宇宙生命的形成有多难很多人对这个问题比较感兴趣,下面让我们一起来看能诞生智慧生命的行星条件要有多严格,希望可以帮助到你。
首先,要有像太阳一样的恒星。
恒星不能在星系中心附近,也不能处于星系边缘位置。离星际中心太近则四周全是高强度辐射,生命无法存活。太边缘,就没有组成生命所需的重物质。在我们银河系中,太阳的位置刚刚好。
恒星不能太大,也不能太小。大一点的几千万年就爆炸了,来不及让生命演化。太小则行星需要离恒星很近才能有足够的光和热,受辐射很大,还很容易被潮汐锁定,生命很难生存。太阳100亿年左右的寿命,那又是刚刚好。
另外,在该恒星50光年之内,不能存在大质量的恒星,大质量恒星最后的超新星爆发,50光年之内所有的生物都将化为灰烬。太阳也是正好,周边没有大质量的恒星。
其次,要想有地球一样的行星。
该行星不能离恒星太远,也不能太近。太冷没法存在液态水,也没法诞生生命。太近温度太高,液态水也无法存在,蛋白质也会结构发生变化,也没法诞生生命。地球的温度那是刚刚好。
行星自身不能太大,也不能太小。太大则重力太强,压力大,生命无法演化到高级形态。行星太小,就没有足够厚的大气层,也无法演化生命。地球的大小又是刚刚好。
行星自身内部不能太热,也不能太冷。太热到处火山喷发和岩浆四溢,无法存在生命;太冷内部冷却,无法产生磁场,不能保护自身免遭宇宙射线的侵袭。地球目前的内部温度刚刚好。
行星周边要有大的气态兄弟行星,这颗气态行星不能太远,太小,也不能太近,太大。太远太小就不能有效挡住大部分流浪天体;太近太大则小弟就根本无法形成(比如太阳系中的小行星带)。地球的兄弟木星的大小和离我们的位置刚刚好。
行星要有一个卫星,这颗卫星不能太小,也不能太大。太小不能稳定地轴,对生命演化不利。太大,会引起很大的潮汐力,对生命演化同样不利。地球的卫星月亮又是刚刚好。
万事俱备了,接下来就是:
从无机物到有机小分子,从有机小分子到有机大分子,从有机大分子到出现分子团,从分子团到出现薄膜与外界隔开,从原核生物到真核生物,从单细胞到多细胞,从多细胞到出现细胞分化,然后出现最原始的植物和动物,再加上植物和动物从低级到高级的进化。从出现神经系统到演化出大脑,从大脑只有基本的刺激反馈到可以思考。这里的每一步都是小概率的事件,都需要上亿年的时间,而中间只要出现一次大的灾变,生物的演化的秒表又会重新回到起点。
如果非常非常非常幸运,最后出现了原始智慧生物。
那么原始智慧生物的寿命不能太短,也不能太长。太短则知识无法积累,无法进行知识的代际传承。如果寿命太长则生育周期长,没有足够的能力产生正向的进化。原始人的寿命也是刚刚好。
我们的身体由 70 多种元素组成——从 DNA 中的碳到结合它的氢;我们呼吸到血液中的铁的氧气;从我们骨骼中的钙到胃中存在的盐酸——所有生命形式都是由我们星球上存在的几种元素造成的。有没有想过让生命成为可能的所有这些元素来自哪里?
