上期节目的最后,我跟你讨论了一个看起来很简单,其实深挖下去很深刻的问题,从量子层面考虑,为什么科学家在寻找外星生命的时候,总是先考察一颗星球上到底有没有水,为什么生命就必须得有水,也就是H2O这种物质。可能你会在直觉上觉得科学家太保守了,一点想象力都没有,但当我们从微观世界原子和电子之间的关系,一路推演到形成多细胞复杂生命必要的条件,你就知道,还真就得是H2O这种看起来普通、实则非常特殊的物质,才能支持生命。 那期节目聊完这个话题,很多朋友意犹未尽,还想让我聊聊,我们地球上的生物都是碳基生命,那硅基生命可能存在吗?我们有可能在这个物理规律的宇宙中,找到硅基生命呢? 我的想法是,盲猜没意义,你说可能有,他说不可能,谁都没法说服谁。那今天,我们还是尝试用同样的推演方法,从最基本的物理学层面,一点一点跟着逻辑往前走,看看最终会把我们带到一个什么答案面前。 其实最重要的不是最终答案,有没有硅基生命,而是这个推演的过程,是一次愉悦的智力体操。 我们的故事,要从一本杂志上的一条新闻说起。 下面这张图是元素周期表,供你听节目的时候参考:
上一期内容,我们用了比较大的篇幅讨论了这样一个问题:在一个混沌黑暗的宇宙中,怎么能形成超级有序的恒星?这个过程明明是反热力学第二定律的,那它又是怎样实现的?那期内容是今天这一期很重要的基础,强烈建议你听听。 今天这一期往下的几期,我们要来聊聊,站在纯物理学的角度来看,在一个热力学第二定律主宰的宇宙里,为什么会出现比恒星更加精密、更加低熵的奇特现象:生命。
不出意外的话,宇宙的终结将会是熵值最大的热寂状态,还讨论了熵增这件事在原理上他为什么就是不可逆的。最后还留了个问题:既然宇宙按热力学第二定律走,无序度不断往上涨,那大自然为什么还能弄出那么多井井有条的事物呢?从原子分子到星星银河,再到生命和思想,这到底是为什么呢? 说白了,咱们得解释一下,既然熵增是板上钉钉的事,那宇宙中很多井然有序的现象,得有个更有序的宇宙起源才能说得通。 继续探索下去,你会发现,那些能量和秩序集中的地方(比如说恒星),其实是宇宙按第二定律的方向,越来越乱的过程中自然形成的。长远来看,这些有序的地方其实是帮助宇宙达到最大熵的催化剂。在这个过程中,它们也促进了生命的诞生——这也是熵增过程的一部分。 我们这样的节目肯定不会去讲玄学,而是要在基本原理层面给这个看似矛盾的问题拿出一个可以信服的解释,今天,我就尝试把这件事跟你彻底聊透。
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