“我去找薩曼莎!”舒雲鵬跳了起來,但瓊斯『露』『露』攔住了他。
我們根本不知道這隻手套分別寄到了那個地方,但是當北京的人打開發現是右手時,我們就會想到寄到武漢的一定是左手,這是一個我們認為的常識,因為左右手是配對的。由於寄送的過程中我們並不確定,無法認定哪一個是左手,哪一個是右手,可是當我們看到寄到的一邊是哪隻時,我們會很輕易的想到另一隻。
但是在量子力學裏,科學家的大量的實驗證明,如果把同一量子體係分成一個部分,當你檢測出這其中的一種狀態的時候,其餘的部分會立即調整到相應的狀態。能夠覺察到並且還能調整自己的位置狀態,就像一個有生命有智慧的生命體,的確,想想都會覺得可怕。這就是我們常看到的“量子糾纏”,是不是這樣說就理解了呢。
“你別去,”瓊斯『露』『露』說:“薩曼莎不會把月亮怎樣的。”
如果你對量子力學的概念感到困『惑』,不要慌,我相信你並不是唯一的一個。正如物理學家費恩曼所說的:“我想我可以有把握地說,沒有人理解量子力學。”
然而,量子理論卻滲透到我們生活的方方麵麵,它描述了我們生活的這個世界是如何運作的。例如,我們每天沐浴在太陽光之中,你可曾思考過為什麽太陽會發光?如果你不懂量子力學,就無法理解其中的奧妙。
生物學是一種化學,而化學是一門應用物理學。
從長遠來看的話,一切都是量子的。如果沒有量子力學的解釋,我們目前對世界如何運轉的大部分法都不能成立,現代技術世界的一大半成果都不可能出現。而如今,越來越多的研究證明,量子力學不僅僅作用於非生命現象,在生命現象中仍舊起關鍵作用。沒有量子力學,我們就無法解釋酶的催化(量子隧穿)、光合作用(量子漫步)、鳥的導航(量子糾纏)、魚的嗅覺(量子自旋)、基因突變(量子躍遷)等生命現象。
“那行,我暫時不去,”舒雲鵬又坐了下來:“『露』『露』,你能不能告訴我,你是怎麽想的?”
質子的位置是有量子而不是經典物理定律決定的。使生命成為可能的遺傳密碼毋庸置疑是量子密碼。基因突變是遺傳『性』變異的推手,而遺傳『性』變異讓最簡單的微生物進化成了如今地球上『色』彩斑斕、物種極度豐富的生物界。如果時間充裕,微小的失真也會引起巨大的變化。進化“通過保護和積累極其微小的可遺傳改進”得以繼續。
生命之舟駕馭著混沌之力,乘風破浪。
生命就像一艘船,狹窄的龍骨植根於量子岩層,它可以利用量子現象,比如量子隧穿或者量子糾纏維持自身的存在。在這種情況下,熱力學風暴有助於活細胞維持與量子世界的聯係,而不是破壞它的量子相幹『性』。死亡可能意味著生命喪失了有序的量子力學『性』質, 生命之舟在海上徒勞地抵抗著熱力學的風暴。生命駕馭著混沌之力,在經典世界與量子世界之間狹窄的邊緣上,乘風破浪。
量子世界有很多奇異的『性』質,這些奇特的『性』質在生命現象中都會出現。
在微觀的量子世界中,粒子們的奇特『性』質包括:同時做兩件事(量子自旋)、能穿牆而過(量子隧穿)、具有幽靈般的聯結等(量子糾纏)。這些奇特的『性』質之所以沒有出現在宏觀的經典世界,是因為分子間的“測量”。而在生命中,這些分子特異『性』都會存在。
“我?……”瓊斯『露』『露』一愣,她沒想到舒雲鵬會問她這個:“我說不好……你別奇怪,我真的說不好。”
近距離伽馬暴可能滅絕任何比微生物更加複雜的生命形式。由此,兩位天文學家聲稱,隻有在大爆炸發生50億年之後,隻有在10%的星係當中,才有可能出現類似地球上這樣的複雜生命。
宇宙或許比先前人們想象的要更加孤單。兩位天體物理學家聲稱,在可觀測宇宙預計約1000億個星係當中,僅有十分之一能夠供養類似地球上這樣的複雜生命。而在其他任何地方,被稱為伽馬暴的恆星爆炸會經常『性』地清除任何比微生物更加複雜的生命形式。兩位科學家說,這些的爆炸還使得宇宙在大爆炸後數十億年的時間裏,無法演化出任何複雜的生命。
