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从环境中抽取“序”来维持组织

时间:2022-09-26 百科知识 版权反馈
【摘要】:如果D是无序性的量度,那么它的倒数1/D就可以作为有序性的一个直接量度。这样的话,我们可以知道有机体使其自身维持在一个有序水平的办法,无一不是从外界的环境中汲取这样的序。众所周知,高等动物完全就是汲取序来维持生命的。这是由于作为它们食物的不同复杂程度的有机体的状态是极为有序的。高等动物吃了这些食物后,排泄出来的是大大降解的物质;当然并没有完全降解,因此这些物质中含有一定量的序,因此植物还可以利用它。

一个生命有机体可以有效地抑制这种趋向热力学平衡(死亡)的能力,更让人惊叹的是,根据统计学理论可以表示出这种能力的大小。我们在前文曾说过:“生命以负熵为生”,这就好比生命有机体借助于外界的负熵来消除它体内的正熵的增加量。由于这种正熵是在生活中所产生的,因而它是不可避免的。生命有机体就是通过这样的方式来保持自身在一个稳定的水平上。

如果D是无序性的量度,那么它的倒数1/D就可以作为有序性的一个直接量度。因为D的负对数恰好是1/D的对数,于是玻耳兹曼方程式可以写成这样:

负熵=kln(1/D)

因此,如果觉得“负熵”这种公式表达比较拗口的话,我们可以这样来表达它:取负号的熵正是序的一个量度。这样的话,我们可以知道有机体使其自身维持在一个有序水平的办法,无一不是从外界的环境中汲取这样的序。这个结论初看起来比这个公式更合理一些,不过,它会由于没有严谨的推导而遭受责难。众所周知,高等动物完全就是汲取序来维持生命的。这是由于作为它们食物的不同复杂程度的有机体的状态是极为有序的。高等动物吃了这些食物后,排泄出来的是大大降解的物质;当然并没有完全降解,因此这些物质中含有一定量的序,因此植物还可以利用它。

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