生命是如何誕生的?這是困擾科學(xué)家?guī)装倌甑膯?wèn)題,地球生命最早能夠追溯到35億年前,著名的生物學(xué)家達(dá)爾文在寫(xiě)《物種起源》時(shí),寒武紀(jì)地層突然出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的三葉蟲(chóng)化石的事實(shí)讓他感到非常頭疼,因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)寒武紀(jì)之前的動(dòng)物化石,目前昆明魚(yú)市已知最古老的脊椎動(dòng)物,在5億年前的寒武紀(jì)地層中被發(fā)現(xiàn),它是比較原始的無(wú)頜魚(yú)類,表皮無(wú)骨骼和鱗片,身體呈紡錘型,可分為頭部和軀干部?jī)刹糠帧K耐庥^像現(xiàn)今的盲鰻綱,長(zhǎng)約2.8厘米,高約6毫米,迄今已知的地球生命出現(xiàn)早期的最高等動(dòng)物化石。不過(guò)地球上的生物都是由簡(jiǎn)單生物進(jìn)化而來(lái)的,由最初的單細(xì)胞生物進(jìn)化為多細(xì)胞生物,由多細(xì)胞生物進(jìn)化為海洋生物,由海洋生物進(jìn)化為兩棲生物,由兩棲生物進(jìn)化為陸地生物。
人類就是由陸地生物猿類進(jìn)化而來(lái)的,那么單細(xì)胞生物是由什么進(jìn)化而來(lái)的呢?目前科學(xué)家比較流行的說(shuō)法是來(lái)自于彗星,相信很多人對(duì)彗星都不陌生,彗星又被稱為是掃把星,在彗星飛行的過(guò)程中,后面總是拖著一條長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴,這其實(shí)是彗星上面冰晶融化導(dǎo)致的,科學(xué)家認(rèn)為,地球上的水資源主要是來(lái)自于彗星,在太陽(yáng)系早期的時(shí)候,大量的彗星撞擊了地球,將水資源留在了彗星上面而且還留下了生命誕生的基本元素,在2004年3月2日,科學(xué)家發(fā)射了一個(gè)名為羅塞塔號(hào)的彗星探測(cè)器,這個(gè)探測(cè)器的主要任務(wù)就是尋找大約46億年前太陽(yáng)系的起源之謎、以及生命起源之謎。經(jīng)過(guò)將近10年的飛行,這個(gè)探測(cè)器來(lái)到丘留莫夫-格拉西緬科彗星附近,然后在2014年11月釋放菲萊登陸器登陸到了這一顆彗星的表面。這一個(gè)探測(cè)器不負(fù)眾望,帶給了我們一些新的發(fā)現(xiàn),或與地球生命形成有關(guān)。
科學(xué)家從探測(cè)器傳回的數(shù)據(jù)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了磷和甘氨酸,這些都是構(gòu)成生命的主要元素,所以不少科學(xué)家認(rèn)為,地球生命最早起源于彗星,不過(guò)這個(gè)說(shuō)法到底是不是正確的?目前科學(xué)家還在積極的研究當(dāng)中,俗話說(shuō)生老病死乃人之常情,從古至今,任何生物都無(wú)法逃離死亡的命運(yùn),只不過(guò)有一些生物的壽命比較長(zhǎng),有一些生物的壽命比較短,人類的平均壽命目前達(dá)到了80歲,這已經(jīng)是非常了不起了,為了研究人類壽命的奧秘,科學(xué)家們也做了很多努力,在上世紀(jì)30年代的時(shí)候,美國(guó)遺傳學(xué)專家就發(fā)現(xiàn)了端粒的存在,端粒是染色體末端的DNA,它具有保護(hù)染色體完整性的作用。
