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我们人类是否是宇宙间最高等的文明?

22-08-16 14:53 545次浏览
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作者:初冬

首先, 外星生命、外星文明如何诞生?既然有人类文明,是否一定也会有其它文明?

我们要讨论一下范围、时间和概率。记住这三样,很重要。
还有讨论的基础。讨论一定要基于现有的理论。抛弃现有理论,那么就有无限可能(当然代价是真实性无限小),一定不会只有人类文明,这没什么好讨论的。
基于宇宙大爆炸理论,现在的宇宙是有大小和存在时间的。有限的距离和有限的时间,以及有限的概率,会得到什么结论呢?
先讨论一个较小的范围。我们把目光瞄准银河系,”算一算”生命产生的概率和文明产生的概率。这个计算,除了有几个是确定数据,大多数是估算。有没有道理,看个人理解了。
”人类是宇宙间最高等的文明”这个假设,等价于以下四条之一:一.没有地外生命。二.有生命没文明。三.有文明但没有我们高。四.有文明但大家一样高。

一、没有地外生命
生命的诞生,容易不容易?应该讲,不很难。当然这个不难,只是建立在数量大的基础上。只要形成地球差不多一样的环境,生命早晚会出现。注意关键词:差不多一样、早晚。
为什么必须要环境和地球差不多一样。因为宇宙间规律和物质是一样的。凑够碳基生命的一套零件就是奇迹。其它基生命,比如钨基、锂基,或者铯基、锶基、锆基,或者氪基、氖基,存在吗?不敢否定,但几率不大。连放射基通通算上,也不过一百来种。你要排除一下,其实非碳莫属。
退一亿步讲,就算某基生物真的存在,其适应性也不是万能的。适合它产生的环境也是苛刻的。还是要像本文一样去分析它。
产生生命要三个条件:合适的恒星,合适的行星,创世的几率。

一、先挑恒星:
1.首先恒星要在比较荒凉的地带。主要是为了防止超新星爆发。超新星可是爆发时能量以一敌全星系的存在。啥意思?以1打1400亿啊!假如你有相同比例的超能力,以1单挑全球74亿人,而且是他们同时上,连车轮战都不需要(别误会,不是他们车轮你,是你车轮他们),打完感觉这样的星球可以再打17个。想想都激动 。小说有类似招数,叫天魔解体。
一般超新星爆发后会把周围的恒星炸得面目全非,到时恐怕连细菌都剩不下。这个安全距离大概是25光年。目前银河系每50年爆一颗超新星(根据银河系以及河外星系的观测估算)。如果离得太近,一次爆发就能使周围行星的液体气体完全消失,永远失去了产生生命的机会。比如银河系最大的星团,半人马座ω星团,其半径80光年左右,有约1000万恒星。25光年内,有50多万颗恒星。大概每2000万年炸一颗。生命来不及诞生就被蒸发了。




星团

这一条已经排除绝大多数恒星:银河系靠近中心的位置,以及各大星团(星团是指恒星数目超过10颗以上,并且相互之间存在引力作用的星群)。甚至星协(比星团联系弱一些的组织)。基本上就忽略文明的产生吧。
这一点我们的太阳得天独厚,因为它处于银河系的荒凉地带。

2.
恒星不能太大或太小。大了太热,且很快就会烧完变超新星。时间上不够生命演化。太小了不热,被冻成冰块。
目前观察,银河系大部分是红矮星,占75%左右。看来我们的太阳也是恒星中出类拔萃的哦。

3

然后不能是双星和多星系统。《三体》中讲三星系统环境恶劣,实际上还是低估了这种恶劣。首先多星系统中形成行星的可能性比较小。因为多颗星搅和,外围不容易凝聚成行星。就算形成,环境也很难适宜。比如我们的太阳,爆发大的日珥耀斑,足以对地球造成巨大影响。有理论说多次冰期也和太阳活动强弱有关。如果太阳系是双星系统,唰一下一颗太阳转过来,地球立马靠像金星那么近,嗖一声一颗转过去,地球又像火星那么远。还是两颗循环折腾。地球和月球尚且弄的潮涨潮落,何况两颗恒星。两颗恒星自己也会互相影响,有恒星的潮涨潮落,日珥黑子耀斑以及我们没见过的其它现象,都将有着更加巨大的毁灭性的力量。甚至一下吃掉或甩掉地球。那么双星多星系统多否?很不幸,比我们想象的多,约占三分之一。国家天文台发现双星比例新解----中国科学院当然,一个条件仅仅排除三分之一,恐怕是所有条件里排除最少的了



比较少见的四星系统。由两个双星系统组成


其它条件先不考虑了。这样算下来,银河系1400亿恒星,适合产生生命的可能有百分几的恒星。适合产生文明的,也就是38亿年周围没有超新星爆发的恒星,估计千分之一或者万分之一?


