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大设计

_16 史蒂芬·霍金(美)
偏心率接近零。
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大设计
我们还与太阳的群众对我们的幸运从它的距离关系。这是因为
恒星的质量决定了它散发出能量。最大的明星们一个关于质量
百年,我们的太阳的时候,而最小的是大约一百倍以下的巨大的。然而,
假设作为一个给定的,如果我们的太阳地球与太阳的距离只是少百分之20或更大规模的,
地球会比现在要冷,天,火星或低于现在的金星热。
传统上,给定任何明星,科学家定义为狭窄的区域周围的可居住区
明星中的温度是这样的,可能存在液态水。有时的可居住区
被称为“金发地带”,因为液态水存在的要求,也就是说,像
金发姑娘,智能生活的发展要求行星的温度是“恰到好处。”
在我们的太阳系可居住区,如上图所示,是很小的。幸运的是我们这些谁
智能生命形式,它属于地球!
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牛顿认为,我们居住的太阳系奇怪没有“出现的混乱仅仅由
自然规律。“相反,他认为,在宇宙的秩序是”上帝创造的先
他保守这个相同的状态和条件日。“这是很容易理解为什么一个
可以这样认为。这不可能发生的许多阴谋,使我们的存在,我们的
世界人力化的设计,确实是令人费解,如果我们是在太阳系的唯一
宇宙。但是他又在1992年首次证实行星绕恒星观测以外
我们的太阳。我们现在知道,这些行星不下数百种,很少有人怀疑存在着无数人
在我们的宇宙中恒星的许多十亿美元。这使我们的行星的巧合
条件,单一的太阳,地球和太阳的距离太阳质量,远远没有这么幸运组合
显着,远不如令人信服的证据,地球是经过精心设计,只是为了取悦
我们人类。各类行星存在。一些,或者至少一个支持生命。显然,当
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在一个星球上,它支持生命审视周围世界的众生,他们是一定能够找到
他们的环境,满足他们要求的条件存在。
它可以变成一个科学原理,去年发表的声明:我们的存在征收规则
决定从哪个国家在什么时候有可能为我们观察宇宙。也就是说,
我们存在的事实限制了那种环境的特点中,我们发现
自己。这一原则被称为弱人择原理。 (我们会很快看到为什么
形容词“弱”附后。)比“人择原理”更好的任期将被“选择
原则上,“因为我们的原则是指如何对我们的生存规则强加自己的知识
即选择,出所有可能的环境中,只有那些环境的特点
允许生活。
虽然这听起来像哲学,弱人择原理可以用来做科研
预测。例如,旧的是宇宙如何?正如我们很快就会看到,我们存在的宇宙
必须包含如碳元素,这是由较轻的元素里面烹调制作
星星。碳然后必须通过空间分散在超新星爆炸,并最终
作为一个凝聚在新一代太阳系行星的一部分。 1961年,物理学家罗伯特迪克
认为,这一过程大约需要10亿年,所以我们来到这里是指宇宙
必须至少老。另一方面,宇宙可能不会有太大的老年人超过10亿美元
多年来,由于在遥远的将来所有的星星燃料将已经用完了,我们需要炽热恒星
我们的寄托。因此,宇宙必须是大约10亿岁。这是不是一个非常
精确的预测,但它是真实,根据目前的数据大爆炸发生在约137亿美元
年前。
如与宇宙年龄的情况下,人为的预测通常产生一个范围
对于一个给定的物理参数值,而不是针对它准确。这是因为我们的
存在,虽然它可能不是需要一个具有特殊价值的一些物理参数,往往是
不依赖于不同的地方太远,我们发现它们确实等参数。我们
此外预计,在我们这个世界的实际情况是典型的内anthropically
允许的范围。例如,如果只有少量的轨道偏心率,说从零到0.5,将
让生命,那么为0.1偏心不应该感到惊讶,因为在所有行星中我们
宇宙,一个公平的比例大概有怪癖,小轨道。但是,如果事实证明
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,地球搬到一个近乎完美的圆圈偏心,说的0.00000000001,这将
使地球变成一个很特别的行星确实,并激励我们去尝试解释为何我们认为
我们生活在这样一个反常的家。这种想法有时也被称为原则
平庸。
幸运的巧合,有关的行星轨道的形状,是太阳质量,等等
