嚴(yán)肅點(diǎn)！這兒說(shuō)外星人呢?。ㄉ希?/h1>
2015-02-11 03:44:31檸檬夸克
紅領(lǐng)巾·探索 2015年1期
檸檬夸克
提到外星人，你首先會(huì)想到什么？
是《阿凡達(dá)》里美麗的妮特麗，是《E.T.》中孤獨(dú)無(wú)助的E.T.，是《超人》中神奇勇猛的超人克拉克，還是《獨(dú)立日》中那令人憎恨又其丑無(wú)比的外星生物呢？
無(wú)論你看完這些作品后多么豪情滿懷、激情澎湃，無(wú)論你立志做科學(xué)家探索宇宙，還是發(fā)誓做航天員造訪外星，檸檬只能說(shuō)，那些僅僅是科幻——科學(xué)幻想而已，并且“幻想”的成分遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于“科學(xué)”。
在幻想的世界里，你也許與外星人已經(jīng)有過(guò)“約會(huì)”。那么在這里，檸檬將從科學(xué)的角度，說(shuō)說(shuō)外星人。
噓！嚴(yán)肅點(diǎn)！開(kāi)始了！
Question 1宇宙中真的有外星人嗎？
宇宙中真的有外星人嗎？檸檬認(rèn)為應(yīng)該有！為什么這么說(shuō)呢？因?yàn)?，我們生活的宇宙?shí)在太大了。
物理學(xué)家認(rèn)為，目前，我們所能觀測(cè)到的宇宙大小為200億光年?？墒?，這只是我們能看到的宇宙。至于200億光年以外的宇宙是啥樣，我們不得而知。但是，僅在這200億光年以?xún)?nèi)，人類(lèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了1022顆恒星，太陽(yáng)只是其中很普通的一顆。雖然不是每一顆恒星都能孕育生命。太陽(yáng)系中能誕生生命，說(shuō)明太陽(yáng)系有很多特別的地方，這一點(diǎn)，檸檬后面會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。但是，如此龐大的恒星數(shù)量，其中應(yīng)該還會(huì)有其他一些能夠孕育生命的恒星！所以，外星人或者說(shuō)地外生命，應(yīng)該是存在的，只不過(guò)我們還不知道他們?cè)谀睦铩?/p>
但我們可以從最基本的科學(xué)知識(shí)出發(fā)，去尋找外星人！下面就讓我們來(lái)尋找一下外星人的蹤跡。
Question 2外星人的生存條件是什么？
對(duì)于地球上的我們來(lái)講，要想生存，陽(yáng)光、水和空氣是必不可少的。當(dāng)然，碳、氫、氧、氮等必要的化學(xué)元素也不可或缺。那么對(duì)外星人來(lái)說(shuō)，這些條件是不是必需的呢？讓我們來(lái)一一分析。
1. 必需的化學(xué)元素
檸檬曾經(jīng)親耳聽(tīng)過(guò)一位重量級(jí)化學(xué)家談及社會(huì)上的人們對(duì)化學(xué)的偏見(jiàn)，忿忿地說(shuō)：“最受不了逛商店的時(shí)候，店員介紹商品時(shí)說(shuō)‘這個(gè)是純天然的，貴一點(diǎn)，那個(gè)是化學(xué)的，比較便宜，‘化學(xué)兩個(gè)字就這么不好嗎？真可笑！沒(méi)有什么東西不是化學(xué)的！”
沒(méi)錯(cuò)！連我們?nèi)祟?lèi)，純天然的人類(lèi)，也是化學(xué)物質(zhì)組成的！真的，如假包換！
我們知道，任何物質(zhì)都是由分子組成的，人作為高等生物當(dāng)然也不例外。那么什么樣的分子才能構(gòu)成生命呢？你也許第一次聽(tīng)到這個(gè)名詞——有機(jī)分子。
有機(jī)分子有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是都含有碳元素?？梢哉f(shuō)，碳就是有機(jī)分子的骨架。除了碳以外，氮和硅元素也有可能成為生命物質(zhì)的骨架。
這三種元素中，碳在宇宙中的數(shù)量最多，相對(duì)于其他兩種元素來(lái)講，碳的化學(xué)性質(zhì)也更加穩(wěn)定?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定對(duì)生命的形成來(lái)說(shuō)，太重要了。因?yàn)槿绻撤N元素的化學(xué)性質(zhì)太活潑，就很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成“善變”的物質(zhì)，老是變來(lái)變?nèi)サ奈镔|(zhì)當(dāng)然無(wú)法生成更大的分子了?？梢?jiàn)，我們選擇了碳作為骨架并不是偶然的。很可能外星生物也是以碳作為骨架的。從這個(gè)角度上說(shuō)，外星人需要的化學(xué)元素也很可能和我們一樣。
