宇宙新概念dwsm

1、外星人外星人美女還是野獸？美女還是野獸？外星人長(zhǎng)什么外星人長(zhǎng)什么樣樣?具備什么能力具備什么能力? 這是我們想知這是我們想知道又無(wú)法知道道又無(wú)法知道的最大懸念。的最大懸念。7.1 關(guān)于生命一 、生命的定義生命的定義1，具備自我復(fù)制、繁殖后代的能力具備自我復(fù)制、繁殖后代的能力;2，具有自我更新，也即新陳代謝的，具有自我更新，也即新陳代謝的能力；能力；3，具有主動(dòng)改變自己去具有主動(dòng)改變自己去 適應(yīng)環(huán)境的能力。適應(yīng)環(huán)境的能力。4，生命的最小單元是細(xì)胞。，生命的最小單元是細(xì)胞。具備以上特征的物體。我們稱之具備以上特征的物體。我們稱之為生命。如果用通俗的詞語(yǔ)來(lái)描述為生命。如果用通俗的詞語(yǔ)來(lái)描述上述特征。那

2、僅需兩個(gè)字上述特征。那僅需兩個(gè)字:活的！活的！ （左圖為冬蟲夏草）（左圖為冬蟲夏草）二、生命存在的條件二、生命存在的條件 ，恒星有相當(dāng)?shù)妮椛淠埽?，恒星有相?dāng)?shù)妮椛淠埽行桥c恒星之間有適當(dāng)?shù)木嚯x；星與恒星之間有適當(dāng)?shù)木嚯x；2 2，行星具有行星具有 富氧且提供防富氧且提供防 紫外輻射的大紫外輻射的大 氣層氣層; ;3，有液態(tài)水的，有液態(tài)水的存在和水的循存在和水的循環(huán)過(guò)程；環(huán)過(guò)程；4，適宜的溫度。適宜的溫度。（下左圖是太空拍攝的地（下左圖是太空拍攝的地球部分表面，右圖是火球部分表面，右圖是火星上的液態(tài)水跡象，為星上的液態(tài)水跡象，為“機(jī)遇機(jī)遇”號(hào)火星車找到號(hào)火星車找到了火星表面曾存在過(guò)液了火星表面曾

3、存在過(guò)液態(tài)水的強(qiáng)有力證據(jù)態(tài)水的強(qiáng)有力證據(jù) ）嚴(yán)肅的命題：是環(huán)境造就了生命，嚴(yán)肅的命題：是環(huán)境造就了生命，還是生命適應(yīng)了環(huán)境？還是生命適應(yīng)了環(huán)境？海底火山口溫度高達(dá)海底火山口溫度高達(dá)300400 、深達(dá)數(shù)、深達(dá)數(shù)千米（極高的水壓）、千米（極高的水壓）、惡劣的水質(zhì)中竟然存惡劣的水質(zhì)中竟然存在生物，這違背了我在生物，這違背了我們公認(rèn)的生存原則，們公認(rèn)的生存原則，但生命已經(jīng)存在但生命已經(jīng)存在了！了！三、生命的起源三、生命的起源關(guān)于生命起源的假說(shuō)，主要有以下幾種：（1）自生說(shuō)自生說(shuō) （2）生源說(shuō)）生源說(shuō)（3）太空起源說(shuō)）太空起源說(shuō)（4）化學(xué)進(jìn)化說(shuō)）化學(xué)進(jìn)化說(shuō)化學(xué)進(jìn)化學(xué)說(shuō)認(rèn)為，原始生命的形成有以化學(xué)進(jìn)化學(xué)

