太平间冰柜里冷冻的尸体,和一个活人比,谁的熵更低?
的有关信息介绍如下:
谢邀,很有意思的问题。我尝试用大白话回答一下。
假定是同一个人,质量相同,所有细胞相同,所有分子结构相同,所有原子无增无减,唯一的区别就是死了冷冻了:血液不再流动,心脏不再跳动,大脑神经元不再放电,新陈代谢停止,温度更低。
熵的本质是不确定性(通常通俗的表述为“无序度”)的度量。热力学熵是对所有可能微观状态及其概率权重的加和,微观状态数越多,概率越均等,“系统处于某一个特定微观态”这件事就越不确定,熵就越高。
信息熵本质上也是一样的,可能性越多,概率越均等,“处于某个特定可能性”这件事就越不确定,“信息量”就越少,熵就越高。
回头来看尸体vs活人的案例。我们拿一个特定的人体蛋白分子为例出来看看,NOS,一氧化氮合酶,每个人身体里都有,调节神经递质NO的合成,进而调节很多神经活动。它里面有个Fe原子,Fe原子有电子处于HOMO-LUMO附近,即最高占据轨道与最低未占据轨道,电子在这些轨道上的分布本质上是个概率,高能级的概率更低(得多)。电子处于不同轨道,即是不同的微观态。这些概率的差异程度,直接影响熵的高低。
把系统的温度升高,意味着电子处于高能级的(本来极低的)概率,升高了一点点,即不同微观态间的概率更“均等”了一点点——即,熵增加了一点点。身体的所有其他组成分子原子,道理是一样的。
所以,尸体的熵更低。
其实在我的上述假定下,其他的都无所谓,关键是温度。身体的宏观运动(包括比如血液流动)都不影响结论,因为要比较熵,还是得取一个时间断面,熵是系统状态量,与演化路径无关。
如果换一下条件:考虑一个人死了放进太平间的自然过程,与之前情形相比,(1)温度降低仍然导致的微观态的变化,进而导致熵的降低。但同时,(2)由于新陈代谢的停止,人体蛋白分子的原有环境约束会消失,其3D构型会发生变化,多肽链会逐渐解体,大分子会变成很多小分子,微观状态数会大幅增加,导致熵的升高。
这两种效应如果量化比较,我拍脑袋觉得即使在死亡早期,后者影响也会大得多,所以综合来说熵会升高。

