3 开放系统理论生物的特征——热力学第二定律,和熵(2)宇宙是倾向于无序的吗?

上帝说,光是好的 。
所以说有了光 。
我要光 。
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正在装开发环境 。好在有两块屏幕,忙里偷闲,写几个字 。
热力学第二定律,很简单:从无序到有序,需要外界的能量输入 。
这条定律是物理学里的“异类” 。这很容易理解,因为物理学是强调封闭和没有外界输入的 。
所以,热力学第二定律,实际上,并不好记算,因为输入的能量,有多少被利用呢?这里又要回到物理学的假设去:输入全部被利用,或是%之多少 。
我们讲的是开放系统理论,有人也尝试完全把这门理论精确化,目前还没有成功的案例,你看:这就有一本:
南辕北辙啊 。有时间,我们再来详细看这本书,不幸的是,我竟然买了一本 。
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热力学里,定义了一个描述参量:熵 。
有序性增长,熵的值减少;反之,增加 。
热力学告诉我们,在无生命世界,总熵是不可逆转地向熵增大的方向发展 。
这个理论,到今天为止,学是正确的 。
比如,牛顿和爱因斯坦都折了跟头,在这里 。
在发现万有引力后,他们为了让宇宙静止,也就是总熵不变,一个走向了上帝的绝对零点,一个是假设存在以太,可以抵消引力 。
他们如果再回头想想热力学第二定律,就不会这么傻了 。

3  开放系统理论生物的特征——热力学第二定律,和熵(2)宇宙是倾向于无序的吗?

文章插图
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所以,基本上来说,宇宙的总熵,是增大的,最后宇宙会走到死寂——因为各处的熵都一样了,没有了能量的交换 。
但是,我们生物界,却是一直在逆势而进化的 。
所谓的进化,也就是有序性的增加 。
从无生命的病毒到人类,中间走过了几十亿年 。
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关于生物界,开放体系,不断从外界吸收能量,来增序减熵,这方面,大家是没有什么异议 。
但宇宙的熵一直减,却不一定能全面说得通 。
但可以换一种说法:能级 。
能级一直在下降,这点,从大爆炸到现在,总趋势是对的 。
比如,恒性在向外辐射能量,这些能量本质上还是来自于原子的能级的下降 。
从氢到氦,由于原子核的引力变大,电子更接近于核(也可能是相反),能级下降了 。一直降到铁 。
可能是从铁开始,增大原子核的能量,大于原子能释放的能量,所以,铁的能级是最低的 。
然后是变成白矮星,或是中子星 。然后是黑洞 。
能级都下在降 。
黑洞辐射光了之后,就什么都没有 。更不要说,质子可能也是会衰变 。
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所以,看来宇宙是倾向于无序的 。
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但是,如果这样,怎么还会出现生物呢?
可能万有引力,是一个主因 。
在能级降低的过程中,冷却下来的物质,产生了万有引力 。
力,基本上,应该都是量子理论的范畴 。两个物体间,交换了光速的能量粒子,产生了力 。
也就是说,质量产生后,伴随出现的引力子,打乱了宇宙平均混乱下去的过程 。
很多能量,被基本粒子所保存,如
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氢元素,是最容易形成的,所以,形成第一代恒星;
它们爆发后,形成了重元素,然后形成第二代恒性,我们的太阳也就是 。
也是引力,形成了地球这些行星 。
由于,太阳还是要不断降低自己的能级,所以产生了对外的能量辐射,以光的形式到达了地球 。
这样,在太阳和地球之间,形成了一个局部的,有外界能量输入的、满足热力学第二定律的环境 。