熵增原理與生命誕生是否矛盾？

1樓：Mes

以上答案都沒有回答到點子上啊。。。。問題應該是地球為什麼花46億年把無機物變成有機物變成微生物變成植物動物再到人。就是說並不是要你解釋生命的存在狀態和熵增之間的矛盾，當然大佬解釋的很好；也不是為生命從無機物到人這個進化過程做乙個關於其合理性的科學原理的分析。

而是這個進化道路的推動力是什麼。

本人很喜歡科學哈，高中時也學得很好，但是現在可能更偏向於哲學，因為我發現科學解決不了我的一些問題。

2樓：秋刀魚

不矛盾。乙個孤立系統中進行熱力過程，其中個別部分熵減，但是剩餘部分的熵增必定大於這部分熵減，整體的熵增加。生命體不是孤立系統，和外界是有能量傳遞的。

生命誕生是熵減，但是生命體誕生所耗費的代價引起的熵增與熵減之和大於零。

3樓：滾雪球

熱力學第二定律有幾種不同的語言表述方式。不過我們可以僅為了這個題目把此定律簡化為較為常見的一種描述：隨著時間推移，乙個熱力學封閉系統的總熵值不會變小。

也就是我們常說的「熵增原理」。

你要是問我怎麼推導出來了，抱歉，我也說不明白，我也算不出來。我的熱力學知識僅停留於物理系本科水平。但是稍微解答一下這個問題並拋磚引玉，我覺得我還是能做得到的。

那麼我們需要來思考一下熵增原理有哪些要素。

一、熱力學封閉系統。

也就是說，我們畫出乙個範圍，範圍內外沒有任何的物質能量交換。當然這個完全就是乙個理想環境，在宇宙中幾乎可以說是不存在的。

不過我們可以忽略掉高階小量，假設太陽系與外界沒有物質能量交換（當然這也就意味著我們看不到星星了）。

二、熵值不斷增加。

熵，是乙個較為難以理解的概念，可以簡單說為是混亂度。也就是說乙個熱力學封閉系統隨著時間推移，其中的「物品」會越來越亂。

為了簡單描述，其實這條定律為我們的「常識」規定了時間推移時物質變化的正方向：變亂。

比如：太陽隨著時間推移會變成紅巨星。

但冰箱不適用，因為冰箱耗電，這不是熱力學封閉系統。

植物吸收了Sunny的能量，把二氧化碳和水和成大分子糖，這也是使得混亂度降低。

相比題主也想到了地球也不是乙個封閉系統，即使拋開那些掉落下來的隕石，我們也無時無刻不在接受太Sunny這一能量源。

但，乙個完全封閉系統就不能產生低熵體了麼？

當然聰明的你也想到了，肯定不是啊，我們在太陽系裡呀！前邊說了這可以近似理解成乙個封閉系統啊。

所以我嘮叨了這麼多，終於回到了題目。

我們是乙個低熵體，我們為了自己不被「熵增原理」所同化成一堆很亂的不知道會是什麼的東西，我們需要不斷攝取能量（食物），並不斷排出比我們自身熵更高的東西（屎尿屁），從而維持我們是乙個低熵體的本質（活著）。否則，我們就會很快（三天渴死，一周餓死）被熵增的大趨勢同化（屍體腐爛）。

這同樣也適用於所有生命，吃東西排便來維持生命。同樣的，很自然的我們引出了植物，它們直接吸收了光的能量，來維持自身的低熵狀態。

這時候自然而然地產生了下乙個疑問，每一位老死的人也沒有斷水斷糧斷空氣呀。空氣！我們呼吸的是氧氣，氧氣與體內還原性的葡萄糖反應生成二氧化碳的過程卻是乙個能夠「自發」的反應。

也就是說，我們雖然是乙個低熵體，也在依靠不斷獲取能量來維持低熵狀態，但我們維持低熵的方式除了不斷排出熵更高的排洩物以外，還有不斷消耗我們自身的低熵。所以人會變老，相對於強壯的青少年，老年人總是更接近於「腐爛」。當然生殖細胞自動恢復的染色體端粒可以幫新生兒彌補這一尷尬。

所以說，學習熱力學愣是能參透生命的本質。(/ω＼)

回首再看地球產生生命的這幾十億年，無論是太陽系還是宇宙，並沒有因為我們改變了自身發展的方向。也就是說，雖然地球上有生命了，但是宇宙該怎樣還是怎樣，熵還是在不斷增加。

減少的熵只有我們生命，而我們又在不斷排出更高熵的物質來彌補我們自己造成的低熵。

而隨著人類科技的發展，我們使周圍環境增熵會越來越迅速。比如核裂變是乙個正常的反應方向（熵增），我們收集它們並把它們釋放的能量為己用（發電），來維持我們的生活（低熵體）。如果這麼說應該更直觀：

以後甚至可能炸了一顆恆星（加速恆星熵增過程），並收集其能量為己用（維持自己低熵）。

所以說其實生命的誕生（低熵體）並不違背整體的熵增，反而甚至會讓系統的熵增加得更快。