,生命过程的负熵流将下降常时,生命过程的负熵流将下降 运动或劳累过后,身体消耗大量能量,产生大量废热(体内熵大增)。如能迅速排除,人平安无事。但如此时因吹风或着凉导致皮肤过凉的信息传到体温调节中心下丘脑,引发体液调节,皮肤毛细血管收缩阻止身体
8、散热,这样体内原有积熵排不出,还进一步产生积熵,以致积熵过剩。熵是无序度的量度。因此人体内二千多化学反应开始混乱,使人头痛、发烧、畏寒畏冷、全身无力、抵抗力减弱.因此悲剧了发汗清热发汗清热退退热热消消炎炎癌症癌症:由于各种原因由于各种原因,致使体内某一部分的混致使体内某一部分的混乱度大幅度增长乱度大幅度增长.以致破坏了细胞再生以致破坏了细胞再生时的基因密码的有序遗传时的基因密码的有序遗传,细胞无控制细胞无控制地生长地生长,产生毒素产生毒素,进一步破坏人体的进一步破坏人体的有序有序,直到熵趋近无穷大直到熵趋近无穷大-死亡到来死亡到来more questionsmore questions改革开放
9、改革开放与熵?与熵?人们为什么不能吃钻石为生人们为什么不能吃钻石为生?热二定律告诉我们,一热二定律告诉我们,一个孤立的社会系统,由于自身的个孤立的社会系统,由于自身的不可逆过程(能源、交通、犯罪不可逆过程(能源、交通、犯罪等),熵将趋于极大,信息量极等),熵将趋于极大,信息量极小,没有生机、贫穷落后。小,没有生机、贫穷落后。钻石确实是处在一种低熵的状态。但钻石确实是处在一种低熵的状态。但是生物体本身的熵很低,要维持这样一种是生物体本身的熵很低,要维持这样一种低熵状态本身是一件很难的事情,需要很低熵状态本身是一件很难的事情,需要很复杂的机制才能做到这一点,所以人们能复杂的机制才能做到这一点,所以
10、人们能吃的东西就不仅仅低熵就可以了,而是通吃的东西就不仅仅低熵就可以了,而是通过过自然选择自然选择,仅仅只有某一小部分低熵的,仅仅只有某一小部分低熵的物体是可以被吸收利用的。真实自然选择物体是可以被吸收利用的。真实自然选择的结果就是,钻石不能成为食物。但是我的结果就是,钻石不能成为食物。但是我们也不能排除在科技高度发达的未来会存们也不能排除在科技高度发达的未来会存在某种机器人,单靠吃晶体就能活在某种机器人,单靠吃晶体就能活如果宇宙的结局不是衰亡,如果宇宙的结局不是衰亡,类似涨落说的两个观点,谁类似涨落说的两个观点,谁更合理?更合理?1 1、我们的宇宙只适合一套物理规律,熵增是、我们的宇宙只适合一套物理规律,熵增是对的,但是,有一个对的,但是,有一个极极小的概率使得某一次小的概率使得某一次“爆炸爆炸”产生很大的负熵,然后整个宇宙又进行产生很大的负熵,然后整个宇宙又进行熵增熵增2 2、我们的宇宙有两套或多套物理规律,但是、我们的宇宙有两套或多套物理规律,但是规律是环形的,比如人类认识到的是熵增,规律是环形的,比如人类认识到的是熵增,而而另外一些比如反物质适合熵减规律另外一些比如反物质适合熵减规律 THANKS!THANKS!