科普空间——生命的热力学第二定律
陈家强
2021-08-06 04:19 HKT
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热力学第二定律定立一个称为「熵」的量，它可以被理解为一个独立系统的秩序指数——它的值愈小代表系统愈有秩序，它的值愈大代表系统愈无秩序。第二定律是这样陈述：独立系统自然演化时，熵的值不能变小，当系统自然地到达平衡状态时，熵的值会变得最大。
生命是有秩序，还是无秩序？当然是有秩序。如果不是经细胞—组织—器官—系统—生命这个一层比一层更有秩序的阶系，复杂的生命如人类根本没可能。这样的话，生命不就是违反热力学第二定律？大家可不要忘记生命并不是独立系统：生物要从外面环境不断地摄取氧气、水和食物来成长，经新陈代谢后把废物和热放回外面去，是个循环过程。即使是植物自己能够制造食物，一样需要从外面吸取二氧化碳、水、和阳光来做光合作用来成长，然后放出氧气到外面去，同样是个循环过程。当大家把外面环境也纳入考量，再把生命看成是一个循环过程，热力学第二定律应用于生命便有个圆满的解释：生命成长时其系统的熵值没有改变，可是，当大家把生命系统放入外面的大环境后算出来的的熵值总和却是增加了。
无论是从任何角度来看—宗教的、科学的、哲学的—生命都是个奇迹，大家要珍惜。
陈家强
生命是有秩序，还是无秩序？当然是有秩序。如果不是经细胞—组织—器官—系统—生命这个一层比一层更有秩序的阶系，复杂的生命如人类根本没可能。这样的话，生命不就是违反热力学第二定律？大家可不要忘记生命并不是独立系统：生物要从外面环境不断地摄取氧气、水和食物来成长，经新陈代谢后把废物和热放回外面去，是个循环过程。即使是植物自己能够制造食物，一样需要从外面吸取二氧化碳、水、和阳光来做光合作用来成长，然后放出氧气到外面去，同样是个循环过程。当大家把外面环境也纳入考量，再把生命看成是一个循环过程，热力学第二定律应用于生命便有个圆满的解释：生命成长时其系统的熵值没有改变，可是，当大家把生命系统放入外面的大环境后算出来的的熵值总和却是增加了。
无论是从任何角度来看—宗教的、科学的、哲学的—生命都是个奇迹，大家要珍惜。
陈家强
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