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反复读奥地利E.薛定谔的短篇名著《生命是什么》，试图洞悉物理学家对生物学、 生命之谜那惊人的洞察力，很多物理学家就是读了这部名著而投身于生物学领域。 薛定谔的背景是物理学家，解释克劳修斯熵当然是遵循波耳茨曼的结果： 熵＝klnP （为上下文一致写为P），这里k为玻尔兹曼常数，P为分子分布几率。 传统理论从这里出发说：熵是分子分布无序程度的量度，薛定谔的思想是：一个生 命有机体具有推迟趋向热力学平衡（死亡）的奇妙的能力，如何根据统计学理论来 表达这种能力呢？我们前面说过“生命以负熵为生”，就像是活有机体吸引一串负熵 去抵消它在生活中产生的熵的增量，从而使它自身维持在一个稳定而又低熵的水平上。假如P是无序性的量度，它的倒数1/P就可作为有序性的一个直接量度。因为 1/P的对数正好是P的负对数，玻尔兹曼方程式可以写成这样：负熵＝kln(1/P)， 因此，“负熵”的笨拙表达可以换成一种更好的说法： 取负号的熵正是序的一个量度。这样，一个有机体使它自身稳定在一个高度有序水 平上（等于相当低的熵水平上）所用的办法，确实是在于从周围环境中不断地吸取序。 薛定谔还说道：我们的食物中所含的能量确实是关系重大的；我对菜单标明热量的 嘲笑是不适当的。不仅我们身体消耗的机械能需要补充能量，而且我们不断地向周 围环境散发热也要补充能量。而散发热，这不是偶然的可有可无的，而是必不可少 。因为这正是我们去除掉生理过程中不断产生的剩余熵的方式。这样看来可以假定 ，温血动物的体温较高有利于以较快的速率来排除熵，因而能产生更强烈的生命过程。 薛定谔的名言：“生命以负熵为生”的来源，就是这里从玻尔兹曼的统计结果在数学 上的等价性作出的一种描述，当然现在不能用负熵这个词，因为负熵是不存在的， 但是尾段那个从周围环境不断的吸取序倒是正确无异议的表达。 我们把这里薛定谔说的序和D.波姆的序等同起来看，就明白波姆的思想很深远， 序，一个暂时不能显析表达的东西，但是我们依旧可以谈论它，也大致明白内在的 含义，波姆很英明。 我们重新清理下思绪：生命在于从周围环境中不断地吸取序，但是，吸取的序，熵 一定是低熵，不然就会增加生命体的熵，这样没有意义，生命体不断吸取低熵而降 低本身产生的高熵，这样生命之谜就显露出来了。 很好，不能被人体利用的内能，以热量的形式散发，就是排除高熵，自由能就是那 个要吸取的序，低熵状态，被人体利用。 前面说过，高熵的热量被散发排除了，低熵的自由能被人体吸取利用了，但是，那 个长久的体内温热感是什么？难道就是上面说的那个吸取低熵排出高熵而表现出来 的热量散发？ 慢慢慢，这个想法重要是重要，可以解释那个长久的体内温热感，但是意义非同小 可，这个过程能被感受到是个不得了的事情。 记住本节开头的Ａ、Ｂ、Ｃ和现象一、二、三。 要获得热力学解释，热力学候选理论就成为关键，非平衡态热力学，比利时I.普里 戈金做出了巨大的贡献，反复阅读普里戈金的名著《从存在到演化》、《从混沌到 有序》受益良多，但是却始终无法获得一个清晰的物理图像，这里不说明为什么了 ，因为将是一个漫长的过程，还不如把这个过程留给现在的候选理论为好。 非平衡态热力学解释候选理论为中国汤甦野的《熵：一个世纪之谜的解析》（第２版），不过这个候选理论是个全新的诠释热力学第二定律，与标准教科书不同，所 以有点限于网络篇幅的限制问题，不介绍就用结论，显然有点不“科学”，介绍的话 ，任何一个理论都是沉长的，茶纲中涉及的背景理论都是如此，这只是展开的第一个，所以考虑再三，决定简短而不失完整的介绍，即使这样，第一个出场的候选理 论展开也将长达八天时间，也许限于每天的图片上传限制，这个时间还要长些。 我假定读者具备了基本的热力学知识，如果是其他学科而不熟悉的，可以略过这漫 长的八天直接看结论就行。 这八天，候选理论只解决了茶气中的部分问题，也只涉及茶纲中的一小部分，茶纲 中涉及的其他部分也同样漫长而艰辛。 八天中，八个部分分别为： １、经典理论的完备性疑问 ２、普适模型：热力学 ３、一个世纪之谜的解析：态变量全微分 ４、应用和展开 ５、对外交换和内部变化 ６、形态发生与热力学诠解 ７、普适模型：分子分布与变化方向 ８、新的结论 好，现在开始长途跋涉去获取我们的知识。 |
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