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第2章 开辟鸿蒙

“道可道,非常道;名可名,非常名。无名,天地之始;有名,万物之母。常无欲,以观其妙;常有欲,以观其徼。此两者,同出而异名,同谓之玄,玄之又玄,众妙之门。“宇宙万物起源于混沌,混沌时,天与地混合为一体,一切都很乱套,有一天不知为何,天地分开,清气上升而为天,浊气下降而为地,两仪阴阳成,四时四象生,继而万物作焉,”道生一,一生二,二生三,三生万物。”,万物的形成为女娲和上帝造人创造了物质条件。

万物的祖先是混沌或者奇点(统一称为奇点吧),那时候,现在我们看到的星系、恒星、行星、植物、动物、美女/帅哥..都挤在这个奇点中,那可真挤啊,大家亲密无间,居住的地方还没有一个质子大,端地是你中有我我中有你,在距今137亿年左右的某一刻,奇点再也受不了自己的小,爆炸了,大家开始分离,我们化作粒子四处狂奔,此时温度超高,我们身不由己,不少粒子互相碰撞,形成了新的粒子和反粒子;1秒之后温度降到了100亿度,终于凉快了些,此时,大部分有缘分的粒子已经组合成了光子、电子和中微子,以及它们的反粒子和少量的质子和中子;宇宙继续膨胀、冷却,大约100秒后,温度降到了10亿度,粒子们的激情不再那么强烈,质子和中子在强核力的吸引之下形成氘核,氘核靠自己的引力继续勾引质子和中子,进而形成氦核和少量的锂和其他元素余下的中子衰变成了质子,即氢原子的核,在这个过程中,大约有四分之一的质子和中子聚合成了氦核。

几个钟头过去,经历了火冰两重天的粒子们聚合成了氦、氢、锂等元素的核,注意,仅仅是核,此时的电子们还在四处游荡,不服原子核的约束,在今后的100万一年之间,宇宙的温度逐渐降低,3000度左右的时候,电子再也无法挣脱电磁吸引力,终于默默围到了核的周围,原子形成。

时间不声不响的过去,在大概10亿年间,由于宇宙膨胀速度变缓,温度降低,在暗能量(应该是大爆炸产生的能量)的作用下,物质向四周“流动”,在“流动”过程中,物质在暗物质的作用下缓缓聚集,形成密度较大的物质团,物质团产生引力,吸引着周围正在向前“流动”的物质,物质们身不由己,随波逐流向物质团靠拢,于是,围绕着这些物质团的物质漩涡就这么渐渐形成,这就像你拿棍子搅动水流而形成漩涡一样,不过,这只是漩涡形成的其中一种方式,还记得夏天清澈河水中的个个漩涡吧?这些漩涡通常是由两股或两股以上不同方向、流速的水流汇集而成,当时宇宙中的物质漩涡也可能会以这种方式形成,多股不同方向、流速、温度、密度流动的物质集团在几乎相同的面上相遇,它们会互相牵扯形成漩涡。有的漩涡只有一个中心,而有的漩涡则可能有多个。

后来,这些漩涡演变成了螺旋星系,在这些星系中,物质在引力、斥力、向前流动的力(来自于暗能量)、暗物质作用力等多种力的作用下达到某种平衡,从而使星系在整体上处于稳定状态。为下一步制造星球打下了基础。宇宙中还有不少椭圆星系,这种星系形成的原因可能是因为人家的物质集团本来就是椭圆形的,也可能是多股物质集团以特定的夹角相撞而成。由于螺旋星系保持了有规律的旋转,所以,它为制造恒星提供了强劲的动力,而对于椭圆星系,物质运动不规则不说,且远远没有螺旋星系那么强劲,因此,在制造了一两代恒星之后,就基本上筋疲力尽,维持某种平衡状态老老实实过日子了,因此,我们现在观测到的椭圆星系中的恒星岁数都比较大、比较衰老。

形成星系后,物质们依然没有闲着,其中的氢气和氦气被分割成更小的星云,这些星云在自身的引力下继续坍缩,随着密度的增加,原子们的碰撞渐渐频繁,它们越碰越恼火,于是温度也越来越高,最后,大家都受不了了,于是敞开胸怀玩起了热聚变,更多的氢转变成了氦,随着热量的上升,星云向四周的压力增加,以至于与其对外界的引力打平,星云便不再收缩,就形成了恒星。

