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深度科普:從宇宙大爆炸到人類誕生的宏偉史詩?。ǔ?000字)

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人類到底從何而來?

讓我們從遙遠的138億年前,宇宙的誕生時刻談起。



這一學說雖廣被接受,即使不真實,其所揭示的某些觀測結果仍不容置疑。正如相對論的出現并未否定經典力學的價值。

讓我們來簡短回顧。

大約兩億年后,銀河系初見雛形。



緊接著,在大約133億年前,第一代恒星開始閃耀。當時氫和氦占了元素的99%以上(未計入暗物質等尚未發現的物質),幾乎不存在其他元素,生命在此時無從談起。

星系中的恒星,環繞星系中心旋轉。根據萬有引力的計算,現有質量產生的引力,不足以束縛恒星,它們會被旋轉拋出。



因此,一定存在我們尚未發現的物質,即暗物質。

暗物質不發光、不吸收光、不反射光,因此無法通過任何常規手段探測到,但它可能時刻穿透我們的身體。在我們和它的關系中,我們相當于光與玻璃。



約50億年前,眾多超新星爆炸產生了少量的各種金屬元素(金屬元素在天文學中除氫、氦外皆稱為金屬),為生命的形成提供了基本物質。太陽系開始形成。

太陽系形成之前,是一片由稀薄星云構成的區域。



這片星云擁有大爆炸以來從未被利用的氫,以及來自各恒星的金屬物質和殘留氫氦。星云內的原子不停地運動,方向四面八方。后來,隨著星云的冷卻收縮,占統治地位的運動決定了太陽系的旋轉方向和各大行星的軌道面。



在無數的碰撞中,行星分離、合并,最終形成了八大行星以及其他小行星和彗星。小行星帶可能是一個行星奮斗失敗的例子,因為那里原本應有一個大行星。



大約46億年前,地球形成,初期為熔融狀態,只有巖漿,可能伴隨水汽。隨后逐漸冷卻。

44.25億年前,一顆名為忒伊亞(以希臘神話中月神之母命名)的行星與地球相撞。



在太陽系形成初期,找不準位置的天體眾多,這類撞擊事件屢見不鮮。我們只稱它為忒伊亞。

這次撞擊再次使地球熔化。忒伊亞與火星大小相當,攜帶大量物質,部分地球物質和忒伊亞物質混合,被拋至太空。部分太空物質永遠離開,部分留存下來,形成地球的星環。星環聚集,變為月球。



以上便是月球形成的一種假說。為何認為月球是撞擊產物?證據之一便是它與地球成分相似,如同雙胞胎。旁邊的火星就不是如此,木星更是大相徑庭。

我們對天體動能和勢能的想象力匱乏。即使不用火星般大小的天體,僅需將月球緩緩放至地面,一松手,月球和地球便化為虛無。8個月球才抵得上1個火星。

又過了億年,地球終于冷卻。

38億年前,生命誕生。



生命出現后,卻并非一帆風順。在接下來的30多億年里,生命幾乎沒有任何變化。

期間經歷了數次大冰期。有時,整個地球變成一顆冰球,連赤道也不例外。大海結出數千米厚的冰層。

其中,最早的大冰期叫新太古代大冰期,也稱休倫冰期。

這是由藍藻造成的,它們制造了氧氣,減少了大氣中的溫室氣體二氧化碳和甲烷。大氣氧化事件由此發生。同時,氧氣對早期生命來說,是致命毒氣。但當時生命均為單細胞生物,滅絕并不徹底。



