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现代科学认为,我们的宇宙诞生于138亿年前,当时有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,我们的宇宙快速的向四周膨胀,经过漫长的时间,宇宙才膨胀成我们现在所看到的样子,宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后形成的,我们的太阳系诞生于50亿年前,当时太阳系一片混乱,太阳诞生以后吸收了周围大量的物质,所以太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物质占到了太阳系总质量的百分之0.14,从占比上我们就能够看出太阳的质量非常大,在太阳系的八大行星当中,地球是唯一一颗诞生了生命的星球。
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生命的出现给地球增添了很多色彩,尤其是人类出现以后,解开了地球上很多的奥秘,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,当人类走出地球以后,人类的好奇心被浩瀚的宇宙所吸引,人类想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中是不是还存在外星生命?带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路,虽然说现在人类还没有找到外星生命,但是科学家从概率上来看,外星文明是肯定存在的,在可观测宇宙的2万个星系来看,即使外星文明存在的概率是百万分之一,那么整个宇宙的文明数量也要比地球上人口的数量还要多,不过人类在不同时期的人口数量是不同的,根据科学家的统计我们能够知道。
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公元元年世界人口大约是2.3亿,公元1000年为3.05亿人,1650年世界上的人口大约是5.5亿,1900年世界上的人口总数达到了16.56亿。目前地球上的人口总数已经超过了80亿。看到这里,相信很多人都会产生一个疑问,外星文明的数量真的有这么多吗?在1961年的时候,天文学家法兰克·德雷克提出该公式,通过银河系中恒星的数量、恒星周围宜居行星的比例、有生命的行星的比例、能够进行无线电通讯的文明比例等多个因素来计算银河系中可能存在的外星文明数量 。依据此公式,乐观估计银河系中外星文明数量约200万左右,悲观估计则只有1个。但是随着人类科技的进步,人类发现银河系存在大量的恒星和行星,有科学家认为,银河系中至少存在36个正在交流的外星文明,按照这个模型推测,银河系中至少存在42000个这样的文明。
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在人类的认知尺度里,银河系几乎等同于“无限”与“永恒”。然而,当我们把视角的焦距不断拉远,从太阳系边缘一直退行至可观测宇宙的边界,你会发现,这个曾经看似不可一世的星系,不过是浩瀚汪洋中的一粒微尘。要理解这种渺小,我们首先必须构建一把丈量宇宙的标尺。光年,这个天文学中最基础的长度单位,指的是光在真空中行走一年的距离,约为9.46万亿公里。在这个尺度下,太阳系的疆域虽然辽阔,却也仅仅是银河系旋臂上的一小块斑点。我们的太阳系位于银河系的猎户座旋臂内侧,距离银心约2.6万光年。光从银河系的一端跑到另一端,需要整整10万年。如果把银河系缩小成我们熟悉的地球,那么太阳系的大小仅仅相当于一个足球场,而人类目前飞得最远的旅行者1号,甚至还没有爬出这个足球场的草皮。
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然而,银河系的宏大在更大的结构面前开始瓦解。银河系并非孤独存在,它与仙女座星系、三角座星系以及约50个较小的矮星系共同组成了“本星系群”。在这个直径约1000万光年的引力束缚系统中,银河系虽然位列第二,但已经不再是绝对的主宰。仙女座星系以其更大的质量和直径,成为了这个群落的中心。在这个尺度上,银河系不过是本星系群这个“村落”里的一户人家。但这仅仅是开始。本星系群本身也只是“室女座超星系团”的一个边缘成员,而这个超星系团又属于一个更为宏伟的结构——拉尼亚凯亚超星系团。拉尼亚凯亚在夏威夷语中意为“无尽的天堂”,它的跨度达到了惊人的5.2亿光年,包含了约10万个星系,总质量相当于银河系的10万倍。
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在这个巨大的引力网络中,所有的星系如同被丝线牵引的木偶,向着一个被称为“巨引源”的中心狂奔。如果把拉尼亚凯亚比作一片广袤的太平洋,那么银河系连一滴水都算不上,它更像是一个微小的水分子。目前人类能够观测到的宇宙直径大约是930亿光年,然而这并不是宇宙的全部范围,宇宙到现在还在不断膨胀当中,宇宙到底有多大?目前科学家也在积极的研究当中,在宇宙中恒星和行星的数量多的数不过来,在如此多的行星当中,难道真的只有地球这颗星球诞生了生命?这显然是不可能的,科学家认为,只要一颗星球能够满足生命诞生的基本条件,那么这颗星球诞生生命的可能性就会非常大。
