一、宇宙中,会不会存在比星球还要大的生命体呢
我们都知道,无论是在影视作品还是科幻小说中,“星际巨兽”可以说一直都是作者们的宠儿。这种不可思议的生物一般拥有和行星差不多大的体积,并且仅仅依靠一己之力就能够将整个星系搅得天翻地覆。
甚至在某些小说中这种巨兽的体积能够和普通的恒星比肩,它们庞大的体积和质量使得体内具有强大的压强,让它们能够在体内使用核聚变反应来作为自身的能量来源,而正是这种人类还没有稳定掌握的能源,使得它们具有强大的破坏力。
而每当看到这些对巨兽的描述时,许多人心中都会有一个疑惑:宇宙中究竟有没有这种体型超出人类想象的生命体呢?
其实有这样的想法是再正常不过的事情,因为仅仅从我们人类目前的物理学理论以及观测宇宙的技术极限而言,宇宙就已经具备了138亿年的时间范围,以及900多亿光年的空间范围。
更何况目前得到的宇宙的时间和空间范围完全受到了人类的认知能力以及科学技术的限制,也就是说,宇宙的真实年龄和实际大小并不一定和人类目前观测和计算出来的数值一样,或许远超人类的认知。
而仅仅在人类可观测范围内的宇宙就拥有如此浩瀚的体量,这其中还有着许多超出人类认知的事物,比如名为“SDSS J140821.67+025733.2”的黑洞,这个黑洞是目前人类已知的最大的黑洞。
根据科学家的计算,它的质量大约是我们的太阳2000亿倍,覆盖范围达到了可怕的50亿光年,要知道我们银河不过才20万光年,如果将这个黑洞比作是一个人的话,那么银河系顶多和他小脚趾甲差不多大。
按照正常思维,在这样浩瀚无边的宇宙中,如果说存在某种和恒星尺寸差不多大的生物,或许也不是没有可能。那么如果从科学的角度思考这个问题,宇宙中到底可不可能存在这样的生物呢?
其实想知道这个问题的答案,首先要知道什么才能算得上生命。我们都知道宇宙中存在着许多大到离谱的东西,而这些东西是否算得上是生命呢?或者说这些大到人类观测都很困难的东西,我们是否有能力去定义它们是不是生命呢?
好在这个问题早有科学家进行过思考,虽然我们现在仍然无法完美解释生命起源的本质原因,但是对于“什么算是生命”这个问题,却有着完美的理论支撑。
“什么算是生命”这个问题有非常多的科学界大牛曾经进行过深入研究,其中被科学界普遍承认,并且认为可信度最高的理论,是由量子力学奠基人,诺贝尔物理学奖获得者埃尔温·薛定谔所提出的。
看到这肯定有不少人会感到诧异,为什么一个物理学家能够在生物学领域提出一个令人信服的理论呢?其实这种想象很正常,因为物理学和生物学并不冲突,相反它们还有相辅相成的作用。
最主要的是,任何一个学科的终极问题,当它深入到一个足够本质、足够原始的层面时,它始终会回归到物理学的角度来寻找答案,生物学自然也不例外。严格说来,生命起源这种终极问题,其实早已不可能仅仅属于生物学或者是化学等某一个单一学科的领域,物理学家对它做出最本质层面的探索,其实是非常顺理成章的事。
薛定谔在晚年时期对生物领域,尤其是生命起源问题进行了深入研究,他在自己的著作《生命是什么》中提到了两个辨别生命和非生命的方法。
第一个就是经常能够听到或者看到的“熵值”,薛定谔认为,生命和非生命最大的区别就是,生命能够自发得让自己朝着负熵的方向发展。
那么什么是“熵值”呢,其实“熵值”就是对宇宙中物质混乱程度的描述,比如玻璃杯被摔碎、星球爆炸、铁器生锈等等。这些事件的特点就是物质变得混乱且过程不可逆。
而在宇宙中,正是由于这种“一切正在变得更加混乱,且不可逆”的特点,其熵值变得越来越高,而一旦熵值到达最大值,宇宙中所有的能量将全部转化为“热能”,届时宇宙中所有的生命都将因为没有维持生命活动所需的能量而灭亡。
而生物的最大特点就是能够自发地降低自己的熵值,比如流血的皮肤能够复原,补充食物使得自身拥有更高的能量储备,都是生物体正在从“混乱”变得“有序”的过程。
当然了,仅仅具备这一点并不能判断是不是生命体,因为我们人类使用粘土制造瓷器,也是一个从“混乱”到“有序”的过程,而瓷器显然不是一个生命体。