4、說(shuō)認(rèn)為，原始生命的形成有以下三個(gè)階段：下三個(gè)階段：A 無(wú)機(jī)物無(wú)機(jī)物合成合成簡(jiǎn)單碳化物簡(jiǎn)單碳化物水和酸的作用水和酸的作用碳?xì)涮細(xì)浠衔锘衔镪?yáng)光、閃電、火山提供的能量氧化陽(yáng)光、閃電、火山提供的能量氧化烷、醚、醛烷、醚、醛等有機(jī)物；等有機(jī)物；B 簡(jiǎn)單有機(jī)物隨雨水簡(jiǎn)單有機(jī)物隨雨水匯集匯集于原始海洋于原始海洋海水中有機(jī)物濃海水中有機(jī)物濃度升高度升高形成形成復(fù)雜的大分子復(fù)雜的大分子結(jié)構(gòu)氨基酸和核苷酸；結(jié)構(gòu)氨基酸和核苷酸；C 氨基酸和核苷酸氨基酸和核苷酸合成合成蛋白質(zhì)和核酸蛋白質(zhì)和核酸誕生誕生原始生命：原始生命：非細(xì)胞形態(tài)細(xì)胞形態(tài)非細(xì)胞形態(tài)細(xì)胞形態(tài)簡(jiǎn)單的原核細(xì)胞真核細(xì)胞簡(jiǎn)單的原核細(xì)胞真核細(xì)胞異養(yǎng)型生物自養(yǎng)

5、型生物異養(yǎng)型生物自養(yǎng)型生物單細(xì)胞多細(xì)胞單細(xì)胞多細(xì)胞無(wú)性繁殖有性繁殖無(wú)性繁殖有性繁殖水生陸生水生陸生低級(jí)高級(jí)低級(jí)高級(jí) （上圖為震旦紀(jì)的單細(xì)胞低等生物）（上圖為震旦紀(jì)的單細(xì)胞低等生物） 據(jù)研究，今天生活在地球上已確知的生物物種據(jù)研究，今天生活在地球上已確知的生物物種約約170萬(wàn)種，加上未被發(fā)現(xiàn)和已經(jīng)滅絕的物種萬(wàn)種，加上未被發(fā)現(xiàn)和已經(jīng)滅絕的物種（物種滅絕的同時(shí)會(huì)有新物種產(chǎn)生），地球上（物種滅絕的同時(shí)會(huì)有新物種產(chǎn)生），地球上物種的數(shù)目是相當(dāng)可觀的。保守估計(jì)在億種以物種的數(shù)目是相當(dāng)可觀的。保守估計(jì)在億種以上。上。7.2地外生命的探測(cè)地外生命的探測(cè)迄今為止，人們從迄今為止，人們從未見過(guò)地球以外的未見過(guò)地球

6、以外的生命形態(tài)。生命形態(tài)。宇宙中存在著與宇宙中存在著與地球上地球上相同模式相同模式而構(gòu)建的生命嗎？而構(gòu)建的生命嗎？一、地外生命存在的依據(jù)一、地外生命存在的依據(jù)哲學(xué)的研究證據(jù)哲學(xué)的研究證據(jù)天文學(xué)的研究證據(jù)天文學(xué)的研究證據(jù) 哲學(xué)的研究證據(jù) 哲學(xué)中有句名言：哲學(xué)中有句名言：世界是世界是物質(zhì)的物質(zhì)的。即生命是物質(zhì)的。即生命是物質(zhì)的。構(gòu)成生命的基本物質(zhì)材料構(gòu)成生命的基本物質(zhì)材料和構(gòu)成非生命的基本物質(zhì)和構(gòu)成非生命的基本物質(zhì)材料并沒(méi)有區(qū)別，無(wú)非是材料并沒(méi)有區(qū)別，無(wú)非是各種化學(xué)元素，而這些元各種化學(xué)元素，而這些元素則是由更為基本的一些素則是由更為基本的一些粒子粒子原子、中子和電原子、中子和電子組成。子組成。天