恒星中的氢气不断燃烧,质量越大的恒星燃烧得越快,因为强大的引力在不停地为它“加料”,而在恒星中心部位温度绝高的地方,氦元素在高温驱使下,正逐步转换为碳和氧之类更重的元素,可是这一过程释放出来的能量并不能对抗自身的引力,并且外部的氢气也已经消耗殆尽,于是,这颗恒星会进一步坍缩,如果此时热核反应不够强劲,那么这颗恒星就会一直坍缩下去,直到形成中子星或者黑洞;如果热核反应依然剧烈,那么碳元素会继续燃烧,逐渐聚变成硅,并最终成铁,当铁积聚到一定程度,这颗恒星在受不了自己,最终终于爆炸或者被烧毁,从而形成超新星或者新星,超新星爆炸甩出了很多重元素,这些重元素为下一代恒星的形成提供的一些原料,宇宙中的重元素正是通过这种暴力的方式被制造出来。

在宇宙形成的137亿年间,星系从无到有,从出生到死亡,再到出生,物质运动所产生的能量,让宇宙中的一切都经历着生老病死和周而复始的循环,正是这些,使宇宙活力无限,绚丽多彩,而生命,也在这些过程中有意无意地被制造出来,并可以预见地最终走向消亡,成为匆匆过客,对于宇宙而言,一切其实都是浮云,连宇宙本身都未必永恒。

宇宙大爆炸产生的初始热量催生了氢和氦,以及少量的锂,在此后的十亿年间,宇宙空间基本上是氢、氦两元素的天下,三十亿年左右时,第一代恒星诞生,宇宙进入恒星时代,从今而后,恒星的生生死死,死死生生推动了宇宙发展的脚步,宇宙中的物质,也因此逐渐丰富起来。在恒星的内部,热核聚变一直在生产比氦更重的物质,质量比较小的恒星,也许在生成碳后就没有了燃烧的力气,沦落为白矮星,从此而后,冷却下去,变成黑挨星;质量稍微大些的恒星,碳会进一步燃烧,直到生成铁元素,通常这个时候,这颗恒星也已经接近油尽灯枯,接着,那些质量比太阳大8倍的恒星将进化为中子星,而质量更大恒星,则可能进化为黑洞。

在恒星进化为中子星后,温度会迅速冷却,对外界的热辐射压力也会迅速减弱,导致外围物质突然失去支撑,纷纷狂奔向中子星,中子星被砸得头昏脑胀,外围物质们的动能转换成热能,中子星外壳温度急剧升高,如果这颗中子星再也受不了,就会发生超新星爆炸,在爆炸过程中,比铁更重的元素诞生,如果这中子星扛住了外围物质的冲击,那么,最终它也会演化为黑矮星。

超新星爆炸抛射出的物质,为新恒星的形成提供了原料,所以,当一个地球人读到这里时,会意识到:原来我们是超新星爆炸的产物。没错,我们正是恒星爆炸的产物,因此,有一颗,或者N颗恒星,是我们五十亿年前的祖先。

史蒂芬。霍金在《时间简史》中提到,太阳,是宇宙中第二代或者第三代恒星。46亿年前,太阳系还是一片荒芜,放眼望去,分子云霸占着这块区域,可是太阳系中的所有元素都已经聚集到了这里,并且其中一部分,还将形成地球、月亮和地球上的生物们。此时的分子云并不平静,他们暗流涌动,正慢慢向分子云中密度较大的那个区域靠拢,至于为什么那个区域密度较大,估计是因为上一个超新星爆炸时,在那里留下了较大密度的星云团块。

随着物质的落入,这个星云团块即原太阳及其转动盘的温度也越来越高,在这个区域,尘埃和粒子(颗粒物,而非全面提到的粒子)被蒸发,使年幼的太阳成为气态物质的天下。随着太阳的形成,原本剧烈的物质运动逐渐走向低调,当然,这里的低调是指,太阳已经接近于现在这个样子。物质运动的低调导致太阳周围的温度逐渐降低,其周围的分子和固体颗粒得以重新形成,硅酸盐以及寒铁化合物不怕热,所以能够在邻近太阳的地方形成,而冰这一类怕热的物体,只能在太阳系的外围存活下来。

此时,物质颗粒们一边落入太阳,一边互相碰撞形成一个个团块,较热区域的团块,很快被太阳的热干掉,而较冷区域的团块则有机会变得更大,有很多团块,要么在没有足够大之前落入太阳,要么被其它团块撞得四分五裂,总之成长的过程曲折艰辛,可是,还是有很多团块挺了过来,大到其速度能够不受周围的气体和尘埃影响,其离心力能够与太阳的引力抗衡,从而能够稳定地围着太阳旋转,成为类地行星(这时候还很小)。很多团块,就是因为受到了那些悠闲的气体和尘埃的影响,速度加不起来,而落入太阳的。

