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科学家拿有没有氧气来判定这个星球上有没有生命,人家外星人靠氢气氦气来呼吸不行吗?

来源:http://www.workrewired.com 作者:仪器仪表 人气:52 发布时间:2020-02-25
摘要:问:科学家拿有没有氧气来判定这个星球上有没有生命,人家外星人靠氢气氦气来呼吸不行吗?不要总拿人类的标准来衡量宇宙吧? 最近的一则新闻,又一次引起人们对地外生命的注意

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问:科学家拿有没有氧气来判定这个星球上有没有生命,人家外星人靠氢气氦气来呼吸不行吗? 不要总拿人类的标准来衡量宇宙吧?

最近的一则新闻,又一次引起人们对地外生命的注意,消息称前美国航空航天局科学家吉尔伯特莱文说40多年前,火星上就发现了生命的痕迹并给出了一些证明。

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几十年过去了,探索宇宙的设备翻新了一茬又一茬,技术也是日新月异,而关于地外生命的探索似乎没有太大的进展。每年都有人不定期地放出一些消息,让本来倦怠的神经重新兴奋,始终保持对地外生命的关注。

对于有没有外星人这个问题,相信几乎所有的人都会给出肯定的答案。宇宙到底有多大?这个问题我们谁也不能准确的回答,只能无奈的以“无限”这个词来形容。按照逻辑推理,在无限的宇宙中,外星人的生命形态必定也是多种多样的,他们并不一定和我们地球人是一样的。在多年以前,著名的生物化学家、作家艾萨克.阿西莫夫就对此进行了研究,在他《生命并非我们所知》一书中,他假想了宇宙中可能出现的六种生命形态,如下图所示。

我们肉眼所及,和用设备拓展后的视野里,宇宙是没有边际的,按照人类推近及远的经验,这么大的宇宙,这么多的星球,不可能不存在另一个生命。是观测的视野不够大,还是观测的时间不够长,我们不得而知。

我们可以看到地球上的碳基生命也在此列,从理论上来讲,这些生命形态在特定的环境中都是可以存在的。而地球文明还处于非常初级的阶段,对宇宙的认知少之又少,因此我们完全有理由去相信除了理论上可能存在的生命形式以外,还有更多的我们无法理解的生命形式,例如气态、液态的生命,甚至是脱离了物质的纯能量体的生命。

目前观测宇宙的设备已经很先进了,如果有地外生命,应该可以得出一些结论,根据宇宙大爆炸模型推算,宇宙年龄大约138.2亿年,按照经验来说,如果有多个生命存在过,也可能在历史的长河中彼此错过,这似乎解释了一部分找不到地外生命的原因。

那么问题就出现了,这些道理我们一般的人能够想到,那科学家们难道就想不到吗?在寻找外星生命的道路上,科学家们为什么会那么执着的寻找有氧、有液态水等适合碳基生命生存的星球?本人认为应该从以下几个方面来考虑。

然而真的是这样的么,其实,人类一直没有找到地外生命的根本原因还是认知错误,或者可以说是认知局限。人总是推己及人,以自己所在的体系去推另一个体系,认为只有与自己体系相似的体系,才能产生相似的事物。

碳基生命的优越性

以我们现有的知识来说,高分子有机物是构成生命机体的根本,没有了它们,生命也就无法存在。而碳原子有4个自由电子,其失去电子的能力和获取电子的能力都很强,和其他元素相比,碳原子可以更容易的形成高分子有机物。含碳的化合物的分子活性也很强,它可以使生命对外界环境做出快速的反应,相比之下硅基生命等其他生命形态就要慢上很多。除此之外,碳的氧化物都是以气体的形式存在的,这非常利于生命物质的循环。

碳元素的这些优越的化学性质是其他的元素无法超越的,而根据科学家们的研究,碳元素在宇宙中是广泛存在的,因此如果真有外星人的话,他们是碳基生命的可能性是最大的。

人是碳基生命,地球上多数生命都基于碳基,人类第一个想要找的就是碳基生命,退而求其次,人类似乎还可以接受硅基生物,认为硅基和碳基相似,也可能产生相似的物质。这就是人类思维的局限,总是在寻找和人类自己类似的体系,以人类现有的认知模式,人类很难理解另一个体系,包括人类发明的仪器设备。所有人类发明的设备,也只是人类感官的延伸,包括创造的种种理论,只是用数学语言描述了人类对宇宙的感知。

人总是倾向于简单的方法

请思考一个场景,如果你在荒山野岭迷了路,你应该怎么找到出去的路?根据人类的经验,正确的做法就是找到河流或者小溪,并沿着水流动的方向一直前进,最终就会找到出去的路。那么除此之外就没有路出去吗?答案显然是否定的,肯定还有其他的方法可以出去,但通常情况下我们不会去冒险,还是会选择最简单的方法。