7、文學(xué)的研究證據(jù)天文學(xué)的研究證據(jù)構(gòu)成恒星、星系、星構(gòu)成恒星、星系、星際物質(zhì)等的基本材料，際物質(zhì)等的基本材料，物質(zhì)間相互作用的物物質(zhì)間相互作用的物理過(guò)程、化學(xué)過(guò)程和理過(guò)程、化學(xué)過(guò)程和生物過(guò)程所遵循的規(guī)生物過(guò)程所遵循的規(guī)律與地球上是一致的。律與地球上是一致的。 （右圖為三色石。是（右圖為三色石。是“勇氣勇氣”號(hào)拍下的火星巖石的合成照號(hào)拍下的火星巖石的合成照片。巖石有三種顏色：紅色、片。巖石有三種顏色：紅色、綠色和藍(lán)色。）綠色和藍(lán)色。） 星際有機(jī)分子的發(fā)現(xiàn)表明：在宇宙的許星際有機(jī)分子的發(fā)現(xiàn)表明：在宇宙的許多地方，由無(wú)機(jī)物形成有機(jī)物的化學(xué)演多地方，由無(wú)機(jī)物形成有機(jī)物的化學(xué)演化早已完成！化早已完成！細(xì)胞和

8、膜的表面有許多核孔，細(xì)胞和膜的表面有許多核孔，核孔的周圍有核孔的周圍有8種顆粒，組成種顆粒，組成核孔輪。通過(guò)這一核孔，促核孔輪。通過(guò)這一核孔，促使使RNA等進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，完成等進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，完成傳傳遞遺傳信息的任務(wù)。遞遺傳信息的任務(wù)。二二 地外生命的探測(cè)地外生命的探測(cè) 結(jié)論：在太陽(yáng)系內(nèi)的其結(jié)論：在太陽(yáng)系內(nèi)的其他天體上不存在像地球他天體上不存在像地球人那樣的高度發(fā)達(dá)的生人那樣的高度發(fā)達(dá)的生命形式；命形式； 至于是否存在低至于是否存在低級(jí)生命的可能至今也沒(méi)級(jí)生命的可能至今也沒(méi)有定論。有定論。 尋找液態(tài)水？！尋找液態(tài)水？！月球：月球：“克萊門汀克萊門汀”號(hào)號(hào)航天器，發(fā)現(xiàn)月球南極航天器，發(fā)現(xiàn)月球南極的冰湖

9、的冰湖火星：火星：“火星快車火星快車”飛飛行器發(fā)回了長(zhǎng)期受水流行器發(fā)回了長(zhǎng)期受水流侵蝕的火星表面照片侵蝕的火星表面照片（右上圖顯示美（右上圖顯示美“機(jī)遇號(hào)機(jī)遇號(hào)”曾發(fā)現(xiàn)曾發(fā)現(xiàn)火星表面可能存在過(guò)咸海；下圖火星表面可能存在過(guò)咸海；下圖為為 “火星快車火星快車”發(fā)回的照片）發(fā)回的照片）巨行星的衛(wèi)星巨行星的衛(wèi)星木衛(wèi)二：木衛(wèi)二：99年年“伽利伽利略略”號(hào)考察表明，木衛(wèi)號(hào)考察表明，木衛(wèi)二表面布滿環(huán)形山，為二表面布滿環(huán)形山，為冰層所覆蓋冰層所覆蓋 05年，年，“卡卡西尼號(hào)西尼號(hào)”飛船四次近距飛船四次近距離拍攝土衛(wèi)二，發(fā)現(xiàn)南離拍攝土衛(wèi)二，發(fā)現(xiàn)南極有一系列裂痕和噴口極有一系列裂痕和噴口 （下左圖為卡西尼號(hào)拍攝的

10、木（下左圖為卡西尼號(hào)拍攝的木衛(wèi)二表面，右圖為根據(jù)衛(wèi)二表面，右圖為根據(jù)“伽伽利略利略”號(hào)采集的數(shù)據(jù)繪制的號(hào)采集的數(shù)據(jù)繪制的木衛(wèi)二的大氣）木衛(wèi)二的大氣）木衛(wèi)六木衛(wèi)六 97年發(fā)射的年發(fā)射的“卡西卡西尼號(hào)尼號(hào)”于于04年抵達(dá)土年抵達(dá)土星，發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六的物星，發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六的物理?xiàng)l件類似于原始地理?xiàng)l件類似于原始地球球 05年，年，“卡西尼卡西尼號(hào)號(hào)”攜帶的攜帶的“惠更斯惠更斯號(hào)號(hào)”降落在降落在“泰坦泰坦”表面，照片表明，泰表面，照片表明，泰坦上可能富含碳?xì)浠股峡赡芨缓細(xì)浠衔锖捅鶋K合物和冰塊（下圖為圖為“惠更斯惠更斯”號(hào)探測(cè)器離號(hào)探測(cè)器離開開“卡西尼卡西尼”號(hào)飛船，飛向號(hào)飛船，飛向土星的衛(wèi)星土星的衛(wèi)星土衛(wèi)

