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早期宇宙或许存在生命

 怪罗科普 2020-09-03

在那场创世大爆炸之后,宇宙从一个极高温的致密火球开始逐渐降温。时间过去了138亿年,现如今宇宙的平均温度大约为3 K(开尔文K为热力学单位,与摄氏度的转换关系为:开氏度 = 摄氏度+273.15),如此看来,曾经肯定有段时间宇宙的平均温度处于273 K至373 K(0至100摄氏度)之间。换言之,那时宇宙的平均温度是液态水存在的合适温度。正如我们所知,由于液态水是生命所必需的,这就引出了一个有趣的问题:在早期宇宙中有出现过生命吗?

这一时期被被认为是早期宇宙的宜居时代,它的时间大约是宇宙大爆炸之后1000万年至1700万年。虽然那时的温度是适宜液态水的存在,但这并不意味着就有液态水的存在。

宇宙的时间线

宇宙的第一批元素主要是氢和氦。为了产生水所必需的氧,非常年轻的大型恒星需要在其核心进行核聚变产生氧,然后在宇宙诞生后的1000万年间成为一颗超新星爆炸。这样的事情是极其罕见的。在太空中,从氢和氧中形成水是非常容易的,但需要足够多的水和其他物质来使水以液态形式聚集,而不是蒸汽。

然后是时间的问题。这个宜居时代本身的跨度只有700万年,这样长的时间不足以进化出复杂的生命(至少地球是一个合适的例子)。再加上这个事实,除水之外,生命也需要诸如碳和氮等其他元素,而这些元素不大可能存在。

然而,生命也可能会以一种我们未曾想过的方式出现。我们所知道的生命已是在宇宙诞生上百亿年之后,在一颗绕着典型恒星运动的蓝色星球上进化出的,但在早期宇宙的某个时刻,也许有生命能够以某种方式出现。

在早期宇宙中是否存在生命?

在最近的一项研究中提出了这个想法,这个目的并非主张如此早期的生命是可能存在的,而是作为一种人择原理的讨论。人择原理有多种形式,但比较有争议的版本之一认为,如果宇宙的各种参数出现偏差,那么生命就不会出现。这就好像宇宙的结构专门是为生命的存在而调整的,否则就不会有我们这样的智慧生命来谈论它。

但是如果生命可以出现在与目前宇宙截然不同的早期宇宙,那么这表明生命并不像我们想象中的那样精妙。一组不同宇宙参数可以让生命以截然不同的方式出现。

虽然我不认为仅在宇宙大爆炸上千万年的时间里就能出现生命,但确实这是一个有趣的想法。这同时也是一个很好的例子,使我们认识到为什么我们不应该认为地球上的生命故事是宇宙生命所拥有的唯一故事。

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