生命是什么(里程碑式的科普经典)

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5、有机体的活动需要**的物理学定律 如果生命有机体的感觉器官十分灵敏，而不是那 么迟钝，那么我们的感觉器官就很容易感觉单个原子 或者少数几个原子的印象了。如果真的是那样，生命 将会是什么样子呢？我先郑重其事地声明一点：毫无 疑问，那样一种有机体是*不会发展出有序的思维的 。而这种有序思维历经漫长的时间才能*终形成原子 的观念以及其他观念。 虽然我们只是列举了感觉器官，其实以下的讨论 对于大脑和感觉器官以外的诸多器官功能也是可以解 释的。对于我们每个个体而言，*能引起我们兴趣的 还是：感觉、思维和知觉是如何在我们身上发生作用 的。在思维和知觉的过程中，大脑和感觉系统起主要 的作用，其他器官的功能只不过起辅助作用罢了。也 许从纯粹客观的生物学视角来看不是这样，但至少从 我们人类的观点来看确实是这样的。这种认识有利于 我们选择一种与人类认识紧密相伴的过程进行研究， 即使我们对这一过程的性质知之甚少。实际上就我个 人来看，这已经远远超出了自然科学的范围之外，甚 至也**超出了人类理性所能达到的极限。 让我们继续讨论下面的问题：为什么诸如人类大 脑之类的感觉器官以及附属于它的感觉系统必须由大 量的原子组成？大脑以及它直接与周围环境相互作用 的某些外围部分，与一个精致灵敏地反映和记录外界 单个原子碰撞的机器相比，为什么它们之间的差异这 么大呢？ 我想有两个理由可以解释：**，被我们津津乐 道的思想本身就是一个有秩序的体系；第二，思想只 能是建筑在有一定秩序性的知觉或经验之上的。于是 便产生了两个结果：其一，思想必定是与相对应的躯 体组织紧密相关，鉴于思想的秩序性，躯体组织也一 定是十分有秩序的，在其内部发生的事件一定遵守着 某些严格准确的物理学定律；其二，与相应思想的知 觉和经验相对应，外界物体对于具有良好组织的躯体 所产生的反应，是我所说的思想的资料。由此看来， 这个躯体系统和外界物体之间的相互作用具有物理学 的秩序性，即它们必须遵循严格、准确的物理学定律 。 6、物理学定律是以原子统计力学为根据的，因 而只是近似的 对于一个或者几个原子的碰撞很敏感的有机体— —仅由少量原子构成，为什么不能达到上述的目标呢 ？ 所有的原子每时每刻都在进行着没有秩序的热运 动，这一点是我们共同认同的。由于这种混乱无序的 运动掩盖了它们有秩序的运动，使得即使有少量原子 做有规律的运动也不能显示出来。统计学定律在无数 原子的运动中开始影响和控制这些系统的运动，其***性随着系统中囊括原子数目的增加而增加。于是， 可观察到的事件由于这样的路径而获得了有序性。从 而我们知道，在有机体的生命过程中发挥重要作用的 物理学和化学定律都包含于统计性规律中；原子的不 停的无序运动，总是把人们设想的任何规律和秩序都 打乱或者使其失去效用。 7、它们的**性是以大量原子的介入为基础的 **个例子（顺磁性） 说到这里，我不妨用几个例子来说明这点。以下 是从众多的例子中随意挑选出来的几个，对于初次涉 及自然科学的读者来说不一定是*好的例子。自然界 的状况在现代物理学和化学中是*基本的概念，就像 生物学中有机体是由细胞构成的，或者天文学中的牛 顿定律，甚至数学中的自然数数列1，2，3，4，5… …等基本事实一样。因此，我并不奢望一个初涉这一 问题的读者读了下面几页就能**理解和解释这个问 题。这个问题是与路德维希·玻耳兹曼、威拉德·吉 布斯的光辉名字联系在一起的，在教科书中称之为“ 统计热力学”。 P11－14