人类无疑是地球上的幸运儿,地球诞生的45亿年时间里,第一次被一种哺乳动物给控制。在这个星球上,人类以及人类所饲养的牲畜,已经占据到哺乳动物的96%,其他的野生哺乳类动物,全部还不到4%。
目前观测到河外星系有10亿个,而且每个星系有超百万个恒星,也就是说像我们太阳系这样的星系数不胜数。然而像地球这样有合适的温度、合适的生态环境的星球,目前没有观测到。
从宇宙大爆炸,到地球的诞生,从地球上第一个单细胞到人类的出现,再从原始部落发展到今天的全球化,这么漫长的138亿年,无数的突变都有偶然性,地球在45亿年间短短10几万年的时间里,刚好诞生了人类,何其幸运。
幸运的地球
宇宙诞生于大爆炸(这是目前最认可的说法),在最初的0.01秒,温度达到1000亿摄氏度,整个宇宙像充满能量的海洋。
在宇宙温度下降的过程中,依靠万有引力,电磁力,强核力以及弱核力,把茫茫宇宙当中的物质聚在一起,形成了天体,电磁力让电子和原子形成了配对关系,形成了原子以及分子。
宇宙当中的这些恒星是如何形成的呢?这要归功于万有引力,宇宙当中把大量的原子吸引在一起,之后由于原子核温度过高,质子就留不住电子,失去电子的质子就形成了中子。质子和质子之间形成了稳定的氦原子,虽然过程中会失去质量,但是会释放惊人的力量。随着密度、温度不断升高,然后古老的第一代恒星就被点燃了。
巨大的能量场对抗着引力的同时,也形成了众多恒星,当某个区域内恒星越多,就会诞生星系,最终形成了我们现在的星辰大海。
当温度降下来,电子在不同轨道上围绕质子转动,每个电子都喜欢靠近质子的近轨道,但是质子身边的位置是有限的,所以当看到其他质子有空位置的时候,电磁力就会安排多余的原子补位,有时候两个原子核会共享彼此外层电子。
氢原子以及氧原子就是在彼此补位的过程中形成的,分子其实就是原子们各取所需,大家双赢的结果。
有了足够多的分子之后,宇宙当中就形成了冰,土还有各类金属,这就是行星的构成,我们的地球也是太阳的一颗行星。而氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气等较轻的气体也在引力作用下包裹在星核外面,形成最原始的大气层。
地球生命的形成
其实每个生命都是要从周围环境当中逐渐获取能量,并且对抗混乱无序。对于生命来说,能量非常重要,质子形成原子的时候,需要能量,原子形成分子的时候也需要能量。这些能量或许是引力提供的,也有可能是核力提供的,或者磁力提供的。
那么我们的生命是如何诞生的呢?这是由很多幸运堆砌起来的,首先太阳与银河中心的距离刚刚好,地球与太阳的距离也刚刚好,这个距离保证了引力的平衡,也保证了合适的温度。
同地球也有适合化学反应的液态水,如果是在气态当中,原子没有足够的力相互结合,如果挨得太紧呢?原子之间无法实现流动,分子就实现不了组合。
地球拥有众多的氢、氦、碳、金属等元素,理论上来讲,宇宙当中氢是最稳定的,其次是氦。地球无疑是各类化学元素的宝库,在这些元素的作用下,形成了生命的最初形态。
一个生命是如何诞生的呢?首先要有一个细胞膜,同时还能够实现自我的新陈代谢,其次还能够自我复制。很幸运,这些细胞的诞生不但遇到了巨大的海洋,而且海洋底部喷发出来的温度与化学元素,给这些分子提供了最初的分子组合,最终依靠这些分子链形成了细胞膜。
这些细胞因为拥有了自我复制的能力,让原核生物能够繁衍生息,不再把自己局限于海底裂缝当中。于是在地球诞生7亿年之后,海洋当中诞生了生命。
对于这些生命来说,最大的威胁来自于宇宙的这些力,巨大的引力会让彗星撞向地球。但是地球生物大灭绝绝大多是因为温室气体,或者地球冰期引起的。
温室气体太多,地球太热,生物会被热死;地球迎来冰期的时候,生物又会被冻死。只有温度适中的时候,生物才能够繁衍。如果要想达到两者平衡,离不开地球自身的碳循环。
