
质点乱跑为什么会产生有序形状? 因为大自然不只一个熵增原理,还有一个降能原理,两个相反的原理一起运行才产生了有序形状。最佳的例子就是 氢+氧 变成 水。
想像一瓶子里关了很多氢分子,氧分子,和一条电线。 完全封住瓶子,不与外界交换物质或能量。
忽然,电线冒了火花,瓶子里产生了 氢 + 氧 + 水 三混合物。 乱跑的氢和氧,现在变成水慢跑,为什幺? 因为氢氧喜欢降位能, 降了就稳住,能量以光的形式丢出去,不管其他的氢或氧要不要,这样的任性才是自然。
降位能和到处乱跑皆是质点的本性。
我不想用 熵增 这两个字来形容大自然,
宁愿只用 乱跑 这两个字来形容大自然。
我不想用 有序 来描述大自然,
宁愿只用 有斑 来描述大自然。
什么是斑呢? 就是一群氢分子中有一小群浓重的水分子。就是在一片同色的皮肤上,有一區的肤色较浓。
皮肤完全无斑的人不容易看到,有几颗斑点的人较容易看到。
氢氧无水的瓶子不容易看到,有水的瓶子较容易看到。
把宇宙想成是大瓶子,眾星关在瓶子里,宇宙最後的景象,并不是全散成雾气,而是仍然有大大小小的星球,形成了大大小小的斑。 为什幺?因为降位能凝聚和 乱跑反凝聚 两者仍在继续。
请不要用有序无序的语词来描述自然,
请改用有斑无斑的图形来描述自然更佳。
回到题主的问题:自然界趋向於无序,为何出现有序的生命?
改述成:自然界趋向於无斑,为何出现有斑的物质团块?
回答是: 大自然不一定趋向无斑,也不一定趋向有斑。大自然有两个趋势在对抗,一个是降位能凝聚,一个是乱跑反凝聚,你看看草原上野牛乱跑,也是这里一群,中间一块空地,那里再一群。
你说自然趋向无斑(无序),可能是你看过硫酸铜固体掉进水里,看到了蓝均匀散开,看不到深深浅浅的蓝。但这不是事实的全部,你把杯子放进冰箱,就会看到硫酸铜爱凝聚了。
而秋天的浮冰也是斑。天地有斑,谁说自然爱无斑?
另外,还有一种随时间而起伏搏动的动态斑,这种振盪斑点,需有能量流动才能维持,因此有人把它称为“耗散结构”(dissipative structure)。
最浅显的例子你打开细颈的水瓶,把水倒出来,它会咕噜咕噜的流出来,而不是平稳的流出来。 水要降位能,空气要升位能,咕噜咕噜从平稳生了起伏,从空瓶生了一个喉结。
较魔幻的例子是丙二酸在稀硫酸水溶液中被溴酸盐氧化一直冒圈圈,持续到能量断供才停止,如下图:
或是稳流转涡流,渦也是耗散结构:
再一个纯粹硬体的电子线路也是耗散结构,下图当右方电池的电压0,一切平静,当电压小,一切稳稳慢慢流,当电压超过某个值,来到三极体的工作电压区,电流就忽然变成了起伏波动。
再一个耗散结构的例子就是龙捲风。太热的海水在蒸腾,某处蒸腾稍快,吸引周围空气填补,以此处为中心,微风忽然变成龙捲。
丙二酸、渦流、电路、龙捲风 这些例子都是不断从某处吸能再到另处排能,只要能量继续供应,耗散结构可以持续到很久很久。
再一个例子就是线粒体内膜的离子通道,它把氢离子从低浓度的地方吸到高浓度的地方,如下图的右方三通道,完全违反离子扩散乱跑原理,它们敢违反就是有消耗能量在撑腰。这个耗散结构的例子就进入生命现象的领域了。
