熵增使一切趨向無(wú)序，然生命卻極度有序，所以生命以負(fù)熵為生

英國(guó)物理學(xué)家亞瑟·斯坦利·愛丁頓認(rèn)為，熵增法則在自然法則中占據(jù)著最高的地位，萬(wàn)事萬(wàn)物都需要遵循熵的法則，概莫能外。

熵的概念最初只是誕生于熱力學(xué)研究之中，最早提出熵的概念的是德國(guó)的物理學(xué)家克勞修斯，通過(guò)熱力學(xué)第二定律，我們知道了在孤立的熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部，熱傳遞是一個(gè)不可逆的過(guò)程，因?yàn)樵诠铝⒌南到y(tǒng)內(nèi)部，熱量的分布必然會(huì)逐漸趨于均衡。

舉個(gè)現(xiàn)實(shí)的例子，如果我們向一杯溫水中投入一個(gè)冰塊，水的熱量會(huì)傳遞給冰塊，使冰塊升溫融化，而并不是說(shuō)冰塊將自身的熱量傳遞給溫水，于是自己變成了一塊更冷的冰，而水變得比之前更熱了。溫度只能夠從高溫物體向低溫物體移動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)熱量平衡，這就是熱力學(xué)上所講的熵增。熵增原理誕生于熱力學(xué)之中，卻并不局限于熱力學(xué)。

熵增原理可以說(shuō)極具魅力，很快，科學(xué)家們便其將廣泛應(yīng)用于了熱力學(xué)以外的幾乎全部領(lǐng)域，在天體物理中、在化學(xué)中，甚至于在信息學(xué)和概率學(xué)之中都可以見到熵增的身影，而且在全部的領(lǐng)域中，熵增原理都是無(wú)法被打破的。

熵代表了系統(tǒng)內(nèi)部的無(wú)序程度，在任何一個(gè)孤立的系統(tǒng)內(nèi)部，熵值只能夠增加，而不能減少，所以任何一個(gè)孤立的系統(tǒng)都必然從有序走向無(wú)序，這個(gè)過(guò)程或快或慢，但不會(huì)停止，更不會(huì)倒退。將一個(gè)玻璃杯放置在桌子上，假以時(shí)日，它定會(huì)變?yōu)橐欢褵o(wú)序的玻璃渣。如果你覺得玻璃杯不夠結(jié)實(shí)，大可以把它換成一塊石雕，不需要對(duì)它施加任何外力，只要時(shí)間夠長(zhǎng)，它定會(huì)成為一堆無(wú)序的石粉。一個(gè)杯子、一塊石頭不能違背熵增，整個(gè)宇宙同樣也不可以違背熵增。

有科學(xué)家認(rèn)為宇宙最終也會(huì)達(dá)到一種極致的無(wú)序狀態(tài)，星云坍縮為恒星、恒星坍縮為黑洞、黑洞因霍金輻射而蒸發(fā)殆盡，最終宇宙的熵值增至最大，無(wú)序和黑暗成為了宇宙中的一切，這就是宇宙熱寂說(shuō)。

當(dāng)然，熱寂說(shuō)只是一種假說(shuō)，也有科學(xué)家認(rèn)為宇宙并不會(huì)如此，因?yàn)橐土孔有?yīng)的存在，宇宙很難達(dá)到平衡，于是也就不可能實(shí)現(xiàn)熱寂。熵增不可違背，但并非不可對(duì)抗，我們每一個(gè)人以及我們所知的所有生命體都在與熵增進(jìn)行對(duì)抗。系統(tǒng)只能由無(wú)序走向有序，而生命體是一個(gè)極度有序的系統(tǒng)，當(dāng)一個(gè)生命體的無(wú)序程度持續(xù)增加，達(dá)到極致的無(wú)序狀態(tài)時(shí)，便迎來(lái)了死亡。生命體對(duì)抗熵增的過(guò)程引起了物理學(xué)家們的興趣，奧地利物理學(xué)家薛定諤說(shuō)過(guò)，生命體必須不斷從環(huán)境中汲取負(fù)熵，這樣才能夠?qū)轨卦?，避免自身因退化到無(wú)序狀態(tài)而死亡。

熵增使一切走向無(wú)序，而生命體卻極度有序，所以生命以負(fù)熵為生。

生命體之所以可以與熵增進(jìn)行對(duì)抗，是因?yàn)樯w并不是一個(gè)孤立的系統(tǒng)，而是一個(gè)典型的耗散結(jié)構(gòu)。耗散結(jié)構(gòu)理論最初是由物理學(xué)家普利高津所提出的，簡(jiǎn)單來(lái)講就是說(shuō)如果一個(gè)系統(tǒng)可以始終保持與外界的物質(zhì)和能量交換，那么它便可以保持一種有序的平衡狀態(tài)，從而避免因熵增過(guò)快而走向死亡。

生命體顯然是一個(gè)典型的耗散結(jié)構(gòu)，我們每天與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換，我們通過(guò)攝入負(fù)熵來(lái)降低自身的熵值。何為負(fù)熵？我們所吃掉的富含營(yíng)養(yǎng)的食物就是負(fù)熵，如果一個(gè)人不進(jìn)食，那么自身的熵值就會(huì)迅速增加，很快機(jī)體就會(huì)因無(wú)序而走向死亡。

當(dāng)然，只是攝入負(fù)熵還不夠，我們還要排出正熵，所以新陳代謝是任何生命體都不可缺少的過(guò)程。

當(dāng)然，負(fù)熵并不是攝入得越多越好，暴飲暴食對(duì)健康是有極大的損害的，這是因?yàn)橐磺邢到y(tǒng)都會(huì)由有序走向無(wú)序，我們攝入得負(fù)熵，最終都會(huì)變?yōu)檎?，所以過(guò)量的飲食反而會(huì)推進(jìn)身體的無(wú)序化進(jìn)程。

生命體可以通過(guò)與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換，從而實(shí)現(xiàn)與熵增的對(duì)抗，那么其它系統(tǒng)就只能走向無(wú)序和混亂嗎？這也不盡然，一些科學(xué)家就認(rèn)為宇宙系統(tǒng)的熵值在到達(dá)最大極致之前，會(huì)進(jìn)入到一種穩(wěn)恒態(tài)，所以并不會(huì)走到最終的無(wú)序狀態(tài)而進(jìn)入熱寂。事實(shí)上以目前人類對(duì)宇宙的了解，宇宙是否是一個(gè)孤立的系統(tǒng)，還不能夠完全確定。

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