二、再挑行星

然后看行星。挑行星可比挑恒星难多了。
不是每颗恒星都能有行星。比如双星三星系统,行星极大可能被吃掉或甩出去。前边已经排除掉了,我们就不重复考虑了。假设剩下的恒星都有七八颗行星。

1、距离要合适。距离这个条件其实是比较好满足的。几大行星一字排开,总有一个距离差不多的。但也不能差太多,也许差个百分之几或十几的距离,温度就不合适了。百分之十几就不行了,那么夸张吗?是啊,你看地球轨道都没动,只是地轴斜了一下,夏天热的受不了,才几个月,冬天就冻得受不了了。
离的近了,还有一个重要意义,让去太阳风吹吹氢。否则97%的氢诞生不了生命。所有行星形成之初,都是氢气居多。也不能吹光,吹光了,就没有水了。后期地磁得顶上来。金星就给吹光了,大气全是二氧化碳。
这一条,排除大部分行星,仍然是没有问题的。

2、要有合适的大小。太大了,就会像木星一样全是气体氢(大行星主要成分必然是氢,因为吸引力太强,当然也有例外,就是这颗大行星离恒星近,生成的时候有大量氢,但恒星辐射把其气体吹干了,当然这种几率较小,且辐射太大,不会有任何大气,仍然不适合产生生命)。其实用不着那么大,生命就被锁死在行星上了。电动车无限堆电池能否跑无限远?答案是不能。因为电池自身有重量。目前电动汽车的续航能力,在电池革命之前,是不会有较大进步的。1000公里左右封顶吧。特斯拉 能做的,也不过是堆电池而已(当然价格也比别的车贵)。换成火箭,也不是能无限堆速度的。当然,火箭情况要好很多,因为它飞行时重量逐渐减轻。化学燃料火箭,实际能达到的速度是有极限的(取决于燃料性能以及占总质量的比例)。星球越大,上天越难。太大的星球,也许载人航天是个奢望。
目前看,登陆木星并返回地球是不可能了,无论载不载人。先不管气态行星不适合登陆这件事。按照比冲最高的燃料液氢液氧,木星起飞到地球要用99.3%的燃料。煤油火箭更是要99.94%的燃料比重(0.06%的剩余质量,连火箭壳子都造不出来吧?)。而这些燃料还要从地球带过去。以上是单极火箭,多级的要好很多,但我不会计算。
核飞船行不行?行,如果能造出来。核裂变可以。核聚变?不是我悲观,90多种元素造成的材料,怎么排列组合其基础也没变,强度或者熔点跨个数量级,是很难想象的。航空发动机都逼近其极限了。核聚变成功且小型化,我想大概《三体》中做水滴 的材料可以做到。
还有一点,固体行星大了,引力加速度一般也大。生物必然长得小。为什么呢?比如说,为什么地球上没有巨大的生物?恐龙?现在活着的蓝鲸可是比当年的恐龙大多了(当然它上不了岸,有腿也不行)。我是指更大的生物。因为生物的体重是按3次方增长的。而脚的面积是按2次方增长的,所以说不是说腿粗就能抵消身高带来的压强的,肚子以下全是腿也不行。蓝鲸搁浅一般是自己把自己压死的。生物小了,恐怕进化不了。很难想象一群蚂蚁大小的人制造工具进入石器时代。石头小,威力小。石头的破坏力也有3次方2次方的关系。所以蚂蚁能举起几倍体重的东西。它们拿沙粒能打仗? 身体小了脑容量也不够。满级了天赋点也不够点几下的。
行星也不能太小。太小了,吸不住大气。而且冷却的快(任何星形成时都是收缩放热的,形成时内核都是热的。大物体散热非常非常慢,比如火山喷发形成的岩石,散热要几十几百甚至上千年),很快变成没有地质活动的死星。到时候无法造山。指望海底出现文明,几率何其小。
行星小,其规模小。比如半径是地球0.7倍的星球,面积只有地球的0.5倍,加上重力小(三分之一),生物个体较大。所以生物规模不足地球一半(也许只有六分之一?)。仅规模影响,地球用46亿年进化出文明,概率上这个小型行星就得用几百亿年。
行星大小不合适,对生命产生影响很大。对文明的的产生影响更大。

3、要有合适的大气。甲烷氨气二氧化碳硫酸大气能否产生文明?不排除,但几率不大。



这不是油画。这是真实拍摄的木星大气云层



木星大红班:一场刮了350年的风暴。风速达到50级。曾经它比现在大好几倍。现在要消失了。但仍然能轻松装下地球(仅看投影面积,它比较薄)


4.要有水,必须是大量水,比如海洋。为什么?海洋里的有机物流动快,是个装配平台。指望陆地直接诞生生命?比如硅基生命不需要水。可以,给够时间,不多也就几万亿年。其它液体行不行?比较负责的说,几率极小。牵扯太多变化,就这区区90多种元素,能凑齐一套碳基生命所需的所有组件,已经很难了好吗?也没有多少其它种类的液体海洋,就是这种氨气海,二氧化碳海,甲烷海这种简单分子海。

原始海洋要有足够的有机物。是一锅浓汤。这样有机分子才能有机会相遇。不然离得那么远,不会有谁强行把它们凑一块的。当然这个浓汤和我们喝的浓汤相比,就极其稀薄了。所以还得有某种富集作用,使局部浓度大增。
一个稳定存在80亿年的水坑行不行?不行,再给8万亿年也够呛。因为没有规模。海洋每一处富集区,相当于一个水坑 。数以亿万记。它们同时进行着创世活动,而且还会互通有无。所以我说要大量水。进化也是,我们身上的这些基因,是当年从细菌开始,数以亿亿亿记的个体努力进化出来留给我们的。当然大部分没有变出什么新基 因,或者变出来没有传下来,或者传下来中途又被丢弃了。但是,没有这个规模基础,人类是诞生不了的。生命之所以能进化得那么精妙,规模就是全部原因。
5,要有地磁。没有地磁恒星早把行星大气剥干净了。
6,外边要有大行星的保护。94年,彗星撞木星。其中碎片G的威力最大。它于7月18日07时32分 (UTC)撞向木星,威力达六万亿吨TNT炸药(其当量相当于全球核武器储备总和的750倍)。只这一块碎片,人类就够呛了。文明倒退个几亿年是没问题的。而除此之外,还有无数其它碎片,大概能把地球犁几遍吧。



