然而， 熵增并不老是带来无序的空间排布， 有时系统中的熵增反而会降低空间一致性 。 例如， 当我们把油倒进水中时， 油与水会主动分层 。 分层后该系统的空间排布变得加倍有序， 但其熵值变高 。 这是因为在重力的感化下， 水分子的因重力感化所发生的活动与油滴标的目的上的感化力彼此抵消， 从而释放了能量并促进温度上升：尽管粒子可勾当的（总）空间变小了， 但每个粒子的勾当速度变大了， 也即系统内可能的微不雅态变多了 。 由此可见， 熵并不只与宏不雅上的有序/无序相关， 熵与系统中的可能性联系更为慎密：跟着时候推移， 系统将不竭朝着布满更多可能性的宏不雅状况推移 。 对于诸如行星、星系抑或是生命自己的系统而言， 布局化的状况可能带来比拟紊乱状况更多的可能性 。
熵的增加并不是持续不竭的：系统可能短时候内不变逗留在熵值较低（自由能较高）的状况 。 我们可以把这种短暂的中心态设想当作抽象时空中的气泡——一棵发展数年的树在被雷电击中之前连结着不变的低熵值状况， 直到这场闪电带来的大火将其扑灭 。 在扑灭的刹那， 大树所存在系统的熵值刹时增高 。 在这个例子中， 雷电经由过程扑灭树木把压制在抽象气泡中的熵刹时导入另一个更大的气泡中 。 是以， 一棵树的存在不是持续不变的， 我们将这种状况称为亚稳态（metastable） 。
生命与熵
接下来我们将要切磋生命， 以及为什么生命演化当作为现在的复杂形态 。 薛定谔（Schr?dinger）认为生命的成长是对情况熵值的逆转 。 为了维持生命的低熵值， 生命需要对其保存情况进行熵增革新 。 这个不雅点背后的预设是， 可以或许当作为生命的布局必然需要低熵值 。 然而， 按照上述会商， 我们认为生命也可能是与油水夹杂物、聚变星或是黑洞相近似的系统——一个自己具有高熵值的系统 。 基于物理学定律及宇宙的近况， 生命之所以发生是因为它为整个别系带来了更多的可能性 。 生命的布局与秩序并不料味着它将降低系统的熵值， 就如我们之前所会商的， 在某些历程中， 在发生秩序的系统中也可能引起熵增 。
文章插图
【人类的灭绝是不可避免的吗？】-Matt Chinworth-
演化跃迁， 复杂性与时空
演化跃迁（功能上的
性改变）是演化的显著特征之一 。 Szathmary及Maynard Smith提出， 在演化历程中呈现过数次较为主要的跃迁 。 在这里， 我们将着重会商一系列促当作时空交互的跃迁点 。
跟着能自组装（self-assembly）的碳基分子及可以或许复制自身序列的核酸的呈现， 生命呈现了 。 从这个时候节点起头， 演化当作为了一往无前的车轮， 在前行过程中， 有利于自我复制的新分子被得以保留 。 碳原子四面体摆列的空间布局使得它可以或许形当作不变的聚合体长链， 从而包管了自我复制的机制得以留存 。 此外， 这些分子的矫捷性使得底物在空间上可以或许慎密接触， 进而包管了新化学反映的进行：化学反映将自由能转换为热量， 晋升整个系统的熵 。 综上， 碳基在空间的维度上经由过程化学反映促进了演化， 而核酸经由过程自我复制在时候维度促进了演化 。
演化接下来的历程进一步为生命供给了经由过程化学反映把持时空的能力 。 跟着膜布局及细胞的呈现， 化学物质被“隔室化（compartmentalised）”， 化学反映因而得以在不受外部情况干扰的前提下进行 。 该演化极大地促进了化学反映的效率及不变性 。 三磷酸腺苷（ATP）也跟着演化呈现于生命早期 。 ATP使得生命在不受时空前提所限的前提下操纵储蓄的能量进行化学反映， 该演化同样保障了生命不变性及自我复制性 。 经由过程捕获、储存当下的能量， 令其在将来能为细胞所用， ATP在时候维度上促进了演化， 而经由过程在细胞内搬运能量， 第二信使（second-messenger）*系统在空间上促进了演化 。 35亿年前， 光合感化的呈现又促进了上述反映：自此， 细胞得以捕捉并储存来自太阳的大量能量 。
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