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主题:【科普】人类出现在地球上,真的不容易 -- 电子赵括

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家园 【原创】你这还没说到人类出现的路途上最大的障碍呢

单细胞生命的出现不是什么特别困难的事情,可是多细胞生命的出现其难度难于上青天。

地球上出现生命已经有几十亿年了吧,地球冷却后原始海洋形成不多久大概就有了。可是在绝大多数时间里,地球上都只有单细胞生物,细菌之类的。从单细胞到多细胞,是非常难以跨越的一步。直到了非常晚近的时间,才终于突破了多细胞壁垒,从此生物大发展才一发而不可收拾。

可以想见,如果太阳/地球不能给生命的发展提供一个长达几十亿年的相对稳定的环境,在生命能够发展到复杂的多细胞生命乃至人类以前,便已夭折。

宇宙间星系何其多矣。可是其中很大一部分是椭圆星系。椭圆星系中的恒星基本都是所谓的二类老年恒星,即大爆炸后形成的第一代恒星,重元素含量极少,且椭圆星系内部恒星轨道高度不规则,恐怕也难以提供人类出现所需的稳定的几十亿年时间。那么我们只能在漩涡星系里面找。还要记住,宇宙间的星系大多是成团的,星系团中心星系很密集,星系碰撞合并频繁,对我们要找的这颗太阳/地球及其生命的稳定相当不利。最好就是象银河系这样,在星系团的稀疏的外围边缘地带。

宇宙间恒星系统何其多矣,可是绝大多数恒星都是在双星,多重星,乃至星团里面。围绕这样的恒星运转的行星轨道高度不稳定,导致行星温度环境的高度不稳定。而行星环境的一点微小变化,对生命便是致命的。

那么我们只能在含重元素多的第二代一类恒星的单星系统里面找了。还是有很多,对吧?再往下看。单星系统中的这颗中央恒星,不能是质量大亮度高的蓝巨星/蓝白巨星,比如参宿七之类的。这些巨星亮度高辐射强,足以摧毁附近行星的任何生命。更何况这些大家伙的寿命很短,只有几亿年到几千万年,而我们先前已经讨论过了,我们需要长达几十亿年的稳定时间。但是质量太小亮度太低了也不行,这会使行星得不到足够的热量,生命难以发展。说来说去,还就得跟太阳差不多大小的一颗主序黄矮星,才能在长达几十亿年的时间里,保持亮度与辐射在相当程度上的基本稳定。这颗恒星也不能太靠近星系中心的地方,靠近星系中心辐射强烈不说,恒星一密集起来碰撞机会也大增,没准儿哪个恒星过路便把这颗有生命存在的行星给溅射出去了,就算没直着往星系中心那个大黑洞飞去,也多半再没有了阳光雨露滋润,从此变成了一颗星际空间飘荡的黑暗的死行星。所以这颗恒星最好就是象我们的太阳这样,在星系的边缘游荡。。。

说了半天,我们还在找这颗恒星呢,还没说找到这颗恒星后对它的行星系统分布还得有要求。。。

小时候,贫道对外星人很着迷。总是想着,在宇宙间的某个角落,也会有个智慧生物,在象我一样好奇地想象着她的模样一样好奇地想象着我。后来却越来越觉得,我们在宇宙间很可能是孤独的,终极孤独。即使还另外有这么个智慧生物,我也永远不会知道她在哪里,她是否也在好奇地想象着我,就象她永远也不会知道我在哪里,不会知道我是否也在同样好奇地想象着她。

关键词(Tags): #生命#多细胞#星系#恒星#行星

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家园 我觉得与宇宙的寿命相比,人类出现的时间可以完全忽略不计,所以,

在整个宇宙中漫长的时间中出现一些星球有生命就不算太难。

在一个星球上出现生命是小概率事件,但是有那么多大的宇宙和那么长的时间,小概率事件就有机会发生了。

家园 为什么生命的形式一定会是水+蛋白质呢?阿西莫夫同志还说过

氨水或其他的液体的海洋,是不是在那种非水的海洋中也有可能诞生出非蛋白质或类蛋白质的生命呢?