一般小行星都是奇形怪状的。但这么长的也少见


小行星带位于木星轨道内侧,木星能否保护地球不受小行星的撞击?答案是,能。因为想撞地球,轨道得先变椭圆。一变椭圆,木星大哥就出来收拾它了。
好像木星再厉害,也不过守护一个轨道面而已。其实星际空间,比地球实验室里造的真空还要空。绝大部分危险是来自于太阳系自己的”组件”。它们都有着相似的轨道面。从其它钻角度打击地球的情况,大概只有二向箔了。木星的作用还是很大的。




7,要有颗月亮。不然没有超涨潮落,生物上岸不知又要耽误几亿年。时间越长,被意外毁灭的机会越大。月亮的形成很容易吗?看看水星金星,第三位的地球还真不一定能形成卫星。其实这个和地球自转速度也有关系。地球自转是要通过潮汐力传递给月球的。比如现在月球轨道每年都往外移动3.8CM。乘以数十亿年,是一个很大的数字。地球转的再快点,可能月球早就被甩没影了(不会永远的若即若离,甩到被太阳接管,就会突然迅速远离地球,正式拜拜了)。当然,如果地球转的太慢,月球也会掉地球上,因为会被潮汐刹车。

几十亿年以来直到现在,每天有多少生物被搁浅到陆地上?它们每天都要挣扎着想办法活下来。要不是环境所迫,谁会上岸去发展?可以说月球重要性非常大。
有没有月球仅影响文明的产生时间,不影响生命产生。
其它条件就不写了。
以上几率,要用乘法,越乘越小。特别值得一提的是,以上条件不是孤立的。互相之间有联系。联系强弱不好说。
我们在看以上四个等价情况。1.假如合适恒星占1%,合适行星万分之1,一百万分之1的适宜环境。银河系大概有14万个能产生生命的星球。很多了对吧。以上数据仅是举例,大小可以商量。没有正经科学家把精力放在这个上面的,他们最多顺手估计一下。你说140万也可以。因为接下来,还有一个更大的考验——迷之创世几率。

三、创世几率

生命的诞生,还有一个算不出来的迷之几率,那就是一锅温暖的有机物汤,需要多少亿年能组成生命?打个比方,一堆积木,放到大桶里使劲晃,多久能正好晃出一个城堡?要知道一个围棋361个子组合已经超过宇宙原子总数了。一个生命怎么也不只361个零件吧?搞有机合成的同学明白,合成真是玄学。创生这一步是最难的,毕竟无中生有。我倾向于我们运气极佳,8亿年就中得头奖,其它14万兄弟恐怕还在摇号呢。但是这么多亿年过去了,可能也有几百个其它幸运者。
生命诞生过程大概是无机小分子-有机小分子-有机大分子-生物大分子-嘌呤嘧啶氨基酸-DNA蛋白质-组成生命。没有神的指导。从自己造零件到自己组装,基本靠蒙。
宇宙间有多少星球?不知道,但不是无限个。据估算宇宙间总原子数也才10的80次方个。当然这也非常非常大了。我们计算一道题。假如一个班60个人,只有一种座位排法是最有利于班级的。那么有多少种排法?要不要每个排法都试几天。对不起,这个数字是10的81次方。是宇宙间原子总数的10倍。你老师恐怕试到宇宙再爆炸100次都找不到这个最优排法。
也许和概率比起来,我们的宇宙真不算大。
除了大部分学者认可的化学起源说,还有地外来源说。即“地上生命,天外飞来”。宇宙太空中的“生命”可以随着陨石落在地球上,然后繁衍进化。陨石是火球能携带生命吗?火球不能,但还有冰陨石呢。这个并不能解释天上最初的生命怎么来的,只能解释为什么地球那么快就有了生命。
我们到处寻找地外生命。不妨把目标放在地球上。应该讲,现在海洋浓汤比地球早期要浓,环境更适宜。有个问题就是,自从38亿年前形成第一批生命以来,为什么没有其它批次?不应该啊?应该不断产生才对啊。也许其它批次根本就是外星生物一样,是完全不同的另类生命。可惜没有。也许有什么意外吧。比如现在不如以前汤浓。或者它们诞生了,但又消失了。又或者被现在的生物压制。无论这个意外是什么,只能讲,生命诞生不那么容易。
不妨做个世代相传的实验:全密封玻璃内放入生命所需的一切元素,放在适宜环境下,不时模拟一下打雷下雨,等待生命的诞生。几率固然小,但是万一运气好呢。我相信传个几百年之后,这玩意就成国宝了(仅限时间最久的那几个)。我觉着这个实验已经有人在做了。
总之,生命的诞生还是相对容易的。每个星系或多或少都应该存在一些生命,银河系的生命应该还是有一批的。但是绝对达不到非常常见的地步。
还有一个条件能排除一点生命/文明。就是某星球曾经有生命甚至文明,但是随着他们的恒星寿终正寝或者其他原因,他们也随之消亡。我们就不必考虑他们了。和错峰上下班一个道理,和我们不在一趟公交车上。
有兴趣的同学可以搜一下德雷克公式。

二、有生命没有文明

经历千万磨难,生命终于诞生了。
有人说,只要有足够的时间,生命一定能进化成文明。我不反对。但问题出现在”足够”的时间上。并没有足够的、未被打断的时间。我们用了38亿年产生文明。中间有数次大灾难,但都留一线生机,而且每次都能结束。是的,不是所有的灾难都能留下生命的种子,也不是所有的灾难都能结束的。其实再过十亿年,地球就不适宜生命了,太阳缓慢膨胀导致。不用等到红巨星阶段。这次恐怕就是有开始没有结束了。
为什么非要这么长时间进化,别的星球不能只用一亿年就进化出文明吗?答案是不能。因为生命的进化,生存是第一方向,而不是智慧。蟑螂可是比恐龙还久远。它们3.5亿年都没来得及去点智慧树。智慧不是目标,意味着智慧出现的时间会很长。时间很长意味着中断可能性增加。
牙齿、皮肤、眼睛、耳朵、肌肉、甚至毛的颜色降个对比度等几千上万个天赋里的任意一点,优先度都可能不低于智慧。生命就是这么急功近利。甚至一大批生命(植物、细菌、病毒、真菌等)完全放弃了智慧天赋。一部分人倾向于把进化论称为演化论。生命仅仅是被动适应,人类眼中的”退化”,其实从环境适应性来讲,它们是在进化。生物学上,生命的演化没有高低贵贱之分。假如环境退回到远古时代,说不定现在的生命又演变成了远古时代的样子。甚至可以这样讲,人并不比三叶虫高级。三叶虫繁衍了3.2亿年。高级不高级,不看智慧,看适应性。智慧也只是为了加强适应性。鲎、水母、海绵这些物种可以去了解一下。对,海绵宝宝真是活的。还有活了35亿年的蓝藻,它才是真正的地球王者!

智慧已经诞生了500万年。人类500万年大部分时间苟活在石器时代。也就是说,初级智慧并没有什么绝对优势。我们要感谢这500万年大自然 的平静。否则人类早夭折了。

生命的成功与否,也不是看智慧的高低,而是生存能力的。
有个大家都不愿承认的事实,就是虽然人类站在生物链的顶端,但人类远不是最成功的生物。悲观的讲,人类的智慧,在巨型天灾面前,仍然比不过上面那些王者。
在适宜的环境,智慧才能发挥优势。恶劣环境,人类适应性还不如细菌。人类和其它活着的生物比,在天灾面前适应性并不突出,甚至很低劣。假如现在爆发超级火山或者小行星撞地球,再来个1万年的黑夜(历史上看,制造区区1万年长夜简直不要太轻松),活着的恐怕还是细菌之类。
科技毕竟是身外之物,是可以剥夺的。大灾难减少人口规模,打破工业体系,进入恶性循环 。维持现有体系需要多大?每个关键行业至少留一个企业。至少得一个中型国家规模吧。科技未突破到足以排山倒海前,人类一直都嘎嘣脆!
有生命的星球,如果环境严酷,产生不了文明。没有陆地的星球,也产生不了文明。一直被冰封的星球,冰盖之下深海也许有一批火山口生物(可能性不大,因为规模小),但永远也上不了岸。
就算一颗星球和地球环境一样,仍然可能终其球一生,也无法点天赋到产生文明。因为时间可能不够。随便一次大变故,耽误智慧10亿年,智慧生物永远也产生不了。之前说月亮的重要性,其实月球的意义也是加快生物上岸。我们要与时间赛跑。谁也不知道几十亿年里哪一秒会迎来末日。
适度的灾难是必须的。灾难环境和适宜环境相交替,才能促进生命发展。适宜环境产生大规模生物,灾难环境是筛子,过滤基因。
复杂环境是必须的。环境复杂,才能促进生命多样性。比如古大陆只有一块,周边湿润,内陆沙漠;近海资源丰富,深海近似荒漠。这种环境文明的出现也会延缓。
尽管发展很难,但放在整个可观测宇宙这个大基数上,说别人运气都差,没有一个发展到文明,总归有点自大。要是只看银河系,说我们最幸运,倒也说得过去。