这些团块,被称为行星的星子,仗着自己的个头大,继续招兵买马,这中间当然也存在风险,碰到比自己硬、比自己大或者比自己速度快的,自己要么被收编,要么被装得尸横遍空,但是,无论如何,总是有大的星子形成。星子越大,其引力越大,大家你吸引我,我吸引你,于使原本的圆形公转轨道,变成椭圆。那些运气较好、命较硬的星子,公转路上不断收编其它星子、颗粒、尘埃,扫清自己前进的道路,使自己不断发展壮大,并最终形成如今的水星、金星、地球、火星四颗类地行星。

太阳系八大行星,水、金、地、火四星,是岩石形成的、体积较小、密度较大的岩态行星,土星和木星是气态巨行星,天王星和海王星是冰态巨行星,至于冥王星,由于它不守本分,不像其他行星那样老老实实围着太阳公转,因此于2006年被地球人赶出了太阳系行星的行列。

巨行星主要有氢和氦组成,还包含大量的冰,可以想象,如果土星和木星质量够大,估计也会像太阳那样烧起来,只可惜,太阳搜罗了太阳系中大部分物质,没有给他们机会。巨行星的形成还在猜测之中,我斗胆跟着别人的猜测也猜测一下:

在分子云时期,分子、尘埃们向太阳的胎盘中落去,可是,太阳系中,并不单单存在太阳胎盘这一出密度较大的团块,还可能存在其他许多密度稍小的团块,毕竟超新星的爆炸会使星云物质总体上随机分布。这些密度较小的团块在向着太阳胎盘落入的同时,也在吸积周围的物质,直到它大到其速度能够与太阳引力抗衡的程度,这个过程虽然漫长,可是由于它们离太阳太远,收到的引力较小,所以落入过程较慢,这给他们的形成争取了时间。土星、木星这类气态巨行星,捕获了原本应该落入到太阳中气体分子,在其形成过程中,冰块及少量的岩石也会受其引力影像被收编。而天王星、海王星这类冰态巨行星,则与类地行星的形成类似,是冰块们相撞并增大的过程。

我以为,巨行星尤其是气态巨行星的形成时间,可能会比类地行星早,我觉得它们应该可以形成恒星的,可是,由于没有竞争过太阳才被太阳捕获成为如今这副德行。早在原巨行星们扩张势力时,类地行星们估计还只是太阳高温下的气体或者尘埃,太阳的冷却才给了它们形成的机会,甚至,也可能正是有了巨行星们的帮助,类地行星们才免遭了被吸入太阳的厄运。

从太阳系的诞生,到地球行星胎的形成,只用了大概1亿年的时间,在太阳系形成最初的几亿年里,地球身经百战,在海水和尘埃覆盖之下,它是一身的伤痕累累,在地球形成的大概1。5亿年左右,一颗火星大小的星子撞击了地球,地球和那颗星子的轨道都被改变,二者的地幔和地壳被撞成残废,很多岩块从二者身上飞出,而那颗星子呢,撞了地球后就开溜了。二者身上出来的岩块有很多被地球引力捕获,于是绕着地球转了起来,这些岩块被其中较大的岩块收编,形成月球,有了月球这个跟班的,地球的确少挨了不少打,看看月球那千疮百孔的德性就知道了。

可是,正是由于不停的挨打,地球上才诞生了生命。

有人估计,在太阳系形成6200万年的时候,地球形成,这个数字有零有整,好像是真的一样,我们姑且认为它是真的,在经历了严酷而野蛮的碰撞比赛和挨了无数次打后,地球终于成为这条行星带上的霸主,正当她以见谁灭谁的气概绕着炽热的太阳悠闲地散步时,一颗火星大小的星子与她短兵相接,双方打得皮开肉绽,这些皮和肉飞到太空,在不久之后成为地球的伴星----月亮,而那颗星子,看事情不对,喊了声后会有期,就开溜了,具体溜到了哪里,我们无从知晓,只是可以推测出她受伤严重,已经基本残废,不过,它可能压根就没有溜成,被地球连皮带肉吞了。

月球的形成是太阳系形成后1亿年左右的事情,被撞击之后的地球,除了心动得厉害、不停的吐熔岩、修复创伤外,还要适应被略微改变后的姿态和轨道,更重要的是,她还要适应新姐妹---月球---的加盟,因为,从此而后,在这条行星带上,她再也不是一个球在战斗了。

