熱力學熵增規律的宇宙學與生物表達

2020-12-06 自然主義理想人生

科學誕生於哲學,它們都是人類探究世界的學科,科學走著走著,往往就會走回哲學!科學家則很容易走向某種意義上神的懷抱!大抵是因為科學世界觀的惡無限性即真理的彼岸性意味著它永遠有待於完成!

現在我們來考慮現代理論物理的宇宙學應用在體系宇宙論框架下打破熵增規律的可能性,也就是在紅移新解釋統一解決光度學佯謬與引力佯謬的基礎上(我們不需要引入暗物質暗能量並且在數學和審美上更合邏輯)與封閉勢場中熵的相對性結合起來!從而給出宇宙物質自組織為耗散結構吃進負熵獲得進化的可能解!

無限的星空,浩渺的宇宙!還有我們自己

熵,這種量與能量有關, 但又不是能量本身。熱力學系統做功的能力,並不取決於熱量本身,而取決於冷熱之間的溫差。無論一個孤立系統內含有多少能量,只要系統內的所有物體的溫度都相同,它就無法對外做功,也就是達到了平衡態!熵就是這種能量不可用(無法用於做功)的程度!玻爾茲曼用統計力學對熵進行了詮釋,為物理學引入了概率。這裡能量的秩序就是負熵!而熵,指的就是能量無序的程度,是系統內分子熱運動無序程度的一種量度,熵就是分子隨機熱運動不確定度的度量!

一個過程中的熵由兩部分組成,一部分是由於摩擦與混合產生的熵,另一部分則是熱量轉換的熵,兩者都表徵著系統內能量不可用的程度、混亂程度。

那麼我們需要知道,我們基於世界理想化的目標對星系紅移的重新解釋的背後是我們關於勢場中物理規律的相對性的演繹!而溫度這樣的熱力學核心概念也是相對的!遙遠星系的紅移意味著它對於我們來說不只是看起來比它本身要冷一些!而這種溫度的相對性可能是打破宇宙熱寂前景的思想出發點!

二、生命賴負熵為生

生命是什麼?我們要從理論物理最前沿的原理性思想去探究生命的真相,然後再回到我們的出發點重新建立我們對生命對世界的理解!並且期待在一個更高層面把以中西醫學為代表的中西文化思想成果統合為一個整體!這就是我們所謂自然主義世界理解體系!

儘管薛丁格是量子物理的先驅,是諾貝爾獎得主,但是,和其他諾貝爾獎得主一樣,他們在涉足其他領域時,也不得不犧牲一些嚴謹性,代之一些大膽推測。恰是他跨界的大膽推測,居然奠定了一門新興學科的基礎,一門整合了遺傳學和生物化學的交叉學科——分子生物學

但是,許多人認為,正是薛丁格的這本小冊子引發了一場生物學的革命!薛丁格先提出了」神秘的生物恆定性「,這種恆定性不僅伴隨著生命體的一生,還能通過遺傳代代相傳!」生命的特徵是什麼?「」一個物體怎樣才可以說是活的?食色性也,生存與繁衍是生命活動的兩大主題!順則凡,逆則仙!生命信息的返還態!修行的目標指向練精化氣練氣化神再到虛合道的進化與生命本身的進化的關係?

「一個生命有機體,在不斷地增加著它的熵——你或者可以說是在增加正熵——並趨於接近最大值的熵的危險狀態,那就是死亡。要擺脫死亡,就是說要活著,唯一的辦法就是從環境中不斷汲取負熵,我們馬上就會明白負熵是十分積極的東西,有機體就是賴負熵為生的。

如果說熵代表著能量的不可用程度,進而代表了混亂程度。負熵的正解自然應該是代表能量的可用程度,是耗散結構在系統內秩序化的原動力所在!

