熵、生命和进化

物理学中有一个概念:熵,是用来描述封闭系统中无序和混乱的度量单位。一个系统越是混乱和无序,熵就越大。


把一滴墨水滴到一杯水里,墨水的分子就会无序的扩散到整杯水中。最终,墨水和水的边界将会消失。分子的无规则扩散运动会使整个系统内的物质趋向于无序。

这背后的原理是热力学第二定律:一个封闭系统中的熵,只能增加不能减少。高温物体和低温物体结合在一起,就会变得温度一致。

在《what is life》一书中,作者认为生命和非生命的一个划分标准是生命是一个不断抗拒熵增的过程,生命总是在不停地做着什么,保持着生命系统的秩序。而生命停止的标志,就是系统就会不可逆转地走向无序、混乱,就像一滴墨水融入清水之中一样,这个过程是不可逆转的。


树叶在枝条上时,是有生命的,它通过光合作用不断地和外界进行交换,吸入二氧化碳,输出氧气。当它从树枝上掉落时,生命结束,融入土壤之中,就好像一滴墨水地道一杯水里。

一个人活着时,身体内的器官、组织都以一定的规律有序的工作,而一旦人死去,身体内的秩序迅速消散,重新融入到环境当中。

因为热力学的第二定律是封闭系统中的熵只能增加不能减少,所以要逆转熵增的趋势只有一个办法:打破封闭,和外界交互。和“熵”这个概念对立的概念叫一“负熵”。熵是无序、混乱的度量单位,负熵就是秩序、协调性的的度量单位。一个系统要想不断地获得负熵,就要输出能量到外界,然后从外界输入能量。

任何生命系统都在不停的和外部环境发生交互。植物会光合作用,动物会一呼一吸,进食和排泄。

如果说生命的本质就是不断地在和外界环境交互的过程中保持秩序,那么是不是可以推导出,如果人能更好地处理自己和这个环境的关系,就能活得更幸福呢?

从这个角度说,进化的就是不断地改善生命和环境的关系啊。

你可能感兴趣的:(熵、生命和进化)