来自何方-去向何处-我是谁全书-第10章
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珀中的小昆虫和现代热带蜜蜂的差别小到几乎看不出来,而且生存的最适宜温度范围也差不多,它们对寒冷的抵御能力也非常接近。科齐谢克关注的这种蜜蜂属于膜翅目,原产非洲、欧洲和亚洲西北,后引进到美洲。长约0。5英寸,金褐色,有黑色斑纹;黑色头和足;短的浓密的绒毛;球形突出的腹部;半透明翅膀。
根据昆虫学研究结果,今天的热带蜜蜂生存温度大概是31到34摄氏度。在同样温度范围内,它们喜爱的多糖蕊热带大花植物也可以存活。目前生物学结论是,现代热带蜜蜂在气候变化的情况下,最多可以承受的骤变幅度是2…7个摄氏度。过低的温度使得蜜蜂停止采粉、觅食和交配行为。但是,陨石撞击的假设认为,由于小行星碰撞造成的温度下降估计应该有7到12摄氏度,这个温度对于热带蜜蜂来说实在是太低了。科齐谢克指出,如果现代蜜蜂与白垩纪密封的那只蜜蜂同源同种,那么陨石坠地、气候骤变的理论中必然存在一些无法解释或逻辑不通的东西。
新西兰马赛大学生物进化学教授大卫。潘尼高度评价了该项发现,指出生物化石一直是科学家们推测过去的主要依据。蜜蜂琥珀虽然不能给人们描绘出过去所发生事情的全貌,但它至少可以告诉我们什么是不可能的。它的出现对在学界占统治地位的陨石撞击学说发起了挑战,它可使科学家打破对教条的坚持,去寻找恐龙大量灭绝的真正原因。
而我认为生物的进化是一个复杂但有条理的过程,有其特有的纠错机制,当其发现生命的进化成恐龙时,是走入了一条进化的死胡同,很难向前进化了,以是自然就结定推倒从来,恐龙也就只有灭绝了,不过我更确信另一个假设,那就是恐龙的存在只是生命进化的某一特殊阶段所需,生命以后的进化需要恐龙这个物种去制造一些特殊的基因与化合物质,并需要恐龙这个物种去制衡别的动植物及环境的演化,当这一使命完成后,恐龙也就没有其存在的必要了,但自然一向是奖罚分明的,当恐龙这一物种很好完成了这一使命时,自然就给给予它们奖励如让恐龙进化成更高一级的鸟类甚至于我们人类。
而这一点也可能同样发生在我们人类身上的,当自然认为人类完成了其进化的史命,或根不胜任这一使命时,我们人类灭亡也就不可避免了,而当我们人类完成很好的完成这一使命时,人类也要灭绝,因为我们会向前进化赢得了更高一级的躯体。
不管是那种假设,恐龙终究还是灭亡了,在7千万年前左右地球进入了新生代,一个被子植物大展宏图的时期,哺乳动物之所以能在新生代里大发展,其中就有大量发展起来的被子植物作雄厚的物质基础。 最早的有胎盘哺乳动物是食虫类。它们大都是些以昆虫为食的小动物,现代的刺猬是它们的后裔。它们在不同的自然环境里曾先后几次趋异进化,发展成20多个不同的类群,形成了有胎盘哺乳动物的大繁荣。
到此为止产生有自我竟识的人类所需有机物质,基础基因都以准备完备,再加上地球几十亿年来的能量与物质的准备,一个全新的,有竟识主导的自我进化时代到来了。宇宙历经数百亿年的进化,现在它把进化之棒交到了人类手中,而我们人类可能还没竟识到。面对宇宙的广博,人类看到了自已的渺小,但却没发现自已也站在了进化的高端,拥有自我意识的人类潜能无限,最终会与控制世界自然力量一起主导物质进化的历程。
