如果有一种物质比环境温度低，是否可以利用这种物质和环境温差为生命提供动力？

白熊1 · 发表于 2015-7-3 22:36:34

目前所知的生物，都是利用比环境温度更高的能量释放形式，作为新陈代谢动力源。

但究其根本，动力来源于温差，那么比环境温度更低的物质也能产生温差，能否作为动力源呢？

无关图

又想了想

1，其实并不需要比体温低的物质，只需要吸热过程就够了。比如一些晶体结晶过程吸收热量，就能在周围产生温差。还有化学反应中很多是吸热反应。实际上所有放热反应的逆反应，都是吸热反应。

问题来了，既然吸热过程如此普遍，为何没有听说有利用这种能量形式的生命呢？

2，我们这个星球上的生命体的能量来源于线粒体，而线粒体的供能方式，是利用放热的氧化反应进行的。

一旦线粒体取得了主导优势，那么所有生命结构都将为此优化。那么所有与此不同的结构，就被自然淘汰，因为它们和线粒体不兼容，和主流生命结构不兼容。

3，从另一个角度看，散热是熵增，而生命是熵减。这里面或许还有更深层次的原因。

rayman.rr · 发表于 2015-7-3 22:43:27

用开水烫人作为动力提供方式么

意外感染 · 发表于 2015-7-3 23:15:39

按照內共生理论，只要是类似线粒体的生物都可以代替线粒体的功能，只要能完成四步糖代谢就行。

哔哔眯缝眼 · 发表于 2015-7-3 23:56:24

rayman.rr 发表于 2015-7-3 22:43
用开水烫人作为动力提供方式么

把人捆在手摇发电机上，不摇就用开水烫

月光下の妖精 · 发表于 2015-7-4 01:28:06

目前好像没有发现直接用热能给生命活动功能的方式
海底火山口旁的细菌虽说是能够利用地热，但也是一非常崎岖的方式实现的
至于人工利用热能的效率则极其低下

意外感染 · 发表于 2015-7-4 07:10:44

在冥王星上想吸也吸不出吧？

其实还是需要热源了啦，如果没有怎么会吸出来？

neverbn13 · 发表于 2015-7-4 08:12:22

本帖最后由 neverbn13 于 2015-7-4 08:16 编辑

山地猎兵 · 发表于 2015-7-4 09:15:26

正常环境下(高于绝对零度), 任何物体都会吸收热能(由电磁波“照射”在物质上产生的), 然后任何物体都会释放热能..比如热辐射...

白熊1 · 发表于 2015-7-4 09:53:47

rayman.rr 发表于 2015-7-3 22:43
用开水烫人作为动力提供方式么

全世界的所有物理化学过程，要么放热，要么吸热，或者极为罕见的吸收和放射平衡——不太清楚有没有这种。如果高兴，可以形容为泼热水或泼凉水。

生命获取能源方式也必居其一。目前我知道的所有生命形式都是“泼热水”，那么问题就是，为何不“泼凉水”？

白熊1 · 发表于 2015-7-4 09:54:34

意外感染发表于 2015-7-3 23:15
按照內共生理论，只要是类似线粒体的生物都可以代替线粒体的功能，只要能完成四步糖代谢就行。

顶楼想法比这个更进一步，只要实现温差就行

白熊1 · 发表于 2015-7-4 09:59:18

本帖最后由白熊1 于 2015-7-4 13:59 编辑

月光下の妖精发表于 2015-7-4 01:28
目前好像没有发现直接用热能给生命活动功能的方式
海底火山口旁的细菌虽说是能够利用地热，但也是一非常崎 ...

本宇宙所有物理反应化学反应都涉及吸热或放热，生命能源也必然基于物理或化学反应，那么也就必然基于直接利用热能。毫无疑义。既然都提到线粒体了，显然指的是原理层面、微观层面。线粒体比细胞小一级......大约是分子级吧，化学反应啥的。

