宇宙中其它生命会是什么模样?

js 原创
2021-12-25 电脑百科网

北京时间 12 月 24 日消息,据国外媒体报道,外星生命假设真的存在,或许会令咱们大吃一惊。但假如外星生命与咱们习惯的生命方式相去甚远,咱们短期内或许很难探测到它们。

在咱们开端发挥想象力之前,首先阐明一点:本文中对生命的界说是任何能够自我持续的化学反应网络,能够代谢环境能量,并能够依照达尔文的天然选择规则生殖繁衍。此外,本文的讨论范围限定在国际视界范围内,即一个以光线从国际 138 亿年前诞生至今行进间隔为半径的球体。考虑到国际胀大,这一半径约为 460 亿光年。因而这儿不触及对多重国际的设想,尽或许实际一些。

国际的普适性

现代科学最惊人的发现大概是,同一套物理和化学规律在国际各处均适用。现在,咱们已经能够对数十亿光年之外的恒星和“婴儿期”星系打开观测,成果发现它们所含的化学元素与太阳别无二致(只是份额不同),演化规则也与太阳完全相同。

因为物理规律的普适性,大多数恒星周围都有行星伴随,行星周围也一般都有卫星围住。每颗星球都是一个单独的国际,有着不同的物理性质和化学组成。这些行星有大有小,有岩质有气态,有的拥有许多卫星、有的则一颗也无,有的倾斜角大、有的倾斜角小(地球与垂直方向的倾斜角为 23.5°,天王星则为 97.7°),有的大气层厚、有的大气层薄,气体品种也各有不同。因而国际中的国际极端多种多样。仅仅在咱们自己的银河系中,就有一万亿个国际,每一个国际都有自己共同的特征。

亿万又亿万

除了银河系外,咱们的国际中还有成千上万亿个星系,因而总共有 10^22-10^26 个国际。(趁便一提,这一数字挨近阿伏伽德罗常数,即一克氢气中所含的原子数。)

考虑到这个无比巨大的数字,咱们很容易以为一切皆有或许,生命总会穷尽各种办法存活下去。但现实并没有这么简略。因为国际各处遵从的都是同一套物理与化学规律,生命的或许性和可行性也会受其约束。即使出于科学考虑、咱们无法完全扫除哪些生命方式不或许存在,但咱们能够利用这些物理与化学规律推断出哪些有或许存在。

生命的要求

等功能强大的詹姆斯・韦伯望远镜于本周发射升空后,咱们在国际中查找生命痕迹时,会期待发现些什么呢?尽管没人知道答案,但咱们能够做出一些合理的猜想。

生命应当是碳基的。碳是一种很“和顺”的原子,比其它原子都更容易形成各类化学键。硅基生命尽管也有或许,但生化特性相对受限。考虑到生命要想蓬勃发展、繁荣兴旺,必须具有较高的灵活性,碳基更有或许作为各种外星生命的根底架构。

生命需求液态水。尽管永久冻土层中存在一些冰冻的细菌,但它们并不算“活着”,因为其推陈出新处于阻滞状况。因为生命本质上来说便是一台生化反应器,溶剂天然不可或缺,这样才干供给离子活动的前言。氨尽管也可作为这样的前言,但它在室温下为气态,常压下需低于零下 33 摄氏度才干变为液态。假如行星温度较低、大气层比较稠密,氨就会保持液态,但这也不能确保生物的存在。水是一种极为神奇的物质,通明、无嗅、无味,结冰时体积会胀大(这一特性对寒冷气候中的水基生物十分重要,因为冰层下会有液态水),也是构成人体的首要成分。

有了这两大约束条件,咱们能够总结出,生命的基本要素应当很简略:碳 + 水 + 其它物质(至少要有氮和氢)。但在此根底上的细节便或许千差万别,令咱们大开眼界,就像咱们发现生活在海底热泉中的生物时一样。这些生物以无机物作为首要的能量来源,而不是阳光。每颗有或许存在生命的行星都有自己的历史。因为行星上的生物史与行星历史密不可分,每颗行星上的生命也都有自己共同的历史。这就意味着,天然选择也会给这些生命的生存施压,使各种外星生命朝着无法猜测的方向发展。

多样化的国际

行星的多样性和生命演化的意外性共同造就了一个神奇的成果:不或许有两颗行星拥有完全相同的生命方式。此外,生命方式越复杂,在另一个国际中演化出相同、甚至类似方式的或许性就越低。

因而能够判定,咱们是国际中仅有的人类。尽管理论上来说,国际中或许还存在其他双足行走、左右对称的才智物种,但绝不会像咱们一样。

那么才智呢?尽管对于物种的存活而言,才智显然是项重要的“财物”,但并不是进化的意图。进化其实并没有什么意图,也没有最终目标。假设恐龙存活至今,它们也不会进化出言语、或者技术发明能力。生命只要能仿制繁衍下去就行,但假如有了才智,就不或许仅满足于生殖繁衍了。

作为生活在一颗生物圈极为丰厚的行星上的物种,咱们在化学层面上与国际密切相连,生命的根底也与国际各处并无别离。但与此同时,咱们又和这颗星球上其它所有物种一样绝无仅有。生命是一种无比神奇、无比复杂的现象,从一串碳基编码和一位共同祖先开端,逐步发明出了现在的万物霜天。而能够了解到这一点,无疑是咱们的荣幸。

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