生命在地球上已有大约40亿年的历史,相对于宇宙137.7亿年的历史,这只是其中的一个重要章节。按照普遍性推测,如果生命能在地球上诞生,那么它的可能性就遍布整个宇宙。令人惊讶的是,对于生命的足够广泛的定义,生命甚至有可能在大爆炸后仅仅几秒钟就出现了。
为了探索生命的起源,我们首先要明确什么是生命。生命的定义多达200余种,这显示了这个概念的深奥与复杂性。例如,病毒是否算作生命?它们能够复制,但是需要一个宿主来完成这个过程。朊病毒又如何呢?关于生命与非生命界限的辩论仍在继续,但为了方便我们的讨论,我们可以使用一个广泛而实用的定义:生命是一切服从达尔文进化论的事物。
这个定义非常便利,因为它将帮助我们探索生命本身的起源,以及根据定义,生命与非生命之间的界限会变得模糊。在过去的某个时刻,地球上还没有生命,然后突然就有了。这意味着有一个过渡期,它自然会扩展你可以收集的任何定义的限制。另外,当我们更深入地挖掘过去并探索生命的其他可能选择时,我们希望保持我们的定义广泛,特别是当我们探索宇宙中更极端和奇异的角落时。
根据这个定义,地球上的生命至少出现在37亿年前。这些微生物已经足够复杂,能够留下其活动的痕迹,这些痕迹一直延续到今天。这些生物体与现代生物体非常相似:它们使用DNA来存储信息,使用RNA将信息转录成蛋白质,然后利用蛋白质与环境相互作用并复制DNA。这种三向组合使这些化学物质能够经历达尔文进化论的过程。
但这些微生物并不是凭空出现的,它们是从某种更简单的生命形式进化而来的。如果生命是一种进化的现象,那么在地球的更早时期就一定存在过一种更简单的生命形式。一些理论推测,第一个自我复制的分子,以及地球上最简单的生命形式,可能在40亿年前海洋冷却后就出现了。而且考虑到当时火星和金星的环境条件与地球相似,如果地球上能够出现生命,那么火星和金星上也有可能产生生命。
但太阳并不是第一颗点燃聚变的恒星,而是前几代恒星的产物。我们知道生命需要一些关键元素:氢、氧、碳、氮和磷。除了在大爆炸后最初几分钟出现的氢之外,所有这些元素都是在恒星的生命周期中在其内部产生的。因此,只要有至少一两代恒星生存和死亡,将它们的元素扩散到更广阔的宇宙中,那么宇宙中就有可能产生类似地球的生命。这将生命首次出现的时间推回到了130亿年前。
这将生命的起源推向了一个全新的视角,让我们重新思考生命是如何、何时以及在何处诞生的。当我们进一步深入探索时,我们会发现,生命的可能性远远超过了我们的想象。
我们所知的生命——依赖于碳链、氧气的能量传输以及液态水的环境——或许比地球本身还要古老得多。而其他基于奇特生物化学的假设生命形式,也可能需要类似的元素组合。例如,某些外星生命可能使用硅而非碳作为基础构建块,或使用甲烷而非水作为溶剂。但无论如何,这些元素必须来自某个地方,而那个地方就是恒星的核心。没有恒星,就不可能有基于化学的生命。
然而,也许没有化学也有可能存在生命。这很难想象,但如果我们采用广义的定义——生命是任何受进化影响的东西——那么我们就不需要化学物质来实现它。化学确实是存储信息、提取能量和与环境相互作用的便捷方式,但也可能存在其他假设的途径。
例如,宇宙中95%的能量含量对于物理学来说是未知的,实际上位于已知元素之外。科学家们不确定宇宙中这些神秘的成分,即暗物质和暗能量是由什么组成的。也许还有其他的自然力量只对暗物质和暗能量起作用。也许暗物质有多种“种类”——一个完整的“暗物质周期表”。谁知道恒星之间广阔的空间中会发生什么相互作用和暗化学反应?假设的“黑暗生命”可能已经出现在极早期的宇宙中,远远早于第一批恒星的出现,其动力和媒介是我们尚不了解的力量。
我们的探索并未止步。一些物理学家推测,在大爆炸的最初时刻,自然力量是如此极端和奇异,以至于它们可以支持复杂结构的生长。例如,这些结构可能是宇宙弦——它们是时空的折叠,由磁单极子锚定。如果足够复杂,这些结构可以存储信息、流通能量、自我复制,从而实现达尔文进化论。
在这样的假设下,任何存在于这种条件下的生物都会在眨眼之间经历生死,它们的整个历史持续不到一秒钟——但对它们来说,这将是一生。
生命的起源、演变和可能性是一个永无止境的探险旅程,每一次新的发现、每一个新的理论都会让我们对这个世界有更深的理解。从子弹星团的碰撞、到地球上微生物的痕迹、再到恒星间的元素扩散、暗物质的未知领域以及大爆炸的奇异力量,这些都在不断地提醒我们:生命的奥秘远远超出了我们的想象。
或许有一天,我们会找到确凿的证据证明宇宙中存在其他形式的生命,或许那一天永远不会到来。但无论如何,继续探索、保持好奇、永不停止提问——这本身就是对生命最大的敬意。
宇宙=时空,穿来穿去还是在这个宇宙。
大爆炸的真实性都未确定,发这种文章骗流量,人渣。