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4 第二章 地球生命之源
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生命源于海洋说
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从恒星演化的理论出发，我们有理由认为：地球从诞生开始就有一个原始大气层，它含有氢的化合物——水蒸气、氨、甲烷、硫化氢、氰化氢等等。还可能有一个由液态水组成的海洋，将大气中的各种气体溶解于海水中。为了在这样的世界上形成生命，那些简单的分子必须结合起来，形成复杂的分子。一般说来，这一过程必须要有能量的输入。太阳光及其紫外辐射照在海洋上，可以提供必要的能量，迫使小分子形成较大的分子。
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1952年，美国化学家米勒和尤里做了一个实验，企图设法去发现这样一些较大的分子。他们制备了被认为曾在地球原始大气中存在过的一些物质的混合物，然后，用放电作为能源，让这种混合物接受几个星期的照射。最后，他们发现这个混合物中含有比在开始时使用的分子要稍微复杂一些的分子，而且包含着一些用于制造重要化合物的氨基酸。然而，即使凭借最丰富的想象力，到目前为止也还没有形成可以称之为生命的东西。不过我们目前只用仅仅几升液体进行研究，每个阶段仅仅几个星期。而在原始地球上，整个海洋的液体接受阳光照射已达数十亿年之久。事实很可能是：在太阳光的照射下，海洋中的分子会逐渐地变得越来越复杂，直至最后，由于某种未知的原因形成了某一个分子，这个分子能够把较简单的分子组成像它自身那样的另一个复杂的分子。这样，生命就出现了，并且延续着，逐渐地演变为现在的生命形态。“生命”的原始形式甚至比现在最简单的生命形式还要简单得多，但它们已足够复杂。
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就像铁在潮湿的空气里必然会生锈那样，生命的出现也许并不是一种奇迹，它只不过是因为各种分子沿着一条捷径彼此结合起来而已，这一点似乎是十分肯定的。在原始地球的条件下，必然会形成生命。而对于物理和化学性质与地球相似的任何其他行星，也会不可避免地出现生命——尽管未必是有理性的生命。
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生命源于太空说
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20世纪初，瑞典化学家阿列纽斯建立了电离理论学说，提出了宇宙胚种论。他认为，原始的生命孢子穿过宇宙空间来到地球上，这颗星球上才有了生命的开端。生命孢子能够长期地经受住宇宙中的寒冷和无空气状态。他确信，携带生命孢子由一个星球到达另一个星球的动力是辐射压力。他由此断定，生命在宇宙间的扩散是无处不在的。
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可是，阿列纽斯理论有两个要害：第一个要害是，尽管孢子能抵抗寒冷和真空，但是不能抵抗紫外线和其他能量辐射，由于宇宙空间——至少在星球周围——充满了这样的能量辐射，孢子能否生存就很成问题了。第二个要害是，孢子理论并没有真正解释生命的起源，它只不过是回避了这赋有生命的孢子形态存在这个问题。如果生命不是起源于地球上而是起源于另一个世界，而到达我们的地球是以一种已赋有生命的孢子形态存在，那么在另一个世界上的最初那个地方的生命又是怎样起源的呢？
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尽管地球生命是天外来客的说法受到批评，后来仍有不少学者提出各种假说。英国天文学家霍伊尔20世纪70年代末提出，生命并非起源于地球，而是来自遥远的太空。还有一些人认为，地球是受了彗星等地外天体的影响，是彗星带来了早期生命的种子。
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在地球形成以前，整个太阳系处于分子云的襁褓中时，生命就形成了。然而，当太阳要“脱胎”出分子云的前一刻，它吹出的强劲的恒星风吹散了包围它的原始物质。在太阳周围，这些原始物质现已不复存在了。然而欣慰的是，在宇宙空间还存在一些分子云，它们是研究生命形成的“化石”。利用巨大的射电望远镜，可观测来自这些分子云的辐射，研究不同演化阶段分子云的物理环境和化学成分，从而研究具体的形成过程，在分子云中建立分子演化链。现在已经发现了90多种分子，其中大部分为有机分子。在银河系中，人们研究最多、最仔细的是猎户座大星云，在此星云中，已搜索到约60种星际分子。所以，现在很多科幻作品都会以猎户座大星云为背景而创作。
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第三章 寻觅太阳系
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对外星生命的探究始终没有停止过。最早的探索是针对月球。有人大胆地设想，月球上面有智能生物，并为此编造出许多故事。更有人天真地设想：月亮很可能是一个由外星人人工制造的空心体，其中有一些鲜为人知的秘密，诸如月球内部可能是一个奇妙的生态体系啦，里面藏着一些相当文明的智慧生命啦，那里也可能是外星人研究观察地球人的航天站啦，等等。幸运的是，这种胡思乱想很快被理性的人们遗忘。
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事实上，行星上生命的发生和发展，必须要满足一系列的生物生存的必要条件。例如，行星上生命的诞生、存在和发展，均离不开自身发光、发热的恒星。根据恒星演化理论，恒星是由气体尘埃云收缩而形成的。对于密度很低的原始星云，通常是在自身引力作用下收缩，渐渐变成一个自转的扁平圆盘，于是中央主要部分因密度增大、温度升高发生热核反应而形成恒星，其周围的物质盘逐渐形成行星系统，例如我们的太阳系。
