星体演化与减熵过程

第一节　星体演化与减熵过程

地球上的生命演化情况离不开地球过去的演化，而地球是宇宙星体之一，回顾宇宙星体的演化及减熵过程，对于生命的演化，就更为清楚。

今天的宇宙学及天体物理学指出：星体是由于当初的星际气体与尘埃云团凝聚而产生的。宇宙当初的气态物质即使是均匀分布的，也会因随机波动，逐渐集聚，形成一个中心，再吸引其它分子。这些加速向中心运动的分子，把势能转变成动能；随即互相碰撞，又失去动能。最后落入“引力势阱”内，而被俘获。这样的俘获不仅增加引力中心的质量，而且提高引力强度。可以设想：这样的过程连续不断，直到有关化学元素高度集中产生高温，发生核聚变，使氢开始燃烧为止。当这种演化过程自然形成时，就诞生了一个可见星体。这一系列的论断，今天尚无条件进行模拟。

气体与尘埃这样集聚，表示原来这个大系统的熵在减少。例如银河系星云的原子氢，其密度一般为10－22克／立方厘米，温度为15度。这样稀薄的气体，它的熵是很大的；当它凝聚成星体后，其密度为1．5克／立方厘米，温度为10⁷度，它的熵值则很小；经过计算，每单位质量所减的熵值为62卡／克度。宇宙中有很多这样的星体，它们在形成的演化过程中，必然把多余的熵以电磁波的形式向宇宙空间辐射。因此，宇宙空间要增熵，从而储存很多能量。

当这样的凝聚足够稠密、体积充分增大，达到核燃料开始燃烧时，它就有相当长的稳定时期，大约能经历10¹⁰年而无重大变化。但由于它要继续向外辐射热能，它的内部则逐渐减熵。最终它将演化成白矮星，其内部的中子、质子、电子在极度收缩的高压下挤在一起，以致这些粒子排列成低熵而有序的晶体。因此星体演化的全部历史，从银河系的当初气体演变到最后的白矮星，是一个连续的减熵过程。

宇宙星体演化的事实给我们一个启示，那就是人类生命的起源及演化，看来也要经历一个减熵过程，因而这一过程也是星体、星系、宇宙形成时减熵过程的一种。是否还有其它机理，可以讨论。

上面的讨论指出：今天我们可以观测到的宇宙，确实容许星体输出熵量；因而宇宙不是处于辐射平衡状态。这也就是说宇宙仍在继续扩张，是动态的，而不是静止的、封闭的。如果宇宙停止扩张，最终会导致热平衡，生命就会灭亡；如果宇宙封闭，那么宇宙之外又是什么呢。看来宇宙是一个开放而复杂的超巨系统，人体也是一样，这就是生命同宇宙的统一观，也就是人的宇宙观。