科學家一直在思考這樣一個問題,伽馬暴有沒有可能近距離擊中地球。這種現象是1967年被設計用來監測核武器試驗的人造衛星發現的,目前大約每天能夠檢測到一例。伽馬暴可以分為兩類。短伽馬暴持續時間不超過一兩秒鍾;它們很可能是兩顆中子星或者黑洞合二為一的時候發生的。長伽馬暴可以持續數十秒鍾,是大質量恆星耗盡燃料後坍縮爆炸時發生的。長伽馬暴比短伽馬暴更罕見,但釋放的能量要高大約100倍。長伽馬暴在短時間內發出的伽馬『射』線,可以比全宇宙都要明亮。
持續數秒的高能輻『射』本身,並不會消滅附近一顆行星上的生命。相反,如果伽馬暴距離足夠近,它產生的伽馬『射』線就有可能觸發一連串化學反應,摧毀這顆行星大氣中的臭氧層。沒有了這把保護傘,這顆行星的“太陽”發出的致命紫外線就將直『射』行星地表,長達數月甚至數年——足以導致一場大滅絕。
這樣的事件發生的可能『性』有多高?在即將發表在《物理評論快報》(physical review letters)上的一篇論文中,以『色』列希伯萊大學的理論天體物理學家斯維·皮蘭(tsvi piran)和西班牙巴塞羅納大學的理論天體物理學家保羅·希梅內斯(raul jimenez)探討了這一災難『性』的場景。
天體物理學家一度認為,伽馬暴在星係中氣體正迅速坍縮形成恆星的區域裏最為常見。但最近的數據顯示,實際情況要複雜許多:長伽馬暴主要發生在“金屬豐度”較低的恆星形成區域——所謂“金屬豐度”,是指比氫和氦更重的所有元素(天文學家所說的“金屬”)在物質原子中所占的比例。
利用我們銀河係中的平均金屬豐度和恆星的大致分布,皮蘭和希梅內斯估算了銀河係內兩類伽馬暴的發生幾率。他們發現,能量更高的長伽馬暴可以說是真正的殺手,地球在過去10億年間暴『露』在一場致命伽馬暴中的幾率約為50%。皮蘭指出,一些天體物理學家已經提出,可能正是伽馬暴導致了奧陶紀大滅絕——這場發生地45億年前的全球災變,消滅了地球上80%的生物物種。
接下來,這兩位科學家估算了銀河係不同區域內一顆行星被伽馬暴“炙烤”的情形。他們發現,由於銀河係中心恆星密度極高,距離銀心6500光年以內的行星在過去10億年間遭受致命伽馬暴襲擊的幾率高達95%以上。他們總結說,複雜生命通常隻可能生存於大型星係的外圍。(我們自己的太陽係距離銀心大約27萬光年。)
其他星係的情況更不樂觀。與銀河係相比,大多數星係都更小,金屬豐度也更低。因此,兩位科學家指出,90%的星係裏長伽馬暴都太多,導致生命無法持續。不僅如此,在大爆炸後大約50億年之內,所有星係都是如此,因此長伽馬暴會導致宇宙中不可能存在任何生命。
90%的星係都是不『毛』之地嗎?美國沃西本恩大學的物理學家布萊恩·托馬斯(brian thomas)評論道,這話說得可能有點太過。他指出,皮蘭和希梅內斯所說的伽馬『射』線照『射』確實會造成不小的破壞,但不太可能消滅所有的微生物。“細菌和低等生命當然有可能從這樣的事件中存活下來,”皮蘭承認,“但對於更複雜的生命來說,伽馬『射』線照『射』確實就像按下了重啟按鈕。你必須一切重頭開始。”
皮蘭說,他們的分析對於在其他行星上搜尋生命可能具有現實意義。幾十年來,seti研究所的科學家一直在用『射』電望遠鏡,搜尋遙遠恆星周圍的行星上可能存在的智慧生命發出的信號。不過,seti的科學家主要搜尋的都是銀河係中心的方向,因為那裏的恆星更加密集。而那裏正是伽馬『射』線導致智慧生命無法生存的區域。皮蘭說,“或許我們應該朝完全相反的方向去尋找。”
“其實你也動搖了,是不是?”舒雲鵬苦笑道:“隻不過你們有言在先,現在改口有失尊嚴!”