那时候,地球还很年轻,那颗心很不老实,心脏的频繁跳动,使其新陈代谢的频率很高,心一动地表就不老实,不是地震放气,就是火山喷发吐熔岩,放出的气体有二氧化碳、甲烷、氮和硫,正是这些气体和那时无处不在的氢气,形成了那时候的大气层,在这些气体中,还有包含了冒充气体的水蒸汽,估计大部分水蒸汽都来自于地底岩石内的结晶水,早在地球形成的时候,结晶水们就已经潜伏在了那些岩石颗粒中,被岩石外壳保护了起来,否则的话,来自太阳的高温轻而易举地就能够将它们赶走。

还有一部分水蒸汽,来源于空气中的氢与岩石中氧气的化学反应,此外,不断飞奔而来的陨石或者星体(彗星)也为地球带来了可观的水量。随着地球地表活动的减少和温度的降低,水蒸汽终于凝结成小水滴,就这样地球进入了雨季,积累了很久很久的水倾泻而下,你可以想象水从天上流下来的情形,李白说“君不见黄河之水天上来”,他是浪漫主义诗人,可这句话,他真是浪漫对了。

这些水遇到当时还是高温的地表,当然还会蒸发,可是水下来的太快,很快冷却了刚刚成形的地壳表面,先是江河湖泊遍布地球,接着汹涌澎湃的海洋吞没了地壳,只有极少数陆地还露在水面上。而此时的地球,已经过了懵懵懂懂的年代,不在随随便便动心啦,质量大的物质,比如铁、镍、硅,沉入了中心形成地核,质量轻的物质被甩到地表,形成地壳。铁和镍在地核中也不老实,二者形成的液态外核在不断运动并向外辐射能量,造成地壳的运动,沧海桑田的变迁,正是拜它们所赐,也有人说,其实地核是一个大核电站,以此来解释地磁逆转之谜。

上述地表水形成的故事大概发生在44亿年前,这是一个积少成多的过程,地表水的形成标志着地球进入了稳定状态。我们一直说地球水资源有限,很多人一边建私人游泳池一边号召大家要节约用水,其实宇宙空间并不缺水,就拿太阳系来说,土星、木星、天王星、海王星都包含着冰,木卫2基本上就是一个冰球,并且有人推测,在木卫2的内部有液态水存在,至于海王星以外,奥尔特云中的彗星们更是冰的大仓库。并且有人说火星、水星、月球上都有冰态水存在。与整个太阳系中的水量相比,地球上的这点水不过是九牛一毛,可是,就目前的观测成果而言,只能肯定地球上存在液态水,而木卫2上,谁知道呢,只能上去看看才知道。

在地球水积累的过程中,我们不能忽略外来的水量,彗星和带有冰块的陨石,都是地球的水军。还有一种骇人听闻的理论是这个样子的:地球上的水主要来自于一颗大彗星。这个理论是我从一位中国人发的帖子上看到的,他是这么说的:

南极和北极两种截然不同的地貌形成于同一轴线上,北冰洋水深达1200米,南极洲平均海拔2200米,这种情形只有彗星一头扎进了北极圈内才能解释得通。一颗富含水分的彗星,在北极圈内几乎是垂直与地球相撞,其彗头扎进了地心,彗尾留在了地面,彗尾冰块融化,形成了地球上的汪洋,彗核的爆炸制造除了大西洋、太平洋,并接二连三地创造了新大陆,爆炸产生的能量冲击着大陆,使它们纷纷南移,南极洲就是这么形成的。大陆的剧烈活动引发了大规模的造山运动,美洲的安第斯山、洛基山以及我国的“横断山脉”随之拔地而起。这一事故最终导致了北半球水多、南半球地多的水陆面积失衡的现象。

这种说法在一定程度上挑战了“大陆漂移”学说。我喜欢这个说法,想想看,一颗彗星钻进了地球,造成了地球现在这个样子,那情形该是何等壮观大气。

无论地球上的水如何形成,我们都可以看出地球攒这点液态水真不容易,这东西很娇贵,温度高了不行低了也不行,没有大气层或者气压不足不行,没有地球引力不行。即便是地球上的水都是有彗星、陨石这些水军送来的现成的,可那也是地球母亲用挨揍换来的。

借助于大气压力、适宜的温度和地球引力,液态水在地球上生活了下来,并且为地球上生命的诞生、进化、演化、发展,以及进化成高等智能生物的人类大肆污染和糟蹋水资源创造了条件。

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