鱼之科学视角:宇宙篇,什么是宜居带?

如题所述

所谓的宜居带其实很简单,就是字面上的意思,比较宜居,适合生命诞生的一个地带。那么什么样的地带才算是宜居的呢?其实也很简单,就像地球上一样,一年什么时候最宜居呀?当然是春秋,所谓春宵苦短,秋高气爽,不太热也不太冷,那是最好的。同样,一个恒星系统里存在着众多行星,那么必然就会有一些离得太近而有一些又离得太远。离得太近就会太热,而离得太远又会太冷,所以就会有一个不太近也太远的区域,这就是宜居带了。

金星太热,平均480℃

那么有的童鞋自然又要问了:什么是太近而什么又是太冷呢,以什么标准来判断?也很简单,看那个区域是否可能存在液态水就行了,太热就是水容易沸腾蒸发,而太冷则是会完全冻成冰,我们在探索地外生命时会优先过滤掉这些行星。

天王星太冷,平均-220.15℃

那么有的童鞋可能双要问了:为什么要选择水而不是其他物质作为标准呢,没有水就没有生命吗?以科学的逻辑来看,确实如此,因为生命需要化学反应,而化学反应需要介质。固体反应速度太慢,而气体又太过稀薄,只有液体是比较理想的状态。要在液体中发生各种复杂的反应,就需要这种液是一种常见且良好的溶剂,这样的溶剂目前看来可能有两种,一种是水,另一种是液氨。但是液氨系统的生命尚无真正证据,仅存在理论推测中,所以我们目前以水作为标准。

那么有的童鞋可能叒要问了:你们怎么敢断定水是生命存在的基本条件呢,宇宙如此广阔,或许存在着很多人类都不能理解的生命形态,这种判断是否太过片面和自大?

真是梦幻般的生物啊

说真的,这个问题比较严肃,我必须要认真回答一下了。首先,科学没有绝对,我们目前的判断都是基于“哪一种可能性比较大”而已,但是可能性的大小却是有着天壤之别的。举个例子:我们目前从没有一项可靠的观测证明这个世界存在独角兽,于是科学给出的结论是:这个世上没有独角兽。但是只要明天捉到一只独角兽,这个结论就会被瞬间推翻。

那么因为存在推翻的可能性,我们就可以说科学的结论是过分自大和片面的吗?不能,因为目前的各种证据,无论是物理学还是生物学还是历史学,都指向了独角兽是不可能存在的,所以能推翻这一结论的可能性是0.0000000000000001%都不到。二者并不能简单地用定性的说法:“你无法否定其可能性,就必须承认其合理性”来理解。

美国队长

其次,可能性是无限的吗?认真的说,其实并不是,同样举个例子:漫威中美国队长拿的盾牌是用一种地球上不存在的元素“振金”制作的。它来自宇宙的陨石。那么宇宙中是不是真的存在人类还没有发现的元素呢?

答案恰恰相反,宇宙中存在的元素地球上都有,不仅如此,地球上还存在着宇宙中都没有的元素:人造元素。

这个答案看上既无聊也让人觉得奇怪,有的童鞋叕要问了:你怎么知道,你去过宇宙的所有角落吗?哈哈,并不需要,我们只要在地球上就能知道元素一共有多少。

大家都知道元素周期表,但是大家一定不知道它有多伟大,因为它除了能排放所有的元素,还有一个非常强大的功能:预言元素。

元素周期表

在元素周期表刚完成的时候,我们还没有把表上所有的元素发现完,很多格子是空着的,但是这个表会预言“在这个位置还有一个尚未发现的元素”。

它是怎么做到的?因为我们发现了元素的内在规律:电子轨道。电子轨道的数量和每个轨道所能容纳的电子数目都是确定的,所以情况就变成了“一个萝卜一个坑”,同时随着元素重量的不断变大,它们的稳定性也在不断变差,那些人造元素只能存在几毫秒甚至是几微秒,所以元素的上限也已经被封死了。到了量子力学蓬勃发展的时代,人们甚至算出了电子轨道存在的原理,还能部分预测出元素的化学性质,这代表着人类对于元素的认识已经深入本质,不再像海边拾贝壳的小男孩一样,漫无目的且每一次都充满惊喜。

其实图中是小女孩

所以,或许有人认为人类的知识还是不值一提,但是用科学去看待宇宙总还是比臆想要靠谱的多,我们在探索宇宙时自然也会按我们已经了解的知识去做,这必然是最有效也是最合理的方式。

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第1个回答  2021-01-25
适合人类生存的地方,必须有水和空气才可以称之为宜居带,像月球就不属于宜居带。
第2个回答  2021-01-25
在一颗恒星周围的一定距离内,水以液态形式存在,如果一颗行星在这一范围内,那么它就被认为有很大的机会拥有生命或至少拥有生命可以生存的环境。
第3个回答  2021-01-25
指一颗恒星周围的一定距离范围,水可以以液态存在,因为水资源是有机体生存和发展不可缺少的元素。
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