那么究竟什么特征是只有生命才具备的呢?薛定谔经过大量的研究后发现,判断是否为生命还有一个非常重要的特征就是:遗传信息的延续。也就是说生命延续的本质就是信息的延续,无论躯体是大还是小,其根本目的就是要保护这些遗传信息。
那说了这么多,宇宙中究竟有没有可能存在行星大小的生命呢?其实是有可能的,只不过它们存在的条件非常苛刻,比如要解决神经信号传输问题。
而近些年,伦敦大学的一个天文研究团队在观测宇宙中遥远的天体时,发现了一个符合薛定谔描述的生命特征的“星际存在”。
据负责人介绍,他们发现的星体其内部物质活动,呈现出生命体才会有的“自发有序”的特征,这与正常天体有着明显的区别。并且他们还发现这些物质显示出“明显的带有数据概念的符号象征意义”,这又符合薛定谔对于生命描述的第二个性质。
而出现这种结果的原因可能有两个,第一就是观测到的天体中存在体积巨大的生命,第二种就是那里存在发到的智慧文明,这些观察到的疑似生命的特征,不过是他们在改造生活环境。
总而言之,目前人类对宇宙和生命的探索程度还远远不够,或许随着科技的发展,我们对于宇宙和生命的认知程度也会不断改变,甚至有一天我们可能会完全推翻过去对于生命的定义,重新认识什么是生命也说不定。
二、地球上的金子真的都来自于外太空吗
最近一段时间,“黄金”和“中国大妈”两词的出现频率创下历史新高。
科学家说,地球上的金子几乎都来自于外太空。恒星经过漫长的时间,在演化末期发生超新星爆炸,一些恒星死亡了,一些发生核聚变、核反应,在此期间形成各种元素。而地球上的金元素,就是这些恒星不断碰撞、死亡和形成的过程中,遗留下来的产物。地球上自然界中的金基本以纯金的形式存在。
【新知点评】:
金是金属中最富有延展性的一种。1克金可以拉成长达4000米的金丝,也可以锤成比纸还薄很多的金箔,用手指甲就可以在金的表面划出痕迹。一吨黄金的立方体边长还不到40厘米,跟电脑主机大小相仿。全世界每年有100万人依靠开采黄金维持生计,目前世界上超过90%的金矿已被开采。当然,这只是地面表层上能被开采的金矿,大量的金矿存在于海底。也许将来的人类,为了追逐黄金而重新进化出鳃。
研究称地球上金子多来自外太空 90%金矿被开采
金是一种→【外星来物】
金是死亡恒星留给地球的“遗产”。地球上自然界中的金基本以纯金的形式存在。闪闪发光的金子,让人类有一种发自本能的关注和喜好。
今年年初,有报道称,澳大利亚的勘探者曾挖出一块重达5.5千克的金子,估计价值30万美元。这让人们不禁好奇,地球上到底有多少金子,金子到底是从哪里来的?
“可以说,地球上的金子几乎都来自于外太空。”
紫金山天文台的吴雪峰研究员告诉发现周刊记者。吴雪峰介绍,最新的研究结果表明,宇宙的年龄约为138.2亿岁,这比地球的46亿岁要大许多。“太阳系在宇宙中的年龄也不大。在太阳系形成之前,它的‘地盘’上就有一些恒星的存在。这些恒星经过漫长的时间,在演化末期发生超新星爆炸,一些恒星死亡了,一些发生核聚变、核反应,在此期间形成各种元素。这些形成的元素合成在一起,形成太阳系,形成元恒星,再演化成新的行星,比如地球、金星、火星……”而地球上的金元素,就是这些恒星不断碰撞、死亡和形成的过程中,遗留下来的产物。
早在6200多年前的石器时代,保加利亚原始人已经开始加工黄金,公元前3600年,古埃及人掌握了黄金提纯技术。史料记载,当时,米坦尼国王图什拉塔称金在埃及“比泥土还多”。而金之所以能够这么早就被人类发现,就是因为它在大自然中,基本上以纯金的形式存在,在太阳的照射下闪闪发光,而人类和很多动物一样,对发光的东西有一种天生的关注和喜好。
世界黄金协会的官方网站公布,全世界每年有100万人依靠开采黄金维持生计,而从加利福尼亚淘金热以来,世界上超过90%的金矿已被开采。当然,这只是地面表层上能被开采的金矿,大量的金矿存在于海底。
金是一种→【化学物质】
