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能流进化论——在外星球上发现生命所必需的物质就能意味着存在地外生命吗?

已有 1203 次阅读 2022-1-11 17:54 |个人分类:能流进化论|系统分类:观点评述

    我觉得要回答这个问题,首先应该明白地球上为什么会存在生命?或者说生命为什么会在地球上出现?通过对生命体的观察不难发现,所有生命体都需要食物和氧气(有的生物可能需要其它种类的氧化性物质)。食物在生命体内经过一系列的生物化学反应,被一步步转化为能量相对较低的化学物质,同时释放出自由能和热。基于此,食物在生命体内的代谢过程,可以认为是食物中的能量被生命体释放和传递的过程。在这个过程中,生命体作为介体起释放和传递能量的作用,也就是说,生命体是一种能量传递介体。对于食物而言,其能量也可以通过其它非生物途径释放,如燃烧。也就是说,食物存在多条能量传递途径,生物途径只是其中的一种。现在,我们将时间往前推至生命体还未诞生之时,可以想象,那时,自然界中有些能量相对较高的物质难免存在多条能量传递途径,即存在多种能量传递介体。既然生命体是一种能量传递介体,我们可以推知,生命体是由非生命态的能量传递介体演变而来的。

    通过共性分析不难发现,生命体的代谢活动使得自然界中分子量相对较高的物质转换为分子量相对较低的物质,难以释放和传递的化学能转化为相对更容易释放和传递的热能,特定区域内的物质分子可以在自然界中更宽广的范围内分布等。这些变化的结果便是,自然界中的能量分布相对更加的均衡。没有生命体的参与,以上过程也可能会在自然界中自发的发生,但不可否认的是,生命体的参与加速了以上过程。这便意味着,生物在自然界中的价值在于驱动自然界中的能量流动,进而利于自然界中的能量分布相对更高效的实现均衡,生命体是自然界对能量传递介体能量传递能力选择的结果。

    再者,通过几种能量的比较也不难发现,热能相对于化学能等其它能量,在地球上相对更容易传递。热能的传递需要介体,这可能也是真空环境不存在生命的原因。

    如果对上述说明还有所异议的话,可以先思考一个相对更简单的问题,即“车是怎么来的?”。

    如果我们人类从出生到死亡都不需要运动,就像一些贝壳类生物,当其固着在岩石上后,一生都在这块岩石上一样,那么,车会出现吗?答案是否定的,车之所以出现,是因为我们需要需要一种动能,一种可以让我们运动更快的工具。那么这种动能是怎么来的呢?这就涉及到能量的转移或转化,即一种能量被转化为动能。我们将能量的转移或转化过程称之为“能流”。

    瓦特在用热水壶烧水时发现,热能可以转化为动能,即存在“热能→动能”这条能流。在此基础上,将热能转化为动能的装置出现了。动能通过轮子呈现,于是在这个产生能流的装置上添加了轮子;为了便于乘坐,又在这个装置上进一步添加了座位;为了便于改变方向,又添加了方向盘;为了让“热能→动能”这条能流具有持续性,又添加了油箱,还建了加油站等等……慢慢的,“车”的雏形出现了。由此可见,车的建造是建立在“热能→动能”这条能流基础之上的。换句话说,如果没有可以转化为动能的能流,那么,车就不会出现。当然,如果我们人类不需要动能,车就更不会出现了。

    综上所述,车的出现有两个前提条件:一是有需求;二是存在实现这一需求的能流。需求体现的是事物的价值。此外,通过这个例子也可以发现,在车是怎么出现这个问题上,我们人类需要的是动能,而不是车,车只是动能的一种载体而已。

    那么,生命的出现是否有异曲同工之处呢?如果有,那么自然界对生命的需求是什么?生命在自然界中的价值是什么?生命的诞生又是建立在自然界中的哪一种能流之上?

    在回答这些问题之前,我们需要先思考,自然界在能量流动方面需求什么?将一杯热水倒入一个水杯,热水中的热能会经水杯传递至环境中,在这个过程中,我们将热水称为“能量供体”,水杯称为“能量传递介体”,水杯所在环境称为“能量受体”,即存在“能量供体→能量传递介体→能量受体”这样一条能流。不难发现,这条能流的存在,让自然界中的能量分布相对更加的均衡,说明自然界需要能量分布的相对均衡

    假说这个水杯一半是铁质的,一半是木质的。已知铁的导热性更好。此时,当把热水倒入水杯后,不难发现,热能从铁质一侧传递的更多。由此可见,能量供体与能量受体对介导其能量流动的能量传递介体是有选择性的,即能量传递能力越强的能量传递介体,由其介导的能流越多

    尽管能量传递介体之间的能量传递能力有差异,但当热水倒入时,热能会同时从铁质一侧和木质一侧传递,说明自然界不仅需要能量分布的相对均衡,还需要相对更高效的实现均衡。这便是自然界在能量流动方面的需求。

    综上所述,地球上的生命是建立在地球能流之上的,是地球对能量分布均衡需求的结果。

    对于外星球而言,判断其有没有生命的标准也是如此,不是依据其上面有没有构成生命的物质,而是其对生命有没有所需。

    《隐藏的动力:生物在自然中的价值》是一本基于热力学定律,从生物在自然界能量流动方面价值的角度阐述生命起源与进化问题的书。该书共分为六章,第一章介绍了从能量和价值的角度探讨生命起源与进化问题的缘由;第二章介绍了自然界中能量流动所遵循的基本定律及生物在自然界能量流动中的价值;第三章从生物在自然界能量流动中价值的角度,探讨了生物是如何从非生命态一步步演变为生命态的;第四章从生物在自然界能量流动中价值的角度,探讨了生物的演变缘由、演变方式和演变方向;第五章提出了“能流矛盾论”学说,借以阐释了“物竞天择,适者生存”现象;最后一章通过实例探讨了能流矛盾论在农业、医学、经济等领域的应用。

隐藏的动力:生物在自然界中的价值》一书电子稿可从该链接https://blog.sciencenet.cn/blog-3479210-1308965.html免费下载。




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2 祁贤 张成岗

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