2.光照——生命的能量來(lái)源
地球上的大部分生命是不能離開(kāi)陽(yáng)光的。恒星給我們提供了生存所需要的能量，那么外星人是不是也離不開(kāi)恒星的光照呢？
檸檬認(rèn)為這是當(dāng)然的啰！因?yàn)椋纳L(zhǎng)離不開(kāi)能量，越是高等級(jí)的生命，所需要的能量越多。其他任何形式的能量都無(wú)法滿足整個(gè)生物圈的能量需求，所以，恒星的光照應(yīng)該是高級(jí)生命存在的必要條件。你說(shuō)，外星人不是有能量塊么？拜托！打住?，F(xiàn)在是講科學(xué)，可不是科幻。
3.水——生命的源泉
地球上的生命離不開(kāi)水，因?yàn)?，水是最好的化學(xué)反應(yīng)媒介，有機(jī)分子的化學(xué)反應(yīng)在水中更容易進(jìn)行。對(duì)外星人來(lái)說(shuō)，水當(dāng)然也是最好的選擇。不過(guò)，也許不是唯一的選擇。說(shuō)不定哪天，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)外星人其實(shí)是不需要水的生命。
4.氧氣
地球上的高等生物是離不開(kāi)空氣的，準(zhǔn)確點(diǎn)說(shuō)離不開(kāi)空氣中的氧氣。前面說(shuō)的，任何高等生物在生存過(guò)程中都需要能量，而氧氣正是生命體內(nèi)能量交換必不可少的物質(zhì)。如果沒(méi)有氧氣，那么，生命體內(nèi)空有能量而無(wú)法運(yùn)用，自然也無(wú)法生存。翻開(kāi)元素周期表，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有比氧更加合適的元素了，可見(jiàn)，氧氣也是高等生物的最佳選擇。
從前面的分析可以看出，無(wú)論是化學(xué)成分，還是生存所必需的光照、水和氧氣，都是地球上的高等生物生存的最佳選擇。從這個(gè)角度上講，同樣作為高等生物的外星人也許和我們的差別并不大。
知識(shí)彩虹糖：
在地球上，不是所有的生物都需要氧氣。有一類(lèi)不需要氧氣就能生存的生物，人們把它們稱(chēng)為“厭氧生物”。
解答完這兩個(gè)問(wèn)題，我們要暫停一下，休息休息。下一期里，我們將繼續(xù)和你一起找尋外星人留下的“痕跡”。endprint
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無(wú)論你看完這些作品后多么豪情滿懷、激情澎湃，無(wú)論你立志做科學(xué)家探索宇宙，還是發(fā)誓做航天員造訪外星，檸檬只能說(shuō)，那些僅僅是科幻——科學(xué)幻想而已，并且“幻想”的成分遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于“科學(xué)”。
在幻想的世界里，你也許與外星人已經(jīng)有過(guò)“約會(huì)”。那么在這里，檸檬將從科學(xué)的角度，說(shuō)說(shuō)外星人。
噓！嚴(yán)肅點(diǎn)！開(kāi)始了！
Question 1宇宙中真的有外星人嗎？
宇宙中真的有外星人嗎？檸檬認(rèn)為應(yīng)該有！為什么這么說(shuō)呢？因?yàn)?，我們生活的宇宙?shí)在太大了。
物理學(xué)家認(rèn)為，目前，我們所能觀測(cè)到的宇宙大小為200億光年?？墒?，這只是我們能看到的宇宙。至于200億光年以外的宇宙是啥樣，我們不得而知。但是，僅在這200億光年以?xún)?nèi)，人類(lèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了1022顆恒星，太陽(yáng)只是其中很普通的一顆。雖然不是每一顆恒星都能孕育生命。太陽(yáng)系中能誕生生命，說(shuō)明太陽(yáng)系有很多特別的地方，這一點(diǎn)，檸檬后面會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。但是，如此龐大的恒星數(shù)量，其中應(yīng)該還會(huì)有其他一些能夠孕育生命的恒星！所以，外星人或者說(shuō)地外生命，應(yīng)該是存在的，只不過(guò)我們還不知道他們?cè)谀睦铩?/p>
