生命只能用生物学来理解吗？从物理学角度探讨生命的起源和本质

要了解生命，我们需要了解熵。构成任何系统的粒子都具有某种程度的随机运动，这种随机运动往往会推动系统朝着最常见的粒子排列方向发展。这种随机无序、非特殊的排列是一种高熵状态，而高度特定的配置是低熵状态，它们几乎不会偶然发生。所以熵在某种程度上是衡量一个系统粒子排列的普遍性。

热力学第二定律告诉我们，封闭系统只会增加熵。但是有一种系统似乎可以抵抗热力学第二定律，并保持低熵，那个系统就是生命。生命的内部熵非常低，因为它的结构极其特殊且非随机，即使是单个细胞的机制也是如此。这种情况似乎与热力学定律相矛盾，熵似乎保持不变或减少。但是让我们明确一点，它并没有违反第二定律。第二定律中的封闭系统意味着系统无法与外界环境进行能量交换，但是生命甚至地球生物圈都不是封闭的，两者都能从外部接收能量，最终整个系统的熵增加了。