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    人類該去哪里尋找外星生命

    2009-09-30 06:18:10
    今日科苑 2009年11期
    關(guān)鍵詞:亞當(dāng)斯銀河黑洞

    阿 朗

    很多最新探測(cè)發(fā)現(xiàn)都指向“適居帶”,認(rèn)為在那里可能會(huì)找到外星生命。1976年美國(guó)海盜1號(hào)飛船在火星上降落,它并沒(méi)發(fā)現(xiàn)可支持“火星上存在生命”的明顯的生物活性跡象,而且海盜1號(hào)發(fā)回地球的照片,展示了一個(gè)荒涼、寒冷的世界。

    幾十年后觀念大變

    那么在33年后人們的觀點(diǎn)又發(fā)生了怎樣的變化呢?33年前人們認(rèn)為火星是地球以外唯一一顆可能曾有生命“安家落戶”的行星?,F(xiàn)在由于科學(xué)家在外太空發(fā)現(xiàn)大量有可能存在生命的天體,人們對(duì)宇宙生命的觀念開(kāi)始發(fā)生轉(zhuǎn)變,認(rèn)為火星并非地球以外唯一一顆可能曾有生命存在的行星。

    因此,他們現(xiàn)在不只在一些地方尋找生命,正在“適居帶”里查找生命的痕跡,給除了地球以外的大量生命可以在上面繁衍生息的天體繪圖。這種生命居所可能在我們星系里、整個(gè)宇宙以及宇宙以外的其他行星和衛(wèi)星上。

    這方面研究的發(fā)展速度令人吃驚。就在2009年4月對(duì)土星的衛(wèi)星——土衛(wèi)二進(jìn)行的最新研究獲得的成果,展示出在這顆衛(wèi)星崎嶇不平的表面下隱藏著暖水海洋。在“卡西尼”號(hào)飛船看到有間歇泉噴發(fā)出來(lái)的水蒸氣從土衛(wèi)二表面冒出以前,從沒(méi)有人認(rèn)為這顆直徑大約是300英里的衛(wèi)星有什么與眾不同之處?,F(xiàn)在土衛(wèi)二跟木星的衛(wèi)星——木衛(wèi)二一樣,都是太陽(yáng)系里似乎存在液態(tài)水和構(gòu)成生命的物質(zhì)的地方。

    天文學(xué)家也在研究圍繞在其他恒星周圍的大量類地行星。從20世紀(jì)90年代開(kāi)始,他們已經(jīng)確定出大約340顆太陽(yáng)系外行星。其中大部分都是龐大的氣態(tài)行星,但是最近他們開(kāi)始搜索體積更小的世界。兩個(gè)月前,歐洲衛(wèi)星Corot發(fā)現(xiàn)一顆直徑是地球的兩倍的系外行星,美國(guó)宇航局的新“開(kāi)普勒”探測(cè)器也將在今年晚些時(shí)候,開(kāi)始搜索真正跟地球類似的行星。

    與此同時(shí),最近的發(fā)現(xiàn)顯示,微生物的忍耐性比我們認(rèn)為的更強(qiáng),這意味著即使那些跟地球不是特別相像的行星,可能也適合生物生存。這些發(fā)現(xiàn)說(shuō)明火星只是這項(xiàng)搜索邁出的第一步。宇宙中的適居帶似乎非常龐大,里面可能充滿了生命。

    太陽(yáng)系適居帶

    我們已知的尋找生命的導(dǎo)向原則是那里必須要有水存在。直到現(xiàn)在為止,這條原則一直讓科學(xué)家認(rèn)為,只有滿足以下條件的天體,才能成為生命的家園:適合的溫度、巖質(zhì)行星和表面擁有液態(tài)水。