負熵=秩序=有序的能量=可用的能量

一個生命有機體,在不斷地增加著它的熵——你或者可以說是在增加正熵——並趨於接近最大值的熵的危險狀態,那就是死亡。要擺脫死亡,就是說要活著,唯一的辦法就是從環境中不斷汲取秩序,我們馬上就會明白秩序是十分積極的東西,有機體就是賴秩序為生的。

一個生命有機體,在不斷地增加著它的能量的不可用程度——你或者可以說是在增加能量的混亂程度——並趨於接近最大值的混亂程度的危險狀態,那就是死亡。要擺脫死亡,就是說要活著,唯一的辦法就是從環境中不斷汲取有序的能量,我們馬上就會明白有序的能量是十分積極的東西,有機體就是賴有序的能量為生的。

那麼,我們從熵的角度來看待生老病死以求深化我們對生命的理解!而不局限於細胞分裂,質粒體之類衰老的解釋!

生命有機體死的關鍵是,它的能量不可用程度達到了最大值,就是達到了無序、混亂的極限值,能量的可用程度微乎其微,它整體處在了平衡態,不再發生變化,一團靜止,了無生氣,也就是克勞修斯的熱寂說。

生命有機體活的關鍵則為,因為能量的不可用程度會自發增加,這是不可逆的,只有持續地從外部汲取有序、可用能量,才能抵抗熵增!

作為一個系統,哥德爾不完備性原理與熱力學規律的默契:如果沒有外部能量輸入,孤立系統趨向越來越混亂(熵越來越大)。如果想讓一個系統變得更有序,必須有外部能量的輸入,當然,前提是系統是開放的。當一個系統(或部分)變得更加有序,必然有另一個系統(或部分)變得更加無序,而且無序的增加程度將超過有序的增加程度!

那麼我們要解決生命體能夠短暫地違背熱力學第二定律,保持著低熵(低混亂程度)的狀態的因緣!生命的新陳代謝過程,目的就是和外界交換物質,並在這個過程中補充生命活/動所消耗的能量!新陳代謝的本質是,生命體使自己擺脫在其存活期內所必然產生的熵增加!

整個生物圈其實就是一個負熵(秩序)循環「傳遞」的過程。

任何一個組織和文明實際都是千方百計想出各種方法,在不違背自然規律的情況下,減少系統的熵—這種遠離平衡的能力,只有開放系統才有。

萬物都有熵增的趨勢,熵減少並不能憑空產生。

生命通過進食維持自身的低熵狀態,就需要把自身產生的無用能量,以代謝廢物和廢熱的形式排放回所在環境中,這就增加所在環境的熵!消耗的能量更大,吸收的物質更多,導致環境的熵增比以往更大。從RNA到DNA聚合體再向單細胞演化。單細胞只能繼續向更高級的多細胞進化,又因為孤立系統無法獲取足夠的能量,所以多細胞開始移動,並且產生了感知能力,比如視覺、嗅覺、聽覺等。