“你覺得我們會這麽幼稚嗎?”瓊斯『露』『露』說:“隻不過你那句話確實讓我們震動很大:掙紮求生,甚至現在有了幾百個正常的孩子,就此放棄是否合理,這才是我們所猶豫的。”
我們根本不知道這隻手套分別寄到了那個地方,但是當北京的人打開發現是右手時,我們就會想到寄到武漢的一定是左手,這是一個我們認為的常識,因為左右手是配對的。由於寄送的過程中我們並不確定,無法認定哪一個是左手,哪一個是右手,可是當我們看到寄到的一邊是哪隻時,我們會很輕易的想到另一隻。
但是在量子力學裏,科學家的大量的實驗證明,如果把同一量子體係分成一個部分,當你檢測出這其中的一種狀態的時候,其餘的部分會立即調整到相應的狀態。能夠覺察到並且還能調整自己的位置狀態,就像一個有生命有智慧的生命體,的確,想想都會覺得可怕。這就是我們常看到的“量子糾纏”,是不是這樣說就理解了呢。
“你別去,”瓊斯『露』『露』說:“薩曼莎不會把月亮怎樣的。”
如果你對量子力學的概念感到困『惑』,不要慌,我相信你並不是唯一的一個。正如物理學家費恩曼所說的:“我想我可以有把握地說,沒有人理解量子力學。”
然而,量子理論卻滲透到我們生活的方方麵麵,它描述了我們生活的這個世界是如何運作的。例如,我們每天沐浴在太陽光之中,你可曾思考過為什麽太陽會發光?如果你不懂量子力學,就無法理解其中的奧妙。
生物學是一種化學,而化學是一門應用物理學。
從長遠來看的話,一切都是量子的。如果沒有量子力學的解釋,我們目前對世界如何運轉的大部分法都不能成立,現代技術世界的一大半成果都不可能出現。而如今,越來越多的研究證明,量子力學不僅僅作用於非生命現象,在生命現象中仍舊起關鍵作用。沒有量子力學,我們就無法解釋酶的催化(量子隧穿)、光合作用(量子漫步)、鳥的導航(量子糾纏)、魚的嗅覺(量子自旋)、基因突變(量子躍遷)等生命現象。
“那行,我暫時不去,”舒雲鵬又坐了下來:“『露』『露』,你能不能告訴我,你是怎麽想的?”
質子的位置是有量子而不是經典物理定律決定的。使生命成為可能的遺傳密碼毋庸置疑是量子密碼。基因突變是遺傳『性』變異的推手,而遺傳『性』變異讓最簡單的微生物進化成了如今地球上『色』彩斑斕、物種極度豐富的生物界。如果時間充裕,微小的失真也會引起巨大的變化。進化“通過保護和積累極其微小的可遺傳改進”得以繼續。
生命之舟駕馭著混沌之力,乘風破浪。
生命就像一艘船,狹窄的龍骨植根於量子岩層,它可以利用量子現象,比如量子隧穿或者量子糾纏維持自身的存在。在這種情況下,熱力學風暴有助於活細胞維持與量子世界的聯係,而不是破壞它的量子相幹『性』。死亡可能意味著生命喪失了有序的量子力學『性』質, 生命之舟在海上徒勞地抵抗著熱力學的風暴。生命駕馭著混沌之力,在經典世界與量子世界之間狹窄的邊緣上,乘風破浪。
量子世界有很多奇異的『性』質,這些奇特的『性』質在生命現象中都會出現。
在微觀的量子世界中,粒子們的奇特『性』質包括:同時做兩件事(量子自旋)、能穿牆而過(量子隧穿)、具有幽靈般的聯結等(量子糾纏)。這些奇特的『性』質之所以沒有出現在宏觀的經典世界,是因為分子間的“測量”。而在生命中,這些分子特異『性』都會存在。
“我?……”瓊斯『露』『露』一愣,她沒想到舒雲鵬會問她這個:“我說不好……你別奇怪,我真的說不好。”
近距離伽馬暴可能滅絕任何比微生物更加複雜的生命形式。由此,兩位天文學家聲稱,隻有在大爆炸發生50億年之後,隻有在10%的星係當中,才有可能出現類似地球上這樣的複雜生命。
宇宙或許比先前人們想象的要更加孤單。兩位天體物理學家聲稱,在可觀測宇宙預計約1000億個星係當中,僅有十分之一能夠供養類似地球上這樣的複雜生命。而在其他任何地方,被稱為伽馬暴的恆星爆炸會經常『性』地清除任何比微生物更加複雜的生命形式。兩位科學家說,這些的爆炸還使得宇宙在大爆炸後數十億年的時間裏,無法演化出任何複雜的生命。