    如果這樣考慮,這樣的世界只能存在于我們的太陽(yáng)系里。加州大學(xué)圣克魯茲分校的格雷格·拉弗林教授說(shuō):“如果根據(jù)一系列非常有利的氣候條件定義適居帶,那么你可以在太陽(yáng)周圍進(jìn)行搜索的范圍非常有限。當(dāng)氣候出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題時(shí),在距離太陽(yáng)比地球稍近的范圍內(nèi)和在距離太陽(yáng)比地球遠(yuǎn)大約30%的地方都有可能適合生命生存?!币歉鶕?jù)有沒(méi)有水的觀點(diǎn)來(lái)判斷,在我們的太陽(yáng)系里沒(méi)有其他地方適合生命生存。即使很多其他恒星也擁有太陽(yáng)系,但是正好位于適合生命生存的軌道上的行星少之又少。

    如果不是在地球上獲得一系列令每個(gè)人都意想不到的發(fā)現(xiàn),尋找適居帶的努力最終將得到一個(gè)令人倍感沮喪的結(jié)局。天體生物學(xué)是一項(xiàng)研究生命是如何在宇宙中出現(xiàn)和演變的專門(mén)學(xué)科。這個(gè)領(lǐng)域的先驅(qū)克里斯·麥克卡伊說(shuō):“每個(gè)人都不希望看到這種結(jié)果。人們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌變種并非從地球表面獲得食物、氧氣,也不依靠照射到地球表面的陽(yáng)光?!?/p>

    這些最新發(fā)現(xiàn)的生命形式——“極端微生物”生活的條件是如此惡劣,50年前的生物學(xué)家做夢(mèng)也想不到能有生命可在這種環(huán)境下生存。巨型管蟲(chóng)、螃蟹和小蝦喜歡生活在黑暗環(huán)境下、海面以下l英里深的地方和極熱的熱液噴口周圍。這些熱液噴口就是我們已知的“黑煙囪”,它不斷向海洋里噴出像煙柱一樣的黑色氫化硫。利用這種熱液噴口噴出的化學(xué)物生存下來(lái)的生物體不需要進(jìn)行光合作用。

    然而對(duì)麥克卡伊來(lái)說(shuō),這些生物并不是最令人感到興奮的極端微生物類型。他說(shuō):“它們?nèi)匀灰揽客ㄟ^(guò)陽(yáng)光間接生成的氧氣。”與之相比,更加引人注意的細(xì)菌是那些在很深的地下繁衍生息的類型。一種細(xì)菌生活在南非5英里深的金礦內(nèi)部。麥克卡伊說(shuō):“這些生物從我們從沒(méi)想到的來(lái)源獲得能量。南非極端微生物細(xì)菌是從巖石里不穩(wěn)定的放射性原子獲得能量。陽(yáng)光和地表水對(duì)它不起任何作用,這種情況非常令人吃驚?!?/p>

    極端微生物從非太陽(yáng)能源獲得能量的事實(shí),說(shuō)明外星生命也可能生活在類似環(huán)境下,在遠(yuǎn)離地表水和陽(yáng)光的地下很深的地方繁衍生息。麥克卡伊說(shuō):“可居行星并不一定非得像地球一樣。這些發(fā)現(xiàn)最大限度地?cái)U(kuò)展了我們對(duì)適居帶的理解?!?/p>

    說(shuō)來(lái)也巧,這項(xiàng)極端微生物發(fā)現(xiàn)跟以前的研究結(jié)果正好相符,以前的研究顯示,太陽(yáng)系可能擁有很多人們以前根本沒(méi)有想到的溫暖潮濕的地區(qū)。20世紀(jì)90年代發(fā)射升空的“伽利略”探測(cè)器收集了大量可信證據(jù),證明木星的大衛(wèi)星——木衛(wèi)二寒冷的地表下?lián)碛幸粋€(gè)球形液體海洋。美國(guó)宇航局剛剛宣布要在2027年重返那里,進(jìn)行更加細(xì)致的研究。