11、六的想土衛(wèi)六的想象圖象圖）7.3 地外文明地外文明一、地外文明的可能性一、地外文明的可能性 作為生命棲息地的行星必須具作為生命棲息地的行星必須具備優(yōu)越的條件：備優(yōu)越的條件： 1，與恒星的距離適當(dāng)；，與恒星的距離適當(dāng)； 2，行星本身的大小和質(zhì)量適當(dāng)；，行星本身的大小和質(zhì)量適當(dāng)； 3，其他條件，如軌道偏心率、，其他條件，如軌道偏心率、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的周期等。自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的周期等。 現(xiàn)在我們就以文明產(chǎn)生的條件來(lái)估計(jì)銀河現(xiàn)在我們就以文明產(chǎn)生的條件來(lái)估計(jì)銀河系中符合這些條件的星球數(shù)量，即著名的系中符合這些條件的星球數(shù)量，即著名的德雷克方程德雷克方程。N= Rs X fp X fg X n X f1 X fi

12、X fc X L式中：式中：N為銀河系內(nèi)可以聯(lián)絡(luò)的文明星球數(shù)；為銀河系內(nèi)可以聯(lián)絡(luò)的文明星球數(shù)； Rs為銀河系中的恒星形成率，即每年為銀河系中的恒星形成率，即每年 形成的恒星數(shù)目；形成的恒星數(shù)目； fp為有行星系的恒星所占比率；為有行星系的恒星所占比率； fg為類太陽(yáng)型恒星所占比率；為類太陽(yáng)型恒星所占比率； n為每個(gè)恒星有多少個(gè)行星處在其生命圈為每個(gè)恒星有多少個(gè)行星處在其生命圈 內(nèi)；內(nèi)；fi為有生命的行星中出現(xiàn)智慧生命的比率為有生命的行星中出現(xiàn)智慧生命的比率f1為直屬行星中出現(xiàn)生命的行星的比率；為直屬行星中出現(xiàn)生命的行星的比率；fc為有智慧生命的行星中，具有星際通訊能力的為有智慧生命的行星中，具

13、有星際通訊能力的行星的比率；行星的比率；L為文明存在的壽命。為文明存在的壽命。如何與地外文明取得聯(lián)系如何與地外文明取得聯(lián)系? ? 除了技術(shù)和設(shè)備除了技術(shù)和設(shè)備上的限制上的限制, ,時(shí)空屏?xí)r空屏障是最大難題障是最大難題. .空間問(wèn)題空間問(wèn)題:最近的文明星最近的文明星球可能在球可能在35光年之外光年之外,即即使用無(wú)線電聯(lián)系使用無(wú)線電聯(lián)系,也要也要70年后得到回音年后得到回音;時(shí)間問(wèn)題時(shí)間問(wèn)題:文明發(fā)展程度文明發(fā)展程度差異太大的星球是無(wú)法差異太大的星球是無(wú)法進(jìn)行通信溝通的進(jìn)行通信溝通的地外文明的分類地外文明的分類地外文明地外文明發(fā)展發(fā)展的的程度程度第第1類類工業(yè)技術(shù)水平接近于工業(yè)技術(shù)水平接近于地球上

