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标  题: 第三十七章　众星熠熠——传说
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年08月19日13:10:24 星期一), 站内信件



第三十七章　众星熠熠——传说



　　在大约100～160亿年以前，宇宙尚未成形。没有星系，没有恒星，也没有生
命。无边无际的太空一片漆黑，宇宙中只有氢和氦。“大爆炸”已经过去，宇宙
空间中微弱地回响着这惊天动地事件的余音，这事件或许是宇宙的创世，或许是
字宙前身的灰烬。


　　但氢、氦气体并非均匀分布。偶而，在这一片黑暗的某些地方，聚集着比通
常更多的气体。这些气团以不易察觉的速度在增大，消耗着周围的物质，靠引力
吸引着越来越多的近傍气体。随着气团质量的增加，受到不可抗拒的引力定律和
角动量守恒定律支配的气团中心稠密部分被压缩了，并且越转越快。在这些旋转
着的巨大气体球和气体漩涡中，密度较高而体积较小的碎片凝聚出来了，它们碎
裂成数十亿个更小的不断收缩的气体球。


　　压缩导致了气体球中心原子的剧烈碰撞。温度变得非常高，使组分中氢原子
的电子脱离了质子，由于质子都带有相同的正电荷，它们一般是相互排斥的。但
是，过了一个时期，气体球中心温度变得非常之高，使得质子以非同一般的能量
碰撞，这种能量极大，突破了围绕着质子的电斥势垒。一旦突破，把原子核团聚
在一起的核力就开始起作用了。从简单的氢气里产生了只比氢略为复杂的下一种
原子——氦。在四个氢原子合成一个氦原子过程中，还剩余了少量的能量。这个
能量从气体球里慢慢地传到气体球的表面，并辐射到空间。气体球就发光了。第
一颗恒星形成了。天空中出现了光亮。


　　恒星演化了数十亿年，在它们内部深处慢慢地将氢转化成氦，将微小的质量
差异转变成能量，使天空充满着光亮。可是在当时，还没有任何行星吸收恒星的
光能，也没有任何生命形态去赞美苍天的光辉。


　　但是，氢不可能无休止地转化为氦。终于，在温度高得足以克服电斥力的恒
星内部，所有的氢都消耗完了。恒星的火焰象炉子刚添上煤一样暂时被压了下来。
内部压力再也不能支持恒星外层的巨大重量了。恒星重又继续它们的坍塌过程。
这个过程曾在几十亿年前由于核火焰的爆发而中断。


　　在进一步收缩时，达到了更高的温度，高得连氦——前一阶段核反应的余
烬——也变得不稳定而可以用作星星燃料了。在恒星内部出现了更为复杂的核反
应，这时恒星膨胀成了红巨星。氮被转化成碳，碳转化成氧和镁，氧转化成氖，
镁转化成硅，硅转化成硫，一直沿着元素周期表的程序上去，那是一种大规模的
恒星炼金术。广泛和错综复杂的核反应构成了某些原子核。其它的原于核则结合
形成了更为复杂的原子核。还有一些原子核分裂了或者与质子结合构成了略为复
杂的原子核。


　　但是红巨星表面的引力较小，因为它的表面已由内部向外膨胀。红巨星的外
层慢慢地散失到星际空间，使星际空间的碳、氧、镁、铁等所有比氢、氦重的元
素丰富起来。在某些情况下，恒星的外层慢慢地象洋葱那样一层层地剥去。在另
一些情况下，一次极大的核爆炸震撼了星体，以非常的速度把恒星外层的大部分
抛入星际空间。无论是散漏还是爆炸，无论是慢慢地散失还是快速散失，恒星材
料重新喷回到黑暗空间的稀薄气体中，而恒星本身原来正是来自这些气体。


　　图：三裂星云，一个尘埃和气体的稠密星云。明亮的恒星正在其中形成。
（扫校者注：此图并非中译本原图，由于扫描质量问题而更换，原图为亚利桑那
大学斯德华特天文台提供，此图为英澳天文台摄。）


　　然而在那儿，下一代恒星正在诞生。气体的凝聚再次使它们缓慢的引力枢轴
转，渐渐地把气体云再次变成恒星。但是，这些新的第二代和第三代恒星却富于
重元素，那些都是它们星星祖先的遗产，在恒星形成时，他们附近也形成了较小
的凝聚物，这些凝聚物太小了，无法产生核火焰和变成恒星。它们是小而冷的密
集的物质团块，自己不会发光，而是被恒星的核火焰所照亮。这些不引人注目的
团块变成了行星：有些巨大的气态行星主要是由氢氦组成，冷冰冰地远离母星；
另一些小而温暖的行星，它们的氢和氦缓慢地、大量地逸入太空，形成了另一类
的行星：它们由岩石、金属构成，具有坚硬的表面。


　　这些小小的宇宙碎片在冻结和加温中，释放出少量在行星形成过程中来不及
逸失而残存在其内部的富氢气体。有些气体在表面上凝集，形成了原始海洋，其
它的气体停留在地表上空，形成了原始大气层。原始大气层不同于今日地球的大
气层，它是由甲烷、氨、硫化氢、水和氢组成的，这些成分会给人类带来不愉快
和呼吸困难。可是在当时还谈不上有人类呢！


