熵增與宇宙生命

熵增與宇宙生命小組成員：張杰彭澤宏熊義邱永海entropyincreaseandlifesinuniverse1熵增與宇宙末日熵增與生命熵增與社會(huì)發(fā)展1232一滴墨水可以染黑一盆清水；一縷花香可以溢滿居室，這類自然現(xiàn)象我們叫擴(kuò)散近代人們又把這個(gè)表述推廣為“在孤立系統(tǒng)內(nèi)，任何變化不可能導(dǎo)致熵的減少”。所說(shuō)的熵是一個(gè)描述系統(tǒng)狀態(tài)的重要物理量，簡(jiǎn)單地說(shuō)熵就是系統(tǒng)內(nèi)混亂和無(wú)序的度量。熵值越大，混亂無(wú)序的程度越大。3科學(xué)的探索可以分為“合理的假設(shè)”和“輕狂的猜想”，而以下比“輕狂的猜想”還要更狂野一些。451.熵增與宇宙末日曰：有史以來(lái)，科學(xué)所做的最可怕最陰郁的預(yù)言，就是熱力學(xué)第二定律（熵增定律）所預(yù)言的宇宙末日。羅素內(nèi)容：宇宙在不可違抗地走向熱平衡，走向無(wú)序，走向寂滅，人類所創(chuàng)造的輝煌業(yè)績(jī)注定要在大死亡中歸于滅絕，人類成就的整座殿堂將不可避免地被埋葬在宇宙的碎片之下。6依據(jù)：得之于最普通的物理現(xiàn)象：任何比環(huán)境溫度高的物體，都會(huì)把熱量向低溫環(huán)境散發(fā)，直到系統(tǒng)內(nèi)溫度平衡。如果沒(méi)有外界能流的引入，絕不會(huì)出現(xiàn)熱量重新富集的反向過(guò)程。所以，所有的恒星終將熄滅，宇宙中不再有能量的流動(dòng)，因而不可避免地走向無(wú)序。7尤其令人不安的是，把熵增定律應(yīng)用于我們這個(gè)至今存在的宇宙，就必然得出一個(gè)結(jié)論：它是從一個(gè)很特殊的、高度負(fù)熵的狀態(tài)下開(kāi)始的。這個(gè)特殊的負(fù)熵狀態(tài)從哪兒來(lái)？只有一個(gè)說(shuō)得通的來(lái)源：上帝。如果不得不承認(rèn)我們的世界來(lái)源于一個(gè)非常特殊非常偶然的狀態(tài)，那和相信上帝有什么不同呢？于是引出——自組織定律上帝VS無(wú)神論科學(xué)家們8自組織定律從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，“自組織”是指一個(gè)系統(tǒng)在內(nèi)在機(jī)制的驅(qū)動(dòng)下，自行從簡(jiǎn)單向復(fù)雜、從粗糙向細(xì)致方向發(fā)展，不斷地提高自身的復(fù)雜度和精細(xì)度的過(guò)程；從熱力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，“自組織”是指一個(gè)系統(tǒng)通過(guò)與外界交換物質(zhì)、能量和信息，而不斷地降低自身的熵含量，提高其有序度的過(guò)程自組織定律是與熵增定律同等重要的兩大定律之一，一個(gè)管宇宙的死，一個(gè)管宇宙的生9

但是，當(dāng)熵增開(kāi)始耀武揚(yáng)威時(shí)，力使原始粒子互相結(jié)合，從夸克層次到原子層次。天行者盧克的老師尤達(dá)大師曾把“力”作為對(duì)抗黑暗的唯一力量，所有的自組織過(guò)程都是力作用的結(jié)果。物理學(xué)家能精確地描述這些粒子的生成過(guò)程，但好像沒(méi)見(jiàn)到誰(shuí)指出，它們實(shí)際是熵增的逆過(guò)程。按照愛(ài)因斯坦的質(zhì)能公式，任何物質(zhì)微粒的形成都是能量的富集和組織化，與“熱平衡”和“無(wú)序”相逆。也就是說(shuō)，在宇宙大爆炸的最初，熵增和熵減就已經(jīng)開(kāi)始同時(shí)存在了，也就是根據(jù)宇宙大爆炸的說(shuō)法“熱寂”只是宇宙的開(kāi)始。

宇宙爆炸，變成一鍋高溫的均勻的粒子湯。按照熵增定律，原始粒子應(yīng)該在宇宙向外膨脹是變得稀薄而更加均勻，絕不會(huì)產(chǎn)生物質(zhì)富集的現(xiàn)象。102.熵增與生命每一個(gè)生命個(gè)體最終都將走向衰老、死亡，再被自然所降解，從有序到無(wú)序，這與熵增原理是一致的。但個(gè)體的生命過(guò)程還存在發(fā)育、分化、成長(zhǎng)的階段，生物機(jī)體內(nèi)部總是維持著高度的結(jié)構(gòu)有序。熱力學(xué)第二定律揭示：局部的有序是可能的，但必須以其他地方的更大無(wú)序?yàn)榇鷥r(jià)——死亡。新陳代謝就是這個(gè)道理。11根據(jù)熵增原理，能源會(huì)喪失殆盡、環(huán)境會(huì)惡化、人口會(huì)爆炸性增長(zhǎng)...然而，我們的社會(huì)是個(gè)開(kāi)放的社會(huì)，為了控制社會(huì)的熵增，我們必須行動(dòng)起來(lái)。3.熵增與社會(huì)發(fā)展從熵的角度來(lái)說(shuō)，對(duì)于一個(gè)國(guó)家，開(kāi)放是社會(huì)穩(wěn)定的前提。例如朝鮮，是一個(gè)封閉社會(huì)，缺乏外界的負(fù)熵（或者是低熵）流入，按照熵增原理，社會(huì)必然走向無(wú)序，極度的無(wú)序，就有可能引起社會(huì)的相變（也就是政府的更迭）。12Finally在自然科學(xué)領(lǐng)域，化學(xué)反應(yīng)是按熵增的方向進(jìn)行的；在生命科學(xué)領(lǐng)域，動(dòng)植物的生命發(fā)展是按熵增方向進(jìn)行的；在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域，人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步是按熵增方向進(jìn)行的，這是毋庸置疑的但是對(duì)于熵定律的開(kāi)山鼻祖克勞修斯提出的“熱寂說(shuō)”——認(rèn)為“宇宙的能永遠(yuǎn)守恒，宇宙的熵永遠(yuǎn)增大”，世界愈來(lái)愈冷卻，宇宙中的溫度愈來(lái)愈平均化，因此，最后將出現(xiàn)一個(gè)一切生命都不能生存的時(shí)刻，整個(gè)世界將由一個(gè)圍著一個(gè)轉(zhuǎn)的冰凍的球體，這時(shí)宇宙就會(huì)進(jìn)入一個(gè)死寂的永恒狀態(tài)”13霍金：其實(shí)熱力學(xué)第二定律并非普適