地球上一共經歷了五大冰期。



第一次是24億年前至21億年前的休倫冰期,持續了3億多年。

第二次是8億多年前至6億3千5百萬年前的瓦蘭吉爾冰期,持續時間超過1億年。此后,生物多樣性開始興起,出現了后來的寒武紀生命大爆發。

第三次是4億5千萬年前至4億2千萬年前的安第-撒哈拉冰期,持續了3千萬年。

第四次大冰期發生在3億6千萬年前至2億6千萬年前的卡魯冰期,持續了1億年。

第五次冰期,也就是200-300萬年前結束于1萬年以前的第四紀大冰期。所以第四紀冰期是第五次冰期,并沒有前三紀冰期。持續時間相對較短,僅有幾百萬年。

與前幾次相比,這次似乎短暫了些。因為這只是課間休息的十分鐘。至于接下來的課程,無人知曉。但人類也改變了大氣成分,可能會影響冰期。

6億年前,多細胞植物、動物相繼出現。也就是說,生命誕生以來,近六分之五的時間里,演化幾乎停滯。

多細胞出現后,生物的進化似乎打開了封印。



5.42億年前,地球進入了著名的寒武紀生命大爆發。短短數百萬年內,各類無脊椎生物祖先突然同時出現!原因尚未明確??赡苤耙呀涀龊娩亯|。

4.5億年前,最簡單的魚類誕生。魚類是兩棲爬行哺乳鳥類的共同祖先。

4.4億年前,85%的物種突然滅絕。這是冰期再次來臨的結果。全球變冷。這是第一次生物大滅絕。

災難過后,萬物復蘇。

第二次大滅絕發生在3.65億年前,75%的生物滅絕。地球的巖漿涌出,將大海煮沸。許多生物被小面積沸騰煮死,更大面積的生物因升溫和毒死。接著,陸地也無法幸免,酸雨連綿,天空被灰塵遮蔽,凜冬降臨,長達200萬年不見陽光。極熱至極冷,折磨了500萬年,大多數物種永遠消失。而好處是,兩棲類生物得以發展。

噴涌十幾萬年的巖漿,下了數萬年的酸雨,飄了數年的大雪,以及200萬年的漫漫長夜。這便是超級地幔柱滅絕事件。



然后,1億年沒有毀滅性災難。

第三次生物大滅絕發生于2.51億年前的二疊紀末期,這是五次物種大滅絕事件中最嚴重的一次,造成了98%的海洋生物以及96%的陸地生物在50萬年內突然消失,大量的生物“蒸發”殆盡,整個海洋、陸地的生命跡象幾乎消失。這是一次最嚴重的滅絕事件。我們熟知的三葉蟲就在此時滅絕。

2.3億年前,恐龍誕生。



2.2億年前,哺乳動物誕生,體型較小。

第四次大滅絕發生,但這次滅絕帶來好處,因為海平面下降后上升,主要滅絕了海洋生物。估計有76%的物種消失。災難并未留下明顯痕跡,只發現海平面下降后上升,出現了大面積缺氧的海水,致使水中生物缺氧而死。

又是一億年的好日子。



0.66億年前,一顆隕石撞擊地球,幾分鐘內將地球變成煉獄。這是第五次生物大滅絕,恐龍滅絕。不要責怪恐龍脆弱,它們在災難發生后掙扎了100萬年,0.65億年前才徹底滅絕。而且,不止恐龍,85%的物種都滅絕了。

只有小型動物存活下來。

不知是否巧合,恐龍滅絕后,靈長目動物誕生。



6000萬年前,茂密叢林中的哺乳動物進化出靈長目動物。

又過了幾千萬年,約500萬年前,古猿變成古人類。



之后,演化成能人、直立人、早期智人、晚期智人等階段。 11萬年前,進入末次冰期。 大約10萬年前進化成晚期智人。

那時候的地球至少生活著六種人(可能還有其他未被發現的),他們分別是智人、尼安德特人、海德堡人、丹尼索瓦人、佛羅勒斯人以及馬鹿洞人。我們只是其中一員,并自稱智人。



7萬年前,人類面臨惡劣環境,僅剩2000人。

短短7萬年前,只有2000人?,F在,你應該明白為何人的差別(膚色不同)比狗的差別(藏獒、吉娃娃)小。所以,人人生而平等,人類實際上是同一物種。

之所以人類只有一種,也是因為我們的祖先打壓甚至消滅了其他大部分人種。

人類所攜帶的基因序列中,有著尼安德特人的痕跡。

以前我們以為,除了非洲本土居民,其他各大洲的人類都擁有這2%左右的尼安德特人血統。



東亞地區的居民血統中的尼安德特人基因占比甚至稍高。然而,最新的研究表明,非洲居民的體內同樣攜帶這些基因。更令人矚目的是,這些基因是早期尼安德特人的遺留。似乎在遙遠的年代,智人追殺尼安德特人,從非洲開始,逐漸遍布全球。東亞地區的居民,可能是追擊戰中最早離開非洲的那一批。