所谓环境,因为它们是产生于我们所处的环境,而不是从偶然
在自然界的基本规律侥幸。宇宙的年龄也是一个环境因素,
因为有一个早,在宇宙历史稍后的时间,但我们必须生活在这个时代
因为它是唯一有利于生活的时代。巧合的环境很容易理解
因为我们只有一个宇宙的栖息地,在许多宇宙存在,而我们显然
必须存在于一个栖息地,它支持生命。
弱人择原理也不是很有争议的。但是,有一种强烈的形式,我们将
主张在这里,虽然它与在一些物理学家认为不屑。强烈的人为
原则表明,我们存在的事实,不只是施加的限制,但对我们的环境
在possibleform和自然本身的规律的内容。产生这个想法,因为它不是
只是我们的太阳系,似乎很奇怪利于发展特殊性质
人类的生活,而且我们整个宇宙的特性,那就是要困难得多
解释。
是如何产生的氢,氦原始宇宙,以及锂位发展到一个故事
宇宙窝藏应至少有一名像我们这样的智能生命的世界是许多章节的故事。正如我们
前面提到的,自然的力量必须是这样更重的元素,尤其是碳
可以生产从原始的元素,并保持了数十亿美元,至少稳定。
这些重元素是在恒星形成我们称之为炉,所以首先必须让部队
恒星和星系的形成。这些也从早期的微小不均匀种子
宇宙,这是几乎完全一致,但值得庆幸的中密度变化
约1部分10万元。然而,星星的存在,内部存在的那些明星
我们是由元素,是不够的。星星的动态不得不是这样的:有些人会
最终爆炸,而且,而且,爆炸的方式,可以精确地支付较重
通过空间的元素。此外,自然法则支配,那些有可能残余
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成为新一代的恒星recondense,这些包围纳入新行星
形成重元素。正如早期的地球上发生了某些事件,以使我们能够
发展,所以也被这个链的每个为我们赖以生存的必要环节。但在案件
事件中的宇宙进化产生的,这些发展起主导作用的平衡
对自然的基本力量,是那些相互影响,必须恰到好处,以便
我们的存在。
的第一个认识到,这可能涉及偶然良好的措施是弗雷德霍伊尔,
20世纪50年代。霍伊尔认为,所有的化学元素原先已形成从
氢,他觉得是真正的原始物质。具有最简单的氢原子
核,只有一个质子组成的,单独或与一个或两个中子结合。
(不同形式的氢,或任何核,具有相同数目的质子,但不同
中子数字称为同位素。)今天,我们知道,氦和锂,原子的
原子核含有两个和三个质子,也primordially合成,在更小
金额,当宇宙约200秒的历史。生活,另一方面,更取决于
复杂的元素。碳是其中最重要的是,所有有机化学的基础。
虽然人们可能想象的,如从其他生产的智能计算机“活”的生物体
元素,如硅,它是令人怀疑的生命可能自发地在没有演变
碳。的原因是技术问题,而是必须做的唯一方式,
与其他元素碳键。二氧化碳,例如,在室温下是气态的,
和生物非常有用。由于硅是碳元素直接在下面定期
表上,它具有类似的化学性质。然而,二氧化硅,石英,是在一个有用得多
收集岩石比一个有机体的肺部。不过,也许生命形式可能演变的盛宴
在有节奏地转动硅和液氨池它们的尾巴。即使该类型的异国生活
不能只从原始进化元素,这些元素能形成稳定的只有两个
化合物,氢化锂,这是一种无色晶体,和氢气,既不
它们的化合物可能重现,甚至坠入爱河。此外,事实是,我们是一个
碳生命形式,这就提出了问题如何碳,含有6个质子的原子核,并
在我们的身体等重元素被创建。
第一步发生在年纪较大的恒星就开始积累的氦,这是两个时产生
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氢原子核发生碰撞和相互融合。这种融合是恒星如何创造能量
温暖我们。两个氦原子碰撞,从而可以形成铍,一个原子的原子核
含有4个质子。铍一旦形成,它可以在原则上与第三保险丝氦
核形成的碳。但是,这不会发生,因为这是形成铍同位素
几乎立即回到衰变氦原子核。
形势的变化,当一颗恒星运行的氢开始了。当这种情况发生在恒星的核心
直到它的中心温度上升到约100万崩塌开氏度。根据这些
条件,核常遇到对方,因此,一些与一个氦原子核相撞铍
核之前,他们已经有一个腐烂的机会。铍可以用氦气融合,形成一
碳同位素是稳定的。但是,碳仍然是一个很长的路要走有序聚集体的形成
该类型的化学化合物,可以欣赏到波尔多玻璃,忙里忙外燃烧保龄球
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