早期宇宙
当大爆炸发生在大约 138 亿年前时,周围并没有什么花哨的东西。没有原子,没有元素,没有恒星,没有行星或星系。没有什么可看的,因为连光都看不到。宇宙对自己是盲目的。
宇宙在其早期阶段非常炎热和密集。随着宇宙膨胀和冷却,条件变得有些有利,它产生了物质的组成部分;夸克和电子。几毫秒后,这些夸克聚集在一起,产生了质子和中子;原子核的组成部分。
尽管第一批原子在大爆炸后立即开始形成,但被困在原子核(质子和中子)轨道周围的电子会因为强烈的辐射而从轨道上被撞出并与原子核分离。当时在场。
大约需要 380,000 年的时间,条件才变得足以使电子被困在原子核的轨道上。形成第一个原子。电子最终可以与原子核重新结合并产生稳定的原子。一个质子和一个电子的组合产生氢,两个质子、两个中子,两个电子的组合产生氦。氢和氦在当时很丰富——迄今为止,它们仍然是宇宙中发现的最丰富的元素。
当时,氢占可用元素的近 73%,其余 25% 是氦,还有少量铅和其他较轻的元素,如铍和硼。随着宇宙膨胀和冷却,最终由于重力,氢原子相互吸引并形成称为星云的密集氢气云。由于重力,这些气体云变得更加密集,随着时间的流逝,导致了恒星的形成。在大爆炸 4 亿年后,第一批恒星终于出现了。随着第一批恒星的形成,一切都将发生变化——氢和氦将不再如此孤立。
恒星的“生与死”
大质量恒星在数千万度的温度下,以其破碎的重力和压力,开始在称为核聚变的过程中融合其核心中的氢原子。
在一般情况下,原子不会融合,因为带正电的原子核(质子)的排斥静电力不允许它们融合。就像你不能让两个磁铁的北极和北极或南极和南极粘在一起一样。为了克服这种排斥力并使原子融合,我们需要以极高的速度移动原子,以便克服静电排斥力。但是,我们如何让原子以如此高的速度运动呢?答案是温度。就像当你加热水时,其中的分子开始快速运动和振动并使水沸腾——当你加热恒星核心中的氢原子时,它们开始以非常高的速度运动,温度高达数千万度核心有。
作为保持恒星燃烧的燃料,氢聚变在核心产生氦气,释放出大量的辐射能量。由此产生的核聚变辐射会推动恒星周围的物质,这些物质由于引力而落入核心。恒星引力与核心核辐射压力之间的这种平衡使恒星处于稳定状态。
元素的创建;你所看到的一切的基础元素
随着聚变过程的继续,氦开始在核心积聚。如果恒星的质量和核心温度仍然更高,核聚变过程将继续。氦进一步融合成碳,碳融合成氧,氧融合成氖,氖融合成镁,镁融合成硅,硅融合成铁。恒星将这些融合元素保持在洋葱状层中。
链条最终随着铁的产生而停止。你可能会想为什么要停在这里?铁可以不熔化以产生更多的辐射能量吗?是的,铁可以熔化,但这样做不会产生净能量。也就是说,铁原子的聚变过程需要的能量比它产生的能量多。因此,铁不能用作保持恒星燃烧的燃料。
当铁在核心处积聚时,由于能量产生的净损失,恒星的核心温度会下降。由于恒星的引力,这种能量产生的突然停止导致核心坍塌,恒星的外层落到核心上。
在几分之一秒内,围绕核心的外层很快就落到了铁核上,以至于它们以接近光速的速度反弹,这种反弹导致了超新星爆炸;结束恒星的生命。
但这位恒星的人生故事还没有结束。这颗恒星的生命有一个目的——一个目的是让生命本身诞生。在其生命周期结束时,在核聚变和超新星爆炸期间产生的所有元素都被释放到宇宙中。然后这些元素被宇宙回收以创造下一代恒星和行星——宇宙不会浪费任何东西。
还有其他元素吗?
我们的宇宙包含一百多种元素。新的还在被发现。您可能想知道所有其他比铁重的元素是从哪里来的?嗯,铁以外的元素的产生发生在一个称为中子捕获的过程中。顾名思义,在这个过程中,原子基本上捕获/融合了中子。每次中子俘获都会产生同位素。同位素是质子数相同但中子数不同的元素。这些同位素中有些是稳定的,有些是不稳定的,不稳定的同位素会衰变产生新元素。中子可以与原子核融合,因为它们是电中性的,不像质子那样被排斥。有些同位素是在超新星爆炸之前产生的,有些是在超新星爆炸期间产生的。
所有这些自由中子是从哪里来的?恒星核心产生的伽马射线以其强大的能量将质子和中子与原子核分离。
数十亿年后,在广阔的宇宙中,在星系中的某个地方,在恒星系统中,在行星上——大约 35 亿年前,有一段时间会发生一些不寻常的事情——一些元素和分子聚集并开始以最奇怪的方式起作用有一天,我们第一次在充满水的海洋中诞生。
在数十亿年的时间里,生命逐渐进化并创造了许多生命形式和物种,它也在这个过程中创造了我们。终于,宇宙有了一双可以看到自己的眼睛。
我们是一颗星星的遗骸。我们也是一粒星尘。
我们的祖先曾经崇拜太阳——一颗星星。或许他们并没有错。
有时,当我看着满是星星的奇妙夜空时,我有时会想——如果我们是由同样的东西组成的——我们之间难道不能像他们一样有共识吗?