至于不同的人種是否存在生殖隔離,既然被分類為不同的物種,隔離現象應當是存在的。但隔離的程度并非一成不變。例如馬和驢產生的后代騾子,由于騾子不能繁衍后代,因此在生物學界中常被用來指代生殖隔離的現象。然而,還有其他一些情況,如某些后代能繼續繁衍,或者某些后代雖能生存且繁殖,卻存在異常,容易死亡。這些現象,都可以看作是基因在不同物種間交流的橋梁。

最為奇特的是線粒體,被認為是我們的遠古祖先。在單細胞生物時代,我們的祖先發現線粒體擁有進行有氧呼吸的能力,便將它收為己用,關在了自己的細胞之中。當然,我們的祖先也給予了線粒體充分的營養和安全保障。自此,線粒體和真核生物世代共生。在我們祖先尚未擁有牛的年代,他們就已經相當了不起了。

線粒體本身也擁有其獨特的DNA和基因。



對于人類而言,線粒體的遺傳途徑只有母體,相對穩定。因此,我們可以探尋線粒體的起源,尋找線粒體的夏娃。更何況現代人類還在進行著轉基因技術。這些都是基因在物種間進行交流的方式。盡管物種間存在交流,但人類似乎更喜歡與自己截然不同的生物,而對與自己相近的動物則充滿反感。即便如此,我們還是將其他生物驅逐至滅絕。

大約五萬年前,智人經歷了一次快速的進化。我們開始學會雕刻和繪畫,甚至有了早期的宗教信仰。一萬兩千年前,最后一個佛羅勒斯人滅絕,同時消失的還有猛犸象。



我們這一支人類從2000人開始,逐漸擴散繁衍,最終占據了整個地球。大約一萬年前,地球進入間冰期,氣候開始轉暖。盡管變暖的過程僅持續了一萬年,人類卻在這段時間里取得了前所未有的進步!

幾千年前,氣候持續變暖,冰川融化加速。世界各地,無論是東方的《大禹治水》還是西方的《諾亞方舟》,都有關于大洪水的傳說。近幾百年來,科技發展加快步伐。近幾十年,科技基本發展到了目前的狀態。幾年前,我們似乎觸及到了智能化的門檻。



就在幾分鐘前,我還在不斷敲擊鍵盤。這過程可以說是厚積薄發,非常激勵人心!

然而,人類的智力缺陷依舊存在。例如,人腦對于圖畫、視頻的編碼分析和壓縮,以及有效信息的提取能力非常強,可以說是顯卡性能卓越。然而,相比之下,人腦的存儲能力(即記憶)則遜色不少,時常出現遺忘現象。浮點運算更是讓人失望,不借助紙筆,我們很難心算兩位數。從宇宙大爆炸到人類的今天,就是這個過程。

必須指出的是,上述論述極其籠統。事實上,物種滅絕事件不止發生過五次。每一次的滅絕都伴隨著一次復蘇。在歷史長河中,大陸、氣候、甚至一年的天數、月球的距離、大氣的成分,都與現在有巨大差異。



比如大陸,1.65億年前,所有大陸都還合而為一,名為盤古大陸。這并非小說中的虛構,而是學術界的命名!古老的大陸像《三國演義》般分久必合,合久必分,不止一次。

有人看到這里,可能會感到悲傷與絕望。這不是我的本意。

到了這里,我得談談“意義”這個話題。讓我們從量子力學談起,因為量子力學突破了我們常規的理解。

比如海森堡的測不準原理。



其實,這與你的儀器精度無關。哪怕你有絕對誤差為零的儀器,你依舊無法準確測量,因為粒子的位置與動量本身就無法同時確定。一個量越是精確,另一個量就越是不確定。類似的不確定性也存在于能量和時間、角動量和角度等物理量之間。