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我们的地球上有充足的水和含氧量高的空气，又有比较合适的温度，这与它距离太阳的位置等条件有很大关系。而水星的白天非常酷热，夜间却极端寒冷，厚厚的金星大气主要是二氧化碳，存在严酷的温室效应，生物根本无法生存。火星的条件比较接近地球，但那里现在似乎没有生命存在，因为水是否存在还属未知之列。十几年前宇宙飞船的空间探测表明，木星和土星上也没有任何生命存在的迹象。太阳系边远空域的天王星、海王星和冥王星，它们的环境也不适宜任何智慧生命存在。到目前为止，所有的太阳系探测结果表明，尚未发现和证实哪里还有像地球这样适于智慧生命栖息的星球。
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第四章 寻觅银河系
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银河系是由恒星、气体和尘埃组成的直径约10万光年的盘状星系，年龄大致为100～150亿年，包含的恒星约一两千亿颗，其中与太阳极其相似的恒星至少有数十亿颗。人们推测这些恒星中至少应有数千万颗周围有行星绕其运行，这些行星中至少又有数百万颗具有生命生存的条件。既然认为生命不是上帝创造而是自然产生的，银河系中至少应有上万个行星有生命存在。或保守地说，银河系中至少存在着几百个存在智慧生命的文明星球。
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有人认为，如果在150多亿年期间，有一个智慧生命存在的星球文明程度很高（掌握星际航行、通信技术），那么在5000万年至1亿年内，它就应扩张到整个银河系——从一颗恒星到另一颗恒星，传播文明并到处扩散智慧生物。但是，当人们环视周围的宇宙空间时，并没有观测到一个智慧生物大量涌现的天体，也没有确凿的证据表明外星人曾经访问过地球。
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探索太阳系外的、围绕恒星旋转的行星，至今仍是一个艰难的题目。尽管天文学家早已认识到，长期、精确地观测某颗恒星的运动，看它是否呈现出摆动现象，有可能发现它周围是否有暗弱的伴星存在。但目前的问题是，检测地外行星系统的所有技术还不够灵敏、成熟，观测到一颗恒星的摆动，还只是探索行星存在的一种间接技术。直接的检测意味着应得到一颗行星的图像及其可测的位置。1983年发射的第一颗红外天文卫星IRAS曾向地球发回了一条令人振奋的宇宙信息：在明亮的织女星的周围，发现一些固体物质团块的存在，虽然这些团块的温度很低。那里很可能是一个正在形成的“太阳系”，那些物质团块应属于正处在凝聚过程中的年轻行星。一旦环境条件适于生命繁衍，这些行星上将来也可能会有外星人栖息。
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绿岸公式
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1991年11月，美国西弗吉尼亚州绿岸镇附近的国立射电天文台举行了一次学术讨论会。天体物理学家德雷克提出了一个著名的方程，后来称之为“绿岸公式”，这是对探索地外智慧生命作定量分析的第一次尝试。
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德雷克提出的“绿岸公式”是这样的：N=R×ne×fp×fl×fi×fe×L。公式中，N表示银河系中可观测到的技术文明星球数，它取决于等式右边7个数的乘积。R表示银河系中类似太阳的恒星形成率，即每年平均诞生的颗数，一般认为只有像太阳这样的恒星才有可能孕育出智慧生命来。ne是在可能携带行星的恒星中，其生态环境适合生命存在的行星的平均颗数。fp是“好太阳”颗数，“好太阳”指那些光度恒稳、能长时间照耀、满足形成智慧生命演化所需条件的恒星。fl是已经出现生命的行星在可能存在生命的行星中所占的份额。fi表示已经有智慧生命的行星的颗数，因为低级生命演化到智慧生命的概率毕竟很小。fe是在这些已有智慧生命的行星中，已经达到先进文明的高级智慧生命的行星（能进行星际电磁波联络）的份额。L表示具有高级技术文明世界的平均寿命，因为只有持续发展很长时间的文明星球才有可能进行星际互访。
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“绿岸公式”以乘积形式表示出，这些因子的确切大小目前仍不得而知。公式中有的因子可取近似值（例如R），有的因子则纯属主观（例如L）。有的学者认为，除了L，其余因子的乘积给出的是银河系中可检测文明的产率，从而得出结论说，在银河系中的高级技术文明星球的数目为40万～5000万个。美国著名科普作家阿西莫夫曾提出与“绿岸公式”类似的公式，他估计银河系大约存在53万个文明星球。
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“奥兹玛”计划
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20世纪60年代，美国西弗吉尼亚州西部绿岸镇附近的国家射电天文台开始尝试接收地外文明世界发出的无线电信号。这项工作由美国射电天文学家德雷克组织，于1960年4月11日开始实施，被命名为“奥兹玛”计划。“奥兹”是神话中的一个奇特遥远和难以到达的地方，在那里居住着一位名叫“奥兹玛”的公主。于是它的含义便是“寻找遥远的地外文明”，搜索“外星人”的来电。
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