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科学家认为,液态水的存在被普遍认为是生命诞生的重要前提。这就要求行星与恒星的距离恰到好处,处于所谓的“宜居带”内。距离太近,行星表面温度过高,水分会蒸发殆尽;距离太远,水则会冻结成冰。同时,行星的质量和体积也需适中。质量过小,引力不足以束缚住大气层,生命将失去保护屏障,还会面临宇宙射线的直接轰击;质量过大,大气层过于厚重,压强过高,也不利于生命发展。地球的质量和体积恰好使得它能够拥有适宜的大气层和液态水。丰富的化学元素是构建生命大厦的砖石。碳、氢、氧、氮、磷等元素是生命分子的核心组成部分。这些重元素需要在恒星内部的核聚变反应以及超新星爆发等过程中产生,并通过星际物质的循环,最终融入新形成的行星之中。
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在行星形成初期,核心形成过程中的氧含量也极为关键。研究表明,只有在特定的“化学金发姑娘带”内,即中等氧含量的狭窄范围内,磷和氮等生命必需元素才能以足够的数量保留在行星的地幔和地表,为生命的诞生提供物质基础。简单来说一颗星球想要诞生生命,需要稳定的能量来源、合适的行星自身条件、丰富的化学元素以及活跃的地质活动和磁场等多种条件的完美配合。这些条件如同精密的齿轮,相互咬合,共同奏响了生命的序曲。地球正是幸运地满足了这些严苛的条件,才成为了生命的奇迹家园。不过这些也只是科学家按照地球生命起源的条件来说的,在宇宙中可能还存在很多其它种类的生命。
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比如说,硅基生命,科学家们在地球上发现了一些类似硅化木的化石,这让他们对硅基生命的存在提出了猜测。这种生命形态以硅为基础元素,而不是碳。硅和碳一样都是周期表中的元素,但是硅比碳更加稳定,因此在极端的环境下可能会形成基于硅的生命体。砷基生命,这是一种抱团的菌类生命体,它能够裹成一个个空心球在接近两地地区的湖泊中飘动,一旦遇到食物,它们组成的空心球就会打开一个缺口让食物进入,然后封闭缺口,把食物的空心球中消化,简单来说就是一种排泄口,这种生命体的DNA中有大量的砷,砷在基因遗传当中替代了磷的作用,对于生命来说是剧毒的,不过它却是生命必不可少的组成元素,所以这种生物算得上是一种砷基生命。
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硫基生命,硫基生命是一种非常低级的生命,这种生物大多都是一些微生物,它们主要是以硫磺为基础,根据科学家的研究发现,在地球35亿年前,就有一种微生物以硫和铁为食物,并且代谢产生硅酸盐、硫化氢等化合物,这种味道对于人类来说非常臭,不过这种生命能够在极端的条件下生活。虽然说目前科学家并没有在宇宙中找到这些生命体,但是这并不影响它们的存在,人类之所以没有找到外星生命,主要是因为人类的科技还不够强大,目前人类连太阳系都没有办法飞出去,更别说前往其他星球了,想要解开外星生命的奥秘,最好的办法就是前往其他星球,这样才能够准确的判断出,其他星球上面是不是也存在生命。
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不过这需要提升飞船的飞行速度,以目前人类最快的探测器(如帕克太阳探测器,峰值速度约200 km/s)的速度飞往比邻星,需要超过1500年。这对于人类短暂的寿命来说是不可接受的。因此,要进行有意义的恒星际旅行,飞船速度至少需要达到光速的10%以上,才能将航行时间缩短到人类可接受的范围内。现在科学家正在积极的研究曲速引擎:这是一种纯理论概念,设想通过压缩飞船前方的空间并扩张后方的空间,使飞船在不违背相对论的情况下实现超光速旅行。一般来说曲速9级:速度约为光速的 1,516倍。在这个速度下,飞船可以在短短26秒内飞越整个太阳系。曲速9.9级:速度约为光速的 3,052倍。即使以这样惊人的速度,穿越我们直径约10万光年的银河系,也需要超过30年的时间。
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曲速9.99级:速度则飙升至约光速的 7,912倍。总而言之,曲速引擎的速度是一个动态的范围,从光速开始,可以随着层级的提升而呈指数级增长,达到光速的数千甚至数万倍。不过,需要强调的是,无论是曲速引擎本身还是其速度层级,目前都还停留在理论和科幻构想阶段,尚未成为现实。小编认为,人类是地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步和发展,虽然现在人类还无法找到外星生命,但是只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来我们一定能够找到外星生命,对此,大家有什么想说的吗?
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