三.有文明,但不如我们高级。

几乎没有这种可能性。主要是形成文明后,发展到地球文明同等水平所需要的时间极短。一旦进入文明,科技会突然加速(科技大爆炸)。仅需5000年,就能追上我们。5000年好比一瞬间。
四.有文明,但大家一样高级。
这个可能性就很大了。别管银河系还是整个宇宙,可能有个一剑封喉的因素:文明不能无限发展。
我们被这二百年的技术爆炸蒙蔽了眼睛,认为只要给我们点时间,就会有一代一代的爱因斯坦,一次一次无限的推翻前人的理论,挖掘世界的本源。而实际上,我们可能已经掌握了世界上绝大数规律。因为世界本源是简单的。宇宙规律又不是俄罗斯套娃。虫洞之类可能永远存在于人的想象中。人类不能解决的问题太多了。
违反科学规律的,做不到 。比如人类造不出永动机。不违反科学规律的,也不一定能做到。比如人类永远不可能知道孔子一生说了几句话。
拿这几十年来讲,其实只是电子的技术层面的发展(仅电子技术层面的发展,还不是电子理论发展),让我们感觉科学技术日新月异。其它科技与理论,和电子技术一比较,你就明白为什么1969年就能成功登月,过了50年,现在登月还是那么艰难。这是化学燃料性能,以及材料性能限制的。不是控制系统(电子技术)牛了之后就能解决的。
那么电子技术能否带领我们继续前进呢?目前看,并不能。任正非讲话中提到,芯片上,已经接触到量子隧穿,摩尔定律失效了。信息技术上,已经逼近香农定理的极限。华为已经开始高处不胜寒。任正非讲话
也许每个艰难诞生的文明,都会迅速的摸到这个天花板。大家都一样高。地球文明,就是最高文明。
是的,地球文明还有潜力,还能发展一段时间。但是几百几千年甚至几万年就忽略了吧。
而我们,可能是地球一生里,仅有的几百年,能愉快的思考这个问题的一批人。然后发现,科技到头了。
宇宙规律并不配合我们。它们不是为了给我们利用才诞生的。
结论根据概率、规模和时间估算:
可观测的宇宙内,地球生命一定不是唯一的生命。也不会是唯一文明。但由于规律的限制(可能),人类文明很可能是最高级(严格说再过几千年才算)的文明。
银河系内,地球生命很可能不是唯一生命,但可能是唯一文明,当然也是最高文明。
其实这些基本和我们无关。唯一有关的,就是我们有生之年见基本不到外星人了——好吧,见不到也是无关。
以上就是本文的结论。必须声明这只是一种可能。
人类从何而来?作为对比,我们研究一下地球人。
说起地球人,那说来可就话长了。要从137亿年前的宇宙大爆炸说起。
我们长话短说。
爆炸后2亿年左右,银河系很快形成。
爆炸之后4亿年,也就是133亿年前。第一代恒星开始发光。那时候只有大量的氢和少量的氦。几乎没有其他元素。这个时候是不可能产生生命的。
星系里面的恒星,是绕着星系中心旋转的。于是现在有人就根据万有引力算了一下。发现以星系现有质量产生的引力,不足以束缚恒星,恒星会被旋转甩出去。所以一定有一些我们没有观测到的物质在制造引力。是谓暗物质。这个暗,是指既不发光,也不吸收、不反射、不折射光。目前还没任何办法确认它,但它可能时刻在穿过我们的身体。
50亿年前,大量一代二代超新星爆炸创造了各种金属元素(天文学中除了氢氦都是金属)。具有了生命形成所需的基本物质。太阳系开始形成。





创生之柱。这么大的星云,会形成很多恒星。但据预测超新星爆发会毁灭这片星云


太阳系形成之前,是一片星云。星云极其稀薄。稀薄到比地球上人类造的真空还空。这片星云,有大爆炸以来从未被利用的氢,也有各恒星炸过来的金属物质和残留氢氦。星云里面各种原子不停运动着。各方向都有。后来星云冷却收缩,占统治力量的运动决定了太阳系的旋转以及各大行星的轨道面。大量行星在无数的碰撞中分离、合并,最终形成了目前的八大行星(乱世英豪)和其它小行星以及彗星。小行星带是大行星奋斗”失败”的例子。那里本来该有一颗大行星。

46亿年前,地球形成。用了8亿年 , 于38亿年前诞生生命。生命却并非从此突飞猛进进化繁荣。实际生命诞生后将近30亿年都没怎么变化。也就是说,将近六分之五的时间地球都是非常简单的生物。
直到5.42亿年前,地球进入了著名的寒武纪 生命大爆发。区区数百万年内,各类无脊椎生物的祖先突然的、同时的诞生了!这个原因不得而知。这是神创论者反进化论的好证据。
4.5亿年前,也是在寒武纪,最简单的鱼类诞生。鱼类是两栖爬行哺乳鸟类的共同祖先。
4.4亿年前,85%的物种突然灭绝。这个原因是因为冰期来了。全球变冷。这是第一次生物大灭绝。
灾难过去万物复苏。
第二次大灭绝发生在3.65亿年前,78%的海洋生物灭绝。为什么是海洋生物?因为地球的岩浆喷涌,把大海煮沸了。当然是小面积沸腾煮死,大面积升温烫死毒死。然后陆地也不能幸免。接着下酸雨。灰尘在天上遮住阳光,凛冬已至。是200万年见不到阳光的凛冬。由极热到极冷,折腾了500万年才结束,绝大部分物种永远的消失了。而好处是,两栖类生物得到了发展。
喷涌十几万年的岩浆,下了数万年的酸雨,飘了数年的大雪,以及200万年的长夜。小说中也不敢这么写吧?——以上是超级地幔柱灭绝事件。
然后1亿年没有毁灭性灾难。
第三次生物大灭绝发生于距今2.51亿年前的二叠纪末期,是五次物种大灭绝事件中最严重的一次,造成了98%的海洋生物以及96%的陆地生物都在50万年内忽然消失,大量的生物“蒸发”殆尽,整个海洋、陆地的生命迹象都基本消失。这是一次最严重的灭绝事件。我们熟知的三叶虫就是这时候灭绝的。
2.3亿年前,恐龙诞生。
2.2亿年前,哺乳动物诞生。体型较小。
第四次大灭绝。但是这次灭绝很好,好在什么地方呢?海平面降了又升,灭的大部分是海洋生物。距今1.95亿年前的三叠纪末期,估计有76%的物种,其中主要是海洋生物在这次灭绝中消失。 这一次灾难并没有特别明显的标志,只发现海平面下降之后又上升了,出现了大面积缺氧的海水,这样使水中的生物缺少氧气而死。
0.65亿年前,恐龙突然全部灭绝!这是第五次大灭绝。不止恐龙,85%的物种都灭绝了。只有小型动物活了下来。



