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「凭什么你那么肯定太阳上没生命!你倒是说说证据啊!」「行,我说。」

本帖由 漂亮的石头2015-03-21 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

    漂亮的石头 版主 管理成员

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    有什么证据证明太阳不能有生物生存?

    [​IMG] 程嵩
    有的。

    能标啊!

    一点一点来,生物的最初定义不就是一大坨蛋白质氨基酸脂肪酸嘛。
    那么这些有机分子的分子间力的能标大约是0.01电子伏特。这个能标的意思是,几百来度可以破坏掉它们了。
    太阳表面温度大约是五千度。所以太阳上有生物的话它们就不能是有机大分子组成的。

    没关系,太阳上的生命是无机硅基生命嘛。
    化学键的键能分布在电子伏特量级附近。元素周期表最左最右的元素化合物会稍微强一点,但它们缺少足够的配位数来搭出大分子。分布在中间和副族的大量元素有足够的配位数,但它们的键能又不够撑过太阳表面的五千度。也就是说,太阳上面的生命不能是无机分子或者单质晶体构成的。

    我们来看原子生命。
    原子是可以以气态或者等离子态分布在太阳表面。可惜原子只有一百来种。到这里它们之间的相互作用的形式就十分有限了。互相耦合在一起的形式不一定有乐高玩具多。巧妇难为无米之炊,所以单靠原子态无法搭出生命。

    脑洞还不够大。为什么生命一定要是物质组成的?如果是场组成的生命呢?
    单纯由场组成的生命是不可能的。原因是低能下(这时候太阳算低能)电磁场没有自相互作用。引力场太弱。强弱相互作用衰减太快只能在微观起作用。微观腾不出多余的地儿来搭生命。

    场和原子耦合的弥散的像网络一样的生命形式?
    电磁场在太阳上可以和等离子体们强烈的作用。似乎是可以搭出复杂结构的一种可能。但一方面光子在等离子体中自由程并不大。总体上还是处于长距离无关联的状态。这就堵上了有一个网络状生命的脑洞。

    总结就是太阳的能标决定了太阳上只能有很简单的物质和相互作用。无法搭出复杂生命。
    -------------
    有必要说明的是,扯了这么多奇怪的对象。那物理上应该怎么定义什么是生命呢?

    能够在无序环境中自主地维持自身有序状态的一个系统呗。
    低熵体。
    但热力学第二定律告诉你维持低熵就必须向环境中排除更多的熵。
    于是物理上能够产生生命的环境至少要有两大属性吧:
    1,足够复杂多样的物质跟相互作用。
    2,能够不断排出自身的熵。

    1,我们的地球有一个特别合适的温度,既没有高到打碎脆弱的有机大分子,又没有低到让化学反应根本发生不起来。使得地球上有数亿计的不同的分子。
    2,地球夹在一个大热源太阳和一个大冷源太空之间。学过热力学的同学应该知道:熵乘上温度可就是能量了。于是呢~太阳以可见光的形式把一份能量绑一份熵丢给地球。地球降降温,以红外辐射的形式把一份能量绑两份熵丢给太空(并不是真实比值)。这样不停的一去一来。地球自己的熵就不断排出啦。


    于是呢~duang~生物大爆发!
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