甚至根本没有 足够的时间形成生命
作者:admin 发布时间:2019-09-26 14:51

  既然说到氢,就不能不谈到水,因为氢是形成水的物质嘛。的确,虽然氢可以和各种物质形成多样的化合物,但是地球上,水是含氢量最大的物质,也是跟我们人类生活关系最密切的物质。

  水实在是我们太常见不过的物质,地球表面71%被海洋所覆盖,也因此,地球在宇宙中拥有独特的蓝色;而人体内几乎也是这个比例都是由水组成的,这实在是巧合,有个日本人据此写了一本书《水告诉你答案》,其中甚至提到水可以听懂人类的语言。我可以负责任的告诉你,这本书中大部分都是伪科学,如果你要相信他,概不负责。

  然而水又实在是非常神奇的物质,水的凝固点是0摄氏度,沸点是100摄氏度,都在我们地球的温度范围附近,因此我们经常可以看到冰、水、雪、霜、云、雾、蒸汽等不同形态的水,也曾让我们的诗人们诗兴大发,留下传世名句。

  (仁者乐山,智者乐水。山不在高有仙则灵,水不在深有龙则灵。山和水都是中国古代知识分子的精神食粮。)

  我们使用的质量单位“克”就是根据水的密度来的,一克的重量大约相当于一立方厘米水在室温的质量。而其实水的密度在不同温度下是变化的,水的密度在4摄氏度的时候最大,温度更高或者温度更低,它的密度都会下降。因此即使冬天水里结冰,在水不是太深的江河湖里,水底的温度会是4度,水里的鱼不会冻死。如果水的密度变化不是这样,地球上的海洋就很难支持生命如此长期的进化。

  (想象中的三叶虫时代,距今约5.6亿年,统治世界3亿年之久。海洋是地球生命的摇篮,这大部分是由于水的特性。我们目前对于海洋的认识还很浅薄,比如我们对海底的厌氧性生物感到惊奇,对于水母等很多海洋生物,还有很多奥秘在等待着我们。人类还远未占领地球表面29%的陆地,对于海洋、海底更是谜团多多,“人类是地球的统治者”这句话实在是一个笑话。)

  水结成冰以后,冰是浮在水上的,这说明水的固体比液体要轻,这实在是一个特例。这其中的原因是因为“氢键”让固态的冰内部形成了三维四面体网状结构,这种结构对于空间的利用率较小。

  冰比水轻只是“氢键”的魔力的一个很小的表现,“氢键”在各个方面都影响了很多物质的物理化学性质。甚至影响到DNA的形成,DNA之所以可以以双螺旋结构稳定存在,其中就是依赖于氢键而存在。

  2013年,中科院国家纳米科学中心“拍摄”到了“氢键的照片”,证明了“氢键”绝非科学家脑里幻想出来的,而是真实存在的科学事实。

  (“氢键”的照片,其中黄色为重点标志出的“氢键”。很多事物都是首先存在于科学家的理念之中,在普通人看起来,他们的一些想法和疯子没什么两样。但是只要坚持理性分析、推理,最终一定会被事实证明。)

  水的电离常数是10-14,这导致pH值的设计,水的pH值就是7,这实在是一个不大不小的数字。如果水的电离常数太小,(比如氨的电离常数是10-30)则很多化学反应会更加慢,生命的活动会更加缓慢,没有灵性;如果水的电离常数过大,则生命毁灭的速度会更快,甚至根本没有足够的时间形成生命。

  (水的电离过程,这一简单的可逆过程影响了亿万种化学反应,以及在此基础上的生命过程。)

  水是一种万能溶剂,很多种化学物质都能溶解在水中,这让地球表面的海洋成为了一个天然的化学反应釜,利用这么大的反应釜最终制造出了DNA,这就不是稀奇的事情了。这也让化学化工产业没有那么复杂,中国的很多化学轻工业就是从小作坊开始的,这一点和英国、德国等发达国家没什么两样。目前工业用水价格是3-6元/吨,如果很多溶剂不是水的话,这些小老板永远没有机会发财,中国的山寨轻化工业也很难发展到今天。

