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第32章 揭秘外星人(4)

务天文学家们一直以来都在致力于发现外星微生物存在的证据,在火星上、木卫二上……太阳系内一切有条件的地方都是他们寻找的对象。但最近几年最激动人心的外星生命探索的进展却是在地球上完成的。外星生物学家来到地球最恶劣、最极端的地方,在智利最干燥的阿塔卡马沙漠中、在环境最恶劣的岩洞里、.在南极洲的千年冰架下面、在几千米的深海下面、在几万米的高空上,他们发现了i形形色色的与世隔绝的细菌它们生命力之顽强令科学家惊叹不已。在南极的古..老冻岩中有一种细菌舒舒服服地躲在石头表面下多孔的空间里,活得跟花店橱窗里的牵牛花一样旺盛;法国科学家曾在太平洋底3000米处,水温高达250T的热泉口,发现多种细菌;1969年降落月球的“阿波罗12号”太空船,收回了两年半前无人探测船“观察家三号”留在月球上的相机,竟然发现其底部有地球上的微生物“缓症链球菌”,这种来自地球的微生物,在几近真空、充满宇宙射线的月球表面生存了两年半!

许多种类的细菌无需空气,它们或是通过分解(而不是氧化)有机食物,或是从硫酸盐或硝酸盐等氧化合物而不是从空气中获得氧;有的细菌通过转换铁化合物和硫来保持生命的延续,生存下来;有的细菌在沸水中滋生;有的细菌则在0T以下的盐水中生存;有的细菌在不可思议的高压下存活。看上去,多数细菌的生命是永无止境的某些细菌的孢子可以休眠几千年。

它们生命的潜能与地球上其他生命的潜能完全或者几乎不同。正是这一不同,向我们暗示着生命的另一种可能或许是生命在宇宙间其他星球上的另一种可能。

无数中的生命形式

既然地球细菌展现了如此丰富的生命形态那么宇宙中的生命该有多少种可能性呢?地球上的生命都是由核酸和蛋白质组成的但这是否是生命存在的惟一形式?可以有基于别的化学基础而发展起来的其他生命吗?

这个问题无疑是对生物学家的一项重大挑战。因为地球上的“蛋白质生命”是以碳元素为基础的,一些科学家于是翻开元素周期表,看看哪一种元素的性质与碳最为相似一当然是同一族中的硅。硅基生命甚至可以不摄取有机物而只从宇宙空间中吸收星光维持生命,他的身体是由多数光线粒子和少数物质粒子组成,物质粒子在必要时也可以转化成光线粒子。可以设想,既然我们这些以碳为基础的生物呼出的废气是二氧化碳,那么火星上那些以硅为基础的生物’呼出的自应是硅和氧的化合物一二氧化硅。二氧化硅其实就是我们平时在沙滩上所见的沙’也就是说这些火星生物在呼吸时所喷出的是沙粒!

还有一些科幻作家留意到元素周期表中的硫与同一族的氧在性质上有不少相似之处。那是否表示,在一些较高温的星球上(硫在地球上的室温时是固体)生物呼吸所需的氧气可以被硫所代替?

此外,水是一切蛋白质生命所必需的溶液和介质。有没有一种其他化合物可9以取代水的地位呢?有!那就是氨。由于氨在冰点以下仍是液体一些科幻作家I遂推想,在一些寒冷的巨型气态行星的表面下,可能存在着由氨组成的海洋而细S洋中则充满着以氨为介质的生命形式。

以上都只是个别的、零星的构想真正对问题作出全面性的考察和系统性的分析的,是着名生化学家阿西莫夫所写的一篇文章《并非我们所认识的》。他在文中提出了六种生命形态:

一、以氟化桂酮为介质的氟化硅酮生物;I二、以硫为介质的氟化硫生物;三、以水为介质的核酸/蛋白质(以氧为基础的)生物;四、以氨为介质的核酸/蛋白质(以氮为基础的)生物;五、以甲烷为介质的类脂化合物生物;六、以氢为介质的类脂化合物生物。

其中第三项便是我们所熟悉的——亦是我们惟一所认识的——生命。至于第一、第二项,是一些高温星球上可能存在的生命形式,另外,地球上曾经出现过的那些生活在硫矿里的、厌氧的古细菌就很有可能是以硫作为自己生命的介质;而第四项至第六项则是一些寒冷星球上可能存在的生物形态。

宇宙中的生命可能有着不同的化学基础使我们认识到,生命对环境的适应能力各有不同一所谓“甲之熊掌,乙之砒霜”,我们认为舒适宜人的星球对一些生物来说可能是酷热难耐,而对另一些则可能是寒冷难当。

不可思议的设想

然而科幻作家仍不满足于生命的这些多样性,他们在各自的作品中充分发挥了想像力,为我们创造出一些更不可思议、但细想之下又似乎不无道理的生命世界。一些作家设想,在某些极寒冷的星球之上,可能存在着以液体氦为基础并以超导电流作联系的生命形式;另一些作家则认为,即使在寒冷而黑暗的太空深处,亦可能有一些由星际气体和尘埃组成,并由无线电波传递神经讯号的高等智能生物——霍耳的科幻小说正是这方面的代表作;还有一些想像力更丰富的作家甚至认为外星生命也许根本不需要化学物质基础他们可能只是一些纯能量的生命形式,比如一束电波。

最为有趣的是着名科幻作家福沃德所写的《龙蛋》,这部构思出色的作品描述了一颗中子星表面的生物。这颗中子星直径仅20公里,但表面的引力却等于地球上的670亿倍,磁场是地球的1万亿倍,表面温度达到8000多摄氏度。什么生物可以在这样的环境下生存呢?是由“简并核物质”组成的生物。所谓“简并”,就是指原子外部的电子都被挤压到原子核里去,因此所有原子都可以十分紧密地靠在一起,形成超密物质。中子星上的生物身高约半毫米,直径约半厘米体重却有70公斤,这是因为他们由简并物质所组成。此外他们的新陈代谢是基于核反应而非化学反应,因此一切变化(包括生老病死和思维)的速率都比人类快100万倍!

让我们来看一看一个医学院毕业生在毕业典礼上所作的有趣的讲演:在我们星系的另一边的什么地方有一个遥远的行星离一个其等级和温度都正合适的恒星恰好不远不近。此时此刻那上面有一个委员会正在开会研究着我们这f小小的偏远的太阳系。会议进行了一年之久,现已接近尾声了。那地方的智慧生物们正在一份文件上签名(当然是用某种数字),文件断言,说在我们这地方生命的事是不可思议的,而这地方也不值得来一趟远征。他们的种种仪器已经发i现,这儿存在最最致命的气体、就是氧气,这样一来什么戏都没了。

这并非纯粹的胡思乱想,厌氧生物在地球上就存在。对它们来说,氧气不但不是必不可少的反而是致命的“毒物”。对地球人类来说最重要的氧气尚且如此,我们还有什么理由认为只有与地球环境相当的星球才能产生生命呢?今天,类对外星生命的搜索虽然还是两手空空一无所得,但我们仍应坚持不懈地探手下去至少,它大大拓展了我们对宇宙生物原理的认识。

寻找外星人

外星人是人类对地球以外智慧生物的统称现在人类还不确定是否有外星人或外星生物的存在。

恒星演化和行星的形成生命只能出现在能发出光和热的恒星周围的行星上,但并非所有恒星都必然带有行星。星云说认为,恒星是从自转着的原始星云收缩形成的。收缩时因角动量守恒使转动加快又因离心力的作用星云逐渐变为扁平状。当中心温度达700万度时出现由氢转变为氦的热核反应,恒星就诞生了。盘的外围部分物质在这过程中会凝聚成几个小的天体——行星。

星云说可以合理解释许多观测事实,但也存在一些困难。另一方面,计算机理论模拟计算表明如果星云物质在收缩过程中没有角动量转移那结果不会形成一个中央恒星和周围一些小质量行星,而是会形成双星。在双星系统中即使形成行星,不用多久它们也会落人某颗恒星中或者被抛人宇宙空间,不可能长期在恒星周围存在。

看来大自然给原始星云两种发展的可能:物质保持它原有角动量,演化后形成双星;或者两者在演化过程中恰到好处地分道扬镳,结果生成中央恒星以及绕它运转的行星。

生成智慧生物的漫长过程

生物的进化是一种极为缓慢的过程,所经历的时间之长完全可以同太阳的演化过程相比。化石的研究发现,早在35亿年前地球上就已有了一种发育得比较高级的单细胞生物称为蓝——绿藻类。根据恒星演化理论以及对地球上古老岩石和陨星物质的分析知道太阳和地球的形成比这种生物的出现还要早10~15亿年。太阳系形成后大约经过50亿年之久地球上才有人类。

现在设想把每50亿年按简单比例压缩成1“年”。用这样的标度1星期相当于现实生活的1亿年1秒钟相当于160年。从宇宙大爆炸起到太阳系诞生,巳经过去了大约2年时间。地球是在第3年的1月份中形成的。3、4月份出现了蓝——绿藻类这种古老单细胞生物。嗣后,生命在缓慢而不停顿地进化。9月份地球上出现了第一批有细胞核的大细胞,10月下旬可能已有了多细胞生物。到11月底植物和动物接管了大部分陆地,地球变得活跃起来。12月18日恐龙出现了这些不可一世的庞然大物仅仅在地球上称霸了一个星期。除夕晚上11时北京人问世了,子夜前10分钟尼安特人出现在除夕的晚会上。现代人只是在新年到来前的5分钟才得以露面,而人类有文字记载的历史则开始于子夜前的30秒钟。近代生活中的重大事件在旧年的最后数秒钟内一个接一个加快出现,子夜来临前的最后一秒钟内地球上的人口便增加了两倍。

由此可见地球诞生后大部分时间一直在抚育着生命但只有很短一部分时间生命才具有髙级生物的形式。

行星上诞生生命的苛刻条件

现在我们看到了智慧生物的诞生要求恒星必须至少能在约50亿年时间内稳定地发出光和热。恒星的寿命与质量大小密切相关。大质量恒星的热核反映只能维持几百万年’这对于生命进化来说是远远不够的。只有类似太阳质量的恒星才是合适的候选者,银河系内这样的恒星约有1000亿颗,除双星外单星大约是400亿颗。单星是否都有行星呢?遗憾的是我们对其他行星系统所知甚少但是确已通过观测逐步发现一些恒星周围可能有行星存在。考虑到太阳系客观存在,甚至大行星还有自己的卫星系统,不妨乐观地假定所有单星都带有行星。

有行星不等于有生命,更不等于有高等生物。关键在于行星到母恒星的距离必须恰到好处远了近了都不行。由于认识水平所限我们只能讨论有同地球类似环境条件的生命形式特别要假定必须有液态水存在。太阳系有八大行星,但明确处在能有条件形成生物的所谓生态圈内的只有地球。金星和火星位于生态圈边缘,现已探明在它们的表面都没有生物。

对一颗行星来说能具有生命存在所必须满足的全部条件实在是十分罕见的。太阳系中地球是独一无二的幸运儿。详细计算表明,在上述400亿颗单星中,充其量也只有100万颗的周围有能使生命进化到高级阶段的行星。

另一个限制条件是地外生命应该与地球上生命有类似的化学组成。天文观测表明,除少数例外,整个宇宙中化学元素的分布相当均匀,因而完全有理由相信在遥远行星上也能找到构成全部有机分子所需要的材料。事实上已经在不少地方发现了许多比较复杂的有机分子。因而可以认为,生命在某个地方只要理论上说可以形成实际上也确实会形成。于是银河系中就会有100万颗行星能有生命诞生不过每颗行星上的生命应当处于不同的进化阶段。

能找到外星人吗?

如果我们为100万这个大数目感到欢欣鼓舞的话认为找到外星人不成问题,那就高兴得太早了。对于地外高级生物只有当能同他们建立联系时才有意义。就人类目前的认识来看,无线电讯号是建立这种联系的唯一可行的途径,因而必须进一步探讨有多少个行星上居住了有能力发送这种讯号的文明生物。如果他们从存在以来一直在发送这种讯号,那就应该有100万个正在进行无线电发播的行星。但事实上不要说藻类就是人类在100多年前也还没有这种能力。另一方面技术已遭到破坏,以及本身已遭到毁灭的生命形态也是不会这样做的。请不要忘记,差不多在能发射无线电讯号的同时人类也研制成了大规模核武器’它们足以把地球上全部生物彻底毁灭掉。外星人会不会为失去理智的战争狂所支配而毁掉自己呢?这种可能性也许不能完全排除。

让我们又一次乐观地认为外星人有能力、有理智解决那些我们所担心的问题并假定他们在和平繁荣的环境中生活了100万年。由于科学技术极为发达生活充分富裕,他们必然会想到、也完全有能力耗费巨资来从事有重大意义的开创性研究其中包括试图同外部世界同类建立联系。他们在100万年内不停顿地向外界发送强有力的无线电讯号。这么一来在上述100万颗行星中,就有一小部分正在发播这种讯号,这部分所占的比例是100万年除以40亿年,即0.025%。

这意味着目前正在发送讯号的只有250颗。如果它们均匀地分布在银河系中,则相邻两颗之间的距离约为4600光年。人类发出的讯号要经过4600年才能送到离我们最近的外星人那儿。如果他们收到了并随即发出回答那要收到他们的回:

着我们还得再耐心地等上4600年!奥兹玛计划的联系对象离开我们只有十几光甲,这样做实在没有多大意义。要使计划变得有实际意义,必须监听4600光年范:围内每一颗类似太阳的单星是否在发出有含义的讯号。

要是更实际一点是,想想人类有历史记载的只有4000年。如果外星人只是/玍4000年长的时间内有能力进行无线电发播那么今天在向外界播发讯号的就只有一颗行星!于是,整个银河系中除地球外充其量也就再有一种文明生物在发送讯号,我们用射电望远镜在银河系内留心倾听这种讯号的种种努力就完全是徒‘劳无功之举的!

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