質子不衰,原子不滅,為何由原子組成的生命不能永生?

2020-12-04 耀眼觀世界

生命由原子組成,既然原子不滅,那為什麼生命不能永生?

自古以來,人類對於永恆的生命便有急切的追求,不論是西方還是東方,在很多宗教神話傳說中,仙神佛幾乎都有永恆的壽命,號稱與天同壽,甚至本身就是創世神。

而在現世歷史中,譬如我國秦始皇派徐福尋找蓬萊仙島求仙藥,唐太宗尊崇道教煉製仙丹……古往今來多少帝王將相為求永生而耗盡心力,甚至不惜大興土木、勞民傷財。然而,哪怕到了如今的現代社會,醫學科技、生物技術、基因技術等各方面科學領域的水平如此先進,有限的生命仍是困擾人類探索這個宇宙世界的最大難題。

為什麼擯棄生老病死,尤其是規避死亡如此之難?

既然組成宇宙萬物的最基本單位——原子不滅,那為什麼也是由原子組成的人類血肉之軀就不能永生?

宇宙的基本定律——能量守恆定律

二十世紀以來,隨著顯微鏡等科學儀器的發明,物理學理論認為在微觀世界中,物質由分子構成,分子由原子構成,而原子又由質子、中子和電子組成。在物理變化中原子、分子本身的結構都不改變,但在化學變化中,原子會重新組合成新物質的分子,但原子的種類、數目、質量都不改變。正是在這樣的理論支持下,物理學界提出了物質不滅的理論,也就是說,物質守恆定律普遍存在於宇宙世界中。

但著名的美國物理學家愛因斯坦很快在上個世紀提出了物理學界又一裡程碑公式——質能方程,其實際上便是對物質守恆定律的否定與發展:

不管是核物理反應還是化學反應,反應前後都會存在一定程度的質量損失,而這部分損失的質量被轉化為能量釋放,也就是說原先被物理學界廣泛接受的物質守恆定律事實上並不準確,宇宙的基本守恆定律其實是能量守恆。

按照這一能量守恆定律,原子作為物質的基本單位只是能量的一種表現形式,而原子可以被創造,也可以被毀滅。如此看來,在一個連原子都不能永生的宇宙,談何生命守恆?

原子都不守恆,生命談何永恆?

根據最前沿的物理學理論,構成原子的基本組成單位——質子會發生衰變,如果將這一理論按照人體中存在10^28個原子的理論去推斷,也就是每兩年的時間,我們身體內就會與一個質子發生衰變。

質子不衰,原子不滅,為何由原子組成的生命不能永生?

推而廣之,人體中存在的質子數量決定了原子的性質,質子的衰變就意味著原子的死亡。

值得一提的是,質子的半衰期是10^35年,算起來竟然比宇宙現存時間138億年都要長,如果質子不死,那原子不死,那人類不死,推斷下去,將二者整合在一起,生命永生似乎可以存在。

很明顯,這是一個目前根本找不到解決辦法的悖論。

因為只要給細胞提供充足的能量,細胞也能無限的分裂下去,它的分裂過程無非就是消耗點能量而已,就能保證質子與原子的穩定。

可是,生命體的生老病死依然不可逆,到底是哪裡出了問題?因為這是兩個不同的領域。

將物理學領域的研究成果放到生命科學領域去進行研究和推斷,就像把玉石礦物質磨碎了放入到動物的體內,試圖讓動物細胞融入礦物質,使其生產玉石一樣可笑。

生物與死物的界限難以跨越。也就是說,生命永生這一課題一旦涉及到生物學,就算是最前沿的科學家也無法解釋為什麼生命為何不能像物質或者原子那樣擁有很長的壽命,可以預見,未來可能也給不出最終極的答案。

如今,最靠譜的科學猜測是,每一個生命體的細胞分裂次數都是有限的,人體細胞則相當於每2.4年更新一代。在很多次的醫學實驗中可以發現,人體細胞在最完美培養條件下平均可培養50代,每一代相當於2.4年,也就是說相當於120歲,這個實驗是比較靠譜的,有史記載人類最長壽命也基本就是如此了。

除了細胞解說,還有一種解釋是:人體細胞染色體的端粒每分裂和複製一次就會縮短一些,當端粒縮短到無法再縮短的時候細胞就會凋亡,而細胞生到死的過程就是生命衰老、死亡的過程。

但是不管怎樣解釋,以上兩種科學猜測都只是解釋了生命體為何會衰老,而沒有解釋到生命為何不能在供給能量的情況下與原子同壽,衰老與死亡完全是兩個不同的領域。

生命究竟是什麼?小小的細胞是如何組成活蹦亂跳的生命的,又是如何一代代傳承下去的?我們都有同樣的疑惑,對於這樣的問題,20世紀偉大的物理學家薛丁格專門寫了一本《生命是什麼》,影響了一代又一代的科學家,是20世紀最偉大的生命科普書籍!

