什么是生命以食负熵而生存呢?举个例子,我们作为高度有序的个体,作为一个非平衡的开放系统,需要从环境中不断汲取“低熵”来抵消自身的熵增加(比如葡萄糖这样的有机大分子,到头转换成的是无序的热能),从而维持有序状态。所谓“以负熵为食”是指生物的新陈代谢需要容易利用的热力学自由能,而从生物身上放出的热辐射、排出的废物不会有同样多的容易利用的热力学自由能。对于自然界来说,总熵是不断增大的,这也是热力学第二定律告诉我们的内容。
题外话:
在实验上,兰道尔原理是解决麦克斯韦妖悖论的核心,随着近几十年来科技飞速进步,人们已经可以进行单电子、小分子跟踪和操纵的实验。法国里昂高等师范学院( ENS) 的课题组通过两束强聚焦激光产生两个势阱,并将胶体粒子限制于其中,以实现兰道尔原理,该系统有两个分离的状态—粒子位于左侧或右侧的势阱—从而能够包含 1bit 的信息. 该bit可以擦除实验: