在大約100~160億年以前,宇宙尚未成形。沒有星系,沒有恆星,也沒有生命。無邊無際的太空一片漆黑,宇宙中只有氫和氦。“大爆炸”已經過去,宇宙空間中微弱地迴響著這驚天動地事件的餘音,這事件或許是宇宙的創世,或許是宇宙前身的灰燼。
基本介紹
- 中文名:眾星熠熠
- 時期:100~160億年
- 相關:大爆炸
- 特點:宇宙中只有氫和氦
- 引申義:指到場的明星們光彩照人
恆星的形成,紅巨星的形成,行星的誕生,紅巨星釋放過程,下一代恆星與行星,地球上生命的形成,原始大氣層,有機物形成,有機物演變與生命的誕生,植物產生,生命進化,環境演變與人的出現,
恆星的形成
但氫、氦氣體並非均勻分布。偶爾,在這一片黑暗的某些地方,聚集著比通常更多的氣體。這些氣團以不易察覺的速度在增大,消耗著周圍的物質,靠引力吸引著越來越多的近傍氣體。隨著氣團質量的增加,受到不可抗拒的引力,從而導致氣體壓縮,壓縮導致了氣體球中心原子的劇烈碰撞。溫度變得非常高,使組分中氫原子的電子脫離了質子,由於質子都帶有相同的正電荷,它們一般是相互排斥的。但是,過了一個時期,氣體球中心溫度變得非常之高,使得質子以非同一般的能量碰撞,這種能量極大,突破了圍繞著質子的電斥勢壘。一旦突破,把原子核團聚在一起的核力就開始起作用了。從簡單的氫氣里產生了只比氫略為複雜的下一種原子——氦。在四個氫原於合成一個氦原子過程中,還剩餘了少量的能量。這個能量從氣體球里慢慢地傳到氣體球的表面,並輻射到空間。氣體球就發光了。第一顆恆星形成了。天空中出現了光亮。
恆星演化了數十億年,在它們內部深處慢慢地將氫轉化成氦,將微小的質量差異轉變成能量,使天空充滿著光亮。可是在當時,還沒有任何行星吸收恆星的光能,也沒有任伺生命形態去讚美蒼天的光輝。
紅巨星的形成
但是,氫不可能無休止地轉化為氦。終於,在溫度高得足以克服電斥力的恆星內部,所有的氫都消耗完了。恆星的火焰象爐子剛添上煤一樣暫時被壓了下來。內部壓力再也不能支持恆星外層的巨大重量了。恆星重又繼續它們的坍塌過程。這個過程曾在幾十億年前由於核火焰的爆發而中斷。 在進一步收縮時,達到了更高的溫度,高得連氦——前一階段核反應的餘燼——也變得不穩定而可以用作星星燃料了。在恆星內部出現了更為複雜的核反應,這時恆星膨脹成了紅巨星。氮被轉化成碳,碳轉化成氧和鎂,氧轉化成氖,鎂轉化成矽,矽轉化成硫,一直沿著元素周期表的程式上去,那是一種大規模的恆星鍊金術。廣泛和錯綜複雜的核反應構成了某些原子核。其它的原於核則結合形成了更為複雜的原子核。還有一些原子核分裂了或者與質子結合構成了略為複雜的原子核。
行星的誕生
紅巨星釋放過程
但是紅巨星表面的引力較小,因為它的表面已由內部向外膨脹。紅巨星的外層慢慢地散失到星際空間,使星際空間的碳、氧、鎂、鐵等所有比氫、氦重的元素豐富起來。在某些情況下,恆星的外層慢慢地象洋蔥那樣一層層地剝去。在另一些情況下,一次極大的核爆炸震撼了星體,以非常的速度把恆星外層的大部分拋入星際空間。無論是散漏還是爆炸,無論是慢慢地散失還是快速散失,恆星材料重新噴回到黑暗空間的稀薄氣體中,而恆星本身原來正是來自這些氣體。
下一代恆星與行星
然而在那兒,下一代恆星正在誕生。氣體的凝聚再次使它們緩慢的引力樞軸轉,漸漸地把氣體雲再次變成恆星。但是,這些新的第二代和第三代恆星卻富於重元素,那些都是它們星星祖先的遺產,在恆星形成時,他們附近也形成了較小的凝聚物,這些凝聚物太小了,無法產生核火焰和變成恆星。它們是小而冷的密集的物質團塊,自己不會發光,而是被恆星的核火焰所照亮。這些不引人注目的團塊變成了行星:有些巨大的氣態行星主要是由氫氦組成,冷冰冰地遠離母星;另一些小而溫暖的行星,它們的氫和氦緩慢地、大量地逸入太空,形成了另一類的行星:它們由岩石、金屬構成,具有堅硬的表面。
地球上生命的形成
原始大氣層
這些小小的宇宙碎片在凍結和加溫中,釋放出少量在行星形成過程中來不及逸失而殘存在其內部的富氫氣體。有些氣體在表面上凝集,形成了原始海洋,其它的氣體停留在地表上空,形成了原始大氣層。原始大氣層不同於今日地球的大氣層,它是由甲烷、氨,硫化氫、水和氫組成的,這些成分會給人類帶來不愉快和呼吸困難。可是在當時還談不上有人類呢!