当然你可以说我偏不、就不,我就要去找其他的路出去,说不定其他的路更方便也更近呢!这也无可厚非,但另外的选择是不确定的,有可能是向好的方向发展,但更多的可能是让你处于更加复杂的境地。因此如果我们的目的只是尽快走出去,那么我相信大家都会选择沿着水走这条路吧。

同样的道理,科学家们并不否认有其他的生命形式的存在,但这是不确定的,如果将大量的精力花费在这上面,很有可能会走许多弯路,甚至是走进死胡同。而碳基生命的存在是确定的,只要找到和地球相似的星球,就很有可能在上面找到外星生命甚至是外星文明,这明显是一条简单的道路,也是一条正确的路。

对于地球生命是这样定义的:具有能量代谢功能,能回应刺激及进行繁殖的开放性系统。人类以此标准寻找地外生命,期望看到和人类一模一样的外星人。这可能就是痴人说梦,人类从自己视野出发,放眼宇宙,只能是一片生命沙漠,在自己的感知构建的体系中寻找其他生命,只能是在自娱自乐。

寻找外星人的目的

人类寻找外星人的目的之一就是填补自身的孤独感,宇宙那么大,如果只有人类会是多么的孤独!当你独自在一个充满危机的、未知的无人区域里探索时,你希望会遇到什么?是和你一样的人类还是一个未知的怪物?不同的生命形态之间,必定会有很多无法预测的矛盾和冲突,而同是碳基生命就要好很多。

举个例子,现在地球上有很多核武器,它们可以毁灭人类很多次,它们的威力其实不在于爆炸的冲击波,而是核战争之后对生态系统的全面破坏,如核辐射、核污染等等。但为什么没有人用呢?因为大家都知道如果使用了核武器,大家都没有好果子吃。但如果地球上某个有核国家的人根本就不怕核辐射、核污染,那又会怎么样?

另外一个目的是基于人类自身的发展,科学家们在寻找外星碳基生命的同时,也是在为人类的未来铺平道理。众所周知的,我们的地球乃至太阳都不是一个永恒的存在,总有一天人类会面临着无法抗拒的灾难,在这之前如果人类没有找到新的家园,等待人类的就只有灭亡。找到一个适合碳基生命生存的星球,即使上面没有外星人,那也为人类的未来留下了一条退路。

饭要一口一口吃,路要一步一步走,在寻找外星人的道路上,人类只有从最简单的做起。也许在不久的将来,我们真的找到了和我们一样的兄弟文明,到时候强强联手(也有可能是弱弱联手),再一起探索宇宙中的其他生命形式也不迟。


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(本文图片来自网络,侵删!)

有这个问题里想法的人很普遍,量子菌也相信宇宙中其他星球的外星人的一切都和人类不相同,不关是能量来源还是思维和交流方式。

但是,目前人类如果想要探测外星人,当然只能按照人类的标准来筛选,例如,发射探测器到了一个星球,会先看这个星球上有没有水和有机物分子,例如最近人类在火星上就发现了极地之下有液态水湖,还在土壤中发现了有机分子,这样火星上存在生命的可能性就增大了许多。

也许有些外星文明不是碳基,而是钪钛钒铬锰基,或者铁钴镍铜锌什么的基,更有可能是我们地球上元素周期表上都没有的元素,所以如果你是科学家,你该怎么去寻找,如何设计最优化的筛选条件。科学家不可能把所有因素都考虑进去,这样的寻找效率太低,而且没有可行性。

至于有些外星文明,可能都不受躯体限制了,那这样高级的文明,和我们人类几乎也不会有什么交集了,除了他们自己现身,我们无论如何也是无法发现它们的。

科学只研究那些可以研究的,那些无法研究的或者还不存在的,如何去研究呢?

现有的认知是人类面临的最大枷锁,提高认知能力,而不是将期望寄托在发展以当前认知为基础的设备上,我们才有可能找到“外星人”,在更高的认知能力下,也许能发现更多不同的生命形态,那时候对于生命的定义也会随之改变。

寻找地外文明和科幻

在科幻当中确实存在这很多不同类型的外星人,比如硅基生命。在阿西莫夫的科幻小说也存在这很多不同种类的外星人。但是,很多事情不是你说存在,它就存在。 你认为它存在那就请你证明一下。科学家其实在这方面还是挺无情的,你让他去找找外星人,他可能会用设备去搜寻证据,但他没有找到外星人之前就给外星人是什么样去下定义,因为即使这样,他一发表论文也会被同行的口水给淹死。我在做科普的时候,常常也会遇到过很多人会反过来问我你能证明这个不存在么?其实每次看到这里,我也是挺无语的,一样东西不存在竟然也要证明,科学家们真的是有的累了。这其实就是常人和科学家在原则上的区别。说白了,其实就是有证据下定义和没有证据瞎寻思的做事方法。

判断是否有生命的依据

基于这个认知,科学就开始设想了外星文明,准确说是生命所需要的最基本的生存条件,因为我们只见过碳基生命,所以科学家的评判标准就是基于碳基生命所必需的生存条件来划分的。其中,水是最重要的一个因素,其次就是合适的大气,最后就是温度(是否在宜居带内)。实际上,不同的科学家可能标准还有些出入,不过说到底,就是地球上的生物能生存在最低限度的环境条件。

科学家拿有没有氧气来判定这个星球上有没有生命,人家外星人靠氢气氦气来呼吸不行吗?

hga025手机版,其实这个话题咋看上去非常具有说服力,宇宙那么大,为什么都要像人类一样呼吸氧气,需要水以及碳水化物补充能量,就不能呼吸氢气氦气甚至氮气,不行吗?不妨来看看有这样的可能吗?

