生命必须是低熵体,我觉得这是生命的定义。

我初中学到的生命的特征:复制性、应激性

这个定义似乎已经被抛弃了,但是我还是认为这是一个很好的定义。

注意,应激性对应低熵属性,我对应激性有严格的物理学定义:能够完成校验律和复制律

硅基生物:广义生命(1)——熵增系统?

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(简单的说,通电的三极体是最简单的「应激性」系统)

如果去掉应激性的要求,只保留复制性,那么定义出来的生命就包含了很多在普遍观念中明显不是生命的东西(精确名词的定义应该尽可能符合习惯)。

比如说,激光器中的激光光子,会通过「受激辐射」大量的「复制自身」。但是这个光子能叫生命吗?显然不能叫生命对不对。比如裂变链式反应的中子,也不断「繁殖」,中子能叫生命吗?

激光(受激辐射光放大)_百度百科?

baike.baidu.com图标链式反应_百度百科?

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@赵泠 同学你生物很专业很博学,物理就别丢人了。低熵非生命的例子不少,甚至有自我复制现象。比如过冷水中的冰花就具有生长增殖现象。但是黑洞。。。

宏观黑洞的熵是极大值。。。就是说一个太阳质量的任何物体,其熵都要低于一个太阳质量的黑洞,除非是质量很小的迷你黑洞,比如普朗克黑洞的熵就是极小值。

这个你不用和我争,我是专业的。你不信的话可以去问曾勃或者其他物理专业的大V。

知乎物理大v我基本上都知道,活跃的:子干、安静内敛哈士奇 等等。


宇宙中完全可以存在高熵的生命体,而且地球生命的混乱度本就非常之高。

事实上对生命体讨论熵的意义并不明确。薛定谔写的《生命是什么》大谈负熵,那并不是科学。我建议你使用道金斯的生命定义:生命是自然选择塑造的信息。

这个定义并不要求这信息有多么有序,只要它能延续下去,混乱也没关系。在系统性上,生物是自我组织并自我制造的,只要保持信息的延续性即可。自我复制是自我制造的一部分,也并非必需。

病毒能够自组装,2003年发现的庞大而复杂的米米病毒(Mimivirus)可以合成蛋白质,让一些学者支持病毒也是生物。而显而易见的是地球上大部分病毒的构造都比细胞生物简单有序得多——即便是米米病毒,其构造也比真核细胞单纯多了。你觉得那些对生物大谈低熵的家伙到底在谈什么东西呢:

  • 要是说结构越简单整洁就越有序,那我们就是高熵生物。
  • 要是说结构越复杂混沌就越有序,那结构简单的支原体之类就是高熵生物。它没比手机壳里的大分子复杂。

你觉得以下二者谁更混乱:

  • 一个黑洞,具有极其严谨清晰的构造,极简的性质,稳定地停留在宇宙的永夜里。它是恒星自然演化的产物,经历了爆炸、坍塌、天体撞击的筛选。它携带的信息将长久地存在下去。当卷入周围的物质,它可以成长并放出射流,射流可以再形成新的恒星,其中又可以演化出黑洞。黑洞熵可以用公式计算。
  • 一滩被打成碎片的海月水母[1],从混杂的有机垃圾中自我修复。

你觉得这二者谁是生物,抑或都是生物?

如果前者是生物,那你可以轻易给生物取得巨大的熵。

如果后者是生物,也就是说你认为结构简单有序的熵更高,那么你就是在承认水母、支原体这样地球生命中结构简单有序的部分相比我们这样的哺乳动物是高熵的生命体。

参考

  1. ^以下图片引用自厦门大学何劲儒、郑连明的论文 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0145314


