万年财经2024年10月14日发布:原子可以永生,由原子组成的生命为什么不能永生?
⭐发布日期:2024年10月14日 | 来源:万年财经
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生命是有限的,也是美好的,但这种美好如此短暂,以至于人类自诞生以来就不断追求永生。
看看人类历史上那些王侯将相,为了追求永生可谓无所不用其极,但最终的结果都是一样的,最终都会成为一把黄土,从大自然而来,最终又回归大自然。
随着人类科技水平不断发展,现代人类寿命也越来越长,但终有一天你我的生命还是会走向终结,死亡是包括人类在内的任何生命都避免不了的。
有人就提出了这样的疑问,生命都是由原子组成的,原子是可以永生的,为什么生命就不行呢?
下面我们就先从物理学入手来回答这个问题。
以人类为例,人体其实是由无数个原子组成的。以一个70公斤重的人为例,身体内就包含了大约10的28次方个原子,往深了讲,所有这些原子其实都来自天上闪闪发光的恒星,当然不是如今我们看到的恒星,而是百亿年前的恒星。
恒星就是元素的“炼丹炉”,具体展开就是另一话题了,这里就不再详述了。
原子是由原子核和核外电子组成的,而原子核又是由质子中子组成,质子和中子又被我们称为“重子”,它们都是由第三个夸克通过胶子粘结在一起。电子是不可再分的基本粒子,被我们称为“轻子”。
原子的基本属性由原子核中的质子数量决定,对应的是不同的元素,不同的元素拥有不同的化学和物理性质。
在相当长的一段时间里,我们一度认为生命或许不是永恒的,但物质也就是质量是永恒不变的。这样的认知很符合我们的生活经验,毕竟我们每天看到的事物,不管经历怎样的环境侵蚀和化学反应,最终得到的质量都是一样的,上、初中高中物理上我们都学过这样的定律,叫做物质或者质量守恒定律。
不过,随着科学家对微观粒子的深入探索,有了不一样的发现。尤其是爱因斯坦提出了著名的质能方程之后,发现不管是化学反应还是核反应,其实都存在质量损失,损失的质量转化为能量被释放出来。
之所以我们认为化学反应前后质量守恒,其实严格来讲是不守恒的,只是损失的质量很少,我们根本察觉不到,所以通常会忽略不计。毕竟质能方程里,能量等于质量乘以光速的平方,一丢丢质量就可以释放出巨大能量。
因此,质量其实是不守恒的,能量才是守恒的。说白了,原子也只是能量的某种表达形式罢了。既然这样,就意味着原子并不是永恒的,它可以被创造出来,也可以被摧毁。
因此“原子是永恒的”这种观点其实是不严谨的。既然原子都不能永恒,由原子组成的生命谈何永恒呢?
这里有一个问题,原子到底是怎么被创造会毁灭的呢?
我们都知道,宇宙起源于138亿年前的大爆炸,大爆炸最初,宇宙中完全不存在任何物质,只有波动的真空能量。
在大约10的负36次方秒,真空能量导致空间呈指数级膨胀,膨胀速度远超光速。
10的负33次方秒,空间膨胀结束,产生了大量高能粒子,以物质和反物质的形式出现,这个时期又被称为“热大爆炸”。
按理说,物质与反物质,比如说质子与反质子,中子与反中子等会自发地湮灭把能量还给宇宙,最终也不可能出现物质世界。
也就是说,如果宇宙中的重子数(质子中子数)是守恒的,那么物质永远也不可能被创造出来。但恰恰是因为重子数是不守恒的,导致了物质比反物质要多出来那么一丢丢,因此质子和中子最终才能被保留下来。
保留下来的质子中子等基本粒子在宇宙逐渐冷却的过程中,相互结合,经过漫长时间的演化,才有了我们今天看到的日月星辰。
同时,中子衰变可以产生质子,质子和正电子结合也可以产生中子,看起来不管怎样重子数都不会变,貌似原子可以永生,实际上并不是这样的。
大统一理论认为,质子会发生衰变,只是半衰期很长,达到10的35次方年,甚至比宇宙的年龄都要长。
不过,考虑到人体内有多达10的28次方个原子,概率上分析,不到两年时间,人体内就会有一个质子发生衰变。而质子决定了原子性质,质子衰变了,实际上就意味着原子的死亡。
既然原子不能永生,生命就更谈不上永生了。
以上是从原子性质来分析永生的问题,当然我们也可以从生物学角度去理解生命和永生问题。
现代生物学告诉我们,生命都是由细胞组成的,而细胞的分裂次数是有限的,每个物种的细胞分裂次数是不一样的。
以人类为例,人体细胞大约每2.4年就要更新一代,而人体细胞可以分裂50次左右,这样算来,人类的平均寿命应该等于50乘以2.4,也就是120岁左右,但现实中寿命的长短还与很多其他因素有关,因为很少有人能活到120岁。
细胞分裂次数之所以是有限的,与染色体的端粒有关,这种端粒控制着细胞的分裂。细胞每分裂一次,染色体的端粒就会磨损变短。等端粒缩短到无法再短的时候,细胞就不能分裂了,没有新生细胞只有老去的细胞,人体当然会老去。
至于染色体的端粒为什么会磨损,这或许就是大自然法则,任何形式的运动都会带来一定的损耗。或者从熵的角度来分析,一切都逃不过时间之箭。
熵增原理告诉我们,任何封闭的系统都会自发地从有序走向无序,也就是混乱,这个过程是不可逆的。
高楼终究会倒塌,沙丘城堡终究会被大自然抹平,成为无序的漫天黄沙,而生命也一样,最终也会“尘归尘,土归土”,随着时间这条长河,最终必将走向无序的混乱状态,回归大自然!
完!
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卫桓公
2秒前:说白了,原子也只是能量的某种表达形式罢了。
IP:14.81.7.*
曹查理Ch
4秒前:以人类为例,人体其实是由无数个原子组成的。
IP:50.47.2.*
Low
4秒前:在大约10的负36次方秒,真空能量导致空间呈指数级膨胀,膨胀速度远超光速。
IP:27.39.4.*