按照宇宙的熵增定律，一切原子都會向無序運動，是怎麼誕生出（熵減）有序的地球生命的？

如何在無序的原始地球環境中，用熵減，誕生出第一個有序的原始細胞？你最後的結論我同意。

請問生物從單細胞起源

進化到現在，

與46億年前生命的原始地球相比，

哪一個更無序？

哪一個熵多？

請回答:現在或46億年前.

其實並不需要看到生命，才有此疑問。能有原子，就已經要產生此疑問了。

熱力學基本概念——系統和環境，是先於熱力學基本定律的（包括第零定律），因為熱力學基本定律所描述的對象就是系統和環境。想要應用熱力學基本定律到「一切原子」或者「宇宙」，就先要把「一切原子」這個系統與環境描述清楚。

熱力學平衡態和達到這個平衡態的過程是兩回事。就算是從同一個熱力學初態出發，也可以通過不同的路徑到達相同的熱力學終態。這個路徑不一定是一條自由能完全單調下降的路徑，或者我們未必擁有一條自由能完全單調下降的路徑。所以總存在有限時長的時間範圍內，我們停在了某個自由能並不最低的（所以至少熵並不最大）亞穩狀態。跟這一個宇宙的歷史相比，地球生命存在的這段時間根本也就一瞬間而已。

宇宙局部熵減，整體熵增。

因為生命這類存在看似熵減，實際加快了熵增

熵增是對於孤立系統而言的。如果一個開放系統，有負熵持續流入，那麼這個開放系統可能會熵減，並進一步形成自組織系統。

所謂自組織系統，就是通過利用外界輸入系統的低熵能量（負熵，或者叫自由能）來降低系統自己的熵的系統。由於熱力學第二定律——做功效率到不了100%——系統內積累的自由能（信息也是一種自由能）必然小於系統消耗的外界輸入系統的自由能，亦即是說自組織系統的熵減是以環境整體更大的熵增為代價的。

這就是所謂的將欲取之，必先予之。讓你熵減，是為了你回報我加倍的熵增。給你秩序，是因為你能帶來加倍的混亂。

舉個例子，密室中有一台冰箱，冰箱運作使冰箱內部熵減，密室整體的熵是增加還是減少？——答案顯而易見（想不通的話把冰箱門打開），這個密室除了電能變成熱能以外沒有其他能量變化，熵是增加的。

生物，就是那台冰箱，當然生物比冰箱更優秀的地方就是生物會主動去尋找自由能（食物），而冰箱只能被動接受自由能（電）。

然後為什麼生物會越進化越高級（講道理，進化論里生物是沒有高級和低級的分別的，比人類更晚出現的生物到處都是，比如這次的病毒，比人類基因更複雜的生物也一抓一大把，比如水稻），對此我要提出一個什麼才是「高級」的判斷標準——單位質量單位時間消耗自由能越多的生物越高級。

首先我們先驗證一下這個標準是否正確，比如一片樹葉，裡面顯然有自由能（化學能），細菌需要花幾天去分解它，草食動物需要花幾小時去消化它，而人點一把火就把裡面的化學能用掉了。這個標準很合適對吧？

假設宇宙是一個大垃圾場，自由能是垃圾，宇宙的最終目標是消滅所有垃圾（熵增加到最大，自由能降到0），那麼生物無疑是優秀的垃圾處理工，人類無疑是地球上效率最高的垃圾處理工，因為人類可以把埋在地下也許幾百萬年都不會把自由能釋放出來的化石能源幾百年就都挖出來用掉，可以把7億年才消耗一半的鈾235中的自由能（核能）通過鏈式反應一秒鐘不到就釋放出來。

這就是生物存在的巨大好處，它們不僅能高效率地消滅垃圾（自由能），還會自己去尋找更多垃圾（新能源）並消滅。而生物越來越高等，也就意味著處理垃圾的能力越來越強。皆大歡喜不是嗎？

最後總結一下，假設宇宙有意識，宇宙的目的是熵增，那麼進化出生物可以更快地熵增，生物越來越高效可以讓熵增越來越快，與宇宙的目的不矛盾。

按照題設，應該是地球的熵減少了。其中有兩個前提，一是地球內部的核衰變引起的熵增不計入，二是落入地球的流星引起的熵增不計入。

我們習慣上，有一個不太嚴謹的說法，就是地球不斷地從太陽獲取能量，從而維持生態系統的運轉。但從大的時間跨度來看，地球的能量收支是平衡的，地球的總能量並沒有增加，地球上的生物總量——生物圈儲存的總能量也維持穩定。所以準確的說，我們獲得的不是能量本身，而是能量的「品位」，這用術語來說就是負熵（≈有序）。即地球不斷地從太陽獲取低熵的光能，然後把高熵的熱能釋放到太空中去。這個過程中，地球植物在積累負熵，而同時，生態體系也在揮霍負熵從而精彩紛呈。

所以說，回到本問，地球熵減是以太陽更大的熵增為代價的。而太陽不斷熵增直至終點。

整體趨於無序不代表局部趨於無序啊。對於宇宙的漫長演化過程來說，抽出幾十幾百億年的時間給地球生成一些像人一樣的生命，實在是太簡單了。

而且說專業一些些，引力系統並不是一個穩定的熱力學系統，因為「引力」這個相互作用模型會使系統形成自耗散結構。（很多經典力學和熱統計力學書上都有提到）

一切遵循固有規律變化著且互補平衡，不要擔心熵問題，我相信宇宙是個動態平衡的循環體系

熵增定律不是持續的無序態，是能量的逐步平衡態。

無序這種說法很久以前就已經有爭議了。

有序的生命其實是規則交織環境下的短暫的平衡態產物，而熵增定律就是系統內能量平衡，所以整個系統未平衡前，會時刻變化。

在自然環境下，生命體如果要存在，就需要保持穩定。這會導致我們時刻與熵增碰撞。

所以人生真的很苦啊。

想說兩點，但羅蘭答主已經把一點說了，我就補充一下另外一點。

熱力學第二定律說的熵增是統計學意義上的熵增，並不排斥小範圍熵減。清水和紅墨水混合後是可能自發分離的，只是這個概率實在太小，所以把它看作不可能。無序的原子自髮結合成較有序的有機大分子的概率也很小，但沒有那麼小，所以在宇宙尺度上可能發生。

並且正如那位答主所言，生命的誕生客觀上加速了熵增。

宇宙背景上能量不守恆，因此宇宙是一個耗散結構，其中部分的熵減是必然的

謝邀。

• 【熵增】前的【低熵值】是怎麼來的？
• 豐富性、多樣性、複雜性的走向是否是熵增？是否就是無序？

你說的很有道理，我也一直納悶，為什麼會形成井然有序的星繫結構，這說明，源初，一定有一個推手，或者一種力量，造成現在的宇宙結果。

上課不好好聽。熵增定律的必要條件是封閉體系且與外界沒有能量交換。地球是封閉體系嗎?太陽一直往地球輸送能量。

從大的層面上說，熵增原理不適用於引力系統，引力系統不是熱力學穩定系統，會自發組成有序的結構（星體）。

從小的層面上來說，對於非平衡態熱力學系統，會形成耗散結構，存在自組織現象，導致熵減。

引力系統也是一種耗散結構。

你有一個骰子，一共六個面。

為什麼你有時候能恰好扔出3個點的那一面呢？骰子的點數是隨機的啊？

扔的次數多了，自然就出來了。

就像本問題下另外那個答主說的：

系統內部是有可能隨機生成有序結構的，當隨機生成的某種結構恰好可以自我複製，生命變可能誕生了。