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宇宙与生命

宇宙与生命

作者: _祥_ | 来源:发表于2017-09-15 10:20 被阅读27次

        我们这个宇宙起源于137亿年的一次“大爆炸”,从宇宙起源10∧(-43)秒之后,引力、强相互作用、弱相互作用,电磁相互作用,物理学中的四种基本相互作用开始起作用。

      10∧(-43)秒时,宇宙还是一个直径为10∧(-35)米的一个小点,但温度无比的高,同时引力脱离出来单独起作用。10∧(-35)时,强相互作用与弱相互作用分开,再晚点,弱相互作用与电磁相互作用分开。

      一万亿分之一秒时,宇宙出现了粒子———正反夸克和正反轻子(正反电子),这时宇宙的主要活动是正反物质的产生和湮灭。夸克和反夸克,电子和反电子一旦相遇就会湮灭并且释放两个极高能量的光子,光子又会再产生正反夸克和正反电子。一个正电子刚刚产生之后,马上又跟另一个电子相遇,又湮灭成光子,而每十亿对正夸克和反夸克湮灭会留下一个正夸克。

    宇宙与生命

        百万分之一秒时,宇宙已经膨胀成太阳系这么大了,温度也进一步下降,夸克们被三个一组束缚在一起,形成“重子”——质子和中子。质子与中子也和夸克与电子一般,正质子和反质子相遇湮灭释放光子,光子产生正反质子和正反电子,每十亿个正反质子、正反中子湮灭留一个正的质子和中子。

        一秒时,宇宙的大小已经要用光年了,更低的温度使质子和中子结合在一起形成原子核——90%氢原子核10%氦原子核,这时光子温度只够产生正反电子,也是夸克、质子的产生湮灭一般,又再次进行只有十亿分之一的残酷淘汰,最后经过一次次十亿分之一的淘汰剩下的都是电子。

        三十八万年时,宇宙的温度低到让所有的电子都被原子核捕获变成氢原子和氢原子。十亿年时,这些原子在引力的作用下结合在一起变成恒星,恒星又组成星系。这时已经有一千亿个星系,每个星系又要几千亿个恒星。其中,大的恒星在高温高压下,可以生产一些更重的元素,比如氧、碳……,恒星最后会爆炸,然后重元素传播出来,分散在宇宙中。

        九十亿年,每天都照耀着我们的太阳诞生,恰好太阳周围有很多重元素,这些元素在在引力的作用下慢慢凝聚成行星,其中就有我们的地球。

    宇宙与生命

        宇宙所有的元素我们的元素周期表中都有,构成生命必须要有复杂的大分子,即元素之间复杂的配合和组装——要复杂到可以保存大量信息,可以自我复制的程度。而所有元素的各种化学性质,化学家都已经研究过,大分子的高难度复制和组装,只能在某种溶液中进行——只有水能做到。水的作用不仅仅是提供一个游动和依托的背景,水分子通常直接参与到组装工作之中。生命由各种普通元素构成的,外星人也是由普通元素构成的,不是什么奇怪的物质。

          外星生命不但需要水,而且极有可能是基于“碳”或“硅”的,碳原子的化学性质最好,配合度最高,最适合组装大分子,硅和碳化学性质相似,但宇宙中碳是硅的十倍,所以可能基于硅的生命比较少。由于各种元素的化学性质都已经研究得差不多了,基本可以肯定,外星生命的DNA排列组合形式和地球的生命原理是一样的——也能外星生命更高级,但拿一个细胞过来,和我们的是差不多的,因为摆弄这些元素只有这样的方法,当哪一天看到外星人,我们的亲近感会大于陌生感。

        地球的位置和大小都刚刚好,和太阳这么远,不冷也不热,使得地球上的水刚刚处于一百度的区间;水必须是零度到一百度之间,它才是液态的水,不然它就是固态的冰,或是水蒸汽,或是离子状态。星球的重力太大,大型生物不可能出现;重力太小,所有东西都不能凝聚成型。

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          地球这样的星体在宇宙叫内地行星,全宇宙约有一千亿个星系,而我们所在的银河系,仅一个系的内地行星就有四百亿颗。

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