不可逆
来源:《太极进化主义》第1篇 | 作者:段勇 | 发布时间: 2021-10-04 | 888 次浏览 | 分享到:

有人认为,生物进化是遗传物质随时间而发生的一系列不可逆变化,这种说法是错误的。首先我们要明确什么叫不可逆。

定义:如果有两个变化过程互为逆过程,其中一个以耗散能量或增加复杂有序系统为条件,另一个不以耗散能量或增加复杂有序系统为条件,那么就把这个不以耗散能量或增加复杂有序系统为条件的过程称为不可逆过程,或者叫自发的运动过程

磨擦生热、高温物体向低温物体传热等都是自发的不可逆过程。反过来,热能转变成机械能、热量从低温物体向高温物体传递等以耗散能量为条件的过程都是可逆的。如果你想让不可逆的过程逆过来怎么办?耗散能量。这就是热力学第二定律所说的内容,热力学第二定律的克劳修斯说法是:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他影响。

  世界上有很多变化是不可逆的,例如,水只能自发地从高处往低处流动,你想让水往高处流,可以,但必须消耗能量。比如说用一台抽水机,抽水机是要消耗电能的。再比如,手冻得冰凉,撮一撮就热了。这个过程是把动能转化为了热能,这种转化的效率是100%。但如果反过来,热能转化为动能的效率就不能达到100%。所谓不可逆不是说热能不可以转化为动能,而是说转化的效率低。在转化的同时要耗散掉很多能量,所以内燃机是耗散结构。内燃机的作用就是把热能转化为动能,效率只有30-50%。水冷发动机大部分热量被冷却水和废气带走了,冷却水和废气又把热量散到空气里。如果没有冷却介质,连那一少半动能都得不到。所有的生物,包括动物植物和人都是耗散结构。我们吃东西是为了获取能量,食物当中包含化学能,我们要把化学能转化为动能。这个转化过程要耗散很多能量,我们一干活就会出汗,这主要是因为有能量的耗散。说耗散负熵也可以,但不严格。

让可逆过程逆过来则不需要任何条件,可以自发地进行。进化过程中有很多是耗散的,所以对于这些进化来说,退化才是不可逆的,进化不是不可逆过程。有些进化不需要耗散,对于这些进化来说,进化是不可逆的。

所谓耗散信息是指有序系统对信号进行处理的过程。例如在麦克斯韦妖的例子(详见:看懂世界网站taijievolutionism.cn/专题论文/2系统论/2.5批判热力学第二定理/玻尔兹曼关系式和热力学第二定理带来的矛盾)中,麦克斯韦妖能够进行信息处理,让运动速度快的粒子通过,不让运动速度慢的粒子通过。麦克斯韦妖是一个比热力系统高级的复杂有序系统,具有智能或至少是一个具有负反馈功能的简单系统。它消耗信息的过程就是这个有序系统进行信息处理的过程。所以消耗信息的前提是增加有序系统。