一脸惊讶的恐龙。据说这次灭绝是一颗直径仅十公里的小行星造成的。开汽车5分钟车程大小的一颗石头,灭掉了85%的生物。


不知是不是巧合,恐龙灭绝了,灵长目动物就诞生了。6000万年前,从茂密丛林环境中的哺乳动物进化出灵长目动物。

又过了几千万年,直到500万年前,古猿变成古人类。之后先后演化成能人、直立人、早期智人、晚期智人等阶段。11万年前,进入末次冰期。大约10万年前进化成晚期智人,7万年前,我们这支人类被恶劣环境折磨得还剩2000人。4、5万年前,人类的进化突然加速。1万年前,气候开始变温暖,进入间冰期。几千年前,冰雪融化加快,中西方都有洪水传说。几百年前,科技发展加快。几十年前,科技发展到目前状态。
区区7万年前只有区区2000人。现在你知道为什么人的差别(无非毛色不一样)比狗的差别(大如牛犊小如茶杯)小了吗?所以世人皆平等。
由于莫名原因,我们的智力(潜力)进化得超强,虽然变暖只有1万年,人类却抓住机会获得了前所未有的发展! 这可真是厚积薄发的励志大片啊!
从宇宙大爆炸到人类,就是这个过程。
以上极其笼统。灭绝不止5次。是大灭绝5次。每一次灭绝对应一次复苏。历史上大陆、气侯、甚至一年的天数,月球的距离,大气的成分,和现在都有巨大差别。比如大陆,区区1.65亿年前,所有大陆还只是一块——名字叫:盘古大陆。这不是小说中的名字,是学术中的名字!而且古大陆就像三国演义一样,分久必合合久必分已经不止一次了。


后记:


有人看到这里,确实感觉到了悲哀绝望。这不是我本意。本文没有怎么讨论量子力学。量子力学突破常规理解。比如测不准原理(海森堡不确定性原理)。其实和你的仪器无关。哪怕你有绝对误差为零的仪器,也依然测不准,因为他们本身就不准。粒子的位置与动量不可同时被确定,一个微观粒子的某些物理量,不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。类似的不确定性关系式也存在于能量和时间、角动量和角度等物理量之间。现在,你知道命中注定这句话不靠谱了。所以不要悲观。你的努力,会给你带来收获的,而不是命中注定。比如你今天多干点,明天就会多得点。这就是人定胜天 。再说,担心多少亿年后的事情,不正是杞人忧天吗?当然要是以后技术真的突破了,也不要后悔生错了时代。因为真到了人类为所欲为的时代,总会有无聊的后代,无聊到复活祖先玩。无限时间+无限无聊的人。想想就刺激。so,愉快的生活吧。

以下部分本来在前边的,对有些人来讲很枯燥,所以挪到了这里。

一切要从137亿年前的宇宙大爆炸说起。爆炸之前有什么?为什么爆炸?爆炸点在哪里?爆炸点现在留下了什么?这些我们无从知道,只知道这个理论很符合现在的观测事实。

爆炸后不久,形成了物质和反物质。物质比反物质略多。也就是说形成物质/反物质的过程并不对称。互相湮灭之后,物质就剩下来了,就有了我们目前宇宙的形成基础。也许宇称不守恒理论能解释为什么物质比反物质多。完美的事物是对称的,而我们和我们的宇宙来自于不对称。相当有哲理。




关于对称,我的理解就是,某些东西(物质或者规律或者任何其它东西),经过一个变化后,有些属性保持不变。这就叫这个属性相对于这个变化对称。稍微思考一下,会得到 某对称=某守恒 这个极其先进的定理。是的,这个看似简单的理解确实足以并且已经上升为定理——诺特定理。比如,今天物体符合牛顿第二定律,明天也符合。这就叫牛二相对于时间对称。事实上所有规律都相对于时间对称。这实际上就是能量守恒定律。啥?这俩的关系,好像是八竿子都打不着的啊。你这样想就有关系了:假如规律相对于时间不对称,我可以今天把石头举高高,然后等着,等哪天势能变大了,再释放石头,就发财了(要啥核电站?)。对应的,动量守恒是指空间平移规律不变,就是A地电荷异性相吸,B地也会是异性相吸。这些都是可以严格数学证明的。所以你知道这俩定律是多么牢不可破了吧?
然后就是宇称。简单讲就是,我在镜子面前做个牛二实验,镜子里的过程虽然反着,但也是可以做出来的。这就是宇称守恒。之前所有人都像信任能量守恒和动量守恒一样信任它。直到1956年,著名的杨老杨振宁说,宇称不守恒(仅指弱力作用下,宏观牛二之类宇称还是守恒的)。第二年就获得了诺贝尔奖。这获奖速度是极为罕见的。可见其震撼力之大


镜像对称简单示意图。实际观测却和图示不一样。


当年某大人物问杨振宁什么是对称?杨拿起笔放纸上,这端一掀纸,笔滚了到那端,那端一掀纸,笔又滚了回来。杨说,这就是对称。

在科学界,杨老是对对称有着最偏执感情的人之一。宇称不守恒也只是他众多科研成果之一,也不是最高成果。世间最大的不对称,是最”迷信”对称的人提出来的。很有哲理不是吗?