科學家一直在思考這樣一個問題,伽馬暴有沒有可能近距離擊中地球。這種現象是1967年被設計用來監測核武器試驗的人造衛星發現的,目前大約每天能夠檢測到一例。伽馬暴可以分為兩類。短伽馬暴持續時間不超過一兩秒鍾;它們很可能是兩顆中子星或者黑洞合二為一的時候發生的。長伽馬暴可以持續數十秒鍾,是大質量恆星耗盡燃料後坍縮爆炸時發生的。長伽馬暴比短伽馬暴更罕見,但釋放的能量要高大約100倍。長伽馬暴在短時間內發出的伽馬『射』線,可以比全宇宙都要明亮。
持續數秒的高能輻『射』本身,並不會消滅附近一顆行星上的生命。相反,如果伽馬暴距離足夠近,它產生的伽馬『射』線就有可能觸發一連串化學反應,摧毀這顆行星大氣中的臭氧層。沒有了這把保護傘,這顆行星的“太陽”發出的致命紫外線就將直『射』行星地表,長達數月甚至數年——足以導致一場大滅絕。
這樣的事件發生的可能『性』有多高?在即將發表在《物理評論快報》(physical review letters)上的一篇論文中,以『色』列希伯萊大學的理論天體物理學家斯維·皮蘭(tsvi piran)和西班牙巴塞羅納大學的理論天體物理學家保羅·希梅內斯(raul jimenez)探討了這一災難『性』的場景。
天體物理學家一度認為,伽馬暴在星係中氣體正迅速坍縮形成恆星的區域裏最為常見。但最近的數據顯示,實際情況要複雜許多:長伽馬暴主要發生在“金屬豐度”較低的恆星形成區域——所謂“金屬豐度”,是指比氫和氦更重的所有元素(天文學家所說的“金屬”)在物質原子中所占的比例。
利用我們銀河係中的平均金屬豐度和恆星的大致分布,皮蘭和希梅內斯估算了銀河係內兩類伽馬暴的發生幾率。他們發現,能量更高的長伽馬暴可以說是真正的殺手,地球在過去10億年間暴『露』在一場致命伽馬暴中的幾率約為50%。皮蘭指出,一些天體物理學家已經提出,可能正是伽馬暴導致了奧陶紀大滅絕——這場發生地45億年前的全球災變,消滅了地球上80%的生物物種。
接下來,這兩位科學家估算了銀河係不同區域內一顆行星被伽馬暴“炙烤”的情形。他們發現,由於銀河係中心恆星密度極高,距離銀心6500光年以內的行星在過去10億年間遭受致命伽馬暴襲擊的幾率高達95%以上。他們總結說,複雜生命通常隻可能生存於大型星係的外圍。(我們自己的太陽係距離銀心大約27萬光年。)
其他星係的情況更不樂觀。與銀河係相比,大多數星係都更小,金屬豐度也更低。因此,兩位科學家指出,90%的星係裏長伽馬暴都太多,導致生命無法持續。不僅如此,在大爆炸後大約50億年之內,所有星係都是如此,因此長伽馬暴會導致宇宙中不可能存在任何生命。
90%的星係都是不『毛』之地嗎?美國沃西本恩大學的物理學家布萊恩·托馬斯(brian thomas)評論道,這話說得可能有點太過。他指出,皮蘭和希梅內斯所說的伽馬『射』線照『射』確實會造成不小的破壞,但不太可能消滅所有的微生物。“細菌和低等生命當然有可能從這樣的事件中存活下來,”皮蘭承認,“但對於更複雜的生命來說,伽馬『射』線照『射』確實就像按下了重啟按鈕。你必須一切重頭開始。”
皮蘭說,他們的分析對於在其他行星上搜尋生命可能具有現實意義。幾十年來,seti研究所的科學家一直在用『射』電望遠鏡,搜尋遙遠恆星周圍的行星上可能存在的智慧生命發出的信號。不過,seti的科學家主要搜尋的都是銀河係中心的方向,因為那裏的恆星更加密集。而那裏正是伽馬『射』線導致智慧生命無法生存的區域。皮蘭說,“或許我們應該朝完全相反的方向去尋找。”
“其實你也動搖了,是不是?”舒雲鵬苦笑道:“隻不過你們有言在先,現在改口有失尊嚴!”
“你覺得我們會這麽幼稚嗎?”瓊斯『露』『露』說:“隻不過你那句話確實讓我們震動很大:掙紮求生,甚至現在有了幾百個正常的孩子,就此放棄是否合理,這才是我們所猶豫的。”