如果你也對生命科學感興趣,不放入手一本,了解一下生命的真諦!

相關焦點

  • 生命由原子組成,既然原子可以永生,為什麼生命不行?
    組成我們身體的原子看似是可以永生的,那生命為什麼不可以?我想更多地從物理學的方面回答這個問題!宇宙的基本守恆定律一個人的身體含有大量的化學元素,其中包括碳、氫、氧,及一些微量元素。據估計,一個70公斤的人,身體內包含10^28個原子,這些原子都來自同一個地方,就是天空中那些發光發熱的恆星。一個原子由質子、中子及電子組成。
  • 生命都是由原子組成,既然原子可以永生,為什麼生命卻不行?
    神奇的地球根據進化論思想,地球上的一切生命包括人類都是由非生命物質通過長時間的演變和進化出來的,換句話說,普通的一粒沙子如果給予它足夠的時間,它就可以變成一個人,而隨著科學的進步,科學家發現一粒沙子變成一個人並非不可能,因為沙子的最基本單位是原子,而人類的最基本單位也是由原子組成的
  • 生命都是由原子組成,既然原子可以永生,為什麼生命卻不行?
    神奇的地球根據進化論思想,地球上的一切生命包括人類都是由非生命物質通過長時間的演變和進化出來的,換句話說,普通的一粒沙子如果給予它足夠的時間,它就可以變成一個人,而隨著科學的進步,科學家發現一粒沙子變成一個人並非不可能,因為沙子的最基本單位是原子,而人類的最基本單位也是由原子組成的,地球上的一切物體都是由原子組成的,不管是石頭、樹木、動物還是人類,本質上都沒有區別,因為它們的基本組成單位都是原子
  • 世間萬物由原子組成,那原子又是由什麼組成的?
    我們都知道,科學家們把組成物體的最小單位稱為原子,那麼原子是由什麼組成的呢?還是說,原子就是原子,不能再被分割?這個問題其實很好解答,因為科技的進步我們可以直觀的發現原子大多都是由質子、中子、電子組成,當然也有可能沒有中子,例如氫原子。
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    隨著現代科學的出現,人類逐漸認知了生命的運行規律和死亡的根由,而人類的壽命也因此而得到了顯著的延長。生命的構成人類的壽命雖然延長了,但距離永生還是十分遙遠,甚至於我們根本無法確定永生是否能夠實現。生命體可能實現永生嗎?這個問題必須要從根本說起,什麼是生命?是什麼組成了生命?
  • 人體由大量原子組成,這些原子從哪來?人逝世後原子又會去哪?
    (高)眉宇原創2026:人身上的原子來自哪裡?人死後,原子又會去哪裡?自擬標題:人體由大量原子組成,這些原子從哪來?人逝世後原子又會去哪?引言:原子是什麼?原子看不見也摸不著,但卻發揮著巨大作用,地球內幾乎所有事物都由原子構成,那麼,大量原子是從哪裡來的呢?說到原子,相信大家對它既熟悉又陌生,它廣泛存在於生活各處,但我們無法以肉眼看到它,也無法直接觸摸到它。從定義上來看,它是構成化學反應的最基本微粒,不可以再被分割。
  • 物質是不滅的能量守恆,人是物質,人為何不能永生?哪個環節錯了
    物質是不滅的能量守恆,人是物質,人為何不能永生?哪個環節錯了1物質不滅和人是否永生並無矛盾,人即便是死了,組成人體的分子原子依然存在,只不過慢慢回歸到大自然中了,物質仍然保持不滅。人理論上可以做到永生,但是需要條件。
  • 原子的組成是什麼,原子的結構怎樣運作,原子怎樣組成物質?
    但原子是什麼,它們是如何像構造建築一樣組成物質呢?原子序數所有的物質都由原子組成。一個原子有一個由質子和中子組成並且被零或多個電子環繞的核心。為了把原子分類,我們需要知道它有多少質子、中子以及電子。原子的質子數決定了它是哪種元素。例如氧原子總是有8個質子。碳原子總是有6個質子。
  • 既然物質是不滅的,人也是物質的,為何不能永生呢?
    人類能不能永生與物質不滅也沒有直接的關係,如果問題中所說的人類永生指的是人類生命的永生,那當然是不可能的,但雖然人類生命不能永生,但組成人體的原子是可以永生的,因為人類本身就來源於星辰大海,最終也會回歸星辰大海,這不也是一種永生嗎?
  • 原子的組成:原子核、質子、中子、電子,以及什麼是同位素?