    最近在土衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)的間歇泉,再一次驚醒了行星科學(xué)家,使他們想弄清楚是否在太陽(yáng)系周圍有更多這種熱鬧地帶。這些地方缺少陽(yáng)光,跟地表沒(méi)有聯(lián)系,但是一些生命顯然非常喜歡這樣的環(huán)境。麥克卡伊說(shuō):“當(dāng)你在木衛(wèi)二和土衛(wèi)二地表下發(fā)現(xiàn)液態(tài)水,并把它與我們對(duì)陸地極端微生物的理解結(jié)合在一起時(shí),你就會(huì)明白為什么‘適居帶的定義必須發(fā)生改變了?!?/p>

    銀河適居帶

    天體生物學(xué)家開(kāi)始留意我們周圍的星系后,尋找適居帶的范圍開(kāi)始變得更廣。銀河包含大約2000億顆恒星。現(xiàn)在我們只知道一小部分恒星擁有行星,這一小部分可能就包含無(wú)數(shù)個(gè)世界。

    紅矮星是迄今為止在我們的銀河系里發(fā)現(xiàn)的最為普通的恒星,以前科學(xué)家曾認(rèn)為在這些地方可能不會(huì)找到類地行星,但是最新研究結(jié)果正好與之相反。極端微生物告訴我們,生命或許能在不太跟我們的地球一樣的行星上生存下來(lái)。除了這些好消息以外,還有一些壞消息。因?yàn)橄裥窍档奶?yáng)系擁有自己的適居帶,因此要找到這樣的行星并不容易。并非所有星系都適合生命生存。澳大利亞國(guó)立大學(xué)的天體生物學(xué)家查爾斯·林維弗在2004年發(fā)表的一篇論文,把目光放到我們銀河系以外可能存在的危險(xiǎn)外星生物上。在這種情況下,最重要的因素是不能有水,活動(dòng)劇烈的龐大恒星與上述情況非常類似。

    研究顯示,星系中最明亮、最熱、最重的恒星對(duì)行星和生物都是至關(guān)重要的。它們是宇宙的關(guān)鍵性重元素的唯一來(lái)源,例如硅(地殼里超過(guò)四分之一的物質(zhì)都是硅)、鉀(對(duì)細(xì)胞活性至關(guān)重要)和鐵(我們血液里的這種元素負(fù)責(zé)攜帶氧氣)。這些元素為恒星鑄成了炙熱的核熔爐。龐大恒星以超新星爆炸的方式結(jié)束生命,這個(gè)

    過(guò)程會(huì)向太空噴發(fā)大量重元素,然后這些元素不斷結(jié)合,再次形成下一代恒星,并為行星形成播下種子。

    考慮到銀河的適居帶,林維弗在最初的論文中提出了重元素。從銀河中心向外,恒星形成的速度變得越來(lái)越慢,重元素的數(shù)量也與這些保持一致。林維弗認(rèn)為,當(dāng)太陽(yáng)在40億年前形成時(shí),外側(cè)三分之一的星系缺少重元素支持生命生存。自此以后,重元素變得分布越來(lái)越廣,現(xiàn)在只有銀河系最外緣含有的重元素還不足以形成類地行星。我們所處的位置有三分之二位于銀河的恒星圈內(nèi)。我們所在的位置正好位于銀河系中適于生命生存的區(qū)域中心。研究顯示,銀河內(nèi)部也不適合生命生存。

    龐大恒星促使適居帶形成的同時(shí),也限制了銀河適居帶的內(nèi)側(cè)范圍。超新星爆炸產(chǎn)生和釋放的重元素也釋放出大量高能放射物。例如伽馬射線、x射線和紫外線。這些恒星爆炸對(duì)距離恒星幾十光年的行星都能產(chǎn)生致命影響。銀河擁擠的中心地帶擁有大量龐大的恒星和超新星,因此這里進(jìn)化出復(fù)雜的生命形式并非不可能。不過(guò)目前要解決的首要問(wèn)題是,超新星爆炸會(huì)產(chǎn)生多壞的影響。

    林維弗和他的同事們認(rèn)為,放射物毒害使銀河內(nèi)側(cè)20%的地方無(wú)法支持生命生存,這個(gè)區(qū)域包含大約星系中的一半恒星。密歇根大學(xué)的弗瑞德·亞當(dāng)斯說(shuō):“你一直在尋找一種美好地帶。這些地方距離恒星不遠(yuǎn)不近,能確保重元素的含量不致過(guò)低?!钡倾y河非常龐大,因此亞當(dāng)斯指出要合理提出設(shè)想。他說(shuō):“最糟糕的情況就是,在一到多種因素的影響下,銀河中適合生命生存的地帶不斷減少?!?/p>

    銀河中的適居帶數(shù)量主要根據(jù)生命對(duì)強(qiáng)劑量的放射物如何做出反應(yīng)而定。我們或許已經(jīng)獲得被封鎖在地球上的化石里的信息。堪薩斯州立大學(xué)的艾德里安·米洛特說(shuō):“每隔6200萬(wàn)年,地球上的生物多樣性就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。古生物學(xué)家已經(jīng)建立大量數(shù)據(jù)庫(kù),儲(chǔ)存所有動(dòng)物化石記錄。通過(guò)這些數(shù)據(jù),你能看到隨著時(shí)間推移,生命力會(huì)發(fā)生什么變化?!?/p>

    他的研究有力地支持了其他科研組的研究成果,顯示出生命力下降,有時(shí)是生物大量滅絕,似乎遵循著一定的周期。米洛特把生物多樣性的改變跟我們銀河中的太陽(yáng)和行星運(yùn)動(dòng)聯(lián)系在一起。他說(shuō):“太陽(yáng)在圍繞銀河運(yùn)行的同時(shí),也會(huì)出現(xiàn)上下波動(dòng),讓星系平面舉起,然后再讓它落下。每一次太陽(yáng)升起,向銀河盤(pán)的北邊移動(dòng)時(shí),我們的生物多樣性就會(huì)下降。他注意到銀河的北側(cè)指向室女座星系,這是聚集在我們附近的一個(gè)龐大的星系。我們的銀河每秒向室女座靠近大約120英里。

    據(jù)米洛特說(shuō),當(dāng)銀河從星際物質(zhì)間通過(guò)時(shí),它前面會(huì)形成強(qiáng)大的沖擊波。沖擊波產(chǎn)生的高能粒子被稱作宇宙射線,這種射線能擾亂生物分子,破壞DNA,使它無(wú)法被修復(fù)。通常情況下銀河的磁場(chǎng)保護(hù)我們不被放射物傷害。但是每隔6200萬(wàn)年,太陽(yáng)就會(huì)向危險(xiǎn)區(qū)域的邊緣靠近。他說(shuō):“當(dāng)太陽(yáng)奔向銀河平面的北側(cè)時(shí),整個(gè)地球就會(huì)受到大量宇宙射線沖擊。所有恒星在星系里移動(dòng)時(shí),都會(huì)遵循類似的跳躍運(yùn)動(dòng),但是位于星系中心的恒星,跳躍的速度會(huì)更快。

    這種情況可能支持了林維弗的觀點(diǎn),他認(rèn)為這些區(qū)域包含復(fù)雜生命的可能性更小。但是生命也需要一定數(shù)量的放射物。放射物促使生物發(fā)生變異,而且大量滅亡也為進(jìn)化變異清掃了道路。該說(shuō)法支持了亞當(dāng)斯的觀點(diǎn)。米洛特總結(jié)說(shuō):“我們希望獲得足夠的放射物來(lái)促使新生命形式得到發(fā)展,但是我們不需要很多放射物,以至于消滅整個(gè)地球。”

    臨時(shí)適居帶

    米洛特有關(guān)大量消亡的假設(shè)闡述了適居帶如何可以用空間進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)也可以用時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)他的假設(shè),有關(guān)生命存在的“何時(shí)”與“何處”這兩個(gè)問(wèn)題同等重要。在此過(guò)程中,超新星也扮演了重要角色。在大炸彈孕育宇宙之時(shí),新生的宇宙幾乎完全由氫和氦構(gòu)成。此時(shí)是形成行星的絕好時(shí)機(jī)而不是生命。

    碳、氧、鐵以及其他元素不得不等待恒星,尤其是大質(zhì)量恒星,通過(guò)核聚變形成更重的元素。這些已處理的元素在恒星風(fēng)或者超新星爆炸中逃離,隨后又被后代的恒星“捕獲”。以這種方式積累形成生命所需元素需要數(shù)十億年之久。整個(gè)宇宙已經(jīng)有137億年歷史,可能在最初的幾十億年時(shí)間里,宇宙完全是一個(gè)不適合生命居住的區(qū)域。

    一旦宇宙中充斥著大量重元素,形勢(shì)便會(huì)逆向發(fā)展,恒星孕育生命的能力也遭到限制。體積中等的恒星——太陽(yáng)壽命為100億年,此時(shí)的它大約已經(jīng)“星到中年”。在另一個(gè)50億年時(shí)間里,太陽(yáng)將膨脹成一顆紅巨星并吞噬我們的地球或者烘烤地球表面使其凝結(jié)。在最短10億年時(shí)間里,太陽(yáng)逐漸增加的發(fā)光度可能讓地球變成生命無(wú)法承受的所在。亮度更高、質(zhì)量更大的恒星以更快的速度消耗它們的核燃料,它們可能更快速地燃燒殆盡,允許復(fù)雜生命進(jìn)化。

    慶幸的是,暗淡的紅矮星能夠潛在地支持類似地球的行星在很大程度上孕育臨時(shí)適居帶。在這些恒星中,亮度最低同時(shí)也最“節(jié)儉”的成員壽命可能達(dá)到10萬(wàn)億年之久,是太陽(yáng)的1000倍。當(dāng)前的研究顯示,宇宙的擴(kuò)張可能是永久性的。如果事實(shí)果真如此,我們熟知的宇宙充滿恒星同時(shí)也可能充滿生命的。在永無(wú)止境的冰冷、黑暗的虛無(wú)狀態(tài)將只是一個(gè)瞬間。是否再一次感到可怕?別擔(dān)心,最新物理學(xué)理論指出,另一個(gè)適居帶將允許生命在最后一顆恒星死亡之后繼續(xù)存在下去。

    多元宇宙適居帶

    目前,最大的適居帶并不是我們認(rèn)為中的宇宙,而是假設(shè)中的宇宙中的宇宙,也就是宇宙學(xué)家所說(shuō)的多元宇宙。在我們的宇宙變得一片昏黑之后,另一個(gè)或者多個(gè)宇宙將負(fù)責(zé)將生命之火繼續(xù)傳遞下去。

    通常所說(shuō)的宇宙是指我們能夠觀察到的一切,其中包括控制它的物理學(xué)定律。數(shù)量驚人的宇宙可能正如科幻小說(shuō)和影片所描述的那樣,而我們這個(gè)宇宙只是千千萬(wàn)萬(wàn)宇宙中的一個(gè)?,F(xiàn)在,宇宙學(xué)家正利用一項(xiàng)名為“暴脹”的理論創(chuàng)建多元宇宙模型。

    當(dāng)前有關(guān)早期宇宙的最重要模型——暴脹宇宙論認(rèn)為,整個(gè)可以觀測(cè)到的宇宙開(kāi)始于一個(gè)小斑點(diǎn)。這個(gè)斑點(diǎn)位于一個(gè)由大爆炸產(chǎn)生的可能永不消逝的存在物。在大爆炸后10至30秒的時(shí)間里,這個(gè)斑點(diǎn)經(jīng)歷了一個(gè)超高速擴(kuò)張時(shí)期,因此才有“暴脹”之說(shuō),擴(kuò)張之后的宇宙形成我們現(xiàn)在看到的一切。雖然聽(tīng)起來(lái)非常怪異,但這個(gè)模型擁有一些合理的觀測(cè)上的支持。

    相比之下,一些宇宙學(xué)家的步子邁得更大一些,在他們看來(lái),暴脹也可以在其他時(shí)間在其他地方出現(xiàn),當(dāng)時(shí)發(fā)生了其他創(chuàng)世時(shí)刻并隨后經(jīng)歷自身的暴脹,成為單個(gè)的小型宇宙。物理學(xué)家將這種增殖現(xiàn)象稱之為“永恒暴脹”。這種永恒性導(dǎo)致單個(gè)宇宙數(shù)量達(dá)到近乎無(wú)窮多的程度,每一個(gè)宇宙都擁有屬于自己的物理

    學(xué)定律。這種現(xiàn)象與弦理論相當(dāng)怪異的預(yù)言相吻合。弦理論是一種基礎(chǔ)物理學(xué)模型,認(rèn)為可能存在大約10500組不同的定律。

    弗瑞德·亞當(dāng)斯表示:“在這些宇宙中,部分宇宙的地心引力可能比我們所在的宇宙大或者小。其他宇宙控制原子和分子的電磁力可能存在差異。其他不同類型宇宙的生命形成過(guò)程可能呈現(xiàn)出戲劇化。”

    適居帶存在擁有更大可能性

    雖然尚未發(fā)現(xiàn)存在這些多元宇宙的證據(jù),但這并不能阻止理論學(xué)家對(duì)此進(jìn)行各種各樣的推測(cè)。在我們生存的宇宙,物理學(xué)定律似乎經(jīng)過(guò)恰到好處的校準(zhǔn),以允許擁有穩(wěn)定軌道的長(zhǎng)壽恒星、行星以及允許復(fù)雜化學(xué)過(guò)程發(fā)生的分子存在。所有這些似乎都是形成生命的前提條件。亞當(dāng)斯說(shuō):“人們經(jīng)常問(wèn)的一件事情是其他宇宙的恒星習(xí)性。如果是一些無(wú)法形成恒星的宇宙,它們可能就是一個(gè)個(gè)不毛之地?!?/p>

    亞當(dāng)斯嚴(yán)肅對(duì)待這個(gè)問(wèn)題,并開(kāi)始一項(xiàng)有關(guān)“另類”物理學(xué)以及影響恒星形成的研究。他說(shuō):“我決定進(jìn)行一次實(shí)實(shí)在在的計(jì)算,看看能否將所有這些推測(cè)歸結(jié)為一個(gè)適當(dāng)?shù)膯?wèn)題。4個(gè)基本力(重力、電磁力以及強(qiáng)弱核力)的每一個(gè)均擁有一種類型的理論按鈕,這個(gè)按鈕可以調(diào)大和調(diào)小以改變強(qiáng)度。我決定對(duì)一系列理論上的恒星模型進(jìn)行計(jì)算,以確定多大的力孕育了工作恒星?!?/p>

    計(jì)算結(jié)果令很多人驚訝不已。亞當(dāng)斯說(shuō):“很多人認(rèn)為只有數(shù)量極少的氣泡宇宙擁有支持生命存在的條件?!眮啴?dāng)斯的計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn),功能恒星在物理學(xué)變異方面較任何人認(rèn)為的更具彈性。由于恒星是生命形成的前提條件,這些發(fā)現(xiàn)暗示生命適居帶的存在擁有更大可能性。

    亞當(dāng)斯的四分之一模型能夠孕育出長(zhǎng)壽恒星,但同時(shí)也提出一個(gè)非常重要的告誡。亞當(dāng)斯并未指出在一個(gè)隨機(jī)選中的小型宇宙中,任何給定強(qiáng)度的重力或者電磁力擁有多大形成恒星的可能性。他說(shuō):“你需要的是將我所做的工作與一個(gè)多元宇宙的可能性分布結(jié)合在一起?!睋Q句話說(shuō),我們需要了解有關(guān)小型宇宙物理學(xué)定律變異的統(tǒng)計(jì)學(xué),在暴脹宇宙論中,并不存在指導(dǎo)科學(xué)家選擇有關(guān)小型宇宙物理學(xué)的原則。

