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人类诞生比中头奖还难
2018-10-27 0:43:00           作者: 大科技杂志社

爱因斯坦曾多次提到上帝,例如:“上帝不掷骰子。”然而,他所说的上帝和《圣经》中的上帝,那个全知全能,唯一的神并非一个含义。爱因斯坦的上帝实际上指的是支配着宇宙万物的自然规律。对于《圣经》中的上帝来说,造人是非常容易的,他只用一天时间就完成了这件工作,顺便还造出了所有其他生命。而对于自然规律这个无形的上帝来说,造人却并非易事。

事实上,是一连串的偶然事件造就了人类,如果稍有偏差,我们就不会存在于这个宇宙中。

人类诞生比中头奖还难

避开空洞

宇宙诞生于137亿年前的大爆炸,新诞生的宇宙经历了一个短暂的膨胀速度极快的时期,宇宙学家称之为暴涨。这次快速的膨胀抹平了宇宙物质的分布,就像抻开了满是褶皱的布料,让整个宇宙变得非常均匀。不过宇宙在细微之处的物质密度还是存在微弱的差异,总有些地方比周围更密一些。

幸运的是,我们所处的位置在当年就是比较密的那一块。在引力的作用下,这个密度较大的区域吸引周围的物质,聚集成团。最终形成了包含着大量星系和星系团的室女超星系团,而我们银河系所在的本星系群,就是室女超星系团的一员。而那些密度较小的区域,现在则成为了几乎空无一物的巨大空洞,在那里不要说生命,恒星都很难找到一颗。

天文学家现在依然可以观测到大爆炸在宇宙中留下的光,也就是微波背景辐射。根据这些观测人们发现,当年宇宙中的物质哪里密集哪里疏散完全是随机的。所以说银河、太阳、地球和我们出现在宇宙的这个位置是个完全的巧合。

打翻正反物质的平衡

《圣经》上说上帝最先造出了光,不过现实中光并不能用来构成世界万物,你还需要实实在在的物质粒子,例如中子和质子。而物质粒子能够在宇宙中存在,也是件非常侥幸的事。

按照粒子物理学的标准模型,正反物质应该是对称产生的。如果这样的话它们会全部互相湮灭,宇宙将会由纯粹的光组成。但现实中,某种科学家们尚未完全了解的规律打破了这个平衡,虽然仅仅让天平倾斜了一点,但多出来的正粒子已经足以构成宇宙万物了。现在科学家们怀疑,这种规律本身也是在变化的。在宇宙中某些区域,正反粒子数量可能还是精确相等的,那里也就成为了只有光,完全没有其他粒子的“荒漠”。幸运的是,我们的宇宙区域中,正粒子要多一点,这样才有了我们生活的世界。

一颗火星大小的行星进攻

地球诞生之初,大概45亿年前,一颗火星大小的行星一头撞上了地球,它的一部分融合进了地球,另一部分和地球被撞飞的碎片合并在一起形成了地球的卫星——月球。

通过这种另类方式获得的月球,按其相对于地球的比例来说大得出奇。太阳系中其他行星的卫星或是由轨道上的碎片聚集而成,或是被行星引力俘获而来,相对于行星本身来说个头都很小。另外据天文观测显示,这种规模的碰撞在其他恒星系统中也并不多见,据估计只有5%到10%的恒星系统中会有类似事件发生。

这次碰撞对于我们人类等地球生命来说是幸运的。质量巨大的月球起到了稳定地球自转轴偏角的作用。而自转轴偏角的改变会导致太阳给予的光和热在地球上的分布发生改变,给气候带来剧烈的变化。如果没有月球,地球的气候将更频繁地发生改变,人类就很难生存了。

把地球炸出生命

地球的“人生道路”注定坎坷不平,大约39亿年前,太阳系内部遭到了大量小行星和彗星的狂轰滥炸。月球如今坑坑洼洼的表面就是这次轰炸的杰作,个头更大的地球当然也无法幸免,只是频繁的地质变动掩盖了轰炸的痕迹。

天文学家推测,当时土星和木星的公转轨道发生了变动,打破了太阳系的平衡状态。在这些巨型行星引力的作用下,内侧的小行星带和外侧的柯伊伯带都有大量小行星和彗星被踢进了内太阳系,给内侧的几颗行星带来了一场浩劫。