地球就像一个巨大的空调,太阳给地球提供温度的时候,地球还需要把这些温度留在地球表面,这就需要二氧化碳和甲烷。
地球当中二氧化碳和甲烷的碳元素,就像空调的氟利昂。如果地球当中二氧化碳和甲烷气体含量升高,就会导致气温升高,那么降雨量就会加大,碳元素就会大量流入海洋当中,气体温度就会降下来。
这些碳元素流入海洋,随后跟着板块进入地球深处,随之而来地球迎来冰期。这些地球深处的碳元素,只有等待地壳运动,导致火山爆发,这些碳元素又会以二氧化碳和甲烷气体形态,进入地球当中,调节地球的温度。
但是由于原核生物的光合作用,产生了大量的氧气,氧气其实是蓝绿藻等光合作用的副产品,但是大量的氧气导致地球生物的大量灭绝,迫使它们不得不退回到海洋当中。
不仅如此,蓝绿藻还吸收了大量的二氧化碳,导致地球温度下降,这也是地球冰期的另一个原因。地球温度的下降,导致地球大部分面积都被冰川覆盖,遮盖了阳光,也中止了光合作用。
只有等到海底火山的喷发,才能给地球带来足够的二氧化碳以及甲烷。随着二氧化碳以及甲烷不断增多,地球当中的氧气含量才下降,地球才开始调高自身的温度。所有的地球生物,此时才侥幸逃过一劫。
面对氧气,真核生物被筛选出来,它不但能够吸收氧气,而且还能够释放二氧化碳以及水,同时还释放能量。同时它对地球气温平衡也起到至关重要的作用,地球不再回到以前,大幅度气温变化的年代。
人类的诞生
气温的稳定,为人类的诞生创造了稳定的气候环境。虽然宇宙与地球的反复无常是偶然的,但是生物演化却是大势所趋。生物在不断演化过程当中,不断提高自身的复杂程度,有了更多的细胞,于是产生了分工更为明确的组织、器官等。同时发展出了神经系统,为人类的智能提供了先决条件。
寒冷的冰期过去之后,气温逐渐转暖。随着智人人口的不断增加,有限的土地提供不了,采集所需要的食物,之后人类开始进入了提高单位产量的农业社会。
之前的智人为了寻找食物,通常需要行走上百公里,把不同地段的植物果实,以及野生动物都收入囊中。当人类把地球上最大的野生动物长毛象,都吃灭绝的时候,发现荒原上能够被捕猎的动物越来越少了。
之后人类开始驯化动物,种植农作物。在同等面积上,以采集为生的游猎社会,每25平方公里才能养活一个智人,可是到了农业社会,每平方公里能够养活20-30人,效率成百倍的增长。
随着人口密度的加大,人类社会逐渐产生了等级制度,一部分人可以不用参与劳动,去寻找人类存在的意义。人们利用宗教解释所看到的一些现象,在同一时期,有些地区试图尝试用新的方式去解释宇宙,比如科学。
同时国家的诞生,也让分工更加高效,人们通过收税的方式,培养国家战争机器,除了对外汲取资源,还能够有效防御外来袭击。
科技的突变,也让人类进入一个快速发展期,在之前的2000多年的时间里,相比较于冰川末期,其实生活水平没有太大的变化,所消耗的能量仅仅增长了7倍。
在过去200年的时间里,当人类步入工业社会之后,能量增长了21倍。相比较于农业社会的光合作用,化石燃料极大提高了能量的利用效率。之后能量越来越便宜,这就鼓励了更多的科技创新。
同时大量化石燃料的利用,增加了温室气体。我们正在打破真核细菌给我们创造的舒适环境,打破了几亿年好不容易形成的碳循环平衡。
结束语
宇宙在大爆炸几分钟内就形成了138亿年的样子,之后宇宙当中产生了原子与分子,再往后有了恒星与星系。之后宇宙的复杂程度越来越高,最终诞生了我们赖以生存的地球。
地球恰好出现在合适的位置,以及拥有了丰富的液态水以及化学元素,为之后的生命提供了必要的条件。在生命不断演化当中,逐渐出现了更加复杂的大型生物体,它们分工明确,形成了更为复杂的组织。地球迎来了人类的诞生。
对于整个宇宙来说,地球的出现非常偶然,相对于地球45亿年,人类的20万年,也非常短暂。然而人类似乎正在打破,几十亿年以来好不容易形成的碳平衡。
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