物質不滅與生命有限的對比:探討原子永恆與組織消亡

编辑者: Vera Mo

人類的生命週期與構成身體的物質本質之間存在著深刻的對比,此對比揭示了宇宙運行的基本法則。構成人體的絕大多數原子,其起源可追溯至約137.87億年前的宇宙大爆炸時期,且依據物質不滅定律,這些原子在地球乃至太陽系消亡之後,仍將以其基本形式持續存在。然而,儘管構成生命的物質近乎永恆,生命本身卻是短暫且有限的,這促使科學界深入探討「生命」的本質。

科學界普遍認為,生命的關鍵不在於其構成的物質,而在於物質的特定「組織」形式。生命體之所以能展現自我複製、修復機制和活躍的新陳代謝,是因為原子以一種極度精妙且高度有序的方式排列結合。比利時物理學家伊里亞·普里高津(Ilya Prigogine)將此闡述為「耗散結構」(Dissipative Structure),這種結構需要持續不斷地從外界獲取能量,以對抗宇宙中普遍存在的無序化趨勢,即熵增。

天文生物學家貝圖爾·卡查爾(Betül Kaçar)總結,生命本質上是「具有記憶的化學反應」。這意味著,一旦能量供應中斷,維持這種複雜、有序的化學模式的結構便會開始瓦解。當一個生命體逝去,構成它的原子並未被銷毀,而是遵循質量守恆原則,重新分配到新的結構中,例如化為腐殖質或沉積岩。因此,消亡的並非構成生命的物質,而是那個特定的、被我們識別為「自我」的組織化藍圖。

此現象凸顯了熱力學第二定律與生命現象之間的張力。熱力學第二定律指出,孤立系統的熵只會增加,最終趨向於熱寂的完全無序狀態。然而,生命體作為一種遠離平衡態的開放系統,透過不斷與環境交換物質和能量,並向外排放熵,得以在局部實現「負熵」的過程,從而維持其高度有序的結構。這種持續的能量耗散,是生命得以在宇宙的無序趨勢中暫時「逆流而上」的必要代價。

最終,我們面對一個引人深思的宇宙悖論:由這些古老且近乎永恆的原子所構成的生命體,卻是唯一能夠反思自身有限性與物質永恆性的存在。這些源自宇宙大爆炸的原子,以極小的機率組成了能夠質疑自身存在與萬物消亡的意識體。人類雖然無法獲得物質層面的永生,但作為宇宙中罕見的現象,我們是那些得以探問「萬物為何終將逝去」的古老星塵。

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來源

  • Gizmodo en Español

  • Anexo:Isótopos de hidrógeno - Wikipedia, la enciclopedia libre

  • Hidrógeno - quimica.es

  • Entropía | Emisión 26. Materialización de los Derechos Sociales - YouTube

  • From Atoms to Consciousness: What is Life? - YouTube

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