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宇宙中的星球都是球體的,為什麼人不是圓球狀的?

  • 由 軟軟de麵包店 發表于 籃球
  • 2023-01-24
簡介這是因為星球是非生命系統,它只能服從熱力學定律的安排,自發地完成熵增過程

圓形和球體是形狀嗎

初看就像一個天真的小孩子才會提出的問題,仔細想想,卻可以往很有意思的方面去思考。

宇宙中的星球都是球體的,為什麼人不是圓球狀的?

力學解釋(沒有深入要害):

簡單版:因為萬有引力和電磁力將星塵聚攏,星體呈球體形狀的能量最低最穩定。而人的肌肉卻能抵抗引力,所以能維持其他形狀。

深入版:星球源自宇宙大爆炸或後續爆炸產生的星塵,星塵在萬有引力和電磁的作用下,匯聚在一起,形成圓形的星球。為什麼是圓形的呢?抱歉我沒法提供數學證明過程,但從熱力學角度定性地講,形成星球會是這些星塵(或者叫星塵系統)最穩定的狀態,也即能量最低的狀態。

你可以這麼理解“能量越低越穩定”:地震時,人站著沒有蹲著穩,蹲著沒有躺下來穩。而躺下來時,人的重力勢能是最低的。

球形就是這些星塵的“躺下來”的狀態,是最穩定的。其他形狀的星塵“容易”自發變成球形的,而球形的星塵(也即星球)“很難”自發變成其他形狀。

那麼為什麼人不是球形的?其實人死後,經過腐爛和反應,最終化為各類小分子在地球上散播,其本質上就是與地球一起構成一個系統,這個新系統仍然是

球形

,等效於人死後也變成了球形,對不?

為什麼活人不一樣?從力學的角度,人肌肉的力量維持“人”的形態,可以抵禦引力和電磁力將人同化為球形的趨勢。

不過這個問題用力學解釋實在太不痛快了,你回想一下為什麼會把星球跟人比較。是不是潛意識感覺“星球都會聚攏,那我們人應該也滿足這個規律,也會聚攏成球”吧?

熱力學的解答剛好順應你的邏輯,“因為星球跟人在熱力學層面是不一樣的”,所以活人不會變成球。

熱力學解釋(更深入要害):

簡單版:星球系統不是“生命”,是熵增系統;人(系統)是“生命”,是熵減系統。

深入版:虐貓狂人”薛定諤在1944年出版過一本小冊子,是一本關於生物學的著作《生命是什麼》,篇幅不長,但是從多個物理角度來解釋什麼“生命”,曾讓我醍醐灌頂。裡面有一個觀點,認為生命就是熵減系統。

宇宙中的星球都是球體的,為什麼人不是圓球狀的?

為什麼生命的定義會這麼簡略呢?是因為熵減是一個極特殊的特徵,足以從萬物中區分出生命。

先聊一下熱力學的思想

熱力學第二定律,有多種等價解釋,其中“熵增原理表述”可以理解為:所有孤立系統必然自發熵增(可逆過程熵不變)。還有一個著名的推論,熵增原理預言宇宙最終將處於熱平衡狀態,各處的“溫度”都完全相同,不再有能量流通,不再有任何狀態變化,宇宙到達末日“

熱寂

”。

熵增原理

熵增原理在生活中的案例就好理解得多。盤子掉地上摔成碎片,是自發進行的,而反過來碎片飛回去拼成一個盤子就不可能。這是因為盤子變成碎片是熵增過程,是自發的;反之則很難,除非用別的系統的熵來換,但熵的總量絕對會增加。

講這些廢話是為了說明一個道理:多數系統往往都是熵增系統,唯獨生命是熵減系統!生命以別的系統的熵為食,使別的系統熵增加,使自己的熵減少,這樣的系統就是薛定諤眼中的一類生命。

宇宙中的星球都是球體的,為什麼人不是圓球狀的?

人是熵減系統,能抵抗自然的安排;星球是熵增系統,無法抵抗安排。

回到正題,宇宙大爆炸或後續撞擊產生的高動能的星塵,最終在引力場和電磁場中,轉變為能量最低的星球狀態,星塵原本的能量則以星球核心的熱能或高能射線的方式耗散。這是因為星球是非生命系統,它只能服從熱力學定律的安排,自發地完成熵增過程。系統熵越高,就越穩定,能量也越低。但人是生命系統,能逆安排而行,透過使外部系統熵增而減低自身的熵,從而一直保持高能量的狀態,包括人的形體,就是高能態的表現。

熵減過程舉例

上面說得有點虛,再整點切實際的例子吧。

地球的引力把你拉向地面,你紋絲不動,因為你的軀體力量維持了你的站姿,而這一切的前提是你吃飽飯了,不然你可能就無力地站不起來。你吃飯的過程,就使米飯或蔬菜的熵增加,畢竟變成了更無序的“米田共”嘛,而你自身的熵得到減少(身體越來越強壯)或維持不變。所以你能站起來,抵抗引力,根本是因為你透過增加別人的熵,從而減少自己的熵。而一根電線杆在引力作用下倒了,也不可能自己爬起來,熱力學上的本質是電線杆無法使自身熵減。

大石頭經過風吹雨打,會碎裂成小石塊,也參與了很多化學反應,最終變成土壤。表明石頭無法抵禦大自然的熵增趨勢。而你就不同了,雖然每天也風吹日曬的,但抹點護膚品,面板還是那麼好,絕不像石頭一樣裂開。同理,你自己利用了護膚品的增熵,維持了自己的減熵。

這篇文章主要分享我對於生命的理解,細節的嚴謹性不盡人意,還望見諒~

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