(1)从生命出现到真核生物出现之间,大约相当于地球一半年龄的时间,原核生物除了多样化,没有发生其他值得注意的事件;
(2)真核生物出现之后,在几百万年间,便进化演变成为四个新的生物界:原生生物界、真菌界、植物界、动物界。只有动物界,显示通向智能的进化趋势;
(3)自从动物模式出现之后,至少出现了50个门,只有一个门的动物(脊索动物门),最终产生智能生物,但要等好几个500百万年;
(4)早期行行色色的脊椎动物,只有一种演化成爬行类;众多的爬行类中,只有拟鳄类和兽原类所产生的后裔的某些具有某种程度的智能;
(5)哺乳动物中,中枢神经系统高度发达并具有很高智能的相当普遍,只有灵长目发展成为真正的高等智能生物;
(6)灵长类相当复杂的类群中,只有类人猿中的猩猩科,具有超越其他种群的智能;
(7)猩猩科动物到现在大约有2500万年,随着演变,直到30万年以前才有现代人类的出现。
4、从生命起源发展到现代智人,不是沿一条直线进化的。进化途径中,每个层面有许多分叉并且独立形成谱系,只有非常偶然的谱系才会进化到人类。因此,真正智能的出现是非常罕见的。
5、人类历史揭示了:在智能生物的历史当中,文明只是短暂的一瞬。宇宙中,两种文明要彼此交流,他们必须同时繁荣昌盛,这样的概率极小。
6、即使有外星智能生命的存在,即使他们具有先进的技术,如果要交流,他们计划所选定的时间和我们所选定的时间必须吻合得分秒不差(因为天文数值极大)。而这样的几率极小极小,将这些极小的几率相乘,其结果趋向于零,就其实际意义来说就等于零。
7、这就是进化生物学家作为一个集体,如此不相信外星智能生物存在原因,更不相信能够与之通讯。
迈尔 , 被称作“20世纪达尔文”,是世界最著名进化生物学家。1904年7月5日生于德国的巴伐利亚。年轻的迈尔非常热衷于野生动物,最早是一个鸟类学家,然后转变成了一个进化论生物学家,然后又变成了科学史学家。1982年他写下了《生物学思想的发展》一书。这本书涵盖了生物学的历史、问题和概念。迈尔把物种定义成一群相互能够繁殖后代的个体,而它们与这个群以外的个体不能繁殖后代。这个概念导致了一个观念的诞生:即当一个现存物种被分隔成两个种群,他们之间的差异逐渐增加到不能繁殖的程度,新的物种就诞生了。这是迷惑了查尔斯·达尔文的一个生物学难题的答案。在他所荣获的33个奖中,最著名的荣誉包括生物学领域最珍贵的三个奖:1983年的Balzan奖,1994年(日本的)国际生物学奖和1999年的Crafoord奖。他在1970年还获得了国家科学奖章。
和我们的地球一样,宇宙中有无数的类地行星,基本上都和地球非常相似。但这些星球无法孕育生命,更谈不上提升其他文明的智慧生命。站在人类的角度,你会发现人类是没有用的。他们想要没有速度的速度和没有力量的力量。但是我们有聪明的大脑和永无止境的探索精神!
无论是石器时代还是现代,物以类聚,人以群分。这些外星文明也必须经历部落,种族,最后是战争。只有这样,他们的智慧才会得到展示,才会越来越发达。到科技产品的最终制造,这些外星生物都逃不出人类走过的路。当然也有可能在战争中被另一种生物取代。
也许外星生物不需要经历全球变暖,但一定要经历火山爆发和小行星撞击。如果成功抵抗,就可以进化成二级文明,从而间接成为高级智能文明。而人类仍然需要很长时间才能行走,而我们进入二级文明最明显的标志之一就是太空旅行,比如我们可以在太阳系内自由旅行。只有这样,人类才能走向永恒的文明!
恒星需要处于稳定状态,比如目前处于主序列恒星阶段的太阳,其能量释放相对稳定,这取决于恒星的质量。太阳的质量决定了它的寿命。如果质量太大,寿命会缩短,几十亿年都不稳定。如果质量太小,就很难维持生命所需的热量。
周围一定有行星,行星在轨道上的距离要合适,行星的大小和质量要合适。恒星和空间不能形成生命,所以必须有行星作为载体。离恒星的距离决定了行星的表面温度和主要成分。太阳系有很多行星,但是温度不是高就是低,或者质量是大是小。最后,只有地球最合适。
生命的出现受星球自然环境的影响,包括地质构造、地质运动、大气成分、气候运动等等。我们知道地球上的生命起源于海洋,因为海洋最适合生命的生成。在适当的环境下,可能需要自然界亿万次偶然事件才能擦出生命的火花。
而且,可能有没有火花的生命,也可能是这个火花出现多次后,只有一次成功存活下来,慢慢开始成长。
生命的进化其实是自然选择。自然界无论什么生命,都是按照自然规律慢慢变化的。生命只能适应自然界的变化,适应了就生存;如果它不能适应,它就会灭亡。自然法则就这么简单。
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