　　星光照射在这样的大气层上，太阳驱使着风暴，产生电闪雷鸣。火山喷出炽
热的熔岩，加热着靠近地表面的大气层。这些过程击碎了原始大气层的分子。但
它们的碎片又重新组合成越来越复杂的分子，落进原始海洋。在那儿，它们相互
作用，偶然落在泥土上的，则经历了令人目眩的分解、再合成，和转化的过程，
在物理和化学规律的推动下，它们慢慢地变成越来越复杂的分子。过了一段时间，
海洋的成分就变得好似一锅温热而稀薄的肉汤。


　　在这锅肉汤里，无数种复杂的有机分子在生成，在消失，有一天终于出现了
一种能粗略地复制自己的分子，这是一种勉强能引导它附近的化学过程以产生类
似它本身的分子，一种样板分子、一种蓝图分子、一种自我复制分子。这种分子
的效率并不高，它的复制品也不甚准确。但不久，它在早期的海洋里就超过其它
分子，获得了意义深远的优势。那些不能复制自己的分子没有这种优势。面那些
能自我复制的则具有这种优势。复制分子的数量大大地增加了。


　　随着时间的推移，复制过程更精确了，海洋中的其它分子被再加工，形成象
七巧板似的玩具拼板部件，来适应复制分子。能进行自我复制分子在数量上的细
小和微不足道的优势很快就以几何级数扩大，成为海洋中占支配地位的过程。


　　越来越复杂的复制系统出现了。那些复制得更好的系统生产出较多的复制品。
那些复制得不那么好的系统生产出较少的复制品。不久，大多数分子组成了分子
集合，组成自我复制系统。这并不是因为任何分子具有一闪之念或出于某种灵性
的需求或渴望，而仅仅是因为能进行复制的分子创造了这一切。不久复制过程就
改变了行星的面貌。最后，海洋里便充满了这些分子的集合体，它们不断地形成、
新陈代谢、复制……，形成，新陈代谢、复制……又出现了复杂的系统，分子集
合体有了行为的表现，向复制组成块更丰富的地方移动，避开已与它们邻居结合
的那些分子集合体。这种自然选择形成了分子的筛网，选出了那些碰巧是最适合
作进一步复制的分子集合体。


　　与此同时，那些用来产生复制体的各种组成块、食物和后来复制品的组成部
分又在不断产生。它们的产生，主要依靠阳光和雷电，后者又都是靠附近恒星的
能量推动的，恒星内部的核过程推动着行星过程，而行星过程则产生和延续了生
命。


　　食物来源逐渐枯竭，出现了一种新的分子集合体，它能用空气，水和阳光在
内部生产分子的组成地。最初的动物伴随最初的植物产生。这些动物早期寄生于
天赐之物，现在寄生于植物了。植物缓慢地改变了大气的组成，氢逸失于太空，
氨转变成氮，甲烷转变成二氧化碳。有世以来第一次，大气中产生了大量的氧，
氧是一种致命的毒气，它能把所有自我复制的有机分子重新转换成简单的气体，
如二氧化碳和水。


　　然而，生命战胜了这一生死攸关的挑战，在某些情况下，是用潜伏于缺氧的
环境的方法取胜的。但适应力最强的变异体，则通过演化，不仅能生存于氧气中，
而且能利用氧气，使食物在体内进行更有效的新陈代谢。


　　后来生物体产生了性别和死亡，这些都极大地提高了自然选择率。一些生物
体生出了坚硬部分，爬上陆地，并在那儿生存。产生更复杂的生命的步伐加快了。
以后生物又学会了飞行。不计其数的四足兽在热气腾腾的丛林中咆哮。胎生而不
是卵生的小动物也出现了，它们一生下来就是活动的，不再诞生到由四周硬壳包
围的早期海洋状的液体复制物中了。它们靠敏捷、狡猾和不断增长的、长期积累
的知识生存。这种知识主要来自它们的双亲和自己的经验，较少地来自遗传。


　　与此同时，气候在变化。阳光的照射、地球轨道、云层、海洋、和极地冰帽
的微小改变，都会产生气候变化。气候的变化消灭了整族整族的生物体，使那些
一度微不足道的门类大量繁殖起来。


　　后来，地球又变冷了，森林区缩小了。栖息在树上的小动物爬了下来在大平
原上觅食，以求生存。它们直立起来，并开始使用工具。它们用自身的五官形成
空气的压缩波来通讯联系。它们发现，有机物在足够高的温度下会和大气中的氧
结合，产生稳定的火焰。而社会交往又大大地加快了它们出生后的学习过程，集
体狩猎发展了，书写发明了，政治结构演化了，又出现了迷信、科学，宗教和技
术，等等。


　　终于，出现了这样一种生物，它的遗传物质与本行星上其他生物的自我复制
分子集合体没有多大差异。他把这颗行星叫作地球。但是，他能够思考自己的起
源之谜，推测从恒星材料发展到今天他所走过的奇妙丽又曲折的道路。他是宇宙
之物。


　　正在为自己而深思。他在考虑本身深奥未卜的将来。他称自己为“人”。他
是星星氏族的一员，并渴望着回到星星中去。


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