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创造了“大爆炸”一词,但一直挑战大爆炸理论的英国已故天文学家弗雷德·霍伊尔曾写过一部科幻小说——《黑云压境》。

虽然故事情节不算一流,但却描述了一种完全生活在太空中的生命——智慧星云。这些智慧星云来到太阳系,给人类文明带来了致命一击。

那么,有没有可能存在一种不需要任何行星或恒星作为家园,就可以在太空中自由“行走”的生物呢?

这个问题其实很难回答,因为科学对“生命”的定义还不是特别明确,我们甚至不知道是否还有其他生命形式。

我们所知道的是以水为反应介质的复杂碳基生命,但其余的呢?没人知道。

在这里我只能给出自己的答案:它不可能存在。

但是没有人可以绝对确定。我们只能根据已知的以化学为基础的生命必要条件,结合现代物理学中空间的条件,绘制出真正生活在太空中的“动物”,它们是难以形成和存在的。

物质和能量在太空中是很难得到的

假设生命是建立在物理和化学基础上的,那么它一定需要两个东西:原子和能量。这是基本的,否则就没有化学物质存在。

虽然这两种东西在太空中都很难获得,但我们所知道的太空中唯一持续的能量来源是来自恒星的辐射,这就是为什么地球上的生命出现在我们的太阳系中。

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图为:地球上的生命很难在太空中生存

原则上,我们可以想象生命在星系空间(比如太阳系)、绕恒星运行的空间中进化,但仍然存在问题事情。

地球大气层每立方厘米大约有10^19个分子(主要是氮气和氧气)。我们最好的真空实验室可以降低到每立方厘米10^12个粒子,大约是大气的百万分之一。

在月球上,也有一种微弱的气体悬浮在它的表面,大约有10^6个粒子,比我们实验室的真空还要稀薄一百万倍。

然而,星际空间平均每立方厘米只有一个粒子,通常是氢原子。虽然有些星云密度稍大,但在大多数情况下几乎什么都没有。

这是因为引力是物质的大集中器,正是引力将许多粒子聚集在一起,使它们可以相互作用。

在完全失重的太空中,很难长时间保持足够多的物质在一起,更不用说一个足以维持生命的复杂物质了。

现在,我们可以尝试通过想象生命在小行星或小卫星上发展,具有足够的引力来缓慢吸引原子,但不足以让生物逃脱,从而将其拼凑起来。

如果这些生物在微重力环境下进化,没有明显的大气层,它们可能会在太空中生存,但还有其他潜在的问题,比如生命可以在没有液体介质的情况下进化吗?没有液态就很难维持化学反应

如上所述,也许某些生命可能有在太空中生存的“孢子”,但无论生命是如何构建的,生命正常的化学反应在太空中做出回应是一项艰巨的任务。

首先,生命似乎需要液体。气体(或等离子体、电场等)本身无法维持任何类型的持久结构,而固体根本无法促进生命所需的那种复杂反应。

液体在整个宇宙中是相当稀有的。银河系中的大部分物质要么是热电离等离子体(如恒星),要么是极冷星际空间深处冻结的硬物质。

当然,我们可以想象其他生命形式,但对于地球上的生命来说,“液态”是必要条件,生命存在的方式非常狭窄,因为它需要一些必要的化学反应。

另外,在宇宙中,无论是化学形态,允许各种有序的规则相互作用条件是非常罕见的。

图为:灿烂的太空条件却严酷

星际空间条件严酷

宇宙空间不是太冷就是太热,充满了各种辐射和灼热的宇宙射线。这些能量能维持生命吗?答案是:也难。

在地球上,我们生活在一层温暖的空气下(由于重力的限制,空气本身是一种流体),而这层空气,连同我们的海洋和湖泊,限制了太阳辐射控制的通量。

陆地上的光合作用(直接或间接)驱动着地球上几乎所有的生命,它之所以能够这样做,是因为太阳的辐射不是特别强烈。

即使在地球的距离,暴露在未经过滤的太阳光线下也能杀死几乎所有生命。

相比之下,漂浮在外太空的生命体,他们必须能够吸收某种可用的能量,并将其转化为其功能所必需的形式。

然而,试图吸收这些能量却受到这些能量的威胁,它们会不断受到周围所有恒星突然爆炸的威胁,在这种不稳定的条件下几乎不可能有生命进化。

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图:假太空水母

最后

在影视作品中,我们经常会看到形形色色的外星生命,其中有一些可以在真空中存在,总能带给我们一些震撼。

不管怎么说,真正的“动物”生活在太空中真的是难以想象,但自然界有很多事情是我们难以预料的,所以我们不能说有些事情是不可能的。

或许真的存在这种生命,它们的DNA已经适应了严酷的太空,但它们不像书中描述的“太空牛”,而是像“太空水母”,至少现在还没有人知道。