人類誕生是巧合嗎
人類無疑是地球上的幸運兒,地球誕生的45億年時間裏,第一次被一種哺乳動物給控制。在這個星球上,人類以及人類所飼養的牲畜,已經佔據到哺乳動物的96%,其他的野生哺乳類動物,全部還不到4%。
目前觀測到河外星系有10億個,而且每個星系有超百萬個恆星,也就是説像我們太陽系這樣的星系數不勝數。然而像地球這樣有合適的温度、合適的生態環境的星球,目前沒有觀測到。
從宇宙大爆炸,到地球的誕生,從地球上第一個單細胞到人類的出現,再從原始部落發展到今天的全球化,這麼漫長的138億年,無數的突變都有偶然性,地球在45億年間短短10幾萬年的時間裏,剛好誕生了人類,何其幸運。
幸運的地球
宇宙誕生於大爆炸(這是目前最認可的説法),在最初的0.01秒,温度達到1000億攝氏度,整個宇宙像充滿能量的海洋。
在宇宙温度下降的過程中,依靠萬有引力,電磁力,強核力以及弱核力,把茫茫宇宙當中的物質聚在一起,形成了天體,電磁力讓電子和原子形成了配對關係,形成了原子以及分子。
宇宙當中的這些恆星是如何形成的呢?這要歸功於萬有引力,宇宙當中把大量的原子吸引在一起,之後由於原子核温度過高,質子就留不住電子,失去電子的質子就形成了中子。質子和質子之間形成了穩定的氦原子,雖然過程中會失去質量,但是會釋放驚人的力量。隨着密度、温度不斷升高,然後古老的第一代恆星就被點燃了。
巨大的能量場對抗着引力的同時,也形成了眾多恆星,當某個區域內恆星越多,就會誕生星系,最終形成了我們現在的星辰大海。
當温度降下來,電子在不同軌道上圍繞質子轉動,每個電子都喜歡靠近質子的近軌道,但是質子身邊的位置是有限的,所以當看到其他質子有空位置的時候,電磁力就會安排多餘的原子補位,有時候兩個原子核會共享彼此外層電子。
氫原子以及氧原子就是在彼此補位的過程中形成的,分子其實就是原子們各取所需,大家雙贏的結果。
有了足夠多的分子之後,宇宙當中就形成了冰,土還有各類金屬,這就是行星的構成,我們的地球也是太陽的一顆行星。而氧氣、氮氣、二氧化碳、水蒸氣等較輕的氣體也在引力作用下包裹在星核外面,形成最原始的大氣層。
地球生命的形成
其實每個生命都是要從周圍環境當中逐漸獲取能量,並且對抗混亂無序。對於生命來説,能量非常重要,質子形成原子的時候,需要能量,原子形成分子的時候也需要能量。這些能量或許是引力提供的,也有可能是核力提供的,或者磁力提供的。
那麼我們的生命是如何誕生的呢?這是由很多幸運堆砌起來的,首先太陽與銀河中心的距離剛剛好,地球與太陽的距離也剛剛好,這個距離保證了引力的平衡,也保證了合適的温度。
同地球也有適合化學反應的液態水,如果是在氣態當中,原子沒有足夠的力相互結合,如果捱得太緊呢?原子之間無法實現流動,分子就實現不了組合。
地球擁有眾多的氫、氦、碳、金屬等元素,理論上來講,宇宙當中氫是最穩定的,其次是氦。地球無疑是各類化學元素的寶庫,在這些元素的作用下,形成了生命的最初形態。
一個生命是如何誕生的呢?首先要有一個細胞膜,同時還能夠實現自我的新陳代謝,其次還能夠自我複製。很幸運,這些細胞的誕生不但遇到了巨大的海洋,而且海洋底部噴發出來的温度與化學元素,給這些分子提供了最初的分子組合,最終依靠這些分子鍊形成了細胞膜。
這些細胞因為擁有了自我複製的能力,讓原核生物能夠繁衍生息,不再把自己侷限於海底裂縫當中。於是在地球誕生7億年之後,海洋當中誕生了生命。
對於這些生命來説,最大的威脅來自於宇宙的這些力,巨大的引力會讓彗星撞向地球。但是地球生物大滅絕絕大多是因為温室氣體,或者地球冰期引起的。
温室氣體太多,地球太熱,生物會被熱死;地球迎來冰期的時候,生物又會被凍死。只有温度適中的時候,生物才能夠繁衍。如果要想達到兩者平衡,離不開地球自身的碳循環。
地球就像一個巨大的空調,太陽給地球提供温度的時候,地球還需要把這些温度留在地球表面,這就需要二氧化碳和甲烷。
地球當中二氧化碳和甲烷的碳元素,就像空調的氟利昂。如果地球當中二氧化碳和甲烷氣體含量升高,就會導致氣温升高,那麼降雨量就會加大,碳元素就會大量流入海洋當中,氣體温度就會降下來。
這些碳元素流入海洋,隨後跟着板塊進入地球深處,隨之而來地球迎來冰期。這些地球深處的碳元素,只有等待地殼運動,導致火山爆發,這些碳元素又會以二氧化碳和甲烷氣體形態,進入地球當中,調節地球的温度。
但是由於原核生物的光合作用,產生了大量的氧氣,氧氣其實是藍綠藻等光合作用的副產品,但是大量的氧氣導致地球生物的大量滅絕,迫使它們不得不退回到海洋當中。
不僅如此,藍綠藻還吸收了大量的二氧化碳,導致地球温度下降,這也是地球冰期的另一個原因。地球温度的下降,導致地球大部分面積都被冰川覆蓋,遮蓋了陽光,也中止了光合作用。
只有等到海底火山的噴發,才能給地球帶來足夠的二氧化碳以及甲烷。隨着二氧化碳以及甲烷不斷增多,地球當中的氧氣含量才下降,地球才開始調高自身的温度。所有的地球生物,此時才僥倖逃過一劫。
面對氧氣,真核生物被篩選出來,它不但能夠吸收氧氣,而且還能夠釋放二氧化碳以及水,同時還釋放能量。同時它對地球氣温平衡也起到至關重要的作用,地球不再回到以前,大幅度氣温變化的年代。
人類的誕生
氣温的穩定,為人類的誕生創造了穩定的氣候環境。雖然宇宙與地球的反覆無常是偶然的,但是生物演化卻是大勢所趨。生物在不斷演化過程當中,不斷提高自身的複雜程度,有了更多的細胞,於是產生了分工更為明確的組織、器官等。同時發展出了神經系統,為人類的智能提供了先決條件。
寒冷的冰期過去之後,氣温逐漸轉暖。隨着智人人口的不斷增加,有限的土地提供不了,採集所需要的食物,之後人類開始進入了提高單位產量的農業社會。
之前的智人為了尋找食物,通常需要行走上百公里,把不同地段的植物果實,以及野生動物都收入囊中。當人類把地球上最大的野生動物長毛象,都吃滅絕的時候,發現荒原上能夠被捕獵的動物越來越少了。
之後人類開始馴化動物,種植農作物。在同等面積上,以採集為生的遊獵社會,每25平方公里才能養活一個智人,可是到了農業社會,每平方公里能夠養活20-30人,效率成百倍的增長。
隨着人口密度的加大,人類社會逐漸產生了等級制度,一部分人可以不用參與勞動,去尋找人類存在的意義。人們利用宗教解釋所看到的一些現象,在同一時期,有些地區試圖嘗試用新的方式去解釋宇宙,比如科學。
同時國家的誕生,也讓分工更加高效,人們通過收税的方式,培養國家戰爭機器,除了對外汲取資源,還能夠有效防禦外來襲擊。
科技的突變,也讓人類進入一個快速發展期,在之前的2000多年的時間裏,相比較於冰川末期,其實生活水平沒有太大的變化,所消耗的能量僅僅增長了7倍。
在過去200年的時間裏,當人類步入工業社會之後,能量增長了21倍。相比較於農業社會的光合作用,化石燃料極大提高了能量的利用效率。之後能量越來越便宜,這就鼓勵了更多的科技創新。
同時大量化石燃料的利用,增加了温室氣體。我們正在打破真核細菌給我們創造的舒適環境,打破了幾億年好不容易形成的碳循環平衡。
結束語
宇宙在大爆炸幾分鐘內就形成了138億年的樣子,之後宇宙當中產生了原子與分子,再往後有了恆星與星系。之後宇宙的複雜程度越來越高,最終誕生了我們賴以生存的地球。
地球恰好出現在合適的位置,以及擁有了豐富的液態水以及化學元素,為之後的生命提供了必要的條件。在生命不斷演化當中,逐漸出現了更加複雜的大型生物體,它們分工明確,形成了更為複雜的組織。地球迎來了人類的誕生。
對於整個宇宙來説,地球的出現非常偶然,相對於地球45億年,人類的20萬年,也非常短暫。然而人類似乎正在打破,幾十億年以來好不容易形成的碳平衡。