假如什么都对称,宇宙也许根本没有爆炸的可能。
爆炸后,宇宙急剧膨胀。我们之所以能以137亿年前的光线,观测465亿光年外的宇宙,就是膨胀的原因。举例讲,探马(光线)回报敌军(光源)在十公里外正在溃逃,作为主将的你,你得到信息的那一刻,肯定不会认为敌军还在十公里处等你。
聪明人已经看出来了,以137亿年时间行走465亿光年距离,速度岂不是远超光速?对,确实是这样的。宇宙膨胀,包含空间膨胀。在遥远的地方,对我们而言,确实是超光速的。不但超光速,而且正在继续加速。加速就得用能量,是谓暗能量。目前还没找到。
根据评论,有必要谈一下光速这个老话题。就我的理解:

1.为什么是光速? 巧了。我们的宇宙中速度是有上限的。光正好摸到了上限。除此之外,还有很多其它东西摸到了这个天花板。它是任何物质的天花板。也就是说,一般相对论方程中,光速仅指299792458米/秒,和光没有关系,光不是标杆。具体请了解一下洛伦兹变换。为什么宇宙要有个速度上限?不知道。

2.光速不变是不是假设?不是。是实验验证的事实。

3.可以超光速吗?可以。但分情况。大爆炸初期,是可以超光速的。既然光速受限于宇宙,那么爆炸之前没有光速。爆炸之后各规律还未形成时自然可以超光速。当然你也可以认为光速是缓慢降低的,比如十亿年后,光速变成每秒29万公里。但我觉着没有必要深究 ,因为专利员界吐舌头最好的人已经研究过这种想法了。量子纠缠,可超光速。关于量子纠缠,世界上没人知道为什么。包括潘建伟。遥远的星球退行速度可以超光速(实际速度+空间膨胀速度,是一种”假”超光速,因为这种情况理论上我们能追上它)。此外还有一个情况,一直超光速的物质是可以超光速的。可能爆炸初期的一些物质,现在还在以真正的超光速向外飞行。那里是真的和我们无关的世界。这些都不违反相对论。

4.超光速之后,能使时间倒流吗?现有理论,无法把物质加速超过光速。这也是加速器证实的实际情况。光速内,你看到的是变快变慢都是你看到的。对于当事人,他们的时间流逝是没有变化的。想时间倒流,还是要悟得大道,逆转所有规律,颠果为因,时间自然倒流。
爆炸之后,有了时间和空间。那么爆炸之前有没有时间和空间?这是个争论性话题。如果爆炸之前的时空对爆炸之后的时空没有任何影响。可以当做不存在。也有人说宇宙一遍遍炸的。如今的某地,也许正酝酿着下一个宇宙奇点。

关于时间的话题。有人说不存在时间。爆炸之前不存在。现在也不存在。时间就是人类虚构出来的东西。我觉着时间是存在的。它是某种规律的外在体现。四种基本作用力,以及它们引发的世间各种运动,都是严格按照时间运行的。难道这还不够神奇吗?凭什么引力就必须和电磁力被同一个时间绑定?在相对论效应中,为什么我强力要 和你弱力一起快进或慢放?
设想大爆炸之后有一批其它力,他们遵循的时间,流逝速度是现在我们时间的无数倍且完全不相关,在宇宙诞生的瞬间,那批物质就走完了自己的一生。或者另一批物质遵循无限慢的时间。他们正在爆炸奇点”暴涨”。这些物质和我们有着不同的时间。它们和我们的时间完全不相干,也许这一秒和我们的时间同步流逝,下一秒就跨越一亿个数量级。这样想,时间就是我们所见到的物质的一种共同属性。我们不知道这个属性到底是什么。我们只看到了这个属性的一个侧面,并称之为时间。
时间能作为各种运动的尺度,也许暗示了各种力本质上是同一种力(大统一理论),各种运动是同一种运动,各种物质是同一种物质(超弦理论)。宇宙大爆炸理论就说,爆炸初期经历了四个基本力大统一阶段,然后引力先被分离出来,接着分离出强相互作用力,然后是弱力、电磁力。于是四种力统治世间万物。(有没有一种道生一,一生二的感觉?)

现在科学正在统一四种力,目前统一了除引力外的其它三种力。当然,情况不那么乐观。这种统一没有指出这三种力是同一种力。和当年麦克斯韦完美统一电和磁有天壤之别。

另外初中课本中力的定义:力是物体之间的相互作用。其实很浅显也很深奥。万物只要能相互影响,那就是力的作用。你能看到我写的这篇文章,是力起作用。脑子里想事,是力在起作用。化学反应、核衰变,聚变,裂变,正反物质湮灭,无一不是力的作用。力也不是非吸引就排斥。
相对论讲,运动越快,时间越慢,也许速度和时间,在某个高维度上的矢量和是守恒的,速度快了,时间就慢了。时间和速度紧密的联系起来。
而速度,是物质在空间中的运动产生的。这样,时间和空间又有了某种最本质,最底层的紧密联系。
而物质,和能量又有着莫大的关系。E=mc^2说物质和能量可以互相转化(?)。
关于空间:在“真空”的宇宙中,根据海森堡不确定性原理,会在瞬间凭空产生一对正反虚粒子,然后瞬间消失,所以符合能量守恒。在黑洞视界之外也不例外。斯蒂芬·威廉·霍金推想,如果在黑洞外产生的虚粒子对,其中一个被吸引进去,而另一个逃逸的情况。如果是这样,那个逃逸的粒子获得了能量,也不需要跟其相反的粒子湮灭,可以逃逸到无限远。在外界看就像黑洞发射粒子一样。这个猜想后来被证实,这种辐射被命名为“霍金辐射”。由于它是向外带去能量,所以它是吸收了一部分黑洞的能量,黑洞的质量也会渐渐变小,消失。
所以你看,时间,空间,物质,能量,力,完全纠缠在了一起。
我们把时间当成一个纬度,组成了四维空间。

显然这里有个不对称,那就是空间有三维,而时间只有一维而不是三维。具体有什么解释,还是纯粹民科想法,那就不得而知了。
类似的想法还有:
爆炸之前有没有空间?如果有空间,它兼容我们现在的物质吗?
如果宇宙停止了任何运动,一秒之后和十亿年之后一摸一样。这还算不算有时间?
如果宇宙空间被压缩成一个黑洞,里面东西都被压缩成一个点,里面各向同性,外面啥也没有,还有没有时间?

