你有没有想过,我们每天吃饭、睡觉、努力生活,其实不只是为了过日子?
科学家说过一句很震撼的话:生命以负熵为食。
听起来玄乎,翻译成人话就是——我们活着,本质上是在和整个宇宙对着干。
宇宙天生就爱混乱、爱消散,而我们偏偏要有序、要活着、要变得更好。
这场无声的对抗,从你出生那天就开始了,而且每个人都在硬撑。
要理解活着的本质,首先得看清宇宙的恶意,热力学第二定律被称为全宇宙最令人绝望的定律:在一个封闭系统中,混乱度,也就是所谓的熵,总是单向增加的。
这就像你刚收拾好的房间,如果不去管它,它只会越来越乱,绝不会自动变整洁。
这种从有序走向无序、从集中走向弥散的趋势,是宇宙的铁律,物理学家早已预言,宇宙的最终归宿是热寂,所有的能量都耗散殆尽,一切归于死一般的均匀和寒冷。
然而在1943年那个战火纷飞的年代,量子力学的奠基人埃尔温·薛定谔在都柏林的一场讲座中,敏锐地捕捉到了那个违规者。
他在随后出版的著作《生命是什么》中,留下了一句振聋发聩的断言:“生命以负熵为食。”
这句话在当时简直是天外之音,薛定谔指出,生命之所以能活着,能维持这种高度有序的结构,是因为它在不断地从环境中汲取秩序。
我们吃下的食物、喝下的水、呼吸的氧气,在物理学本质上,都是低熵也就是高度有序的物质。
通过新陈代谢,我们将这些有序物质转化为无序的废物,比如二氧化碳、汗水和热量,然后排泄出去。
生命体就是一个精密的熵泵,我们活着,就是通过增加环境的混乱,来换取自身的整洁。
你每一次呼吸,都是在强行逆转宇宙趋向混乱的洪流,你每一次思考,都是在燃烧宇宙的有序性,来构建大脑中的逻辑。
薛定谔的负熵理论虽然伟大,但它只揭示了一半的真相,如果生命仅仅是吃掉有序,那晶体也高度有序,为什么晶体没有生命?
后来的科学家,特别是普里高津提出的耗散结构理论,为我们补上了关键的一环。
人体本质上是一个远离平衡态的开放系统,我们不是静态的雕像,而是动态的漩涡,漩涡之所以能保持形状,是因为水流不断地流进流出。
生命之所以能维持结构,是因为物质和能量流从未停歇,这种结构被称为耗散结构,它必须通过不断地耗散能量,才能维持其有序的状态。
这就解释了为什么静养在物理学上是行不通的,彻底的静就是热力学平衡,对于生命而言,那意味着死亡。
为了对抗衰老和混乱,细胞必须不知疲倦地运作,在微观层面,这一过程极其昂贵。
现代物理生物能量学和随机热力学的研究揭示,细胞内的分子机器要在充满随机热涨落的环境中精准运作,必须消耗惊人的能量来克服噪声。
为了保证蛋白质折叠正确、DNA复制精准,细胞必须支付额外的能量代价,这就像在暴风雨中走钢丝,为了保持那一点点平衡,你必须付出巨大的体力来对抗风力。
每一次心跳,都是对热力学定律的一次昂贵赎买。
如果仅仅把生命看作是负熵的大胃王,我们可能会陷入另一种误区。
近期有前沿观点对薛定谔的理论提出了修正:摄取负熵只是手段,而非目的。
如果生命只追求负熵最大化,那癌细胞可能是最成功的生命体,因为它们疯狂地掠夺能量、无限增殖。
但这种无节制的掠夺最终会导致宿主死亡,癌细胞也随之毁灭,真正的生命智慧,在于稳态。
生命更像是一个在混乱宇宙中走钢索的人,根据广义结构相对论的SER理论视角,生命的本质在于将自身的张力维持在一个非生非死的黄金区间,能量输入必须与调节机制完美匹配。
过度的有序如晶体般死寂,过度的无序如瓦解般死亡,生命在两者之间动态调整:天热时毛孔张开散热,天冷时肌肉颤抖产热。
血糖高了胰岛素出动,血糖低了胰高糖素救场,这种对内部环境微小波动的极致控制,才是生命区别于燃烧的火焰或生长的晶体的根本所在。
我们不是在单纯地对抗熵增,而是在驾驭熵流,通过精密的调节机制,在混乱的洪流中冲浪。
当我们把视角从能量转向信息,生命的奥秘更加深邃,信息论告诉我们,熵也是信息不确定性的度量,基因组学中的信息熵衡量着基因序列的复杂性。
从这个角度看,生命是一个处理信息的超级系统,大脑通过消耗能量,将外界嘈杂、冗余的感官数据,分解为有意义的、协同的认知信息。
生物体内的每一次生化反应,本质上都是一次信息的传递与纠错,一旦这种纠错机制失效,也就是生命熵守恒被打破,机体的自组织、自愈能力就会下降。
衰老本质上就是身体处理信息和熵流的能力下降了,噪声淹没了信号,错误的折叠蛋白堆积,错误的基因突变累积,最终系统在热力学的清算下崩塌。
甚至有激进的物理学观点提出热力学第四定律或最大熵产生定律,认为生命系统的存在,实际上是为了让宇宙更快地达到热平衡。
这听起来极其讽刺:我们拼命维持有序,结果在宏观尺度上,我们却是宇宙加速释放能量的通道,我们是宇宙为了更快燃烧自己而制造的催化剂。
回顾这一百年的探索,从薛定谔的负熵,到普里高津的耗散结构,再到今天的稳态调节与信息流,我们对生命的理解早已超越了生物学的范畴,进入了物理学的深水区。
但这并不意味着生命不仅是一堆冷冰冰的公式,相反这一认知赋予了生命一种悲剧英雄般的色彩。
想想看整个宇宙都在不可阻挡地滑向无序和虚无,恒星会熄灭,黑洞会蒸发。
而在这样一个宏大的、注定毁灭的背景下,你的每一个细胞都在拼命地从混乱中抓取秩序,你的每一次呼吸都在向虚无宣战。
所谓的活着,就是在这场注定失败的战争中,尽可能长久地保持住那一口负熵,我们是宇宙这潭死水中,因为某种机缘巧合而卷起的、短暂而绚烂的浪花。
下次当你感到疲惫、焦虑,或者因为内耗而痛苦时,不妨换个角度想想:这不过是热力学第二定律在你身上的具象化体现。
你的疲惫,是你对抗整个宇宙熵增趋势留下的勋章。
既然生命是一场昂贵的逆旅,既然我们都是以负熵为食的窃火者,那么问题来了:在这个注定走向混乱的宇宙里,你今天拼命抢来的这一份有序,打算用来创造点什么?
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