在細(xì)胞分裂的時(shí)候,端粒就會(huì)減少一段,細(xì)胞不斷的分裂,端粒就會(huì)不斷的變短,當(dāng)端粒無(wú)法再變短時(shí),人類的壽命也就走到了盡頭,按照這個(gè)理論來(lái)看的話,只要我們能夠?qū)⒍肆o(wú)限延長(zhǎng),那么人類是不是就能夠?qū)崿F(xiàn)永生?不過(guò)想要讓端粒延長(zhǎng)并不是一件簡(jiǎn)單的事情,畢竟除了端粒之外,我們身體內(nèi)的其它因素會(huì)不會(huì)影響人類的壽命?目前科學(xué)家還不清楚,不過(guò)在2020年,天文學(xué)家彭羅斯在瑞典皇家學(xué)院接受了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),以表彰他對(duì)物理學(xué)研究做出的巨大貢獻(xiàn),他當(dāng)時(shí)研究的課題是:關(guān)于宇宙能量以及其循環(huán)的問(wèn)題,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是能量本身的誕生發(fā)展和消亡的過(guò)程,以及它在這個(gè)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律。
彭羅斯認(rèn)為,我們的生命其實(shí)都是宇宙能量演化的一個(gè)縮影,從我們的誕生,到慢慢長(zhǎng)大,步入中年,再到老年甚至死亡,其實(shí)都和能量在宇宙當(dāng)中的運(yùn)動(dòng)變化非常類似,曾經(jīng)著名的物理學(xué)家愛(ài)因斯坦提出質(zhì)能方程式,E=mc^2,如此簡(jiǎn)潔的公式,卻蘊(yùn)含著深刻的道理,它是從俠義相對(duì)論中推導(dǎo)出來(lái)的,愛(ài)因斯坦用光速這個(gè)常數(shù),便將質(zhì)量和能量這兩個(gè)物理學(xué)中非常重要的物理量聯(lián)系起來(lái),表面質(zhì)量和能量是等價(jià)的,在我們現(xiàn)實(shí)生活中,隨處可見(jiàn)質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量的現(xiàn)象,比如說(shuō)我們?nèi)紵禾浚軌虍a(chǎn)生熱量,這其實(shí)就是質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量的典型案例。不過(guò)目前人類還無(wú)法將物質(zhì)的質(zhì)量百分之百的轉(zhuǎn)化為能量。
現(xiàn)在人類掌握的最大能量釋放是核聚變,其質(zhì)能轉(zhuǎn)換率只有約0.7%,也就是1公斤質(zhì)量(氫)通過(guò)核聚變,質(zhì)量虧損只有約7g(克),這7g質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化出6.3*10^14J的能量,相當(dāng)1.75億度電能,約合15萬(wàn)噸TNT炸藥爆炸威力。即便是核聚變這種低水平的質(zhì)能轉(zhuǎn)化,目前人類還只能以不可控方式實(shí)現(xiàn),也就是氫彈爆炸能量瞬間釋放。而可控核聚變,是讓能量緩慢釋放,才能造福人類社會(huì),這個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度很大,至今還在實(shí)驗(yàn)攻關(guān)中,進(jìn)展緩慢。而正反物質(zhì)的湮滅能夠百分之百的轉(zhuǎn)化,現(xiàn)在科學(xué)家也在積極的尋找反物質(zhì),看到這里,可能很多朋友會(huì)產(chǎn)生一個(gè)疑問(wèn),就是這些例子都是物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量的案例,那么能量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的案例呢?