有機物形成
星光照射在這樣的大氣層上,太陽驅使著風暴,產生電閃雷鳴。火山噴出熾熱的熔岩,加熱著靠近地表面的大氣層。這些過程擊碎了原始大氣層的分子。但它們的碎片又重新組合成越來越複雜的分子,落進原始海洋。在那兒,它們相互作用,偶然落在泥土上的,則經歷了令人目眩的分解、再合成,和轉化的過程,在物理和化學規律的推動下,它們慢慢地變成越來越複雜的分子。過了一段時間,海洋的成分就變得好似一鍋溫熱而稀薄的肉湯。
有機物演變與生命的誕生
在這鍋肉湯里,無數種複雜的有機分子在生成,在消失,有一天終於出現了一種能粗略地複製自己的分子,這是一種勉強能引導它附近的化學過程以產生類似它本身的分子,一種樣板分子、一種藍圖分子、一種自我複製分子。這種分子的效率並不高,它的複製品也不甚準確。但不久,它在早期的海洋里就超過其它分子,獲得了意義深遠的優勢。那些不能複製自己的分子沒有這種優勢。面那些能自我複製的則具有這種優勢。複製分子的數量大大地增加了。
隨著時間的推移,複製過程更精確了,海洋中的其它分子被再加工,形成象七巧板似的玩具拼板部件,來適應複製分子。能進行自我複製分子在數量上的細小和微不足道的優勢很快就以幾何級數擴大,成為海洋中占支配地位的過程。
越來越複雜的複製系統出現了。那些複製得更好的系統生產出較多的複製品。那些複製得不那么好的系統生產出較少的複製品。不久,大多數分子組成了分子集合,組成自我複製系統。這並不是因為任何分子具有一閃之念或出於某種靈性的需求或渴望,而僅僅是因為能進行複製的分子創造了這一切。不久複製過程就改變了行星的面貌。最後,海洋里便充滿了這些分子的集合體,它們不斷地形成、新陳代謝、複製……,形成,新陳代謝、複製……又出現了複雜的系統,分子集合體有了行為的表現,向複製組成塊更豐富的地方移動,避開已與它們鄰居結合的那些分子集合體。這種自然選擇形成了分子的篩網,選出了那些碰巧是最適合作進一步複製的分子集合體。
與此同時,那些用來產生複製體的各種組成塊、食物和後來複製品的組成部分又在不斷產生。它們的產生,主要依靠陽光和雷電,後者又都是靠附近恆星的能量推動的,恆星內部的核過程推動著行星過程,而行星過程則產生和延續了生命。
植物產生
食物來源逐漸枯竭,出現了一種新的分子集合體,它能用空氣,水和陽光在內部生產分子的組成地。最初的動物伴隨最初的植物產生。這些動物早期寄生於天賜之物,現在寄生於植物了。植物緩慢地改變了大氣的組成,氫逸失於太空,氨轉變成氮,甲烷轉變成二氧化碳。有世以來第一次,大氣中產生了大量的氧,氧是一種致命的毒氣,它能把所有自我複製的有機分子重新轉換成簡單的氣體,如二氧化碳和水。
生命進化
然而,生命戰勝了這一生死攸關的挑戰,在某些情況下,是用潛伏於缺氧的環境的方法取勝的。但適應力最強的變異體,則通過演化,不僅能生存於氧氣中,而且能利用氧氣,使食物在體內進行更有效的新陳代謝。
後來生物體產生了性別和死亡,這些都極大地提高了自然選擇率。一些生物體生出了堅硬部分,爬上陸地,並在那兒生存。產生更複雜的生命的步伐加快了。以後生物又學會了飛行。不計其數的四足獸在熱氣騰騰的叢林中咆哮。胎生而不是卵生的小動物也出現了,它們一生下來就是活動的,不再誕生到由四周硬殼包圍的早期海洋狀的液體複製物中了。它們靠敏捷、狡猾和不斷增長的、長期積累的知識生存。這種知識主要來自它們的雙親和自己的經驗,較少地來自遺傳。
環境演變與人的出現
與此同時,氣候在變化。陽光的照射、地球軌道、雲層、海洋、和極地冰帽的微小改變,都會產生氣候變化。氣候的變化消滅了整族整族的生物體,使那些一度微不足道的門類大量繁殖起來。
後來,地球又變冷了,森林區縮小了。棲息在樹上的小動物爬了下來在大平原上覓食,以求生存。它們直立起來,並開始使用工具。它們用自身的五官形成空氣的壓縮波來通訊聯繫。它們發現,有機物在足夠高的溫度下會和大氣中的氧結合,產生穩定的火焰。而社會交往又大大地加快了它們出生後的學習過程,集體狩獵發展了,書寫發明了,政治結構演化了,又出現了迷信、科學,宗教和技術,等等。
終於,出現了這樣一種生物,它的遺傳物質與本行星上其他生物的自我複製分子集合體沒有多大差異。他把這顆行星叫作地球。但是,他能夠思考自己的起源之謎,推測從恆星材料發展到今天他所走過的奇妙麗又曲折的道路。他是宇宙之物。
正在為自己而深思。他在考慮本身深奧未卜的將來。他稱自己為“人”。他是星星氏族的一員,並渴望著回到星星中去。