说起生命的进化当然离不开达尔文, 1809—1882年,他以博物学家的身份,参加了英国派遣的环球航行,做了五年的科学考察。在动植物和地质方面进行了大量的观察和采集,经过综合探讨,形成了生物进化的概念。1859年出版了震动当时学术界的《物种起源》。书中用大量资料证明了形形色色的生物都不是上帝创造的,而是在遗传、变异、生存斗争中和自然选择中,由简单到复杂,由低等到高等,不断发展变化。
当形成一切条件,如基因,各种高级的化学物质,环境,人类未来发展各阶段备用的能源与物质等都齐备成熟时,人类自然就诞生了,物质的进化又发生了一次根本性的质的飞跃,从一个被动与无意识主动进化的时代进入了,一个有意识的主动进化时代。其划时代的意义在于,人做为为事物进化的一个环节,第一次对进化有了发言权,有力能参与进化规则的制定,随着人类科技能力的发展,未来的人类甚至有能力与自然相抗衡,自已决定自已的进化方向。
我们现在回过头来看人类的起源,站在宏观与宇宙之外,你会发现我们人类的起源极其复杂,一个从无到有,历经数百亿年的漫长岁月但有相当的条理,一环一环紧密相扣的系统工程,任何一环出点差错,可能都没有我们人类今天的存在。
物质从无到有,由简到繁,从没命到有生命,从无意识到有意识,进化目的明确,进化规则有序,甚至我们可以做出这样的推断,我们人类的进化是物质进化的必然产物,人类的产生,有极强的目的性,根本不是随机偶然可以产生的。有意识的人类的产生,是这个宇宙集全部之力,历经数百亿年,宇宙中各种我们已知未知的因素相互合作的结果,过程极其复杂精密,步骤明显,环环相扣,不差分毫。人类做为这个宇宙进化最高端的物质,站在金字顶端如针尖一样渺小,但它的身下我们整个宇宙的付出。
我们看到一个机械钟表,没有人会说它是自然形成的,而一个简简单单粒子,要进化出我们这世间的万物,并组成我们人类这个远比钟表复杂万倍的生灵,这可能是自然形成的吗?如果这都有可能是自然形成,那么堆一堆石头那,就会可会自动建成金字塔,而且概率要远比组成我们人类大很多,要知道光我们的一片指甲就有超过50000亿亿个的原子精确有序的排列。
达尔文发现了了生命和我们人类进化的规则,而这规则也就是星系的动转,整个宇宙的生存演化的规则中的某一阶段的特定的一个规则而已,整个宇宙数百亿年来都有规则在控制引导宇宙有序的运行,有规则那就有规则的制定者,有维护其规则的力量,我们只有找到这股力量的来源,才有可能找到其背后真正的主使,那个我们人类的真正创造者,至于它创造我们人类的目的,我们在第四章我们去向何方再做讨论。
这是一股什么样的力量竟如此的强大,能控制世间成物,数百亿年来按其规则行事,并最终创造了我们人类,而且还制定着人类目前的进化规则。
让我们先回到宇宙形成之初,因为那时宇宙最为简单,而如果这股力量真的存在,在宇宙形成之初它也就必然会参与宇宙演化最初规则制定,因为宇宙演化最初的简单,他想隐藏自已的方式不多,所以我相信研究宇宙形成之初的最原始的力量或许我们找到一点这股力量的蛛丝马迹。
我们在生活中常会听到力和力量这两个词,物理学中所指的力是物体间的相互作用。是物体对另一物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体施加这种作用。前者是受力物体,后者是施力物体,只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体。有时为了方便,只说物体受了力,而没有指明施力物体。但施力物体一定是存在的。而其实质都来源于组成我们这个物质世界的其本粒子,是粒子相互交换的外在表相。
而力量就是力和能量的组合,能量是一个很难介定的东西,现在物理任何对它的解释都这是描述了它的部分特性,能量是一切力的来源,我们这个世界所有的物质都是由它组成,但它本身却没有任何状态,它可以由虚无产生,形成我们看的到摸的到的物质,也可以让所,由物质变为虚无。人类对它目前可以说并无多少了解。
最初,人们认为原子核是由电子和不同数量的带正电的叫做质子的粒子所组成。质子是由希腊文中的第一演化而来的,因为质子被认为是组成物质的基本单位。然而,卢瑟福在剑桥的一位同事詹姆斯·查德威克在1932年发现,原子核还包含另外称为中子的粒子,中子几乎具有和质子一样大的质量但没有带电荷;查德威克因此而获得诺贝尔奖,并选为剑桥龚维尔和凯尔斯学院的院长。
直到20年以前,人们还总以为质子和中子是基本粒子。但是,将质子和另外的质子或电子在高速度下碰撞的实验表明,它们事实上是由更小的粒子构成的。加州理工学院的牟雷·盖尔曼将这些粒子命名为夸克。由于对夸克的研究,他获得1969年的诺贝尔奖。
不管宇宙是不是像大爆炸学说所说的那样形成,我们这个世界所有的物质依旧楞能推断出是由能量形成的,爱因斯坦提出了著名的质能公式:E=mc^2 (这里的E代表物体的能量,m代表物体的质量,c代表光的速度,即每秒30万公里。)反证了物质由能量组成的实质。
我们现在知道宇宙形成之初,能量由虚无分化出两个正反的的世界,形象一点说最原始的空间是0,现在是一个+1和一个…1,如果+1有1亿个+1单位,那么…1的世界也有相同的数目的…1单位,分化之初两个正反的世界就开始了互相湮灭,但空间太大,不是所有的粒子都有机会碰到反方,所以有极少的一些单位就保存了下来,形成了我们现在看到的世界。正能量形成的就是正世界,反能量形成的就是反世界,如果介定我们这个世界为正,那另一个世界就为负,如介定另一个世界为正。那我们就为负世界,其实质并无差别。
这些单位中有我们已知的如夸克,光子、电子和中微子(极轻的粒子,它只受弱力和引力的作用)和一些我们目前还不太了解的物质粒子。
这是我们人类目前所发现的组成我们世界之初的最小粒子,我们现在来看看自然界的这些粒子是否存在着要创造生命的倾向。是什么样的力量促使它们组合,有序的演化出我们现在的世界我们如今的人类。
我们现在已知的粒子之间的力有四种。
第一种力是引力,牛顿最早发现了万有引力的存在,并认为这种力是万有的,也就是说,每一粒子都因它的质量或能量而感受到引力。引力比其他三种力都弱得多。它是如此之弱,以致于若不是它具有两个特别的性质,我们根本就不可能注意到它。这就是,它会作用到非常大的距离去,并且总是吸引的。这表明,在像地球和太阳这样两个巨大的物体中,所有的粒子之间的非常弱的引力能迭加起来而产生相当大的力量。另外三种力或者由于是短程的,或者时而吸引时而排斥,所以它们倾向于互相抵消。以量子力学的方法来研究引力场,人们把两个物质粒子之间的引力描述成由称作引力子的自旋为2的粒子所携带。它自身没有质量,所以所携带的力是长程的。太阳和地球之间的引力可以归结为构成这两个物体的粒子之间的引力子交换。虽然所交换的粒子是虚的,它们确实产生了可测量的效应——它们使地球绕着太阳公转!实引力构成了经典物理学家称之为引力波的东西,它是如此之弱——并且要探测到它是如此之困难,以致于还从来未被观测到过。
另一种力是电磁力。它作用于带电荷的粒子(例如电子和夸克)之间,但不和不带电荷的粒子(例如引力子)相互作用。它比引力强得多:两个电子之间的电磁力比引力大约大100亿亿亿亿亿(在1后面有42个0)倍。然而,共有两种电荷——正电荷和负电荷。同种电荷之间的力是互相排斥的,而异种电荷则互相吸引。一个大的物体,譬如地球或太阳,包含了几乎等量的正电荷和负电荷。由于单独粒子之间的吸引力和排斥力几乎全抵消了,因此两个物体之间纯粹的电磁力非常小。然而,电磁力在原子和分子的小尺度下起主要作用。在带负电的电子和带正电的核中的质子之间的电磁力使得电子绕着原子的核作公转,正如同引力使得地球绕着太阳旋转一样。人们将电磁吸引力描绘成是由于称作光子的无质量的自旋为1的粒子的交换所引起的。而且,这儿所交换的光子是虚粒子。但是,电子从一个允许轨道改变到另一个离核更近的允许轨道时,以发射出实光子的形式释放能量——如果其波长刚好,则为肉眼可以观察到的可见光,或可用诸如照相底版的光子探测器来观察。同样,如果一个光子和原子相碰撞,可将电子从离核较近的允许轨道移动到较远的轨道。这样光子的能量被消耗殆尽,也就是被吸收了。
第三种力称为弱核力。它制约着放射性现象,并只作用于自旋为1/2的物质粒子,而对诸如光子、引力子等自旋为0、1或2的粒子不起作用。直到1967年伦敦帝国学院的阿伯达斯·萨拉姆和哈佛的史蒂芬·温伯格提出了弱作用和电磁作用的统一理论后,弱作用才被很好地理解。此举在物理学界所引起的震动,可与100年前马克斯韦统一了电学和磁学并驾齐驱。温伯格——萨拉姆理论认为,除了光子,还存在其他3个自旋为1的被统称作重矢量玻色子的粒子,它们携带弱力。它们叫W+(W正)、W…(W负)和Z0(Z零),每一个具有大约100吉电子伏的质量(1吉电子伏为10亿电子伏)。上述理论展现了称作自发对称破缺的性质。它表明在低能量下一些看起来完全不同的粒子,事实上只是同一类型粒子的不同状态。在高能量下所有这些粒子都有相似的行为。这个效应和轮赌盘上的轮赌球的行为相类似。在高能量下(当这轮子转得很快时),这球的行为基本上只有一个方式——即不断地滚动着;但是当轮子慢下来时,球的能量就减少了,最终球就陷到轮子上的37个槽中的一个里面去。换言之,在低能下球可以存在于37个不同的状态。如果由于某种原因,我们只能在低能下观察球,我们就会认为存在37种不同类型的球!
第四种力是强作用力。它将质子和中子中的夸克束缚在一起,并将原子中的质子和中子束缚在一起。一般认为,称为胶子的另一种自旋为1的粒子携带强作用力。它只能与自身以及与夸克相互作用。强核力具有一种称为禁闭的古怪性质:它总是把粒子束缚成不带颜色的结合体。由于夸克有颜色(红、绿或蓝),人们不能得到单独的夸克。反之,一个红夸克必须用一串胶子和一个绿夸克以及一个蓝夸克联结在一起(红+绿+蓝=白)。这样的三胞胎构成了质子或中子。其他的可能性是由一个夸克和一个反夸克组成的对(红+反红,或绿+反绿,或蓝+反蓝=白)。这样的结合构成称为介子的粒子。介子是不稳定的,因为夸克和反夸克会互相湮灭而产生电子和其他粒子。类似地,由于胶子也有颜色,色禁闭使得人们不可能得到单独的胶子。相反地,人们所能得到的胶子的团,其迭加起来的颜色必须是白的。这样的团形成了称为胶球的不稳定粒子。
我们们已知的这自然界中的四种基本力量,无论是他们单独做用,还是相互组合,最少在我们目前已知的范围内,它们没有能力去制定一个长达数百亿年的精秘演化过程,它们都这能宇宙进化的某一特定的阶段参与部分规则的制定,它们都没能力促使物质长久有序的演化出我们现在的世界和我们如今的人类,特别是生命形成之后,它们的影响更加微不足道。
但事