生命是一个伟大的过程,生命是物理和化学中所描述的物质和能量的相互作用。
——薛定谔《生命是什么》
雨滴的坠落是由于雨滴的重力势能转变为动能和雨滴与地面摩擦产生的热能。
太阳之所以发光发热是由于太阳内部的氢核聚变产生的热能。
鸟儿之所以展翅飞翔是由于细胞内部生化反应产生的能量转变为克服空气阻力的动能和克服地球引力的势能。
我们之所以行走是因为我们体内的生化反应产生的能量转化为行走的动能和克服地面引力的势能以及和地面摩擦产生的热能。
今天宇宙的每一焦耳热量都来自
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亿年前的宇宙大爆炸,势能存在于最初的气尘团中,
被转化为动能,他们坍塌形成星球和行星系统。
就像我们居住的太阳系一样,
太阳的核心是坍塌产生的每次聚变反应产生的热能,把氢变成了氦,核结合的能量被释放,加热了太阳的表面,
它产生的光也同时沐浴了年轻的地球。
并在某一刻——大约
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亿年前,这种形态的能量促成了地球上最初的生命。
似乎所有的一切似乎都指向了宇宙中最神秘的事物——能量。
你可以想象,大约
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亿年前,在地球海洋中的某处,由于海底火山喷发,形成大量的二氧化硫,二氧化硫和海水发生化学变化使海水变酸,火山喷发还带来了各种物质,比如氢气、二氧化碳、还有铁、镍、和硫的矿石等,这样他们可以聚集有机分子,这里也就可能是地球生命最初的诞生地,第一个生命体可能从这里出发,作为诞生他们的岩石的一部分,最简单的微生物在完全天然形成的热泉中产生的质子渐变中终于发现了能量,我们这么想是因为,直到今天很多活体仍然从质子渐变中得到能量。
生命的火花就是质子的渐变,在这漫长的
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亿年中火花变成了烈焰,就是这些很少的有机物族群围绕在热泉中进化出壮丽无比的多样性生命体,造就了今日的地球上多姿多彩的生命。
能量不能被创造和摧毁,生命不消耗它,也不使用它,它从不曾被宇宙所移除,那么它到底是用来做什么的?
为了了解能量如何支撑生命,你必须知道整个宇宙的发展史,非常强大的爆炸,在大爆炸之后的最初情况中,在宇宙中除了能量没有任何东西存在,然后它从一个形态进化为另一个形态,变为星系
、星球,行星就此诞生,尽管能量的总量在宇宙中保持不变,但随着每一次的变化还是有东西改变了,能量本身变得越来越没有当初强势,它变得越来越混乱。
一杯开水在常温下之所以变凉是因为开水的温度大于空气的温度,能量由开水传递到空气中。
而水分子的运动产生的能量又会使水分子蒸发变成水蒸气。
钢铁在空气中会慢慢的生锈,是因为和空气中的氧气发生氧化反应最终变成铁锈。
白天地球从太阳光得到能量,夜晚地球会把部分能量散发到宇宙中。但并不会把所有从太阳得到的能量全部散发出去,一部分转化为了植物生长所需的能量,而动物、细菌等微生物又从植物处得到能量。总之能量变得越来越无序。
从高能转换为散射的低能量,这种转变正在宇宙的各处进行着,随着时间流逝,每一焦耳都被转换为热能,整个宇宙都在逐步朝着绝对零度前进,随着高能量的消逝,宇宙慢慢趋于静止,宇宙内部的一切都正在消亡,同时也说明现在宇宙正在死去。
就像物理学中所阐述的
热力学第二定律一样
(不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化
)
,而且大多数物理学家坚信这是物理学定律中不可能被打破的一样。
去理解生命如何遵守物理学定律的关键,就是去看待能量是如何,去吸收和发散的
蜻蜓依靠质子渐变获取能量,最基础的化学反应点燃生命的力量,但是最令人称奇的是,
它们用能量所铸造的这些结构组织,这些能量被用来构筑细胞,细胞又被用来构成机体组织,然后这些错综复杂的机体组织又被结合在一起变成身体,地球上其他生物也是如此。
地球上所有的一切都遵循物理和化学规律,阳光照在水面上,加热了水分子,水分子由于热运动变成了水蒸气,水蒸气在天空中形成了云,云又变成了雨,雨水的的汇聚又形成了河流,河流的冲刷使岩石表面变得光滑,裸露在空气中的岩石在阳光、空气、水的作用下逐渐风化。这在我们今天看来是再普通不过的自然规律。
生命的本质就是能量的转换,因为生命体是由物理基础构建的。因此他必须遵循物理和化学规律。
地球上生命的出现,
正是物理法则的必然结果,如果这一切都是真的,那么我们现在生活的宇宙也正是一切真谛的所在。
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