哈佛天文系主任:100多億年前,宇宙中曾經(jīng)到處是生命?

在《宇宙演化綱要》中,100多億年前的宇宙極早期就出現(xiàn)了生命大爆發(fā)。讀者最為關(guān)心的問題是:在現(xiàn)實(shí)宇宙的極早期,究竟有沒有生命,這個故事是完全杜撰的嗎?事實(shí)很可能不是,因?yàn)樵谟钪娲蟊ê笠磺Ф嗳f年,可能就已經(jīng)出現(xiàn)生命化學(xué)作用了。

宇宙極早期生命大爆發(fā)的設(shè)定源自哈佛大學(xué)天文學(xué)主任阿維·勒布,沒錯,就是那個說第一個星際來客奧陌陌是外星光帆偵察飛船的激進(jìn)科學(xué)家。原來我還以為他是最近幾年才激進(jìn)起來的,然而在看到他2014年的一篇論文后,才發(fā)現(xiàn)勒布先生可能一直都比較激進(jìn)。按照他這篇論文的邏輯,宇宙極早期階段很可能會充滿生命,那時候的宇宙才是生命真正的樂園。

這篇論文名叫《早期宇宙的宜居時代》,2014年9月9日發(fā)表在劍橋大學(xué)出版社在線網(wǎng)站上,后面附有網(wǎng)址,可參考。

勒布在論文中指出,從宇宙誕生約1000萬年開始,到大約100億年前,宇宙微波背景的溫度從100℃降到了0℃,從而使早期的巖石行星(如果有的話),無論其與母恒星的距離有多大,其表面都會擁有液態(tài)水,從而其化學(xué)性質(zhì)是宜居的。正如我在《宇宙演化綱要》中寫的:“在宇宙的極古時期,曾經(jīng)有一段低智生命的黃金歲月。好吧,實(shí)際情況是,宇宙生命的盛宴已過,現(xiàn)在只是殘羹冷炙而已。”

“宇宙溫度下降是個持續(xù)的過程,不會上一秒5000度,下一秒就零度了,所以在宇宙的極古時期,有那么三十多億年,準(zhǔn)確說是從大爆炸后一千多萬年開始,到大約100億年前,宇宙的平均溫度從100度左右降到了0度。這意味著在這么長一段時期內(nèi),宇宙中存在的每一顆行星,其表面溫度都讓液態(tài)水的存在變得可能,就像你用一鍋水煮湯圓,無論如何,水的溫度肯定就是湯圓表面的溫度,這就是所謂的湯圓背景溫度。所以這段時期實(shí)際是宇宙生命大爆發(fā)的時期,《宇宙演化綱要》稱之為宇宙極古期生命大爆發(fā),是整個宇宙歷史上生命最繁盛的時期,是不是個星球,哪怕就是小行星,甚至氣態(tài)行星的大氣層,只要有水,都有可能演化出生命?!?/p>
那么宇宙早期究竟有沒有巖石行星呢?我們知道,宇宙大爆炸的時候只產(chǎn)生了氫、氦以及痕量的鋰及更為痕量的鈹,其它重元素都是在恒星核融合及超新星爆炸,或中子星碰撞中產(chǎn)生的。而超新星爆炸和中子星都需要大質(zhì)量的恒星,大質(zhì)量的恒星生命周期又非常短,甚至可以只有一兩千萬年更或數(shù)百萬年,在宇宙極早期物質(zhì)密度遠(yuǎn)高于現(xiàn)在的情況下,大質(zhì)量的恒星非常容易形成,因此完全有可能在很早的時期就烹調(diào)出大量重元素,并最終在恒星周圍形成巖石行星。

勒布在進(jìn)一步分析了早期宇宙的條件后,認(rèn)為即使宇宙微波背景溫度降到0℃后的100億年前后的時間段,由于行星內(nèi)部放射性物質(zhì)衰變產(chǎn)生的熱量及潮汐加熱,星球仍可能在較長時間維持適宜生命生存的宜居環(huán)境,因而宇宙生命的出現(xiàn)最早可能會在100多億年前,而生命的化學(xué)作用更可能在宇宙剛剛誕生后的1000萬年到1700萬年就開始了。

是不是石破天驚,讓您腦洞大開?《宇宙演化綱要》正是根據(jù)勒布的這項(xiàng)研究,爆開腦洞,創(chuàng)造了宇宙極早期生命大爆發(fā)這一驚人的概念,描繪了一幅波瀾壯闊、氣勢恢宏的宇宙早期生命演化圖景,提出了許多腦洞爆開,令人捧腹卻又回味深長的宇宙法則,如宇宙手指假說、文明趨善法則、碳能守恒定律、宇宙熵法則等,這些概念可以說新奇到你的腦洞已經(jīng)完全不夠用了。

《宇宙演化綱要》是一部軟硬結(jié)合的科幻作品,相信在看了本文的介紹之后,你可能已迫不及待想要一讀了,那么還等什么呢?馬上點(diǎn)擊《宇宙演化綱要》,進(jìn)入生命、智慧、文明、時間及整個宇宙演化的極超腦洞世界吧,也可進(jìn)入本號主頁找到帶“極超腦洞科幻”的標(biāo)題,或下方“了解更多”閱讀。
參考:
DOI:doi.org/10.1017/S1473550414000196,劍橋大學(xué)出版社在線出版:2014年9月9日