生命走上了智能的進化之路王東嶽稱為遞弱代償。

即生命的熵減過程,會加劇環境的熵增,於是環境會變得越來越惡劣。

生命為了生存,為了獲得足夠的能量和物質,必須變得更加智能…

相關焦點

  • 熵增原理
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    但是還有很重要的一點,那就是你不需要用黑洞來論證視界的熱力學。這個結論適用於所有的觀察者。如果某一區域永遠在某人的視野之外,那麼這一區域就在這名觀察者自己的視界外。完全不需要提到黑洞。例如,如果你坐在一艘加速飛行的宇宙飛船裡,那麼只要你的領先得足夠多,那麼有一些光線將永遠不會追上你。這些光線就在你的視界之外。這種視界被稱為Rindler視界。在宇宙學中也會發生類似的事情。宇宙的膨脹是不斷加速的。
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    熵增定律也叫熱力學第二定律,可能很多的人都沒有了解過,因為它沒有出現在我們的教科書當中。但是另外一個定律你應該非常熟悉,能量守恆定律。能量守恆定律也就時熱力學第一定律,德國物理學家克勞修斯探究出熱力學第一定律以後,又在此基礎上深度的分析了熱力學第二定律,和另一位物理學家開爾文共同共同完善了熱力學第二定律的發展。
  • 熵增定律:為什麼熵增定律讓好多人一下子頓悟了
    編者按  早在1943年,薛丁格在多次演講中都提到「熵增」這個詞,並在其著作《生命是什麼》中指出熵增過程也必然體現在生命體系之中,即「生命是非平衡系統並以負熵為生。」  熵增定律揭示了宇宙演化的終極規律,它預示了宇宙終將歸於熱寂,生命終將消失。
  • 我們這個宇宙的基本規律——熵增,就決定了教育孩子註定是困難的
    大多數人也已經習以為常,不當回事,其實他們背後隱藏著我們這個宇宙的最基本規律——熵增定律,萬事萬物都在遵循著這樣的規律。對於教育孩子,同樣遵循著這樣的規律。什麼是熵增定律如果物理學只能留一條定律,我會留熵增定律。這句話是清華大學的科學史系主任吳國勝說的,可見熵增定律之於我們宇宙的重要性。
  • 熵增定律:為什麼熵增理論讓好多人一下子頓悟了
    這個規律包括我們所有生命和非生命的演化規律,生命裡又包含著個人和群體的演化規律。非生命:比如物質總是向著熵增演化,屋子不收拾會變亂,手機會越來越卡,耳機線會凌亂,熱水會慢慢變涼,太陽會不斷燃燒衰變……直到宇宙的盡頭——熱寂。
  • 寫給高三娃的「熵增定律」
    今天,我想給大家講講熵增定律。在提出熱力學第二定律後的第15年,克勞修斯又首先引入了「熵」的概念,並用熵增定律定量闡明了熱力學第二定律。所以說,熵增定律其實就是由熱力學第二定律推導出來的。根據定義可以看到,這是事物如果不加幹預,那麼就會自然而然發展的這麼一個規律。對於個人,自律總是比懶散痛苦,放棄總是比堅持輕鬆,變壞總是比變好容易。
  • 《信條》——熵增定律 時間倒流 做自己的「麥克斯韋妖」
    於是科學家為了穩固熱力學三大定律,定義了熱力學第零定律:如果兩個熱力學系統均與第三個熱力學系統處於熱平衡,那麼它們也必定處於熱平衡。也就是說熱平衡是傳遞的。這一定律定義了「溫度」的概念。 熱力學第二定律也是熵增定律的基礎。他也被稱為任何物理定律的起點。很多科學家悲觀的說,熵增定律是讓宇宙明晰,讓萬物都絕望的終極定則。
  • 熵增定律:為什麼熵增理論讓好多人一下子頓悟了
    愛丁頓爵士也曾說:「我認為,熵增原則是自然界所有定律中至高無上的。如果有人指出你的宇宙理論與麥克斯韋方程不符,那麼麥克斯韋方程可能有不對;如果你的宇宙理論與觀測相矛盾,嗯,觀測的人有時也會把事情搞錯;但是如果你的理論違背了熱力學第二定律,我就敢說你沒有指望了,你的理論只有丟盡臉、垮臺。」
  • 以熱力學定律的名義
    熱力學第二定律和哥德爾不完備定理、測不準原理和光的波粒二相性一起,成了人文學者最喜歡引用的四大「科學原理」。  但是高中物理並不介紹熱力學第二定律,許多經常把這一定律掛在嘴上的人,實際上並不理解它講的是什麼。
  • 「喬諾商學院」熵增定律:為什麼熵增定律讓好多人一下子頓悟了