在我們的宇宙中,能量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的案例非常少,目前科學(xué)家能夠想到的只有宇宙大爆炸,現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為我們的宇宙誕生于138億年前的起點(diǎn),在138億年前,一個(gè)質(zhì)量無(wú)限大、能量無(wú)限大、熱量無(wú)限大、密度無(wú)限大、體積無(wú)限小的點(diǎn)發(fā)生了爆炸,這個(gè)點(diǎn)爆炸以后,宇宙快速的向四周膨脹,經(jīng)過(guò)138億年的時(shí)間,宇宙才膨脹成我們現(xiàn)在看到的樣子,宇宙中的天體都是在宇宙大爆炸之后形成的,而這是目前為止人類發(fā)現(xiàn)的最典型的能量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的案例,根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程式,我們能夠知道,物質(zhì)和能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化的,這就意味著物質(zhì)永遠(yuǎn)都不會(huì)消失。
它只是轉(zhuǎn)化為另一種形式而已,就像我們的太陽(yáng)系是從上一代死亡以后的恒星當(dāng)中誕生的一樣,科學(xué)家認(rèn)為,在宇宙大爆炸之后,宇宙經(jīng)過(guò)10億年的時(shí)間,宇宙環(huán)境開(kāi)始變得穩(wěn)定,能量轉(zhuǎn)化為了物質(zhì),并形成了主要由氫元素所構(gòu)成的氣體星云,這時(shí)候宇宙中的第一批恒星開(kāi)始誕生,科學(xué)家認(rèn)為,宇宙中第一批誕生的恒星質(zhì)量都很大,因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候,宇宙中的元素非常豐富,有的恒星質(zhì)量能夠達(dá)到太陽(yáng)質(zhì)量的數(shù)百倍,我們的太陽(yáng)是從上一代恒星當(dāng)中誕生的,上一代恒星在死亡之前發(fā)生了超新星爆炸,這種強(qiáng)烈的爆炸將外圍剩下的物質(zhì)拋向太空,隨著時(shí)間的流逝,遺留下來(lái)的恒星遺跡星云一直在宇宙中漂浮。
在50億年前,這片跨越數(shù)光年的星云由于受到了某種擾動(dòng),星云內(nèi)部開(kāi)始出現(xiàn)了一個(gè)高密度區(qū)域,于是引力在次發(fā)揮作用,大量的星云逐漸向高密度區(qū)域坍縮,由于角動(dòng)量守恒,星云在收縮的同時(shí),旋轉(zhuǎn)不斷加快,慢慢的形成了一個(gè)盤形結(jié)構(gòu),在它的中心,物質(zhì)也越來(lái)越聚集,最終變成了一個(gè)朝密度的球體,這是太陽(yáng)最初的樣子,這個(gè)過(guò)程大約持續(xù)了1000萬(wàn)年的時(shí)間,之后太陽(yáng)內(nèi)部核聚變發(fā)生反應(yīng),太陽(yáng)便誕生了,太陽(yáng)誕生以后吸收了周圍大量的物質(zhì),所以太陽(yáng)的質(zhì)量占到了太陽(yáng)系總質(zhì)量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物質(zhì)占到了太陽(yáng)系總質(zhì)量的百分之0.14。
既然我們的太陽(yáng)能夠從上一代死亡以后的恒星當(dāng)中誕生,那么就說(shuō)明物質(zhì)是能夠輪回的,它并不會(huì)永遠(yuǎn)的消失,按照這個(gè)理論來(lái)看的話,我們的生命也是不會(huì)終結(jié)的,從某種意義上來(lái)說(shuō),死亡只是生命的一種表象,它只是以另一種形式存在宇宙當(dāng)中而已,每一個(gè)生命的誕生、每一個(gè)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,都是以另一種形式存在宇宙當(dāng)中而已,科學(xué)家彭羅斯認(rèn)為,生命的出現(xiàn)和死亡只是在重復(fù)上演,比如說(shuō)我們每天都需要吃飯、喝水,這些物質(zhì)并不會(huì)消失,有一些物質(zhì)留在體內(nèi)被吸收,有一些物質(zhì)被生物排出體外,不過(guò)即使是這樣,這些物質(zhì)也沒(méi)有完全消失,它們只不過(guò)是轉(zhuǎn)化為另一種能量而已,我們通過(guò)運(yùn)動(dòng)來(lái)消耗這種能量。