广义来说,飞蛾就算是高熵体。更广义来说,人有时也是高熵体。

低熵体指的是从外界获得低熵能量,对外界输出高熵能量,从外部环境获得的熵流为负的体系。

而不是熵很低的体系。

比如人摄取化学能,输出内能或机械功;植物摄取光能,输出内能或机械功;电脑摄取电能,输出内能。低熵体不一定是生命,电脑关机之后信息就不会再增加了,熵也不会减小,此时就变成了高熵体。

降低熵是需要从外界获得能量的,不从外界获得能量只对外界做功的体系自由能在减少,熵在增加。

那么,蛹变成飞蛾,之后的生命过程都不再进食,整体而言,飞蛾体内的化学能不断减少,只对外输出内能和机械功,这一段生命周期毫无疑问是不断熵增的。所以飞蛾不就是高熵生命吗?

同理,人只有吃饭的时候从外界获得能量,其他时候都在对外做功,所以人不也是部分时间是高熵生命吗?

当然,你要是把生物体内储存的化学能和生物体分拆成两个系统,以上论述就不成立了。但这样一来,我也就同样不知道什么才是生命了。


问题在于,混乱和秩序是人为界定和描述的,充满主观因素而非客观事实。(从自然界的视角来看)没有证据表明一个打碎的碗比原先没打碎之前更混乱。

海底热液孔附近耐高温动物觉得舒适的环境,人类无法生存。海底热液孔附近和地表哪个更加混乱?哪个熵更高?

苍蝇和蛆看到粪便和腐肉认为是美味佳肴,在它们看来这些美食是否混乱高熵?

熵,根本就是人类捏造的一个不完善的主观虚妄的概念描述。

伺服器通电工作后,耗散在空气中的热能未必是高熵的低品质能源,甚至只是因为人类现有科技发展水平暂时无法(在不付出额外代价的前提下)提取和利用这些能源。

一堆排列整齐的硬币,把它们散落在房间内,以及排列成「怀旧游戏」这几个字。这3种情况那个最有序,哪个最无序?怎样界定其中的秩序???

熵的计算式更是牵涉到热力学温度等概念,其实也只是人类现有知识体系的一部分,只是人类对事物运动的主观拙劣的描述和建模,以及有限经验的积累。这些未必反映了客观事实,还有待未来的实践验证去完善,发展甚至修改这些理论。这些也显然不能盲目外推。

这是我在怀旧经典游戏题材科幻小说《平机王》系列等故事中描述的熵怪兽,这个描述有一个明显的问题就是热二律并不是适用于一切世界的,而仅仅是渺小人类在渺小地球上有限年间经过有限次实践验证的一个经验总结,并不能盲目外推到其他世界。

这个十几年前的熵怪兽描述因为有问题,所以只能勉强看下。接下来会有更加严谨的描述。

先说结论:热二律不能盲目外推,甚至不能盲目推广到我们的宇宙。

因此即使存在高熵生命体熵怪兽,它们也没有想像中的可怕,甚至从更大的系统的视角来看它们很乖乖像喵。

熵怪兽

科幻小说《平机王》中描述的怪物,全身黑色,是由各种普通生物吸收了熵素,狂暴进化而成的超生命怪兽,具有宇宙天文级别的质量、强韧体质,及毁灭无数亿兆个宇宙的巨大破坏力。熵怪兽的存在,对于所有世界上的所有生命都是一种巨大的威胁。

客观规律、物质序列和物质世界能量能够杀死熵怪兽。

PS:黑色的熵猫猫,可爱萌萌哒,抱抱。


首先是做好定义,否则无法检验。

当出现什么观察指标的时候我们判断为「生命」。如果定义就是「低熵体的子集」那么,高熵是绝对不存在生命的。

然后做好量化。

树立标杆,什么是「高」什么是「低」。比如你可以拿标准大气压下100摄氏度的水来作为标准比较。

一般来说生命应该是和谐的 系统的,要维持这么一套系统就需要不断输入能量,高熵下一般就做不到这点,无法形成生命。生命相对于其生存环境,肯定是低熵的存在。


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