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Question 2外星人的生存條件是什么？
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1. 必需的化學(xué)元素
檸檬曾經(jīng)親耳聽(tīng)過(guò)一位重量級(jí)化學(xué)家談及社會(huì)上的人們對(duì)化學(xué)的偏見(jiàn)，忿忿地說(shuō)：“最受不了逛商店的時(shí)候，店員介紹商品時(shí)說(shuō)‘這個(gè)是純天然的，貴一點(diǎn)，那個(gè)是化學(xué)的，比較便宜，‘化學(xué)兩個(gè)字就這么不好嗎？真可笑！沒(méi)有什么東西不是化學(xué)的！”
沒(méi)錯(cuò)！連我們?nèi)祟?lèi)，純天然的人類(lèi)，也是化學(xué)物質(zhì)組成的！真的，如假包換！
我們知道，任何物質(zhì)都是由分子組成的，人作為高等生物當(dāng)然也不例外。那么什么樣的分子才能構(gòu)成生命呢？你也許第一次聽(tīng)到這個(gè)名詞——有機(jī)分子。
有機(jī)分子有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是都含有碳元素?？梢哉f(shuō)，碳就是有機(jī)分子的骨架。除了碳以外，氮和硅元素也有可能成為生命物質(zhì)的骨架。
這三種元素中，碳在宇宙中的數(shù)量最多，相對(duì)于其他兩種元素來(lái)講，碳的化學(xué)性質(zhì)也更加穩(wěn)定?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定對(duì)生命的形成來(lái)說(shuō)，太重要了。因?yàn)槿绻撤N元素的化學(xué)性質(zhì)太活潑，就很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成“善變”的物質(zhì)，老是變來(lái)變?nèi)サ奈镔|(zhì)當(dāng)然無(wú)法生成更大的分子了?？梢?jiàn)，我們選擇了碳作為骨架并不是偶然的。很可能外星生物也是以碳作為骨架的。從這個(gè)角度上說(shuō)，外星人需要的化學(xué)元素也很可能和我們一樣。
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3.水——生命的源泉
地球上的生命離不開(kāi)水，因?yàn)?，水是最好的化學(xué)反應(yīng)媒介，有機(jī)分子的化學(xué)反應(yīng)在水中更容易進(jìn)行。對(duì)外星人來(lái)說(shuō)，水當(dāng)然也是最好的選擇。不過(guò)，也許不是唯一的選擇。說(shuō)不定哪天，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)外星人其實(shí)是不需要水的生命。
4.氧氣
地球上的高等生物是離不開(kāi)空氣的，準(zhǔn)確點(diǎn)說(shuō)離不開(kāi)空氣中的氧氣。前面說(shuō)的，任何高等生物在生存過(guò)程中都需要能量，而氧氣正是生命體內(nèi)能量交換必不可少的物質(zhì)。如果沒(méi)有氧氣，那么，生命體內(nèi)空有能量而無(wú)法運(yùn)用，自然也無(wú)法生存。翻開(kāi)元素周期表，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有比氧更加合適的元素了，可見(jiàn)，氧氣也是高等生物的最佳選擇。
從前面的分析可以看出，無(wú)論是化學(xué)成分，還是生存所必需的光照、水和氧氣，都是地球上的高等生物生存的最佳選擇。從這個(gè)角度上講，同樣作為高等生物的外星人也許和我們的差別并不大。
知識(shí)彩虹糖：
在地球上，不是所有的生物都需要氧氣。有一類(lèi)不需要氧氣就能生存的生物，人們把它們稱(chēng)為“厭氧生物”。
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