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链反应与进化论

已有 3724 次阅读 2012-9-30 00:10 |个人分类:生命|系统分类:科普集锦| 达尔文, 进化论, 链反应, 齐拉特

篇头
链反应(Chain Reaction)是指反应的产物或副产物又可作为更多反应的原料,从而使反应反复发生。在化学中,链反应通常指光、热、辐射或引发剂作用下,反应中交替产生活性中间体,从而使得反应一直进行下去。核链反应就是当一个核反应发生,触动两个或以上周边核反应,从而带动更多核反应并以指数形式增长。

故事:
1933年齐拉特(Szilárd)到了伦敦,他在泰晤士报上看到一篇文章,谈到卢瑟福如何否定核能实用性的话。卢瑟福的两个学生科克罗夫和沃尔顿在1932年的实验中,用质子轰击锂,成功地把锂变为氦和阿尔法粒子。这是最早用人工方法把一种元素的原子核改变成另一种原子核的实验。这对以后的原子物理和核能的利用等方面都有极重要的作用。为此,科克罗夫和沃尔顿二人共同荣获1951年诺贝尔物理奖。可是当时卢瑟福说:
我们在这个过程中得到的能量比质子携带的能量要大一些。可是多出来的能量很有限,方式也很无效率。如果谁想利用这种能源的话,他要知道他谈的能量如同月光。但在科学上来说这个问题很有趣,他让我们对原子有更多的认识。

那时,核裂变还没有被发现。但是齐拉特马上想到了化学链反应,觉得如果用刚刚发现的中子来轰击的话,链式反应就能实现。一年之后他把这个想法写成文章(我不明白为什么他需要这么长时间来发表这么重要的文章)。 Richard Rhodes described Szilárd's moment of inspiration:
In London, where Southampton Row passes Russell Square, across from the British Museum in Bloomsbury, Leo Szilárd waited irritably one gray Depression morning for the stoplight to change. A trace of rain had fallen during the night; Tuesday, September 12, 1933, dawned cool, humid and dull. Drizzling rain would begin again in early afternoon. When Szilárd told the story later he never mentioned his destination that morning. He may have had none; he often walked to think. In any case another destination intervened. The stoplight changed to green. Szilárd stepped off the curb. As he crossed the street time cracked open before him and he saw a way to the future, death into the world and all our woes, the shape of things to come.

联想:
在达尔文之前,没有人能反驳这样一个观点,那就是“一个东西,如果看起来像是设计过的,那它一定就是设计过的”。这个逻辑,一般人无法辩驳,只有像大卫·休谟这样的大哲学家,才能察觉其破绽。但就是休谟,也只是在逻辑上演绎一下,没有一个清晰的解释。直到达尔文我们才有了一个答案。

“像是设计过的,就必是设计过的” ,这种观点,达尔文是熟悉的。像他这样的剑桥生,威廉·佩里的《自然神学》是不得不读的。1802年,佩里用钟表必有其设计者这个事实来说明造物主的存在。在这种观点看来,一个东西越像是被设计出来的,它经过设计的这件事就越发无可置疑。这里,“看着像”指的是“一个事先指定的功能统计上是不可能出现的”。佩里的表,脊椎动物的眼睛,统计上来说就是不可能随机出现的,因为你把它们拆乱,再胡乱地,随机地装置起来,即使做万万次都不可能出现原来那个精确到秒的表,或者那个可以看到立体层次,斑斓色彩,以及瞬时测光自动聚焦的眼睛。

任何一个通情达理的人,都会承认表和眼睛不会是随机的产物。在达尔文之前,唯一的选择就只能是来自设计。每个人都会感到佩里从表到眼睛,再到生物的一切器官皆为设计这种推理的力量。造物主的存在是必定无疑的了。

然而直觉在这里却是错误的。达尔文发现了除随机组合和设计之外的第三种选择,答案就是累积的自然选择:只要有一点点平缓的改善幅度,自然选择就会找到它,利用它,用时间让进化达到那种些似乎不可能达到的峰巅,以及无止境的复杂性。如果没有那一点点平稳的变化,一切就变得不可能。 从“常识来说正确无异”到“现在知道是错的”,只有了解到这个过程的转变才能明白达尔文的颠覆性和不平凡。

结论
生命是智慧上的链式反应,每天一点进步,逐步推进。

累积的自然选择是最重要的,然而生命这一方也不是完全被动随机的,他在选择“自然选择”所青睐的生存方式。

当然,后天学到的东西在个人身上是不能遗传的,然而对人这个物种来说却在积累。

唯有人这个动物把这个链式发挥到极致,其它物种的链式逐渐熄火了。

挑战:
难道还需要第一推动?

当然我不相信,不过得有个合理的解释。也许这个算一个吧:1976年6月,法國科學院接到一個報告:法國的一家工廠從非洲中部的加彭共和國進口了一批鈾235礦石,經檢測發現其含鈾量不足0.3%,遠遠低於一般礦石含量0.711%,顯示此原料已被使用過。這個現象引起了科學家的注意,他們用各種技術和科學方法,尋找礦石中鈾235含量變低的原因。最後,科學家在當地找到一個天然核反应堆。

未来研究:
智慧上的链式反应,通过吸收能量,熵减小。其它链式反应,熵增加。

资料索引:
1. 百科维基


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1 孙学军

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