    來源:思維有了模型關注喬諾商學院,與優秀管理者同行編者按早在1943年,薛丁格在多次演講中都提到「熵增」這個詞,並在其著作《生命是什麼》中指出熵增過程也必然體現在生命體系之中,即「生命是非平衡系統並以負熵為生。熵增定律揭示了宇宙演化的終極規律,它預示了宇宙終將歸於熱寂,生命終將消失。
  • 科普|《信條》——熵增定律 時間倒流 做自己的「麥克斯韋妖」
    導演將「熵」這一概念與時間相結合,設定了「熵增的方向與時間流逝的方向相同」這一指導思想。提到熵增定律,我們首先要了解一下熱力學的三大定律。熱力學第一定律:能量守恆定律:一個熱力學系統的內能增量等於外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。(如果一個系統與環境孤立,那麼它的內能將不會發生變化。)
  • 熵:道出自然規則的熱力學單位,所以對抗自然規則的你很難自律!
    熵其實是一個熱力學單位,是表徵物質狀態的參量之一。熵的物理意義是體系混亂程度的度量。熵增原理則是孤立熱力學系統下的熵不減少,總是增大或者不變。 也就是說,在孤立系統(也就是沒有外部力量/能量)/絕熱過程(體系和環境之間無熱量交換的過程)下,其混亂程度只有增加或者不變,不可能減小,不可能變得有序。
  • 趣談三大宇宙規律;因果規律、無中生有規律及熵增規律。
    也許混沌是絕對的,有秩序是相對的,有秩序的系統就必然有其規律。以下人類在宇宙秩序中感受到的宇宙三大規律。一,因果律。二,熵增定律。孤立系統的熵永不自動減少,熵在可逆過程中不變,在不可逆過程中增加(熵指混亂程度)孤立系統總是趨向於熵增,最終達到熵的最大狀態,也就是系統的最混亂無序狀態「死神永恆」,所有的生命(有秩序狀態
  • 人活著就是在對抗熵增定律,生命以負熵為生
    少有人能做到自我管理,大多數人作息不規律,飲食不規律,學習也不規律。對於社會組織來說,如果沒有道德和法律的約束,群體又總是會自發的朝無序狀態發展,到最後的一發不可收拾。所有的這些現象都可以用一個定律來解釋——熵增定律。物理學家薛丁格說:「自然萬物都趨向從有序到無序,即熵值增加。
  • 一條超越一切定律的定律:人活著就是在對抗熵增定律
    由此,他認識到熱是一種能量,生物體內能量的輸入和輸出是平衡的,並在後來成為完整地提出了能量轉化與守恆原理——熱力學第一定律的第一人。焦耳是個 「富二代」,在他父親的資助下研究磁電動機。當然,人類可不是這麼輕易言敗的生物,工業革命後有更多的人投入到永動機的製造之中。但事實證明,所有設計方案都以失敗告終了。在無數次失敗後,人們終於承認,不可能出現沒能量輸入而一直對外做功的裝置。
  • 《上帝有時擲骰子:信息量子熱力學三定律的發現》
    經典熱力學第一定律,又叫能量轉化和守恆定律。能量既不能憑空產生,又不能憑空消失,能量只能從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,在能量轉化或者轉移的過程中,能量的總量保持不變。經典熱力學第二定律,又叫熵增定律。孤立系統的熱熵量永不減小,熱能量可以從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,但不可能自發地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體。
  • 詳解讓無數人頓悟的熵增定律
    這個規律包括我們 所有生命和非生命的演化規律 ,生命裡又包含著個人和群體的演化規律。非生命: 比如物質總是向著熵增演化,屋子不收拾會變亂,手機會越來越卡,耳機線會凌亂,熱水會慢慢變涼,太陽會不斷燃燒衰變……直到宇宙的盡頭——熱寂。生命與個人:比如自律總是比懶散痛苦,放棄總是比堅持輕鬆,變壞總是比變好容易。
  • 「熵增」、「內卷」和「凡爾賽」都是什麼意思?
    什麼是熵增?薛丁格:人活著就是在對抗熵增定律,生命以負熵為生。愛丁頓爵士也曾說:我認為,熵增原則是自然界所有定律中至高無上的。熵,熱力學中表示物質狀態的參量之一,其物理意義是體系混亂程度的度量。熵增定律:揭示了宇宙的終極演化規律,包括我們所有生命和非生命的演化規律,生命裡又包含著個人和群體的演化規律。所有很重要。企業的熵增:由於經營規模的擴大,管理的複雜度也變大了,冗餘的、不創造價值的東西會越來越多,企業內部就會形成一種非常穩固的系統,進入一個平衡的狀態。