第一节 当代流行的“宇宙大爆炸”理论
当代著名物理学家斯蒂芬·霍金在英国剑桥大学学习期间,曾提交一篇有关宇宙起源的博士论文,第一次描述“宇宙大爆炸”时的情形:在最早期,宇宙是个无限小、时空密度极大的点——奇点。他说,从这个奇点开始,整个不断膨胀的宇宙突然爆发,随之而来的是我们如今所了解的时间和物理规律。他还在《时空的大尺度结构》一书的前言中说:“在我们的过去,存在一个奇点,在某种意义上,这个奇点构成了宇宙的起源。”
什么是奇点?美国著名科普作家玛西亚·芭楚莎解释道:“像太阳这样的恒星,当其所有物质被挤压于一个非常小的点的内部时……在这个原点的周围,忽然出现一块区域,任何东西,无论是信号、一丝光线还是一丁点儿物质,都不能从中逃逸。”“时空在这种情形下会变成一个无底洞,光和物质可以进入,但永远无法流出。这是一个不可逆之点。光和物质被挤压进一个体积为零、密度无穷大的奇异之点,这就是奇点。”
奇点是怎样爆发的?宇宙是如何形成的?美国著名旅游文学作家布莱森这样描述:“把奇点看成是一个悬在漆黑无边的虚空中的孕点,这是很自然的,然而是错误的。没有空间、没有黑暗,奇点四周没有四周。那里没有空间供它占有,没有地方供它存在。”“时间并不存在,它没有产生于过去这一说。于是,我们的宇宙就从无到有了。”“不到1分钟,宇宙的直径已经有1 600万亿公里,而且还在继续扩大。”“3分钟以后,98%的目前存在的或将会存在的物质都产生了,我们有了一个宇宙。这是个美妙无比的地方,而且还很漂亮,这一切都是在大约做完一块三明治的时间里形成的。”
据现代科学研究推测,约60亿年前,是地球发展的初期阶段。初期阶段的地球是由茫茫无际的弥漫物质和尘埃构成的。
约45亿年前,在引力的作用下,初期阶段的地球由茫茫无际的弥漫物质和尘埃聚合成尘埃团,尘埃团聚合成小石块,小石块聚合成大石块,大石块聚合成彗星,彗星聚合成小行星,小行星聚合成大行星。我们的地球从围绕年幼的太阳旋转的尘埃和岩石云成长而来了。
约40亿年至35亿年前,地球上出现最初的生物体。
约34亿年前,一些早期的微生物进化出一种利用阳光的能量把简单的分子制成糖的方法,这个过程被称作光合作用。与今天的绿色植物不同,最初能进行光合作用的生物体不能释放氧气,所以空气中没有氧气。
约30亿年前,地球形成板块构造,大陆形成。
约24亿年前,一些细菌利用阳光把二氧化碳和水制成糖,并把氧气当作废物排出,地球上产生了可供呼吸的空气。不过,这些氧气抽走了空气中的温室气体甲烷,可能导致整个地球冰冻,使地球成为一个“雪球”。
约20亿至10亿年前,地球上出现复杂的细胞,即线粒体。
约12亿年前,不知道什么原因,有的生物停止了一分为二的分裂过程而开始了性别之分。从此,地球上有了性别,生物迈进两性交合的有生命时代。这是生物进化史上的重大事件,是一次革命性变革。如果说此前的地球是个“死球”,自此以后,我们的地球为生命的发展普及和繁荣壮大创造了条件,开辟了广阔天地。世界变得生机盎然,具有了灵气。
约10亿年前,地球上出现生命体。
约8.5亿至6.35亿年前,地球发生长达2亿年的冰冻,不久后出现了第一批复杂的生命体埃迪卡拉动物群。
约5.35亿年前,动物在寒武纪生命大爆发,几乎每一类现代动物都在这几千万年间出现过。
约4.65亿年前,植物离开海洋,在大陆永久居住。
约4.6亿年至4.3亿年前,世界急剧变冷,地球发生第二次物种大灭绝事件——奥陶纪、志留纪事件。
约3.75亿年前,鱼最终进化出四肢,随后出现了两栖动物、爬行动物和哺乳动物,成为占主导地位的陆生动物。
约3亿年前,地球上的所有陆地连成一片,形成一个超级大陆。这个超级大陆周围是横跨整个世界的超级大洋,被称为“泛大洋”。
约2.52亿年前,可能因为大规模火山爆发,地球发生有史以来最严重的物种大灭绝,96%的海洋物种和几乎一样多的陆地动物灭绝,此后第一批恐龙出现了。
约2.2亿年前,地球上出现有毛的野兽。
约2.01亿年前,地球发生三叠纪物种大灭绝,此后恐龙成为占主导地位的陆生动物。
约1.6亿年前,地球上出现飞行的鸟类。
约1.3亿年前,开花植物在恐龙时代中期出现。
约6500万年前,来自外层空间的巨大陨石砸在了现在的墨西哥,尘埃被抛入高层大气,阻挡阳光,在随后的寒冷和黑暗中,地球遭受第五次物种大灭绝,恐龙灭绝了。
约6 000万年至5 500万年前,哺乳动物进化出胎盘,在子宫内养育后代。不久,一些早期的有胎盘哺乳动物进化成第一种灵长类动物,它们最终发展进化成猴、猿与人类。此后,地球进入人类发展壮大阶段。