非周期性晶体

这本书是量子力学奠基人薛定谔于1943年至1956年在三一学院的一系列演讲。

货币上的薛定谔

迄今为止，在物理学中，我们碰到的都是周期性晶体，而生命的核心物质，是非周期性晶体。[晶体：由大量微观物质单位（原子、离子、分子等）按一定规则有序排列的结构]

天然矿物晶体都是周期性晶体

周期性晶体并不简单，它们构成无生命的自然界，已经使物理学家们费尽心思了，可其与非周期性晶体相比，还是相当平庸的。一边是重复同一花纹的墙纸，一边是条理精致、富有设计的大师画作。

实际上，有机化学家在研究越来越复杂的分子时，他们已经非常接近非周期性晶体了。薛定谔在1943年以其惊人的直觉说：我认为那其实就是生命的物质载体。

非周期性晶体：染色体

原子为什么这么小？

对生命的探索，源自一个奇怪的问题：原子为什么如此之小？

假定给一杯水中的所有水分子做上标记，再倒进七大洋中彻底搅拌，随后你舀一杯水出来，其中有100±10个标记的水分子。（这个10是怎么来的？在统计力学中，它是100的平方根，记住这个平方根，你将被它震撼。）

原子的实际大小约在黄色光波长的五千或两千分之一。波长粗略地指出了光学显微镜能分辨的最小微粒能有多大，就在这个显微镜几乎看不清的微粒中，还包含几十亿个原子。

实验室常用的光学显微镜

生命是原子组成的，原子为什么这么小？这个问题引出另一个更惊奇的问题：为什么我们的身体这么巨大？

人类的身体大约由60—100万亿个细胞组成，每个细胞包含的原子大约在100亿亿以上。

即使是单个细胞，如果要感受单个原子的运动，也实在太笨重太不灵敏了。

物理定律只是近似的

为什么我们的身体要被自然设计成这样？

如果生命体的感官不那么迟钝，而是能灵敏地感受单个原子（或少量一些原子就能在感官上产生知觉）生命将是什么样子？这样的生命绝对不可能发展出有序思维。

在极微观世界，单个原子的运动时十分剧烈的

因为所有原子每时每刻都在进行毫无秩序的热运动，这种混乱，使得发生少量原子之间即使发生了一些事件也会被淹没在混乱中，无法在统计学上得出稳定的规律。而稳定的规律，是建造这个宇宙的基石。

稳定的规律，只有在数量极其极其巨大的原子团中，统计学规律才开始逐渐浮现，这些定律的准确性随着原子数的增加而增加。

物理定律、化学定律都属于这种统计学定律，这些定律是以原子统计力学为根据的，因而只是近似的。

一位量子力学的创始人为现代分子生物学奠基的科普名著《生命是什么》