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薛丁格的貓背後,深入淺出探討生命的意義

2024-09-04科學

或許很多人聽說過薛丁格的貓,這位天才物理學家將微觀粒子的狀態和宏觀生物的生死巧妙聯系在了一起,也讓普通人民群眾可以理解量子疊加態,甚至成為了口口相傳的梗。

他還有另一本科普著作【生命的意義】,則探尋了量子力學與生命的聯系。書中著重講解了基因和量子的關系,就算是非專業人士也能理解他想表達的思想。

首先他強調了大部份物理學實際上是統計物理學。初中課本上曾經講過,所有粒子都會無規則地做熱運動,當受到外界力的時候,不同運動狀態粒子的反應也各不相同。只能將它們看作一個整體,大體上符合物理規則。一般來說,誤差大約在根號n上下。

透過科學計算,染色體中每個基因大約包含不到1000個原子,而原子周圍分布著電子雲,電子雲中的電子從內向外,位於不同的層級中,擁有不同的勢能。

而這1000個原子以及周圍電子的層級位置,則透過大自然的鬼斧神工,成為了影響生物特征的程式碼。也就是說,一個生物會是什麽樣子,都遵守這些原子和電子的狀態。

所有粒子的無規則運動、或被溫度等外界因素影響,可能會對造成生物連續的微小的改變(比如麥芒的長度)。電子從一個層級轉向另一個層級,被稱為電子躍遷,而基因中的電子躍遷,則是基因突變的原因(比如有沒有麥芒。而後者才適用於達爾文的演化論,可以代代遺傳下去。

盡管他有些抗拒,但他承認自己和機械主義者得出了相同的結論,人類只是一台不斷尋找負熵的機器。包括所謂的自由意誌,也是大腦內量子基於統計物理學塑造出來的單人格。

這本書的成書時間較早,現代物理學對於自由意誌也有一些其他的看法,但薛丁格對生命的思考過程,值得我們辯證地學習。