四维空间有多神奇
也就是说光凭人类的现在的认知 , 绝大部分人想象不到外星人的四维存在方式 , 只有真正从事这方面的专业人士才可以 。 而大部分人类想不到的 , 不仅仅有维度 , 还有生物体的基本结构 。
碳基生物人体内含量最多的元素 , 除了氧元素就是碳元素 。 氧元素多好理解 , 毕竟人体70%都是水 , 而水是由氢氧元素组成 , 氢的质量小 , 所以氧元素占了大头 。 可如何解释碳元素呢?它都在哪些地方呢?
人体水的占比
答案就是 , 身体的各个地方 , 因为人类可以看做一个有机体 。 但凡是有机体 , 都含有碳元素 , 比如我们的遗传物质DNA , 全称脱氧核糖核苷酸 , 就是以碳链为主体的有机物 , 还有我们的肌肉纤维、各个器官都是碳有机物 。 举个不恰当的比喻 , 人的身体可以燃烧 , 并且燃烧后发黑 , 这一点和碳如出一辙 , 就可以看出人体含有碳 。
动态DNA
为什么偏偏是碳元素呢?这就要提到原子最外层的电子数 。 在宇宙中 , 原子并不是你爱我我爱你 , 连在一起就甜蜜蜜 , 它们必须达成共识 , 要让自己都拥有稳定的最外层电子 , 如果不行 , 那两种元素此生不复相见 。 原子的外层电子排布一般遵循“8稳定” , 也就是最外电子数达到8个 , 原子就非常稳定 , 或者像氦一样 , 只有一层电子 , 最外层有2个 。
碳原子只有两层电子 , 最外层是4个 , 这就让它有很好的的兼容性 , 比如它可以和别的原子共用电子 , 让自己有8个;或者直接扔掉4个电子 , 让自己最外层只有2个 , 像氦原子一样 。
很多元素无法像碳这样能屈能伸 , 它们要不就只能失去电子 , 成为正离子 , 如钠离子 。 要么就只能得到电子成为负离子 , 如氧离子 , 可我们很少说到碳离子 。
钠离子结构示意图
因此 , 可以以碳原子为中心的其他原子 , 如氢、氧、氮、磷等 , 分别加进来 。 碳和碳可以互相组成联盟 , 手拉手连成线 , 这就是碳链 。
根据门捷列夫的元素周期表 , 碳所在的一族不止它一个元素 , 和它同族的其他元素也具有和碳相似的结构 , 最外层4个电子 , 唯一的不同就在于原子层数 。 比如硅 , 它在人体中的含量特别少 , 但是在地球上的含量非常多 。
门捷列夫书中的元素周期表
地球有15.2%的硅元素 , 仅次于铁元素和氧元素 , 我们常见的各种岩石 , 里面就含有硅 。 我们的地球是岩石星球 , 因此硅可以说是我们地球地壳的主体 。 硅和碳的相似性 , 理论上也可以让其也可以形成硅链 , 以此为基础发展开来 。
但是硅比碳多了一层电子 , 这就导致它的原子核对于核外电子的控制不如碳原子 。 因此最终形成的有机生物是碳基生命 , 而硅只能以无机物的形式永远静止在了地球的历史里 。 在地球上没能形成生物体的基本 , 不代表硅没办法在宇宙的其他角落生根发芽 。
硅基生物硅在宇宙中广泛分布 , 而且与碳同族 , 根据化学元素周期表 , 我们可以知道它的一些特征与碳相似 , 并且硅比碳还要稳定 。 然而硅在化合物的表现上远不如碳的多元性 , 稳定性也荡然无存 。 起初人们是很相信宇宙中存在硅基生命的 , 但是随着对硅的认识加深 , 这个可能越来越渺茫 。
硅的电子层(2 8 4)
然而有人提出来 , 我们之所以觉得可能性减小 , 会不会也跟我们是碳基生命有关 , 我们的一些都是碳为主体 , 那么对于硅基生命的世界 , 我们一无所知 。 并且硅是一种很好的半导体材料 , 只要涉及到电子相关的 , 不可能没有硅的参与 。 这里就要设计一个地球人很争议的话题 , 人工智能算不算硅基生命?
人工智能
有人认为人工智能不能算作生命 , 它就是一个物体 , 虽然大部分材料是硅 , 但是这些硅都是以无机物的形式组成的它 , 而不是像人类一样是有机物 。 但有人认为 , 如果人工智能有了自己的思考 , 它已经完全独立成一个个体了 , 应该具备了生命体的最基本 。
或许会存在硅基生命?
目前并没有直接的硅基生命证据被天文学家们发现 , 不过在很多科幻小说里硅基生命经常出现 。 人们至今都没有弄懂 , 如果真的有硅基生物 , 那么他们会长成什么样子?更可怕的是 , 能够形成生命体的物质 , 并不只是碳这一族 。
硅、硼或磷可以代替碳 , 氨、氟化氢或硫化氢等可以代替水 , 砷酸代替磷酸;硫代替氧等 , 也就是说我们可以将这些元素相互替换 , 排列组合 , 就能形成更多的生物元素组成 。
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