利用海底火山热能的细菌，这个有意思~~~~

白熊1 · 发表于 2015-7-4 10:01:17

本帖最后由白熊1 于 2015-7-4 10:18 编辑

意外感染发表于 2015-7-4 07:10
在冥王星上想吸也吸不出吧？

其实还是需要热源了啦，如果没有怎么会吸出来？

只要有温差，就有热量流动。那么必然有一方放热、另一方吸热。

既然关键是温差，那么用放热反应实现比环境温度更高的温差，和用吸热反应实现比环境温度更低的温差，在这一点上就是等效的。

顺便一提，黑洞放热一般主流解释是霍金辐射。还有一个隐含的，但大多人想不到的，就是宇宙膨胀。温度、热都是宏观统计概念，它们描述在一定体积内的指标。而宇宙膨胀会改变这个单位体积，也就改变了温度和热。

说道宇宙膨胀，似乎有了点新想法。这种生命和能量的关系，可能是形成宇宙的大爆炸所致。大爆炸决定了今天的宇宙环境，而大爆炸构建环境的方式，是从无到有，逐级递增.........也不能简单这么说。应该说，宇宙诞生后曾经有过一个均质时期，处处高热。随后某种原因导致宇宙冷却——这个原因可能是宇宙膨胀，然后不断冷却形成星系。生命形成的环境就是在这以后，大环境是冷却，那么维持熵减的方式就是吸热。而生命以负熵为食。

casnalada · 发表于 2015-7-4 12:28:19

为什么不简单的提升环境温度呢，这样就不会对流了
泡温泉或者开空调都是办法

白熊1 · 发表于 2015-7-4 13:13:00

casnalada 发表于 2015-7-4 12:28
为什么不简单的提升环境温度呢，这样就不会对流了
泡温泉或者开空调都是办法

可以啊，问题在于我是在寻找另一种可能性.........

ugo · 发表于 2015-7-4 14:40:50

本帖最后由 ugo 于 2015-7-3 21:53 编辑

在讨论乱马1/2么？
吸热是获得能量的话  放热不应该是消耗能量的么
热量从高处流向低处过程中做功  放热对于放出热量的个体来说是个消耗下降的过程就像水往低处流吧  这样生命才会消亡么
但是一般总把生命比作燃烧放热的过程  而不是比作冰块融化的吸热过程...
我在想生命来源于太阳  太阳是补给食物链是径流  而新陈代谢是排泄……吃大便的是……

mustang_er · 发表于 2015-7-4 16:41:22

我記得有種溫差電池驅動的手錶

不過那電池是氣溫變化生成電能，跟吸收熱能應該是兩回事吧

老钱 · 发表于 2015-7-4 22:59:47

根据热力学第二定律，能量有自发从高温（高熵，高混乱度）向低温转移的趋势。该过程不是个平衡过程，所以不可逆（可逆过程也有，但是要求每一步都是平衡的，那就要在时间尺度上达到无穷缓慢，对利用毫无意义）。

而吸收了热量的物体，其温度必然升高（暂时不考虑其他能量传递过程），这就需要吸收低熵值的能量来中和。并且，可以获得产生各种活动的能量。

白熊描述的过程，高温向低温传递，这是事实没错，但是忽略了，直接热传递获得的能量是难以利用的高熵值能量。没意义。

所以，仅仅从生物界来看，食物就是低熵值能量。
从自然界来看，有序的电磁波辐射是低熵能量（太阳光线中大多数能量不能参与光合作用，事实上是被浪费了的）。

老钱 · 发表于 2015-7-4 23:02:23

mustang_er 发表于 2015-7-4 16:41
我記得有種溫差電池驅動的手錶

不過那電池是氣溫變化生成電能，跟吸收熱能應該是兩回事吧

自然界的低温，是由于输入了低熵能量形成风或者其他玩意儿，降低了一定环境内的整体熵值。这样才可以利用温差。没有自然界输入低熵能量，这个就是空想。

包括内燃机在内，其冷端也是大自然提供的低熵环境

白熊1 · 发表于 2015-7-5 10:27:27

老钱发表于 2015-7-4 22:59
根据热力学第二定律，能量有自发从高温（高熵，高混乱度）向低温转移的趋势。该过程不是个平衡过程，所以不 ...

老钱也被拉下水了........热二推论是低熵有自动向高熵变化的趋势，即熵增是大趋势

老钱 · 发表于 2015-7-6 15:04:32

白熊1 发表于 2015-7-5 10:27
老钱也被拉下水了........热二推论是低熵有自动向高熵变化的趋势，即熵增是大趋势

高熵向低熵转换的前提条件是输入低熵值能量

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