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  • 1 # 骨頭無畏牛刀

    熵是可以應用的概念,應該可以用在生物上。只要符合熵的慨念,生物熵就存在。您既然能提出這個問題,您應該可以自己判斷。

  • 2 # 軍機處留級大學士

    熵的概念在熱力學第二定律中表明系統自然地從有序走向無序。生物熵是生物系統中的能量和秩序。如果是這樣,生物系統是如何發展和維持如此高度的秩序的?這違反熱力學第二定律了嗎? 秩序可以透過消耗能量來產生,而與地球上生命相關的秩序是透過太陽的能量來產生的。

    例如葉綠體,在光合作用中將太陽能轉換成有序的可儲存形式糖分子。這樣,處於更無序狀態的碳和水結合形成更有序的糖分子。 在動物系統中,細胞內也有稱為線粒體它利用儲存在食物糖分子中的能量來形成更有序的結構。 在太陽的幫助下,一棵樹將混亂轉化為秩序,這就是生物熵。

    熱力學第二定律的定性陳述為什麼熵趨於最大。系統傾向於將其大部分時間花費在對應於最大數量相單元配置的宏觀狀態。人類的熵是如何隨著年齡增長而增加的? 預先假定人類是一個封閉的系統,雖然不太合理。 孤立系統的熵會增加。 讓我們拿一個細胞作為活生物體的例子。 如果你隔離一個細胞,它會死亡,隔離系統的熵會增加,因為一個隔離的細胞不能生存。

    所有生物都是透過不斷降低自身的熵和增加周圍環境的熵來生存的,把地球看作是一個孤立的系統。 設想一個晶體從溶液中出來更簡單。晶體透過降低熵來形成它在液體中的當量質量,但是整個系統可以被隔離熵總體增長。 地球上大多數生物都是透過太陽輻射(不包括地熱能)來降低熵的。我認為到達地球的光子比離開地球的波長更長的光子熵更低,即假設處於穩定狀態,離開的光子多於進入的光子。

    如果我們想計算向地球提供能量的所有光子,我們必須把熵作為整個太陽系的封閉系統。然後我們必須增加微觀狀態的積極變化,因為系統細胞+環境,透過生命過程,即營養物的交換等,增加微觀狀態的數量,從而增加熵。細胞要想存活,就像晶體一樣,需要有對稱性和有序性,即比賦予它質量的化學物質少的微觀狀態,但是細胞+周圍有更大的熵。

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