2022-11-14 09:18 分类：百家争鸣
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墒增定律与碳
在物理学众多定律中，“墒增定律”经常被人赋予极高的地位，因为它的另类表述非常符合普罗大众对未来的幻想：宇宙演化是一个从有序到无序的过程。
既然宇宙是从有序到无序，那么我想问问：最早的“有序”是从哪里来的？其实，按照现有的宇宙大爆炸模型，宇宙在诞生之初只是一锅粒子汤，非常的“无序”，后来粒子汤演化出恒星，恒星爆炸又产生了重元素，重元素形成了行星，行星上出现了生命，然后才有了你和我……貌似是一个从无序变有序的过程。
如果我们从能量转化角度来看这一切就舒服多了。首先，宇宙炸开之后的粒子汤具备很高的能量，接着这群高能量的粒子慢慢变成了低能量状态，多余的能量用来把所谓的无序变有序。整个过程当然会有些反复，有序变无序时就释放能量，无序变有序时就消耗能量。
对地球生物来说，在有序无序转化过程中，碳元素是一个非常重要的角色。地球上的动物植物几乎可以算是太阳能驱动的，植物通过光合作用，把无机物的碳变成有机物的碳，把太阳能存了进去；然后动物把植物吃了，获取能量的同时，把一部分有机物碳变回无机物碳，另一部分碳则继续各种转化，变成蛋白质、油脂等，最终通过呼吸作用、死亡腐败等不同途径变回二氧化碳。
从整个过程来看，碳就是一种能量载体，积累能量变成碳链，释放能量变回二氧化碳，生命就在这种循环中诞生、逝去。
不过，这一套流程的效率不太高。首先植物利用太阳光的效率不到1%，接着，动物每吃一轮，能量损失80%～90%，比如一头牛吃的青草含有100的能量，其中只有10～20积累到牛身上，然后我们再把这头牛吃了，最终只能获得1～4的能量。
那么问题来了，地球上接受太阳能的面积是恒定的，这些能量扣掉大气环流、水汽蒸发、地球热辐射等等基本开支，剩下的能量再经过动植物层层盘剥，最终能养活的人类数量也就有了上限。