  (太多的物质可以溶于水,可以说一大部分的化工行业就是围绕着水来开展的,下一篇我们会抽空谈谈化工产业的水性化趋势。)

  “佛观一钵水,八万四千虫”。地球上,只要有水的地方就有生命的出现,一滴水放到显微镜下,是一个小小世界。原始生物、藻类、细菌、甚至病毒面目各异。可以想象,这个小小世界里,也有生态平衡,只不过这种生态平衡的速度比我们宏观生物圈的速度要快得多。人类的破坏力有时候会渗透到这小小世界里,比如08年的太湖蓝藻事件。

  (08年的太湖卫星照。我公司的“已婚第一帅”告诉我:“有水的地方就有细菌,这是杀菌剂的商机。”我公司的“仙人”告诉我:“应顺其自然。”人类的历史就是用一种打破平衡去治理之前的平衡破坏,这就是“发展”吧。天何言哉!)

  地球上虽然水域覆盖很广,但是却极不平衡,存在很多的缺水地区,比如山区、沙漠。随着人类文明的继续扩张和发展,淡水将成为越来越珍贵的资源。将水资源充足地方的水调动到缺乏的地方,将成为未来的商机。三峡工程和“南水北调”展示了人类文明的智慧和战天斗地的劳动热情,虽然受到一些质疑:人类的浅薄将遭到大自然的教训。但是这应该就是发展吧,用一种imbalance去改变之前的imbalance。另一方面,水最多的地方在海洋,但是却都不是淡水,海水淡化是近年来各国投入很大的工程之一,如果能够大规模应用,其产业意义不亚于可控核聚变。

  (沙特阿拉伯的沙埃拜海水淡化厂俯瞰图。既然能淡化海水,自然处理人体排泄物就不是难事,太空旅行中,不可能携带大规模的淡水,必须有设备循环利用尿和人体排出的汗液。)

  看完地球以后,宇宙中的水资源如何呢?很遗憾,距离地球比较近的几个星体都没什么水,月球是一个光秃秃的星球;金星的大气中全是酸雨,要治理它几乎等于去治理地狱;火星的表面覆盖着一层氧化铁,所以通红通红;更远处,几个气体行星主要由氢、氦组成,可以作为核聚变料,但是对于我们人类这种小生命来说,水才是生命之源。太阳系之外,我们知道仅仅在银河系就有2000亿颗和太阳一样的恒星,那里可能有和我们太阳系一样的行星世界,其中可能有和地球一样的海洋星球,但那是太遥远的事情。

  (星汉灿烂,未来我们将去向哪里?我认为,哪里有水,我们就应该向哪里进发。)

  所幸,离我们不远处(这里的“远”是对于不远未来的人类来说),有一颗这样的星球,它的表面虽然没有液态水,但是却有100公里厚的冰层,人们猜想,说不定在冰层覆盖的下面有液体海洋,在这液体海洋中会存在生命。这就是木卫二:欧罗巴。

  这颗卫星激起了人类无限的遐想,克拉克经典的《太空漫游系列》(已经被拍成电影,和后面情节相关的第二部被译为:超级太阳神,正宗标题党啊。)中,成为宇宙人的大卫鲍曼将木星引燃成一颗恒星,让木卫二上的生命得以迅速发展,他称之为:Something wonderful!

  (木卫二的幻想图,受到木星强大的引力,人类幻想上面会有高达200km高的喷泉,完爆所有人工景象。我希望中国政府应尽早宣布对木卫二的占有权,未来上面的水资源会很值钱。)

  小结一下吧,70%由水组成的我们可能觉得水是很稀松平常的,但其实水的理化参数只要相差一点点,可能就不会有生命的诞生。这可以诉之于“人择原理”:如果宇宙不是这样,就不会有我们这么sb的生命在这里谈论这些事情。

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