小到生命,大到宇宙都是一樣的,科學(xué)家認(rèn)為,我們的宇宙誕生于138億年前,到現(xiàn)在為止,我們的宇宙還在不斷的膨脹當(dāng)中,科學(xué)家認(rèn)為宇宙之所以會(huì)不停的膨脹,是因?yàn)橛钪娲蟊óa(chǎn)生的能量并沒(méi)有完全消耗完,如果宇宙大爆炸產(chǎn)生的能量完全消耗完,那么我們的宇宙就會(huì)停止膨脹,然后開(kāi)始快速的收縮,宇宙膨脹時(shí)候的速度有多快,它收縮時(shí)的速度就有多快,最終宇宙會(huì)收縮成大爆炸之前的奇點(diǎn),當(dāng)奇點(diǎn)受到某種外力的擾動(dòng),它會(huì)再次發(fā)生爆炸,這時(shí)候新的宇宙就誕生了,也就是說(shuō)我們的宇宙也是有輪回的,雖然這只是科學(xué)家的一種猜測(cè),但也是有一定道理的。
為了證明這個(gè)理論是正確的,科學(xué)家們也做了很多努力,在2015年的時(shí)候,一個(gè)科學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究,最終發(fā)現(xiàn),關(guān)于能量在宇宙中循環(huán)是非常有說(shuō)服力的一個(gè)模型,雖然現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)證明了物理模型,但是想要進(jìn)一步證實(shí)這一切還需要一定的時(shí)間,目前能量循環(huán)理論只是從思維上為宇宙當(dāng)中的存在提供了一個(gè)新的思考角度,未來(lái)隨著人類科技的進(jìn)步,人類一定能夠解開(kāi)這個(gè)奧秘,而且在量子力學(xué)當(dāng)中,宇宙萬(wàn)物都是有最基本的粒子構(gòu)成的,我們?nèi)祟愐彩且粯拥,人類死亡以后粒子并不?huì)消散,它只是分成多個(gè)個(gè)體存在這個(gè)世界當(dāng)中,當(dāng)粒子重新組合之后,新的物質(zhì)就誕生了。
從微觀世界中來(lái)看,宇宙中任何物質(zhì)都是一樣的,我們都是由原子、分子、夸克等更小的粒子組成,只不過(guò)不同數(shù)量的分子和其它原子排列組成的物質(zhì)都是不同的,如果站在微觀世界的角度看問(wèn)題,那么世界上的一切都是一樣的,比如說(shuō)蘋果和香蕉是一樣的,人類和動(dòng)物是一樣的,汽車和飛機(jī)也是一樣的,因?yàn)樗麄兌际怯勺钤嫉牧W咏M成的,而且地球上所有的生命都是碳基生命,根據(jù)科學(xué)家的研究得出,目前地球上一共存在過(guò)874萬(wàn)種生命種類,但是它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn),它們都是由碳元素組成的,所以科學(xué)家將地球生命稱為是碳基生命。
科學(xué)家通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),地球上所有已知生命都具備相同的基本生化組織和遺傳密碼,并以同樣的密碼形成同樣的氨基酸,這說(shuō)明我們都是來(lái)自同一個(gè)祖先,為什么地球選擇了碳基生命呢?這是因?yàn)樘荚泳哂泻芎玫姆(wěn)定性,在地球占比最高的就是氧,不過(guò)氧元素?zé)o法以單質(zhì)的形式存在,水在穩(wěn)定細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能方面的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于碳這種元素,所以科學(xué)家把地球生命稱為是碳基生命,而且碳原子是最穩(wěn)定的元素,相信很多朋友應(yīng)該知道,在化學(xué)中,組成分子的結(jié)構(gòu)就是原子。原子之間想要相互影響,需要一種化學(xué)鍵鉤子,原子的鉤子越多,就代表它越穩(wěn)定,碳原子有4個(gè)鉤子所以它能夠同時(shí)鉤住4個(gè)原子,這可能是地球選擇碳基生命的主要原因。
不過(guò)在宇宙中除了碳基生命之外,還存在其它的生命體,比如說(shuō)硅基生命、硫基生命、氨基生命等等,只不過(guò)現(xiàn)在人類還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)他們,不過(guò)小編認(rèn)為,既然人類作為地球上最有智慧的生命,從誕生以后就開(kāi)始不斷的研究世界的奧秘,目前人類對(duì)世界已經(jīng)有了一定的認(rèn)知,只要人類堅(jiān)持不懈的努力下去,未來(lái)隨著人類科技的進(jìn)步,人類一定能夠解開(kāi)生命的奧秘,希望人類能夠早日實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想,對(duì)此,大家有什么想說(shuō)的嗎?