用物理学解释生命的起源 – 物理世界

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/explaining-the-origin-of-life-with-physics-physics-world-1.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/explaining-the-origin-of-life-with-physics-physics-world-1.jpg" data-caption="掀起一场风暴 利亚姆·格雷厄姆的书描绘了从热力学定律到生物多样性起源的路径。 （提供：Shutterstock/ivan_kislitsin）”>

你能用热力学和统计力学原理解释地球生命的起源吗？即使是物理专业的学生在更具挑战性的作业中也不会看到这个问题。但这是一个 利亚姆·格雷厄姆 – 物理学家转型为经济学家 – 试图在他的处女作中给出答案 分子风暴：恒星、细胞和生命起源的物理学.

纵观 分子风暴在本书中，格雷厄姆用轻松、非正式的语气和有节制的幽默来引导读者从热力学定律到生物多样性的起源。他首先描绘了“分子风暴”中分子的运动。开头几章让读者熟悉统计力学（例如微观状态和布朗运动）以及热力学的主要原理。

格雷厄姆清楚地解释了封闭系统的熵（无序）注定会增加，并详细描述了热机、电动机及其鲜为人知的表弟棘轮的运行。其他轰动一时的物理学原理——例如诺特定理（将守恒定律与自然界的对称性联系起来）和量子叠加——也顺便介绍了，更多是以承认而非解释的形式。

格雷厄姆继续审视生命的先决条件。他奠定的物理学基础让他能够探索如何用棘轮和热机的热力学概念来理解行星的形成、酶的作用以及细胞功能所必需的生物过程。

本节简要但清晰地介绍了分子混合物如何通过分子风暴达到化学平衡。为了让读者理解接下来几章中有关化合物反应的冗长讨论，转向化学是必要的，化合物在细胞代谢中发挥着核心作用。本书最后详细讨论了热力学，这对有机分子的产生和新形成的地球环境（如热液喷口和池塘）至关重要。

作为一个具有纯物理学背景的人，我很想参考其他来源来充分理解更多生物学内容的章节。尽管如此，仍有足够的细节让读者能够轻松地理解本书论证的总体方向。但考虑到实际上不可能详细解释如此复杂主题的每个相关过程，同时仍能娱乐并吸引读者的注意力，格雷厄姆提供了许多经过深入研究的进一步阅读建议以及相关研究论文的链接。

哪个“难题”？

格雷厄姆的职业生涯的特点是跨越物理学、哲学和经济学等多个学科的旅程，这反映在他的书的结构中。不同领域的融合可能就是原因 分子风暴 真是一本引人入胜的读物。整个叙述中统计力学的强烈基调无疑源于他在剑桥大学获得的第一个理论物理学学位。

但格雷厄姆还利用他的哲学背景来解决生命起源的难题，反复提到“玻尔兹曼大脑”的概念——即物质的随机波动可以产生意识的想法。同样，他明确贬低了“意识的难题”——该问题质疑物理物质如何产生意识和主观体验——说，“生命的起源是一个非常复杂的问题（我怀疑它会证明比所谓的意识‘难题’更难）。”

分子风暴 可能会在两个层面上吸引读者。首先，对于对物理学有普遍兴趣的读者来说，它可以被视为一本引人入胜的指南，探讨物理学家对生命出现的看法。这个随意的读者可以享受这个旅程，而无需求助于附录中概述的数学计算。

这本书是科学研究跨学科性质的一个很好的例子，而这一点在本科课程中经常被低估

或者，对这一领域感兴趣的本科生可以从计算和遵循解释中受益。这本书也是科学研究跨学科性质的一个很好的例子，而这一点在本科课程中经常被低估。然而，我建议学生读者手头有其他文本，除非他们已经对所提到的原则有了很好的概念掌握。

事实上，休闲读者和学生都会从参考在线资源来获取所讨论概念的插图中受益，因为书中的图表有时仅代表在线内容。

但正如大多数 物理世界 读者可能属于这些类别之一，我强烈建议您添加 分子风暴 到你的阅读清单。

• 2023 年施普林格 291 页 £29.99pb £23.99 电子书

• SEO 支持的内容和 PR 分发。 今天得到放大。
• PlatoData.Network 垂直生成人工智能。 赋予自己力量。 访问这里。
• 柏拉图爱流。 Web3 智能。 知识放大。 访问这里。
• 柏拉图ESG。 碳， 清洁科技, 能源， 环境， 太阳能， 废物管理。 访问这里。
• 柏拉图健康。 生物技术和临床试验情报。 访问这里。
• Sumber: https://physicsworld.com/a/explaining-the-origin-of-life-with-physics/