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宇宙诞生之谜再起疑云解密万物起源之谜

发布时间:2020-04-21 17:46:28 阅读: 来源:混流泵厂家

美国太空网报道,作家罗杰·布里格斯(Roger Briggs)在他的新书《文明之旅:我们任何到达那里的科学》中展示了基于科学证据和怀疑的宇宙、地球、生命和人类新的创造历史。现代科学未预料的成就之一便是它提供了人性起源的线索。天体物理学、进化生物学、分子遗传学和古人类学的发现产生了从宇宙大爆炸起的连贯故事线。这既是人性嵌入的新宇宙学,也是科学的伟大旅程。以下盘点了人类起源故事里最酷的10大科学。

当宇宙还是38万年历史时,它冷却至3000K,这种温度足以让电子在高度活跃的状态下依附在原子核内形成原子物质。这产生了可见范围附近大量的光子流,充满了早期宇宙。随着宇宙和太空自我膨胀,这些光的波长被拉伸至微波范围,从而变成宇宙微波背景辐射(CMB),也就是彭齐亚斯(Penzias)和威尔逊(Wilson)在1964年意外发现的。

乔治·伽莫夫(George Gamow)曾经预测宇宙大爆炸应该会产生这样的背景辐射,CMB变成支持宇宙大爆炸理论的首批证据之一。自那时起,利用基于太空的设备,例如宇宙背景探测器(COBE)、威尔金森宇宙微波背景辐射各向异性探测器(WMAP)和现在的普朗克宇宙飞船对CMB的研究持续成为有关早期宇宙和它最深结构的丰富的信息源。 123456下一页

在1922年,霍华德·卡特发现了埃及法老图坦卡蒙的陵墓以及戴有神秘的“黄金面具”的木乃伊石棺。整体镀金状带有一些棕褐色色调的石棺让当时的研究人员感到困惑,而图坦卡蒙法老与霍华德·卡特在一夜之间被世人所关注。

专家认为图坦卡蒙陵墓与木乃伊石棺的发现对霍华德·卡特而言似乎并不是一件走运的事儿。耶鲁大学的考古学家约翰·达内尔(John Darnell)认为:“人们总是喜欢用偶然发现来形容图坦卡蒙陵墓的发现,这使得考古工作者感到有些恼怒。”卡特花了数十年的时间在古代底比斯(现在卢克索地区)的墓葬遗址上发掘线索,最终在各项工作井然有序的开展下找到了图坦卡蒙的陵墓,发现陵墓背后的背景工作显得非常必要。 123456下一页

黑暗时期的终结:第一批恒星的产生

大约宇宙大爆炸后4亿年,整个宇宙足够冷却使得引力足以合并氢气云形成恒星,并首次点燃了核聚变。首批恒星产生的惊人的辐射标志着黑暗时期的终结,同时电离了临近氢气云。这种再次电离是首批恒星的印记,且能够从类星体的光谱特征、CMB的两极分化以及氢气的21厘米发射谱线中观测到。

首批恒星的出生标志着宇宙生命的转折点:从那时起宇宙就获得了我们现在观测到的特征,星系内充满了恒星,后者被行星系统所包围。恒星在宇宙中执行某些非常重要的工作:它们制造比氢更重的元素,在自身形成过程中同时也创造了行星并为这些行星提供能量,正如太阳为我们地球提供能量一样。 123456下一页

太阳系的形成:独一无二?

像太阳这样的G级恒星在宇宙随处可见,但只有少数像太阳一样以单一恒星的形式存在并包含92种自然产生的元素。对系外行星的研究使得天文学家获得证据表明几乎所有的恒星在自身形成过程中都会产生行星系统,这与目前的恒星形成理论是相一致的。但目前为止观测到的大部分行星系统看起来非常怪异且不适合生命存在——木星大小的行星环绕自身恒星的距离比水星环绕太阳的距离都要近,或者五颗行星聚集在一起形成比水星轨道还要小的空间。天文学家目前还未观测到一个像太阳系内整齐排列的恒星系统,里面包含位于宜居带的多岩石行星。

那么问题是,地球的处境到底有多特殊?

当研究人员估计银河系内大约有80亿或者90亿颗恒星——这大概是恒星总数的5%——拥有类似地球的行星时——这使得别处存在智能生命的概率变得非常大。然而截止目前,在地球以外并未发现任何生命或者生命的迹象,因此问题变为地球究竟有多罕见或者常见,以及人类究竟有多独特? 123456下一页

古代岩石里碳12的存在暗示着地球上的生命开始于38亿年前。这意味着DNA或者某些先驱分子已经组合甚至可能开始了流水般的自我复制以驱动生命的进化。但这样脆弱且复杂的分子是如何组合而成的?

有机分子现存在于整个宇宙,它们被发现于恒星、气体云和1969年坠落地球的默奇森陨石的光谱特征里,默奇森陨石包含92种不同的氨基酸,大多数从未在地球上见过。然而,从氨基酸分子到具有能够提供能量的新陈代谢系统的生物体是一个巨大的飞跃,而一个基因系统能够存储信息、指导蛋白质的建造、调节有机体的每个功能并自我复制,所有的一切都包含在细胞膜里。

生命是否可能起源于它处?或者它是某些分子意外结合在一起的结果。或者宇宙存在某些基本的组织原则驱动物质向复杂性发展?我们并不知道答案,生命的起源仍是科学界最大的谜题之一。 123456下一页

大氧化事件(Great Oxygenation Event)、雪球地球(Snowball Earth)和真核生物的产生。

25亿年前地球上的生命面临了最大的生存危机,当时地球大气层从以二氧化碳为主转变为富含氧气。当时的生命主要是原核生物,或者类似细菌的生物,它们以二氧化碳为生。但光合细菌消耗了二氧化碳并产生了有毒的氧气,后者最终充满了大气层。更糟糕的是,大气中二氧化碳量的减少导致地球变成一个巨大的冰冻星球,从而形成名为雪球地球的事件。除了赤道地区,整个地球被厚厚的冰层覆盖,生活在深海的生命几乎灭绝。然而,在这次危机中一个新的更复杂的生命形式出现了:真核生物。

1967年琳恩·马古利斯(Lynn Margulis)首次提出某些原核有机物能够在她称之为内123456下一页

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