為什麼薛定諤會說“生命以負熵為生”？熵和負熵到底是什麼意思？

生命以負熵為生,什麼是熵?

薛定諤的原話表述是：生命以負熵為生，或生命以負熵為食。

接下來，我們對生命、熵、負熵以及宇宙這些玄而又玄的概念進行拆解。拆解完了，你也知道這句話到底是什麼意思了。

可能比較燒腦，但不至於摸不著頭腦。既然“生命以負熵為生”，那我們也應該讓大腦多汲取一些負熵為食。

先說生命，生命到底是什麼？

有些事，看著簡單但想起來複雜，而解釋起來更是不知從何說起。所以，生命到底是什麼，你說不清楚，專家也說不清楚。那怎麼辦？大家只能搞比喻論證，只不過有一派叫科學，另一派叫宗教。

我們把生命比喻為一座大廈，而建造大廈的鋼筋水泥和磚瓦木料，就是生命物質。

製造生命的最基礎物質是氨基酸，接下來是蛋白質和DNA。

1965年的時候，中國科學家成功合成了牛胰島素，這是蛋白質。2017年的時候，美國哥倫比亞大學成功合成了一個超長的DNA鏈，這是DNA。

現在好了！建造大廈的鋼筋水泥和磚瓦木料，我們都準備齊全了。接下來就要問：用這些生命物質，我們能夠製造生命嗎？

答案是還不能，至少只有生命物質，還不能。

一個簡單的比方：一隻“落霞與孤鶩齊飛”的野鴨子，肯定是生命；但是你把它抓住、然後塞進烤爐，把它變成了一隻北京烤鴨，那它還是生命嗎？

肯定不能這麼說吧。所以，用大廈來比喻生命，根本就沒有揭示出生命的本質，或者說還相去甚遠。這就叫引喻失義。所以，只能繼續搞比喻論證。

日常生活的大廈高樓，太常見，既不復雜也沒逼格。所以，咱們就要用更有逼格的抽象概念，來搞比喻論證。看得著的高樓大廈，是零階喻體；抽象的科學概念，是二階或高階喻體。而之所以覺得燒腦，就是因為人家不玩低階而改玩高階了。

PS：什麼是零階、什麼是高階？有錢真爽，這就是零階或一階智慧。這等同廢話，因為大家都知道。糞土當年萬戶侯、安貧也能樂道。這是雞湯，但比零階或一階更復雜，所以是二階或高階智慧。因為要解釋、要感悟、要升格，簡單說就要裝。而你只有明白了零階或一階的：有錢真爽，才能認識到二階的或高階的“安貧樂道”，逼格滿滿。

再說，高階的熵和負熵。

什麼叫熵？直接用薛定諤的舉的例子：

比如你熔解一種固體，它熔化時所需要的熱量除以熔點溫度就是它的熵增加量。因此，從計算公式中我們就可以看出熵的單位是卡/攝氏度。

所以，熵就是一種物理量，與速度、加速度一樣。速度，我能理解，就是有多快；加速度，我也能理解，就是速度越來越快。但是，熵，這個物理量要不知道是啥了。關於熵的公式，即熵=klnD，則更是讓人望而卻步。

你能搞出一個物理公式，說明你數學足夠牛，但你能解釋它的物理含義嗎？因為我們普通人根本不管你的數學方程是個什麼東西，我們只問你的物理解釋。

在解釋黑體輻射的時候，一幫科學家黔驢技窮了，死活搞不定。於是，普朗克出手。這個狠人不搞物理而搞數學，硬是根據實驗資料湊了一個方程，即E=hf。這個方程的確能夠精準描述黑體輻射中光的顏色分佈曲線。但，普朗克卻說不出這個公式到底啥意思，給不出物理解釋。

所以，熵到底等於誰除以誰，我們不關心；我們關心的是：熵到底是什麼。你得用人話給解釋出來。

我們大體上可以把熵解釋為無序的程度，越是無序，則熵增；越是有序，則熵減。

但無序這個概念不夠嚴謹：你覺得屋子井井有條是有序、是低熵，那我這個邋遢人還覺得井井有條是無序、是高熵呢。事實判斷變成了價值判斷，你這還怎麼搞？所以，就要對無序進行精確定義。