而地球生命竟然因祸得福,本来地球形成时由于距离太阳较近,温度过高没有水凝结。而轰炸地球的彗星来自温度较低的太阳系外围,本身就是由冰组成的,从而为地球带来了生命不可或缺的水。另外,轰炸产生的撞击坑留有余热,也成为了孕育生命的理想摇篮。

生命由简单到复杂的飞跃

一条无法逾越的鸿沟把地球上的生物划分为了截然不同的两类,一类是细菌和古菌这些原核生物,它们的细胞只是个装着各种化学物质的简单袋子,而另一类真核生物,它们的细胞内有各种细胞器,结构很复杂。原核生物都是只有单个细胞的简单生物,而真核细胞组成了从大脑到骨骼等一切复杂的器官。

远古时代,地球上最早出现的生命是细菌和古菌,此后过了3亿年,真核生物也出现了。如果由原核生物到真核生物的进化很容易的话,那么在这么漫长的时间中,应该会多次出现这样的事件。然而实际上,原核生物跨越鸿沟,成为真核生物的飞跃只在20亿年前发生了一次,现在所有的真核生物都是这次进化所产生的祖先的后代。

这是因为由简单到复杂并非进化的固定趋势,自然选择其实更青睐可以迅速复制、产生更多后代的原核生物。而一次完全偶然的事件改变了一切:一个古菌吞下去一个细菌,但却没有消化掉它。古菌和留在体内的细菌合作互利,最后融为了一体,细菌变成了为细胞提供能量的线粒体。从此,生物进化才走上了奔向复杂的路。

而既然这一切纯属偶然,那么很可能即使宇宙中到处都有细菌生存,但是人类这样的复杂生命也还是非常罕见的。

杀手小行星带来良机

地球后来没有再遭受到大轰炸时期那样的可怕袭击,不过依然时有小行星撞上门来。如果块头足够大的小行星现在突然降临,人类就要遭遇灭顶之灾。然而我们能存在于此,却要感谢上一次撞击。

人类诞生比中头奖还难

6500万年前一颗直径10千米的小行星撞击了现在位于墨西哥的尤卡坦半岛,带来全球范围的巨大灾难——野火蔓延,日月无光,气温骤降,酸雨倾盆而下。几个月内,曾统治地球的恐龙灭绝了。然而大灭绝给哺乳动物的祖先带来了机会,虽然它们中也有一半的种类灭绝了,然而那些体型小、繁殖快的种类幸存了下来。

恐龙的逝去给生态系统留下了很多空位,幸存的哺乳动物迅速占据了这些不同的位置,成为了地球新的统治者。化石显示,距今6500万年到5500万年之间,哺乳动物经历了爆发式的进化过程。而其中的一支进化为了灵长类,也就是人类的祖先。总之没有这次撞击的话,人类也就不可能出现了。

智慧和力量哪个更好

距今2000万年前,人类的祖先还是生活在树上的灵长类,栖息在富饶安逸的东非雨林中,然而大地的变动改变了这一切。在接下来的1500万年中,两座南北走向的山脉在东非高原升起,海拔都在2000米以上,两座山脉之间形成了一条巨大的裂谷。

东边的山脉阻挡了来自印度洋的潮湿空气,而西边的则阻挡住了来刚果地区的潮湿空气。谷底中气候变得干燥起来,曾经茂密的雨林变成了稀树草原,人类的祖先也只好离开树枝到地面生活。此外,谷底中曾出现一些深水湖泊,并在数百年内消失了,多变的环境带来了巨大的选择压力,到了距今600万年前,有一种灵长类开始了直立行走。

迅速改变的环境促使灵长类不断进化,距今250万年前,两种古猿在进化之路上分道扬镳,一种大脑变得越来越发达;一种进化出强劲的嘴来取食坚硬的块茎和种子。前者成为了人类,后者则早已灭绝。进化的路线有千万条,我们的祖先幸运地选择了智慧之路。

感谢这一切幸运的巧合,我们拥有地球这么适合居住的行星,也要感谢这些巧合,人类成为了智慧生命。

责任编辑: 蔚 蓝 文章来源:
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