一、有多少种可能的生命?

不要以为就你们想到了宇宙中存在其他类型的生命,因为科学家的脑洞比各位大多了,要不然各位咋就没成为科学家呢?那么有多少中可能的生命类型呢?

碳基生命

1.碳基水基生命,以碳为核心元素,水为介质的生命类型

2.碳基氨基生命,以碳为核心元素,氨为介质的生命类型

3.硼基硼基氟化氢基生命,以硼为核心元素,氟化氢为介质的生命类型

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硅基生命

以硅为核心元素,硅烷为介质的生命类型

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能量形式的生命

以内量形式(没有实体)存在,比如等离子体状态的生命类型

人造类型的生命

不做新陈代谢的生物电能或者量子计算机为载体的生物

以电磁波与信息形式存在的生命

你不得不佩服科学家的脑洞,但问题提出很简单,求证却很难,所有大胆设想,严密论证的科学思维就要了科学家的亲命!

二、迄今为止发现了哪几种类型的生命?

当然您并没有猜错,我们在地球上仅仅是发现了碳基类型的生命,在月球和火星上均未发现任何类型的生命,而更遥远的宇宙深处,除了发现部分有机分子以外则是一片空白,留待各位去发现!

三、为什么地球上有那么多可能形成生命的化合物,却只出现了碳基生命?

这是一个非常好的问题,这首先得来了解下碳元素的特性:原子有四个自由电子,其还原性和氧化性基本相当,而且碳原子只有两个电子层,比同族的锗、锡,硅,铅等元素强一些,并且碳链通过碳原子的勾勾搭搭长度可以有2个一直到数千个,因此以碳链为骨架的有机分子是地球上无数有机化合物的基础!而碳基生命从碳水化物中获取能量的过程则是有氧化过程完成的,尽管碳基在地球上多种优越性,但碳基生命分子结构并不稳定,无论是高温还是低温都可以破坏这个结构,或者在辐射的条件下可以达到破坏条件,因此从这个角度讲碳基生命也是非常脆弱的!

那么吃瓜群众的问题也来了,为什么就有四个电子的碳原子可以呢?别的不行吗?其实并不是,其他组成分子链更复杂的完全没有问题,但关键并不是要复杂,而是要稳定,因为生命需要有一个稳定的载体!

四、硅跟碳的功能类似,也许会稍稍弱那么一点,但地壳中硅元素最丰富(除氧元素以外),为什么从未出现硅基生命?因为硅可以形成硅烷或者硅酮等长链的方式形成生命,而且更具硅化合物的特征甚至可以在高温下生存,这不是更具优越性?

1.硅形成链的能力是比较差的,硅烷的硅数只能达到8而且稳定性非常差。

2.其实硅烷以及衍生物的热稳定性也非常差

3.很多溶剂都会破坏硅-硅键,无法作为生命的介质

.......

所以硅形成硅基生命的希望是幻灭的,即使硅元素是地壳中第二大元素也没有毛用!

五、也许宇宙中有条件迥异的星球,为什么我们只找有液态水星球的生命?

这理解起来其实不难,宇宙中的天天何止千千万,但据我们所知也就地球上形成了生命,这是最好的案例,也是唯一的案例,那么我们在寻找生命时候当然会倾向于和我们条件类似的星球,并且碳基生命有如此多的优势在地球如此优秀条件的星球中脱颖而出,这都是有原因的!假如我们放着这么大个案例不去参考,非得要太阳上找生命,很抱歉,你可以领盒饭走人了!

地球生命的演化史

另外碳基生命的介质-水是非常关键的,因此系外行星搜索时我们会非常感兴趣液态水的存在,但我们并不是特别关心氧的存在,为何会如此,氧不是生命必须的气体吗?其实不然,在地球上就有很多不需要氧就能生存的生命,比如大肠杆菌可以有氧也可以无氧(发酵来获取能量),乳酸菌则有氧无氧都主要利用发酵!但有一点要指出的是只要有水就会存在氧气,因为液态水的存在,在温暖的气候下会大量蒸发,而高层大气中的光解则会让氢元素逃逸而留下氧元素,尽管非常微量,但数十亿年累计将是非常可观的数量!

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