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细菌精确定量的检验样品科学实验图像www.w88981.com,优德官方网站




来源:yiyi
时间:2019-3-15 0:56:15

细菌精确定量的检验样品科学实验图像www.w88981.com,优德官方网站

    现在我们有点左右为难了。刚刚才得出结论,将氢、碳、氧、氮、磷
与痕量的少数其他元素的混合物放在一个烧杯中并使其孤立,它们永远也
不可能自发组织起来并产生生物体。然而,即使最低等的细菌也充满精致
的结构,尽管这与物理系统总是无情地趋于最大无序这个事实看似抵触。
虽然地球在很久以前异常贫瘠,但毕竟现在已经出现了大量生命。因此,
我们的问题是:生物体究竟如何设法维系生存,且不论还要繁衍,甚至还
要向更复杂的生命形式演化?更明确地说,这道谜题就是是否必须假设生物
体不受物理定律的约束?

    在19世纪末,很多令人尊敬的科学家对这个问题的回答仍是“是的”
。他们的学说被称为“生机论”。随着人们对生命如何产生有序这个悖论
的回答,生机论与热质说一道为历史所尘封。本书的目的就是概述这些答
案中的一些细节以及关于它们的一些精确定量的检验。我们需要一些时间
才能达到这个目的,但现在已经可以用前面建立起来的语言勾勒出其中的
一个答案。

    稍加注意,你会发现生物体至少也要服从一些与无生命的物体相同的
物理规律,包括与热相关的规律。例如,我们可以测量一只老鼠发出的热
量,将之与老鼠在转轮上所做的功求和。将这个过程持续几天,老鼠并不
产生什么变化

    因此,生命组织并不能凭空产生能量。尽管如此,当我们环顾四周,
似乎很明显,生命正在持续无中生有地(从无序中)产生有序。为了避免生
机论,必须调和热力学第二定律与这个普遍的观察事实。

    这个调和并不像听起来那么困难。毕竟,一个装满稠密水蒸气的密封
罐子会自发地转变为底上出现一洼水而只剩少量蒸汽的状态。经过这个转
化后,罐子的内部比以前更加有组织:大多数水分子被粘在一个非常薄的
水层里而不是自由地在整个罐子内部移动。但是没有人会相信有一个非物
理的、神秘的力量对水分子进行了安排!
    为弄清到底发生了什么事,我们必须记住热力学第二定律只能运用于
孤立系统。尽管装有水蒸气的罐子是密封的,但在水分子凝聚的过程中它
向周围环境放热,所以它不是孤立系统。整个大系统中的一个于歪统能自
发增加其有序性,这并不荒谬。

(本文由上海光学仪器厂编辑整理提供, 未经允许禁止复制)

  
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