現在,你應該明白“命中注定”的說法站不住腳。因此,不要悲觀。你的努力,會帶來回報,而不是什么命中注定。

例如,你今天多做一點,明天就會多得一點。這是人定勝天的道理。

反駁宿命論,可以利用證偽性。邏輯上不能證偽的事物,與現實世界并無聯系。例如,一個人的結局是好是壞,都可以用一句“命中如此”來評論。



但“命中如此”能證明嗎?如果不能證明,那就是命中注定不能證明。如果能證明,那就是命中注定能證明。

這從邏輯上就給你畫了一個閉環,不給你反駁的機會。

這種“邏輯自閉”的理論,我一天能構想出121個來。為什么是121個而不是其他數字?因為奧特曼喜歡121。奧特曼來自M78星云,而7×8=56,5+6=11,11×11=121。不信你去找奧特曼求證啊。找不到是因為他們不想見你。他們不想見你,就一定能讓你找不到。

再說,擔心幾十億年后的事情,不正是杞人憂天嗎?當然,如果未來技術真的有突破,也不要后悔生不逢時。因為到了人類為所欲為的時代,總會有無聊的后代,無聊到想要復活祖先來娛樂。無限的時間加上無限無聊的人,想想都令人激動。

所以,開心地生活吧。

還有些人在思考人生的意義。



這個問題我也思考過。人類的出現,已經是非常不可思議且充滿巧合。在創造人類之前,大自然可能沒有設定一個特定的意義,或者設定了卻未告訴我們。

我建議大家不要刻意去尋找。尋找意義是全人類的任務,而不僅僅是一個人的責任。目前,尋找意義本身就已經是最有意義的事了。

當然,在尋找意義的過程中,先要把手頭的事做好,不然會感到心煩。生活本身就充滿樂趣。也許,生活就是我們要找的那個意義!

退一步說,人類這種奇妙的存在本身就是意義。存在即合理,同樣存在即意義。用更玄妙的說法,你的存在符合天道。

我為這生命,雖只數十年,但,

數千年前,我開啟智慧;

五百萬年前,我成人形;

二億年前,我是哺乳動物:

五億年前,我是魚類;

三十八億年前,我是一顆海藻。



你善良也罷,邪惡也行;

慈悲也無妨,兇悍也隨你;

你砸下隕石,你煮沸海洋;

你降下千年酸雨同時布下百萬年黑夜,把大地從南極到北極凍成冰球;

對不起,我依然活著。

在科技之火的催化下,地球仿佛在億年的時光長河中濃縮,只見短短的一瞬。若把一億年比作一天,科技的迅猛發展就如同那日出前的最后一剎。

就像一個 138 歲的老者,自生命誕生起就對我們窮追不舍,在長達 38 年(對應生命誕生后的 38 億年)的時間里。我逃竄過幽深的菌群,穿梭過魚群的舞動,滑行過鼠輩的洞窟,躍過猴群的樹梢,最終以人的形體落定。

僅用了一分鐘,我抬頭仰望天際,于星辰閃爍中領悟了科技的奧秘。

難道還有比這更令人熱血沸騰的奇事嗎?

難道還有比這更富有深意的探索嗎?



因此,人類不該沉湎于悲觀的海洋。我們所謂的神,早已洞悉一切,而非僅僅生活在滿足之中。人類同樣可以與神比肩,盡管我們尚未洞明世事,但也絕不意味著我們的生命已經走到盡頭。

人類的誕生,本就是逆天而行的奇跡!續寫傳奇,只是時間的問題!

再者,我們創造了硅基生命——機器人,當這些機械體被灌注了我們的智慧,人類的腳步就能觸及星辰,共享宇宙的壽命。

若你仍鐘情于血肉之軀,也并無妨礙。我們可以雙重形態并存。

機器人在適宜的星球,只需再造一個肉身即可。

而那個人人都能隨手把玩恒星的時代,任何人都無法抹去它的存在。

那是何等的豪橫與無忌!



人類是渺小的,人類是偉大的!

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