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生命物质避免了向平衡衰退

时间:2023-09-26 百科知识 版权反馈
【摘要】:生命具有什么样的特征?如何判断一块物质是活的呢?由此,整个系统最终慢慢地退化成毫无生气的、死气沉沉的一团物质。于是,这就达到了被物理学家们称为的热力学平衡或“最大熵”——这是一种持久不变的状态,在其中再也不会出现可以观察到的事件。事实上,这种状态是经常出现的。从上面的例子中,我们发现了一个逐渐平衡趋近的过程,但是我们千万不要误认为这是生命。

生命具有什么样的特征?如何判断一块物质是活的呢?答案很简单,当它继续运动、“做某些事情”、与环境交换物质等等的时候就表明它是活的;而且它“继续保持下去”的时间会比一块没有生命的物质在相似的情况下要长得多。一个非活的系统被独立出来,或是把它置于一个均匀的环境里,所有的运动由于周围的各种摩擦力的作用都将很快地停顿下来;电势或化学势的差别也消失了;形成化合物倾向的物质也是如此;由于热传导的作用,温度也变得均匀了。由此,整个系统最终慢慢地退化成毫无生气的、死气沉沉的一团物质。于是,这就达到了被物理学家们称为的热力学平衡或“最大熵”——这是一种持久不变的状态,在其中再也不会出现可以观察到的事件。

事实上,这种状态是经常出现的。仅从理论本身来说,它可能还不是熵的真正最大值或者还不是一种绝对的平衡,最后真正达到平衡是一个极其缓慢的过程——也许是几小时、几年、几个世纪……比如,将一只玻璃杯盛满糖水,另一只玻璃杯盛满清水,把它们一起放进恒温箱里,并保持恒温箱的密封状态。在最初的时间里,它们似乎什么也没有发生,人们相信它们是完全平衡的。可是,过了一天左右,可以发现在较高蒸汽压的作用下,清水慢慢地蒸发了出来,最后凝聚在了糖水上面,这样随着时间的推移,清水越来越多,最后糖溶液溢出来了。糖可以平均地散布在箱内的全部水中,唯一必须满足的条件是其中所有的清水都被蒸发掉。

从上面的例子中,我们发现了一个逐渐平衡趋近的过程,但是我们千万不要误认为这是生命。只是为了避免别人指责我的不准确,我才在这里说一下,其实我们可以不去理会它们。

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