生物物理学
有序和熵 物质和能量是守恒的，地球与外界没有物质交换只有从太阳辐射得到能量，而又反射和辐射到太空之中。太阳辐射到地球上的能量与地球反射和辐射到太空中的能量相等。尽管地球的物质和能量都没有显著变化，但地球上各种元素由于与太阳辐射发生不同反应就可产生不同程度和不同方式的运动，即产生了上述的各种循环运动。这些运动导致了地球上物质的不均匀分布。因太阳辐射所造成的能量流动对地球的影响在一个长时期内是稳定的、有节奏的和有规律的。所以，地球上物质分布的不均匀性也是有节奏的和有规律的。这就产生了地球上物质分布和运动的有序状态。热力学第二定律用一个叫做“熵”的函数来衡量一个系统的均匀程度。一个孤立系统，即与外界没有物质和能量交换的系统，运动总使熵增加。当熵达到极大值时，宏观的物质运动就会停止，称为热力学平衡。此时系统处于均匀的、无序状态。地球不是一个孤立系统，而是一个闭系 |
即与外界只有能量交换而无物质交换的系统。它接受太阳辐射的能量，同时它又向太空反射和辐射能量。
活的生命体是个开放系统 它与外界不仅有能量变换，而且有物质交换。生命体实际上是从环境中取得以食物形式存在的低熵状态的物质和能量，把它们转化为高熵状态并把废物排出体外，从而保持自身的熵处于比环境更低的水平，也就是维持着自身的有序状态。生命体的有序性从分子水平看就很明显。它们的大分子如核酸、蛋白质在各种细胞中都有一定的排列顺序，以至一个生态系统都有一定的空间结构。有序性不但表现在空间的分布上，也表现在生命体活动的规律上。它们都有一定的特性：生长、发育、生殖、衰老、死亡以及对外界刺激作出有规律的反应等。从热力学的观点看来，这些现象都出自太阳辐射的推动，但是太阳辐射仅仅是生命现象出现的外部条件。因为太阳系还有其他行星，它们都具备这个条件，但只有地球上有生命活动。生命的出现必然还有它自身的因素。 |
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