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原子可以永生,由原子組成的生命為什么不能永生?

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生命是有限的,也是美好的,但這種美好如此短暫,以至于人類自誕生以來就不斷追求永生。

看看人類歷史上那些王侯將相,為了追求永生可謂無所不用其極,但最終的結(jié)果都是一樣的,最終都會成為一把黃土,從大自然而來,最終又回歸大自然。

隨著人類科技水平不斷發(fā)展,現(xiàn)代人類壽命也越來越長,但終有一天你我的生命還是會走向終結(jié),死亡是包括人類在內(nèi)的任何生命都避免不了的。

有人就提出了這樣的疑問,生命都是由原子組成的,原子是可以永生的,為什么生命就不行呢?



下面我們就先從物理學入手來回答這個問題。

以人類為例,人體其實是由無數(shù)個原子組成的。以一個70公斤重的人為例,身體內(nèi)就包含了大約10的28次方個原子,往深了講,所有這些原子其實都來自天上閃閃發(fā)光的恒星,當然不是如今我們看到的恒星,而是百億年前的恒星。



恒星就是元素的“煉丹爐”,具體展開就是另一話題了,這里就不再詳述了。

原子是由原子核和核外電子組成的,而原子核又是由質(zhì)子中子組成,質(zhì)子和中子又被我們稱為“重子”,它們都是由第三個夸克通過膠子粘結(jié)在一起。電子是不可再分的基本粒子,被我們稱為“輕子”。



原子的基本屬性由原子核中的質(zhì)子數(shù)量決定,對應(yīng)的是不同的元素,不同的元素擁有不同的化學和物理性質(zhì)。

在相當長的一段時間里,我們一度認為生命或許不是永恒的,但物質(zhì)也就是質(zhì)量是永恒不變的。這樣的認知很符合我們的生活經(jīng)驗,畢竟我們每天看到的事物,不管經(jīng)歷怎樣的環(huán)境侵蝕和化學反應(yīng),最終得到的質(zhì)量都是一樣的,上、初中高中物理上我們都學過這樣的定律,叫做物質(zhì)或者質(zhì)量守恒定律。

不過,隨著科學家對微觀粒子的深入探索,有了不一樣的發(fā)現(xiàn)。尤其是愛因斯坦提出了著名的質(zhì)能方程之后,發(fā)現(xiàn)不管是化學反應(yīng)還是核反應(yīng),其實都存在質(zhì)量損失,損失的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量被釋放出來。



之所以我們認為化學反應(yīng)前后質(zhì)量守恒,其實嚴格來講是不守恒的,只是損失的質(zhì)量很少,我們根本察覺不到,所以通常會忽略不計。畢竟質(zhì)能方程里,能量等于質(zhì)量乘以光速的平方,一丟丟質(zhì)量就可以釋放出巨大能量。



因此,質(zhì)量其實是不守恒的,能量才是守恒的。說白了,原子也只是能量的某種表達形式罷了。既然這樣,就意味著原子并不是永恒的,它可以被創(chuàng)造出來,也可以被摧毀。

因此“原子是永恒的”這種觀點其實是不嚴謹?shù)?。既然原子都不能永恒,由原子組成的生命談何永恒呢?

這里有一個問題,原子到底是怎么被創(chuàng)造會毀滅的呢?

我們都知道,宇宙起源于138億年前的大爆炸,大爆炸最初,宇宙中完全不存在任何物質(zhì),只有波動的真空能量。

在大約10的負36次方秒,真空能量導(dǎo)致空間呈指數(shù)級膨脹,膨脹速度遠超光速。



10的負33次方秒,空間膨脹結(jié)束,產(chǎn)生了大量高能粒子,以物質(zhì)和反物質(zhì)的形式出現(xiàn),這個時期又被稱為“熱大爆炸”。

按理說,物質(zhì)與反物質(zhì),比如說質(zhì)子與反質(zhì)子,中子與反中子等會自發(fā)地湮滅把能量還給宇宙,最終也不可能出現(xiàn)物質(zhì)世界。



也就是說,如果宇宙中的重子數(shù)(質(zhì)子中子數(shù))是守恒的,那么物質(zhì)永遠也不可能被創(chuàng)造出來。但恰恰是因為重子數(shù)是不守恒的,導(dǎo)致了物質(zhì)比反物質(zhì)要多出來那么一丟丟,因此質(zhì)子和中子最終才能被保留下來。

保留下來的質(zhì)子中子等基本粒子在宇宙逐漸冷卻的過程中,相互結(jié)合,經(jīng)過漫長時間的演化,才有了我們今天看到的日月星辰。

同時,中子衰變可以產(chǎn)生質(zhì)子,質(zhì)子和正電子結(jié)合也可以產(chǎn)生中子,看起來不管怎樣重子數(shù)都不會變,貌似原子可以永生,實際上并不是這樣的。

大統(tǒng)一理論認為,質(zhì)子會發(fā)生衰變,只是半衰期很長,達到10的35次方年,甚至比宇宙的年齡都要長。

不過,考慮到人體內(nèi)有多達10的28次方個原子,概率上分析,不到兩年時間,人體內(nèi)就會有一個質(zhì)子發(fā)生衰變。而質(zhì)子決定了原子性質(zhì),質(zhì)子衰變了,實際上就意味著原子的死亡。

既然原子不能永生,生命就更談不上永生了。

以上是從原子性質(zhì)來分析永生的問題,當然我們也可以從生物學角度去理解生命和永生問題。

現(xiàn)代生物學告訴我們,生命都是由細胞組成的,而細胞的分裂次數(shù)是有限的,每個物種的細胞分裂次數(shù)是不一樣的。



以人類為例,人體細胞大約每2.4年就要更新一代,而人體細胞可以分裂50次左右,這樣算來,人類的平均壽命應(yīng)該等于50乘以2.4,也就是120歲左右,但現(xiàn)實中壽命的長短還與很多其他因素有關(guān),因為很少有人能活到120歲。



細胞分裂次數(shù)之所以是有限的,與染色體的端粒有關(guān),這種端粒控制著細胞的分裂。細胞每分裂一次,染色體的端粒就會磨損變短。等端??s短到無法再短的時候,細胞就不能分裂了,沒有新生細胞只有老去的細胞,人體當然會老去。

至于染色體的端粒為什么會磨損,這或許就是大自然法則,任何形式的運動都會帶來一定的損耗?;蛘邚撵氐慕嵌葋矸治觯磺卸继硬贿^時間之箭。

熵增原理告訴我們,任何封閉的系統(tǒng)都會自發(fā)地從有序走向無序,也就是混亂,這個過程是不可逆的。



高樓終究會倒塌,沙丘城堡終究會被大自然抹平,成為無序的漫天黃沙,而生命也一樣,最終也會“塵歸塵,土歸土”,隨著時間這條長河,最終必將走向無序的混亂狀態(tài),回歸大自然!

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