    黑洞孕育新宇宙

    加拿大安大略省沃特盧的普里美特理論物理學(xué)研究所、理論物理學(xué)家李·斯莫林提出一個(gè)富有爭(zhēng)議的想法,即對(duì)其他宇宙進(jìn)行可以測(cè)試的預(yù)測(cè)。在此過(guò)程中,斯莫林讓有關(guān)適居性的研究較亞當(dāng)斯的推斷相比更為理想。

    上世紀(jì)90年代初,斯莫林提出了一個(gè)多元宇宙模型,這個(gè)模型在很大程度上有別于暴脹宇宙論的小型宇宙。他的模型關(guān)注的是黑洞歪曲時(shí)間和空間的方式。自上世紀(jì)60年代以來(lái),一些理論學(xué)家便開(kāi)始傳播這一想法,當(dāng)時(shí)一顆大質(zhì)量恒星塌陷成一個(gè)黑洞,黑洞可能孕育出一個(gè)新的宇宙。斯莫林的研究一直建立在這一想法基礎(chǔ)之上。

    黑洞產(chǎn)生的宇宙在很大程度上有別于與永恒暴脹有關(guān)的宇宙。在暴脹這種情況下,有關(guān)一個(gè)宇宙與另一個(gè)宇宙的物理學(xué)之間沒(méi)有任何聯(lián)系。斯莫林指出,這個(gè)黑洞模型在很大程度上趨向于確定類型的物理學(xué)。他說(shuō):“任何產(chǎn)生更多黑洞的宇宙都將形成更為危險(xiǎn)的宇宙。它的物理學(xué)將遺傳給自己的女兒?!弊鳛榻Y(jié)果,應(yīng)該存在一個(gè)類似于自然選擇的過(guò)程,這一過(guò)程更青睞在物理學(xué)方面能夠形成更多黑洞的宇宙。類似這樣的宇宙成為多元宇宙的統(tǒng)治者。

    斯莫林的模型擁有兩大重要優(yōu)勢(shì)。首先,它解釋了我們的宇宙為何擁有當(dāng)前的物理學(xué)定律,類似我們的宇宙形成可產(chǎn)生黑洞的大質(zhì)量恒星,這些宇宙在很大程度上被選中。其次,它解釋了為什么我們的物理學(xué)定律允許生命存在,原因在于:允許恒星存在的元素恰好與允許地球生命生物學(xué)存在的元素一致。

    實(shí)際上,斯莫林的模型還擁有第三個(gè)優(yōu)勢(shì)。斯莫林指出,他的黑洞多元宇宙假設(shè)能夠進(jìn)行檢驗(yàn)。能夠孕育最多數(shù)量黑洞的宇宙也擁有最多后代,我們的宇宙應(yīng)該是形成黑洞的最理想選擇。斯莫林的假設(shè),包括有關(guān)宇宙暴脹以及最重穩(wěn)定中子星質(zhì)量的想法一直獲得相關(guān)支持。他說(shuō):“這一理論是可以驗(yàn)證的。如果觀測(cè)結(jié)果與我的預(yù)測(cè)相矛盾,這一理論就是錯(cuò)誤的?!比绻鼓质钦_的,便說(shuō)明我們不僅僅生存于一個(gè)宇宙,而是一個(gè)完整的可能充滿生命的多元宇宙,即一個(gè)不受束縛的適居帶。

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    讀者(2022年23期)2022-12-06 11:01:10
    HAYDON黑洞
    銀河
    問(wèn)銀河
    去銀河洗澡
    銀河升起
    布達(dá)拉(2020年3期)2020-04-13 10:00:07
    5500萬(wàn)光年之外的“黑洞”,是如何被拍到的
    黑洞什么樣,有圖有真相
    給自己一次失敗的機(jī)會(huì)
    給自己一次失敗的機(jī)會(huì)
    工友(2018年5期)2018-05-18 01:11:29
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