無序，精確一點兒的定義是：有多少中排列方式。

一種組合是：一堆豆子排列得整整齊齊；另一種組合是：一對豆子撒的哪哪都是，而且它們還可以任性地滾來滾去。

就是這兩種組合，哪一個排列方式更多？當然是後者，於是就可以說後者的熵比前者大。

接著再舉一個例子，一杯冰塊和一杯水，到底哪一種組合的熵更大？看著一杯冰塊恣意混亂、一杯水“井然有序”，但這是在宏觀層面，具體到微觀層面，你要看水分子的排列方式。所以，一杯水的熵，要比一杯冰的熵更大。

熵和熵增的討論到此為止，接下來：以熵這個高階知識，來解釋宇宙。

宇宙到底有沒有目標？宇宙中的物質到底有沒有目標？目標是個主觀意志或價值信念，所以只有人才有。但是，你怎麼解釋光的折射呢？

一束光從空氣射入水中，肯定要發生折射。但是，光為什麼要折射呢？原因是：光在兩點之間走的軌跡，一定是所有路徑中最短的那一條。好了，問題也就清楚了。因為光在水中的速度要比光在空氣中的速度慢，所以光就儘量多在空氣中走、少在水中走，這樣的路徑才能最短。而折射恰恰是這麼發生的。

於是，我們能不能說光也有目標呢？

以此類比，其他物質或現象是不是也有目標？如果這個推論能成立，那麼我們是不是可以說：真實世界的物理過程總是在把某個物理量最大或最小化，而它們的目標就是搞最佳化呢？

不管其他物質、物理量是怎麼想的，我們就看熵。既然光是有目標的，即走最短的路徑，那麼熵是不是也有目標。而熵的目標是什麼呢？

這個目標，被熱力學第二定律個解釋了。熱力學第二定律有很多表述，我們只取一個，即：

任何一個孤立系統裡，總體的混亂程度，只會增大不會變小，直到達到混亂的最大化，也就是熵一定要增大。

從熱力學第二定律出發，我們只能推匯出悲觀的宇宙未來：所有的星星都會熄滅，所有秩序都會瓦解，所有的熱鬧都會消散，宇宙將變得毫無生氣。而這就是熱寂。

所以，宇宙是有目標的，宇宙的目標就是熱寂。

但是，宇宙從一個奇點變成一鍋熱粥，接著變成現在這樣五彩斑斕，你怎麼解釋？

因為熱寂是宇宙的總目標，但宇宙還有次目標。這個次目標就是自組織。因為引力的存在，所以很多東西就聚集在一起。於是，恆星會發光、地球繞著太陽轉。這就是自組織。於是，引力把無序變得有序了，變成了現在這個五彩斑斕的宇宙。

但是，引力能夠拒絕熵增、避免熱寂呢？

答案是不能，因為引力導致的只是區域性自組織，只是實現了宇宙的次要目標。而這個區域性自組織卻在加劇總體的熵增，次要目標也在加速總體的目標。

你用吸塵器把自己的房間打掃的一塵不染，但是吸塵器用的電是從哪裡來的？是從火電廠，火電廠燃燒了大量的煤炭，也就製造了更多的無序。所以，你的房間只是區域性的有序，而這種區域性的有序卻使用了能量，而能量加大了總體的無序。

而生命也是這個道理。你維持了自己的自組織、自己的生命、自己的有序，但你要消耗食物，而這些食物恰恰因為你而變得無序。

所以，薛定諤說“生命以負熵為食”，意思就是：

一個動物想要活著，就要持續不斷地吃下去混亂度比較低、熵也比較低的食物，然後排洩出混亂度比較高、熵也比較高的糞便。

熵增，是宇宙的總目的。所以，生命體無時無刻不在外界產生熵，也在體內製造熵。結果只能是不斷接近熵的最大值。而一旦到了這個最大值，生命體也就到了它的危險時刻，即死亡。

那麼，該如何擺脫死亡呢？就是生命體不斷地從外界汲取負熵，這是唯一的辦法。而“有機體成功地在它的存活期間不斷地消除活著的時候不得不產生的全部的熵，這即是新陳代謝的本質”。

我們到底該怎麼看待薛定諤關於生命的這個高階說法呢？

人是有理性的，但理性是有侷限的。

我們用盡理性，探索未知、汲取資訊。這是積極的負熵。但是，理性是有侷限的。吾生有崖而知無涯，“以有涯隨無涯，殆已”。宇宙卻在永不止息的熵增。

所以，我們要保持一種敬畏、一種謙遜、一種不熱忱的執著。如果覺得這太過悲壯，那麼也可以狂妄地詼諧一番：薛定諤也只是搞了一個比喻論證，而已！