直到发现了这颗“新地球”,才知道地球原来这么好!

2016-08-29作者:[英]布莱恩·克莱格编辑:陈肖晴

据外媒报道,天文学再出重大研究发现!位于智利的欧洲南方天文台公布在银河系里发现一个“与地球相近似”的行星:比邻星b,据称,这个行星存在孕育生命的可能性,而这个“地球”要比上次发现的“地球近亲”要近得多。


这颗新星球的表面“可能有液态水,而液态水是孕育生命的重要条件”。NASA曾多次公布发现新星球的消息。不过,有些新发现的星球大多太热或太冷,表面无法存有液态水,有些则与木星及海王星同属气态行星,与由岩石构成的地球或火星不同。但是据中科院国家天文台行星科学家郑永春说:“比邻星b的气候与地球风格迥异,它没有季节,空间环境也可能更为恶劣”。


尽管这颗比邻星b已经是地球最近的近亲了,但是离地球仍然有着4光年的距离,即便使用目前人类飞行速度最快的航天器以每秒20公里的速度,飞到比邻星b也需要一万四千年。在人类可预见的未来,去往这颗星球,仍然只是奢望。



这样看来,在这个浩瀚渺茫的宇宙,我们能在最适合人类生存的地球上生存下来,本身就是个奇迹了。而宇宙的某个特性也特别“有利”:相当惊人的一组环境条件,对于我们能否存在,起到了不可或缺的作用。

 

首先就是宇宙的基本参数。尽管有些描述宇宙如何运转的常数就算在相当大的范围内变动,也不会带来灾难性后果(比如光速),但也有许多参数是经过严格“微调”的,只要发生细微的改变,我们所知的生命就不可能存在了。比如,那些能够影响物质的作用力,不论是强核力还是引力,都不能变化太多,否则稳定的环境就不可能存在。


 

类似的,如果中子(neutron,原子核里的电中性粒子)的质量再轻个1%,质子(proton,原子核里的另一种粒子)就会衰变成中子和正电子,我们所知的原子便不可能形成。宇宙中就根本不会有物质存在。而我们后面就会了解到,那种被称为量子涨落(quantumfluctuation)的东西,只要幅度有细微的改变,就将意味着星系永远无法形成。

 

接下来则是地球本身的环境。地球位于一个狭窄的带状区域之内,只有在这个区域之内,我们所知的生命才可能生存。离太阳稍近一些,地球就会太热,导致生命无法诞生;稍远一些,又会太冷。甚至就在现在这条轨道上,如果不是因为有温室效应,地球也会太冷,让人类无法出现。我们习惯把温室效应当成是导致全球变暖的坏家伙,增加温室气体当然是一件坏事,但完全没有温室效应的话,情况也会非常糟糕。

 

地球从太阳那里接收能量,再把其中一些反射回太空,温室效应则会截留一部分逃往太空的能量。阳光可以穿过大气层里的水蒸气、二氧化碳和甲烷等气体,但产生的热量试图逃离地球的时候,其中一些就会被那些气体吸收,再重新辐射回地球。如果没有温室效应,地球的平均温度将低至-18°C,比今天的地球寒冷大约33°C。


 

类似的,地球如果再小一点,不用小太多,它就会失去保留足够的氧气供生命演化的能力。如果没有大得异乎寻常的月亮,像一个巨型陀螺仪那样维持地球的稳定,我们也不可能拥有足够稳定的气候条件让生命诞生。所有的一切似乎都细致入微地保持着平衡,让人不禁要问,事情怎么可能会如此凑巧。

 

也有一些人对“地球经过‘微调’才适宜生命生存”这个想法提出了挑战。比如,美国密歇根大学安阿伯分校的弗雷德•亚当斯(FredAdams)就借助一个非常简单的恒星形成模型证明,在所有可能存在的宇宙当中,大约1/4拥有可以支持生命演化的能源。然而,这并不意味着其他维持生命的参数也能在所有这些可能的宇宙中遍地开花。

 

我们生活在一个恰到好处的环境当中,既不太热,又不太冷,一切都刚好,因此许多人就产生了一个似乎是自然而然的想法——我们生活的这个宇宙被精心设计过,我们周围的环境都是设计出来满足人类需求的。这当然是基督创世论者的理解,他们相信《创世记》里创造世界的故事都是真的。只有经过细致微调,环境才能适宜生命的存在,由此便推导出存在某种创世神迹——这种做法被称为“强人择原理”,即我们能够生存的环境出现的可能性极低,因此我们的背后必然存在某种支配性的力量。


 

接受这种观点的科学家寥寥无几,但他们并不反对“弱人择原理”。这一原理认为:“我们存在,因此环境必须恰到好处使我们得以存在,否则就不会有我们在这里观察它们了。”尽管在逻辑上确实无懈可击,但弱人择原理事实上就是循环论证。你无法把它当作是一个科学理论,实际应用到任何事情上面,因为它简化之后就是一“我们必须能够存在,因为我们存在。”


地球是宇宙中一个恰到好处的存在,无论哪里有点偏差,人类这几千年的文明都不可能存在。现在,人类的科技越来越发达,在这颗距离地球4光年的“新地球”之后,科学家还可能会发现比4光年距离更短的类地行星,在未来,甚至移民外星都将变成可能。但这些都不能成为我们在地球上为所欲为的理由,毕竟,在这个宇宙中,地球只有一个。

 

内容来源:书问

作者[英]布莱恩·克莱格
出版海南出版社
定价38元
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