金元素化学性质非常稳定,具有极佳的抗化学腐蚀和抗变色能力。“真金不怕火炼”,金子还能抵抗高温。同时,金子又非常“温柔”,是工业制造业的宠儿。
说白了,金子就是一种重金属,但如此受人喜爱,与其本身的特性一定有关。金元素化学性质非常稳定,具有极佳的抗化学腐蚀和抗变色能力,能抵抗高温,在碱及各种酸中都特别稳定。“只有在王水,也就是盐酸和硝酸比例为3:1的混合剂,以及极少数溶液中,才能够被溶解,正是这种稳定性,让金能够从古至今流传下来。”华南理工大学化学与化工学院副教授魏小兰说。
与此同时,金子的密度还特别大,把一吨黄金做成一个立方体,其尺寸大致和一个鞋盒相当。金子的这个属性,也许能够用来解释为什么“吞金自杀”真的可行。“虽然金元素不大可能与胃液发生反应,产生有害物质,但小小一块,分量却极重,吞下去压迫肠胃,造成胃穿孔出血,影响消化,最终导致死亡也是有可能的。”
虽然金子“顽固”——不易溶解,“笨重”——密度大,但是谁能想到,金子的内心却很“温柔”:金子延展性和柔软度很高。在古装剧或者奥运冠军领取金牌时,经常能够见到他们口咬黄金,留下淡淡的牙印。
“金是金属中最富有延展性的一种。1克金可以拉成长达4000米的金丝,也可以锤成比纸还薄很多的金箔,用手指甲就可以在金的表面划出痕迹。”魏小兰说。
金的种种属性,使其成为了多种工业制造业的宠儿。金子经常被做成金丝和金粉,镀到其他金属、陶器和玻璃的表面上,或者做成超导体、有机金,广泛应用于高新技术产业,例如电子、通讯、化工、医疗等领域。
三、为什么说地球是太阳系的宠儿
因为在太阳系中唯有地球具有生物圈。在太阳系之外,目前也尚未发现任何类似地球这样的由形形色色生命覆盖着的星体。
地球之所以有生命存在是由于它具有别的星体所没有的、适合于生命生存的特殊环境条件,而这种特殊环境条件的存在则是由于地球的不大不小的体积和恰好合适的轨道位置。今日地球表面多样的、既变化又保持相对稳定的环境条件看起来似乎是“特意”满足生命生存的。它的大气圈密度正好能保持一个液态水圈;它的含氧大气既保证了生命的呼吸和岩石的风化(风化的岩石提供生命必需的营养元素),还使大多数陨石或流星在到达地面前氧化燃烧掉,并有臭氧层屏蔽强烈的太阳紫外辐射,保护了地表生命;大气二氧化碳含量正好能保持地表适当的温度,且能满足植物光合作用所需;地壳构造活动的强度正好能保证地幔与地壳之间的物质交流,保证地表生物营养元素的供应,而又不至于不稳定到生命不能立足。如果不是“造物主”的“特意安排”,那一定是极端的巧合。
具体如下
(1)由生物圈、岩石圈、大气圈和水圈组成的地球表层部分是一个靠生物捕获、转换和储存的太阳能支持的,靠生命活动驱动物质流和完成物质元素循环的,靠生物和生命活动调节、控制和保持其相对稳定的,远离天体物理学、热力学和化学平衡态的巨大特殊的开放系统。生物圈是这个系统的中心。
(2)以生物圈为中心的地球表层系统(或称盖雅)在地球上已存在了30多亿年,生命活动几乎贯穿整个地质历史。
(3)生物物质循环的速率极大。生物圈全部活物质更新周期为8年,其中陆地植物为14年,海洋生物平均33天,而海洋浮游植物为1天。水圈中全部的水每2800年通过生物体一次,大气自由氧每1000年通过生物体代谢过程一次。全球大洋的水平均每半年就要通过浮游生物“过滤”一次。可见,自有生命以来地球表层的全部物质已经通过生物体无数次了,地球表层几乎不存在未经过生物作用的物质。
太阳辐射能的捕获主要是通过“二氧化碳-有机碳-碳酸盐系统”的碳循环来实现。能量的捕获是通过生物(植物和光合细菌)吸收太阳能,将大气和水中的二氧化碳固定。
本站所有软件信息均由用户上传发布,版权归原著所有。如有侵权/违规内容,敬请来信告知邮箱:764327034@qq.com,我们将及时撤销! 转载请注明出处:https://www.ssyg068.com/biquanzx/30129.html
发表回复
评论列表(0条)