从原子的角度看,人的本质是什么?


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从原子的角度看,人的本质是什么?
作者从更微观的物理视角给了我们一个全新的答案:人是一团表现为布朗运动的原子
什么是布朗运动呢?简单来说,就是微小颗粒的随机运动。而这种随机运动的动力来源其实就是原子,物理学家发现在微观层面,原子并不是一动不动的,它们非常躁动不安,相互之间不停冲撞,永不停歇。
人体由各种各样的原子组成。在我们的身体里,原子不停冲撞造成的布朗运动也是无处不在。正是这种运动为人体提供了生命的能源基础,也为我们的神经系统传递了信号,使我们可以听、可以看、可以触摸以及思考。
这些随机运动是怎么为人体提供能源的呢?你可以把人体想象成一台机器,它不断加工从外界获得的物质原料以及养分,并运送给身体的各个部分,比如人每天吃饭的时候食物都会从口腔运送到消化系统,而我们呼吸的空气也持续被送到肺部提取氧分子。
这一系列的物质运输是如何完成的呢?其实主要依靠“一大一小”两种方式。第一种方式是大型运输,类似于火车,它是将大块的物质用可控的形式运送到身体内明确的目的地。比如你午餐吃了一块牛肉,需要把牛肉运到胃里,这时你的身体就会调动骨骼和胃部的肌肉来帮忙,不过这种大规模的分子运输会消耗大量的能量,我们必须付给来帮忙的肌肉细胞相应的报酬。
如果你想要要低成本、低代价的进行物质传递,就要采用第二种方法,也就是我们前面提到的布朗运动,依靠原子和分子的不停振动来运送身体内的物资。人体内三分之二都是由氢原子和氧原子组成的水。在我们的身体里,水分子不停地振动,不仅推动了周围各种各样的营养物资,还协助基因与蛋白质保持适当的形状,我们吃进去的食物、吸进去空气,等等,都依靠这种方式进入或离开细胞。你可能会问,布朗运动不是随机的吗?水分子怎么知道该把营养物资送到哪里呢?事实上,它们确实不知道,它们采用的是类似穷举法的方式,每个方向都试试。这种运送方式非常迅速,所以只要距离很短哪怕方向错了一百万次,也会很快试出正确的运送点。作者举了一个很有趣的例子,说当你吃进一颗糖,身体会把糖分子送到消化酶周围,接着靠水分子的不停振动,糖分子就能被运送到细胞当中。
原子层面的这种运动维系了你的生存,不过你之所以是你,还因为你可以思考,可以感知一切。巧合的是,人体神经信号的传递也是依靠了这种冲撞运动。简单来说,假如你想动一动脚趾头,你的大脑会下达命令,然后神经系统会引发一连串钠离子的扩散运动,当信号传到脚趾,相应的肌肉会拉动你的脚趾,最后感觉神经元会反向发射钠离子波给大脑,让你知道任务完成了。这整个过程都依靠了钠离子永不停歇的冲撞运动。
在原子的层面,各种原子不仅仅是人体的组成部分,更用它们永不停歇的运动提供了生命的能源基础,传递神经信号。


摘自《诗意的原子》科特·施塔格 著

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