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1 # 漫步科學
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能量在人體內轉化的機制無非就那麼幾種,透過人類的具體活動,能量就會轉化成具體的形式來支援活動的進行,在這個過程中一般會有能量的損耗,透過熱量散發出去。一般來說,人體內的能量形式大致有這麼幾種(不考慮各種宏觀的勢能),內能、動能、化學能、生物能、電能。在人的生理活動中,這些能量幾乎都有參與。 所以,我們只需要分析一下“思考”這種行為就能夠弄清楚能量的轉化了。遺憾的是,對於思考,我們也就知道它發生在大腦裡,對於思考的具體機制,由於這包含了更多的知識,它有意識的參與,神經的傳導,甚至有激素的作用,還伴隨一些特殊的生化反應,重要的是,我們並不知道思考這一行為它的邏輯背後所承載的物質是怎麼作用的,但是我們可以透過大腦的一般活動來推測思考這一行為。
大腦的一般活動主要有感知、分析(思考)和控制。
感知
一切人類的感受都發生於大腦,舉個例子,痛覺:當人的面板受到刺激後,面板表面的神經會接收這種刺激,然後這種訊號會變成電訊號向大腦方向傳播,具體透過細胞內外鈉鉀離子的移動,造成電位差從而讓電訊號一直向上傳導。
神經並不是一根直接連著大腦,它由多個神經元組成,神經元之間有間隙,稱為突觸間隙,當電訊號傳導到神經的末端時,神經細胞會分泌出神經遞質,這是一種化學分子(比如多巴胺,內啡肽,乙醯膽鹼),然後神經遞質會穿過突觸間隙,由另一個神經細胞上特異性受體蛋白結合,從而傳達這種訊號,這種訊號再變成電訊號傳導,如此往復直到傳達到大腦皮層,大腦皮層接受到訊號之後,人類有“痛”感。這就是一般的感知,可以看出,這個過程中能量的轉化分別為電能轉化為生物能、動能、化學能、再轉化為電能。
控制
控制和感知幾乎是相反的過程,大腦能夠控制的人的所有有形的動作都是神經控制,大腦發出訊號,神經接收訊號,訊號傳導到具體位置,人體活動。可以看出這和感知是一個完全相反的過程,它的能量轉化也和感知一樣。至於大腦是怎麼發出訊號的,這牽扯到意識問題,而意識具體的作用機制人類還不清楚。
分析
分析或者思考是發生在大腦皮層,由丘腦意識主導的各種有邏輯性的生化電反應。它牽扯到了各種特殊的物質,電訊號的傳導等等複雜機制,不過雖然我們不清楚它具體在怎麼運作,就能量來看,這是電信能,動能,生物能,化學能之間的互相轉化。
呼吸。
細胞的呼吸能夠分解糖類,結合物質(有氧呼吸結合氧)釋放大量的能量,少部分能量變成高能磷酸鍵被二磷酸腺苷(ADP)和遊離的磷結合生成三磷酸腺苷(ATP)儲存起來。其後大量的能量會以熱量的形式釋放來維持體溫。生物體內發生的幾乎所有的能量的來源都是ATP變成ADP釋放能量。這個過程就是化學能(物質)轉化成生物能(特殊的物質)和熱能。
回覆列表
我是漫步的小豆子,我比較同意題主的觀點。我認為人類思考時的能量轉化方式和計算機運算時電能的使用方式類似。人類不管是否思考,大腦都是出於開機狀態,大腦除了利用能量維持自身的新陳代謝,還要給各個器官發號施令,以及收集各個感受器的訊號進行運算,最後還要儲存這些運算結果。參考計算機的運算方式,比如我們看到了某個東西,那麼大腦就會有一連串的反應,這些反應本質上就是各種化學反應,大腦需要能量去推動這些反應,所以我認為人類思考時的能量一部分轉化成熱量,一部分應該是變成訊號(如電訊號)去傳遞資訊,還有一部分是參與各種化學反應或者推動神經元的排列等方式去運算資訊和儲存資訊。