宇宙演化中的能量变化,是不是生命存在的关键呢?为什么?
我们知道,宇宙一开始并没有类似于生命的东西。宇宙大爆炸之后,宇宙中甚至没有原子! 从热而密集的原始物质和辐射,到最初的原子和一切,从非生命到生命,我们已经掌握了进化过程中的许多步骤,今天我们将从宇宙的开始到生命的诞生,看看能量的变化是如何给我们带来这一切的! 当温度降到低到足以使原子核电离时,质子和中子就会结合在一起,形成更重、更稳定的原子核。如果有足够的活化能(能量和密度),此时的原子核将继续融合成更重和更稳定的元素!这就是为什么我们的原子核会被认为是最稳定的。
事实上在这一点上形成氦-4是此时核聚变元素的极限,因为宇宙正在快速冷却和膨胀,以至于没有足够的时间来融合元素! 但是随着能量的不断下降,宇宙中的粒子有了另一种更紧密的结合方式:原子核和电子可以结合在一起,宇宙第一次形成了中性原子。海格力斯星系距离地球4光年,它是我们在宇宙中的邻居星,通过观察邻居,科学家们注意到,生命存在于宇宙中是如此的结果,影响因素之多绝对惊人,需要有一个合适的星球,一个适合太阳的,处于旋臂合适位置的银河系的肠子,这一切似乎是一个奇迹,它走到一起。
宇宙中充满了数以百万计的星云,而每个星云又充满了数以千计的星系,总数多达10万亿颗。为了把这个天文数字看清楚,想象一下,如果把10万亿枚硬币并排放在一起,就相当于从地球到半人马座阿尔法星的125次路程。
这里需要知道的是,只有当宇宙足够冷的时候,核子和电子才能结合。如果能量太高,中性原子会被高能光子电离成离子和电子。只有当周围的辐射、温度和粒子能量低于电子和原子核的结合能时,才能形成中性原子。通过这一系列的过程,我们不难发现,许多过程是自发发生的,一旦周围的能量低于某个阈值,物质就会以较低的能量状态结合在一起。有些过程需要一定的激活能量才能跨越阈值,导致物质总体上处于更稳定的状态。
2024-11-08 广告