14、已達(dá)到的水平地球上已達(dá)到的水平能量約為能量約為1016瓦特瓦特第第3類類掌握自己的恒星系統(tǒng)的掌握自己的恒星系統(tǒng)的一切資料一切資料能量約為能量約為1036瓦特瓦特第第2類類掌握自己的中心恒星和掌握自己的中心恒星和行星系統(tǒng)行星系統(tǒng)能量約為能量約為1026瓦特瓦特地外文明的探索地外文明的探索無(wú)線電通信無(wú)線電通信光學(xué)通信光學(xué)通信空間探測(cè)器空間探測(cè)器載人飛船載人飛船 (圖為圖為“火星快車火星快車”探測(cè)器探測(cè)器)無(wú)線電通信無(wú)線電通信1960年天文學(xué)家德雷克實(shí)施年天文學(xué)家德雷克實(shí)施“奧茲奧茲瑪瑪”(OZMA)計(jì)劃計(jì)劃;1992年年NASA實(shí)施實(shí)施“高分辨率微波高分辨率微波 巡天巡天”(HRMS)計(jì)劃計(jì)劃;中

15、國(guó)計(jì)劃在中國(guó)計(jì)劃在FAST計(jì)劃之后計(jì)劃之后,再實(shí)施再實(shí)施1 平方千米的平方千米的SKA的建設(shè)的建設(shè).發(fā)射無(wú)線電信號(hào)發(fā)射無(wú)線電信號(hào) 多數(shù)學(xué)者認(rèn)為多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,宇宙語(yǔ)宇宙語(yǔ)言只能用一種抽象的數(shù)學(xué)言只能用一種抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表達(dá)語(yǔ)言來(lái)表達(dá).用數(shù)設(shè)計(jì)的語(yǔ)用數(shù)設(shè)計(jì)的語(yǔ)言言,最簡(jiǎn)潔的就是二進(jìn)制最簡(jiǎn)潔的就是二進(jìn)制1或或0.最好用最好用“數(shù)數(shù)”表達(dá)一幅圖象表達(dá)一幅圖象,因?yàn)椴粌H是智慧生命甚至連因?yàn)椴粌H是智慧生命甚至連低級(jí)動(dòng)物也都有視力低級(jí)動(dòng)物也都有視力. 光學(xué)通信光學(xué)通信激光固有的特性激光固有的特性: :高強(qiáng)度高強(qiáng)度, ,方向性強(qiáng)方向性強(qiáng), ,極好的單色性極好的單色性, ,大容量等大有替代傳大容量等大有替代傳

16、統(tǒng)無(wú)線電通信的可能統(tǒng)無(wú)線電通信的可能; ;只有有足夠強(qiáng)大的大功率激光器只有有足夠強(qiáng)大的大功率激光器, ,星星際通信就成為可能際通信就成為可能. .空間探測(cè)器空間探測(cè)器1972年和年和1973年，美國(guó)發(fā)射年，美國(guó)發(fā)射“先驅(qū)者先驅(qū)者10號(hào)號(hào)”和和“先驅(qū)者先驅(qū)者11號(hào)號(hào)”宇宙探測(cè)器。兩宇宙探測(cè)器。兩艘飛船上都有艘飛船上都有“地球的名片地球的名片”。 （右圖為（右圖為“先驅(qū)者先驅(qū)者10 號(hào)號(hào)”空間探測(cè)器）空間探測(cè)器）地球名片地球名片 “先驅(qū)者先驅(qū)者10號(hào)號(hào)” 所帶的地球信所帶的地球信 息鍍金名片息鍍金名片 數(shù)字含義見下頁(yè)數(shù)字含義見下頁(yè)上圖數(shù)字的含義：1：女人身高2：氫原子及其特征波長(zhǎng)3：表示一個(gè)數(shù)字4：太陽(yáng)在銀河系中的位置5：太陽(yáng)與銀河系中心的距離6：太陽(yáng)和九大行星；探測(cè)器從太陽(yáng)系第三顆行星地球出發(fā)UFOUFO現(xiàn)象現(xiàn)象科學(xué)家對(duì)大量科學(xué)家對(duì)大量UFO事件進(jìn)行考察得出結(jié)事件進(jìn)行考察得出結(jié)論：論：UFO可能是一種自然，也可能是一可能是一種自然，也可能是一場(chǎng)幻覺或騙局，是外星人交通工具的可場(chǎng)幻覺或騙局，是外星人交通工具的可能性微乎其微。能性微乎其微。 Welcome! 如果有一天如果有一天 地外文明使地外文明使 者真的來(lái)到者真的來(lái)到 地球，想想地球，想想 我們應(yīng)該