我们对宇宙一无所知? 所以人类不配讨论这个问题? 错。 探讨这个问题,要以地球为蓝本。这是有充分的理由的:
1.先解决哲学问题。宇宙文明问题不可避免涉及到哲学问题。主要是不可知论的问题。
不可知论是说客观世界本质是不可被认知的。这个观点本身就有问题,如同”我说的每一句话都是谎话”这句话的真假一样。不可知论者已经认识到世界不可知了,那还是可知的呀!
之所以唯物主义能打败迷信/神创,不是因为唯物多高级,而是因为要是迷信所说的是真存在的,唯物主义就会把它拿来作为自己的一部分。比降维打击还狠的招数。毫无还手之力且逃跑都不能。
相反,不可知论者一般不会也不敢,在自己的理论里给可知论留一席之地。
不可知论有以下变种:
a.建立在未知的基础上讨论未知。
可认知,也就是根据目前人类的认知,可以推测一个最合理的结果,而不是完全天马行空的,甚至相反的结果。
举例说明。我们是缸中之脑/巨人身上的细菌/外星人的实验材料/某个大宇宙中的一个电子中的世界的生物/神的梦中生物/我自己想象的世界随我而生随我而亡/高等生物小说中的人物/四维生物网络游戏中的NPC/沙子中的世界的生物,等等这些可完美自洽而无法证伪的理论,是没有必要讨论的。因为它无法指导我们的未来。
b.讨论无限时间。一些论调说,世界本可知,而人类短时间内不可知,所以我们讨论地外文明是自大的。以上观点也是不可知论。讨论可预见的未来是可知论,讨论不可预见的未来,是不可知论。
c.讨论无限距离。这是科学问题也是哲学问题。在宇宙尺度上,哲学和科学两者近似等价。足够遥远或者远离我们的速度等于大于光速的地方,即使它们真的存在,基于任何信息传播都无法超越光速的认识, 你无论怎么做,都不可能去到那里。不光人去不了,任何信息,任何影响都不能传达过去。是永远的不能。同样那里的东西永远也影响不了我们。这时候,我可以说,那里不存在任何东西。当然你也可以说那里确实有东西。如同我说我在异世界里存了10个亿,不过我永远取不出来。我是有钱人,你借我1000块钱吧我不会赖账的。这个时候你肯定是不会信了。(信的话请立即私信我!立刻马上!)
永远无法对我们产生任何影响的地方,可认为是另一个宇宙,甚至可认为不存在这样的地方。
讨论合适的距离是可知论。讨论无限的距离是不可知论。真的存在有时和凭空想象出来的没有任何区别。宇宙的尽头是哲学。
作者认为的合理的讨论范围:无论是哲学上还是科学上,可观测范围就是最大范围。这个范围之外真的不是我们的宇宙,和我们一点关系也没有。最小仅讨论银河系。
2.宇宙的组成成分。可观测范围内,成分一致。均为97%质量以上的氢氦,和其他少量元素组成。只要90多种元素(去掉超短寿命的人造元素)。
3.宇宙规律。宇宙规律具有普适性。A星系的规律,B星系仍然适用。今天的规律,明天一样适用。即使现在的理论不完美,以后也不会被推翻。理论具有向前兼容性。相对论兼容经典力学,而之后的理论也会兼容相对论。光速不变是事实而不是理论。
4.其它成分和其它规律。目前处于不可知边缘的物质,是 暗物质 。它其实是可知的。一般认为暗物质一定没有电磁力,一定有引力。除了因引力造成的空间扭曲,对光没有任何影响,不可直接观测。此外大概率没有强力,因为有强力会形成不难观测的天体。可以有弱力。
这样的物质,它们之间无法通过碰撞减速(耗散),即无法凝聚,无法形成实体星球。由于引力的存在,它们也不会乱跑,会形成类似星云的暗物质晕(引力不集中,所以通过引力对光的弯曲来探测它也很难)。
这样的物质中产生生命,概率为零。
至于没有引力的物质,它们早就扩散到宇宙各处。更不可能有生命。
完全不具有四种基本力的物质,其完全不可能对我们产生任何影响。就算这种物质真的存在,哲学上和科学上都可以认为它们真不存在。
知识链接暗物质
对暗能量的讨论类似。不再赘述。对于其它未发现的物质,不予讨论。
5.关于研究方法:伽利略开创的实验+推理,我觉着就是终极方法了(ps.一些方法先基于非常少的事实推理,再验证,比如相对论,弦论,标准模型等,导致了理论先于实物发现的情况,实际仍然是实验+推理。)。把现在看做以后的中世纪,是不准确的。再举个例子,18岁长到1.8米,50岁是不是长到5.0米? 世界上封顶的东西,比比皆是,可以说全部东西都封顶。不封顶的东西,只有数学和人类的想象。
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帅八戒

23-03-18 18:55

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