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地球为什么会出现生命物质?

宇宙学里面有一个“平凡理论”,即认为我们的家园——地球——并没有什么特殊的地方,她在浩瀚宇宙之中只不过是一颗稀松平常的星球。既然地球并没有什么特殊的地方,那么宇宙中应该拥有无数的和地球天赋差不多的星球,那么宇宙中也应该进化出无数的生命。也就是说,只要条件合适,自然界进化出生命就是一种必然,稀松平常的必然,并没有值得惊讶的东西。

(物理学家费米,他提出了著名的费米悖论)

物理学家费米,也是平凡理论的支持者,一直都是。可是,费米在和他的同事交流的时候,突然提出了一个悖论,即大名鼎鼎的“费米悖论”。费米悖论大致的意思是,宇宙诞生了这么多年,宇宙的各个角落早就应该布满了生命,而生命必然进化出文明。地球只是普普通通的一个星球,银河系的其他地方,应该早就有比我们更早、早先进的文明,而只要最多一千万年的发展,它们就足以遍布整个银河系。可是,为什么我们还是找不到外星文明呢?

按照费米悖论的推理,可能有几种可能性,即:

第一,生命的存在在宇宙中并不是普遍,而是极端稀少,甚至可能只有地球演化出生命,并且发展出文明。第二,生命的存在在宇宙中曾经很普遍,但是它们绝大多数根本发展不出文明,或者基本上没有发展出文明就自然消亡了。第三,生命在宇宙中的存在既不是极端稀少,也不是非常普遍,它们发展起来的文明受限于光速壁垒,无法穿越时空与我们聚会,很可能每隔几百光年才会有一颗星球上有生命,而每隔几万光年 才可能有一种生命发展出文明。上海的著名科普作家汪诘,写了一本《亿万年的孤独》,他就分析了这些假设,基本上认同第三种观点。

这样,我们地球上进化出生命,未必就是那么的平常,也算是一种机遇。那么,这种机遇条件是多么呢?

条件很多,最主要的是,我们的太阳系只有一颗恒星。

(《三体》幻想图。其实,理论上“三体”世界不太可能诞生生命,因为三颗恒星的世界自然条件非常残酷,不够时间演化出生命)

宇宙之中有无数的类似太阳系的星系结构,但是绝大多数都是双星或者更多。而只有一颗恒星的却不常见。只有一颗恒星,才能提供演化出生命的足够的时间,因为双星或者多星体系很不稳定,对行星的环境造成不稳定,这样自然不够时间演化出生命。时间的要素非常重要。科学家研究后推测,一个恒星系演化出生命来,至少需要这颗恒星存在20亿年。

此外,生命需要重金属元素,而这些只有第二代恒星才能提供。很凑巧的是,我们的太阳就正好是一颗第二代恒星(也有理论认为太阳是第三代恒星)。太阳的金属元素的丰度达到了1.6%,这是演化生命的重要条件。

(我们的太阳系)

光是这“一颗恒星”“第二代恒星”的两个条件,已经足够让宇宙绝大多数恒星系都退出竞争。加上地球又居于宜居带,有木星保护,地球的质量恰当等等要素,所以地球演化出比较罕见的有机生命,并且被保存下来。

作者:怀疑探索者

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