2022-07-03 对能量视角的初步探索与思考(四)

2能量的演进与来源

人类史也是一部能量发展史。对人类社会的进步,可以用能源的消耗量表明,人类简史可以是能量进化的过程,从原始人类的3000大卡到现代文明的230000大卡的演进;能量多少代表人类的发展程度。根据一种基本的生物物理学观点,史前人类的进化和人类历史都可视作寻求控制更多样、更集中的可用能量并使其实现更大规模的存储和流动,以及用更实惠的方式、更低的成本和更高的效率将能量转化为光、热以及运动的历程。

地球的能量主要来自于太阳。自然界中,同一能量不但可以从一个物体转移到另一个物体,多种能量之间还可以相互转化。最初的太阳辐射能量通过光合作用被转化为植物体内的化学能,这也为更高阶的生命提供了不可替代的基础。动物的新陈代谢将营养物质重组为生长的组织,使所有高等动物能够维持身体功能和恒定的温度。动物天生受到个体大小和可获得影响的限制,人类这个物种通过对体外能量的控制突破了这个物理限制。

人类可以通过智慧解锁更多体外能量,用来完成更多任务。比如作为强大的原动力,也可以作为燃料燃烧。人类最基本的能量需求是食物,但是只有人类具备从事工业制造和使用工具的行为能力。

30万年前,人类开始使用火,拉开了对能量的使用历史。工具让我们在获取食物、住所和衣物方面有了更多机械效益,火的使用拓展了我们的居住范围,这使得人类可以掌握的动力倍增。各种炉具的可控燃烧让我们可以直接利用热量进行产品加工,发电创造了一种更加新形式的高能文明。

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