    原子是物質的基本單位。這個術語來自古希臘,「不可分割的」,這是因為人們曾經認為,原子是宇宙中最小的粒子、不能被分離。但是,現在我們知道,原子是由三個粒子組成的--質子、中子和電子,甚至還可以將它們分為更小的粒子,如夸克。
  • 原子中的這些「真空區」是由什麼組成的?
    既然大多數原子都是氫原子,那我們就從氫原子開始說起。在氫原子中,一個電子佔據了一個軌道空間,這個軌道空間創造出到達質子的第一道屏障。這個電子是一個體積如此小的點狀粒子,以至於它僅有的作用就是其負電荷能阻擋其他原子的電子。假設質子是個嬰兒,那麼電子就在四公裡之外。
  • 人類是由多少個原子組成?
    幾乎每個人體中的每個原子都是數十億年前由一顆恆星製造的。 最後,我們都是由相同的基本物質組成:原子。每個原子包含三個小的亞原子粒子——質子、中子和電子。在原子的中心,質子和中子聚集在一起形成原子核,而電子則圍繞原子核旋轉,就好像它們是圍繞自己的小太陽運行的微小行星。 一個體重70公斤的人由70億億個原子組成。這個數字有多大?7後面跟著27個零。
  • 原子中空間幾乎都是「空的」,那由原子組成的萬物也是「空的」?
    原子是由電子、質子、中子(氫原子由質子和電子構成)構成。原子直徑的數量級大約是10^(-10)m,質子和中子的尺寸相仿,均在2.5×10^(-15)m這一數量級,而電子的直徑在電子10^(-16)m的數量級。
  • 人是由原子所組成,但原子沒有任何智慧,我們人類是如何做到的?
    人是由原子所組成,但原子沒有任何智慧,我們人類是如何做到的?最近在網上看到一個討論,網友說人是由原子所構成,但奇怪的是源自他本身沒有智慧,沒有思考方式,但眾多的原子按照複雜的結構組成人類以後,我們不僅能夠思考,而且還擁有了自己的文明和智慧,那麼我們人類到底是如何做到的呢?
  • 人體由原子組成,為什麼原子沒有智慧,而人類卻能產生智慧?
    學過中學物理的朋友就知道,世界萬物都是由基本粒子組成的,例如分子、離子和原子等。其中原子是最為普遍的一種基本粒子,很多物質都是由一顆顆簡單的原子構成的。那麼原子又是由什麼構成的呢?物理學家很早就提出了原子的結構模型,在原子的內部是一個帶正電的原子核,而原子核四周是圍繞著它運動的帶負電的電子。
  • 原子中的空間幾乎都是「空的」,那由原子組成的萬物其實也是「空的...
    原子是由電子、質子、中子(氫原子由質子和電子構成)構成。原子直徑的數量級大約是10^(-10)m,質子和中子的尺寸相仿,均在2.5×10^(-15)m這一數量級,而電子的直徑在電子10^(-16)m的數量級。 可以看出來質子、中子和電子加起來距離整個原子尺寸還差約10^(5)倍。
  • 人是由原子組成的,人類會思考,那麼原子會思考嗎?
    也許這個宇宙中除了黑洞和中子星物質,其他都是有原子構成的,無論是沒有生命的無機物質還是具有生命特徵的各類生物,但如果要說起會思考的物種,那首選肯定是人類,或許也有其他高智商的物種也會進行簡單的思考,但複雜思考的唯有人類!
  • 萬事萬物都由原子構成,但原子是什麼?又是如何運作的?
    原子序數所有的物質都由原子組成。一個原子有一個由質子和中子組成並且被零或多個電子環繞的核心。為了把原子分類,我們需要知道它有多少質子、中子以及電子。原子的質子數決定了它是哪種元素。除了質子,原子核也含有中子。宇宙中每個碳原子含有6個質子,但中子數卻不一定相同。大多數碳原子(約98.9%)有6個中子。然而約1.1%的碳原子有7個中子。原子的質量取決於中子及質子的數量。所以一個有6個中子的碳原子的質量應該是12(因為碳原子總有6個質子)。
  • 人和石頭都是由原子組成,為何人類有思想而石頭沒有?
    人和石頭都是由原子組成,為何人類有思想而石頭沒有?因為原子的排列組合方式不同,這正是我們這個宇宙的基本自然規律。找到正確的排列組合方式,你就發達了。正如水是由氫原子和氧原子組成,但水可以喝,氫氣和氧氣卻不行。
  • 質子由夸克組成,夸克由什麼組成?夸克真的不能再分割了嗎?
    質子由夸克組成,夸克由什麼組成?一般人認為,夸克是一種不可分割的粒子,同電子一樣屬於最基本的粒子,是所有物質組成的基石。但是,夸克真的不能夠再分割嗎?我想並非如此。當初科學家們認為電子就是組成物質最基本的粒子,是不可以繼續分割的。