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家园 不然

宇宙的寿命也就137亿年的样子,这个数字是相当精确的测定了。而宇宙出现后的第一代恒星系统基本不具备生命形成的条件,要到第二代甚至第三代恒星系统才行。人类确实才出现了几万年,但是要想满足人类出现的条件,这个行星前面得铺垫几十亿年。你这么想想就知道了,宇宙的时间对于人类的出现来说,并不很充裕。人类几乎是卡着点出现的,出现于我们这个恒星/行星系统这超级稳定的几十亿年时间窗口的末尾。

这是地球生命最后的光辉了。要不了多久(天文和生命演化尺度上讲),太阳的辐射就可能显著增强,离开主序。地球上将不再具备生命生存的条件。

但那时候我们早已不存在了。我们在这个星球上的一切,爱与恨,功与过,恩与仇,伟大与卑微,理智与情感,历史与神话,都将消失,与这个星球一起消失在已变为红巨星正不断膨胀的太阳之中。

关键词(Tags): #地球的末日
家园 神经网络的研究也曾经热门过

几个十几个神经元的那种。但是很困难,因为这是个高度非线性的系统。有一些应用,但是从这方面突破近期看没啥戏。

巨系统就难说了

家园 大黑原创啊!花。

综上所述,俺能跟上大黑这篇原创的几率是1/10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

家园 晕死,0太多溢出了

家园
家园

家园 没错 只要能自我繁衍的都算生命

智慧生命要复杂一些 但也不必一定是蛋白质

宇宙那么大 什么希奇古怪的环境没有

我还设想过中子星里面的振动波构成一种反应时间奇快的生命能

或者在星云里 几百公里大的生命 靠恒星附近比较密集的气体生活

木星大气里也完全可能有浮游生物 他们有文明也说不定


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不然
家园 不是说太阳还能稳定50亿年吗?

要不了多久(天文和生命演化尺度上讲),太阳的辐射就可能显著增强,离开主序

不是说太阳还能稳定50亿年吗?

不然
家园 “人类几乎是卡着点出现的”正好可以说明生命的出现带有一定的必然性啊

如果我们把生命的定义再放远放大一点,那么出现生命的几率就会大大增加。例如我们在这两个帖子中说的:

链接出处

链接出处

此外,在地球的海洋极深处、在火山口附近等极其恶劣的环境下也可以找到生命的痕迹。

只要第一个生命出现,进化就开始了,出现智慧生物只需耗费宇宙寿命中的一点点点点时间了。

家园 还有更极端的想法

目前我们讨论的碳基或者非碳基的生命,基础都是化学反应,或者说是电磁力。我记得有篇科幻小说提出过一种新的体系,说是在某颗中子星上,存在着一种亚原子水平上的生物,构成这些生物的基础是各种亚原子微粒和弱作用力。由于核反应的速度远远大于化学反应,因此自从这些生物出现以后,便一直以不可思议的速度进化着,在很短的时间内就超越了人类的智慧,等等等等。

照着这个思路,俺也无责任胡诌一把。说是在浩瀚的宇宙中,存在着一种总星系水平上的生命,构成这些生命的基础是恒星与星系,以及万有引力。由于星系之间的距离实在是太遥远了,所以这种超级生物的进化是如此的缓慢,以至于用了一百多亿年,它们还没有长出细胞膜……

家园 这个事情很难说

传统的估计是太阳已经进入主序40-50亿年,现在正在主序中段,所以还有40-50亿年的主序。不过近年来有人根据一些观测资料提出太阳其实已经在主序尾段了,也就还有几亿年。

不过即使还有五十亿年,这五十亿年中主序太阳的亮度也会不断增强,要知道太阳刚进入主序的时候其亮度只有现在的75%。全靠当年的还原态大气中的大量温室气体,二氧化碳,甲烷,氨什么的,保持了地球的温度跟现在差别甚微。后来太阳亮度增强,幸运的是还原态大气变成了氧化态大气,二氧化碳中的绝大部分变成了石灰岩沉积了下来,地球才没有变成金星那样的蒸笼。从今再往后太阳亮度进一步增强,地球还能不能适合生物生存,还很难说。

总之,太阳/地球这个系统太复杂了,太多的因素要考虑,太多的机制还没被充分了解,现在有的都只能是假说而已。

反正我们不用操心,照这架势下去,人类用不了多少年就会自我毁灭了

关键词(Tags): #温室气体
家园 您还是没明白

卡着点出现,时间窗口极短,所以即使有另外的外星文明,跟我们也很可能擦肩而过了

而且这里贫道没看出来什么必然性呵。贫道罗嗦了半天说来说去都是在说第一个生命出现容易,但发展到智慧生物难上加难。至今为止极其恶劣的环境下的生物都是些简单形式的,高级形式的生物需要更多更密集的能量供应。

至于非地球形式的生命么,贫道觉得就太过科幻了一点。贫道个人认为不是非常现实。碳基长链作为存储形式和表现形式的双重功能,对生命的复杂和多样性具有决定性的影响。其它形式的简单生命或许有之,复杂形态却是难以想象的。

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