如何用科學解釋未解之謎?

時間 2021-07-12 08:31:44

1樓:霧渙風月

生命的起源一直是個重大的科學未解之謎。其中心問題是臨界值的問題。只有當有機分子變得高度複雜,複雜到一定程度之後,我們才能認為它們是「活的」,意思是說,它們以一種穩定的形式將大量的資訊變為密碼,不僅顯示它們有能力儲存複製自己的藍圖,而且它們也擁有實施複製的手段。

這裡的問題是,普通的物理和化學過程在沒有某種超自然作用的情況下,怎麼能跨越這一臨界值呢?地球的年齡大約是45億年。化石中所發現的發達的生命跡象至少是35億年以前的。

按理說,在35億年之前就存在著某種形式的原始生命。用地質學家的話來說,當太陽系誕生的陣痛消退之後,生命馬上就在我們這剛剛冷卻下來的行星上產生了。這就是說,不管產生生命的機制是什麼,總之這些機制是相當有效的。

這促使很多科學家提出結論,認為只要有了合適的物理和化學條件,生命的發生就是不可避免的。

有人提出,促使生命出現的東西是「原初湯」。原始的地球水分充足,水中有簡單的有機化合物,是由大氣中進行的化學反應形成的。當初的地球會有無數的池塘湖泊,那裡面也會有各式各樣的化學反應。

經過幾百萬年,越來越複雜的分子形成了。最後,越過了臨界值,複雜的有機分子隨機的自組織就產生了生命。

2023年,著名的公尺勒一尤里實驗給這種說法提供了支援。芝加哥大學的斯坦利·公尺勒和哈羅德·尤里當時試圖模擬想像中的原初地球的條件。他們如法炮製了那時的大氣——甲烷、氨和氫,還有一灘水,還有閃電(是用放電模擬的)。

幾天之後,這兩位實驗者發現,他們的那「灘水」變成了紅色,裡面有很多對現今的生命來說是重要的化合物,如氨基酸。

這些結果雖令人鼓舞,但並不能因此就認為,這些化合物放在那裡,只要經過各種化學反應,過幾百萬年之後,這些化合物就會自然而然地產生出生命來。只要作一下簡單的統計,很快就會發現,有機化合物自發地組成DNA,即帶有遺傳密碼的分子,其機率幾乎是意想不到的小。「原初湯」中的分子隨機地鏈結成串組成DNA,這種可能性小得可笑。

分子可能的組成方式太多了,偶然碰上一次產生出DNA的機會實際上是零。然而,普里高津的研究表明,如果離開熱力平衡,很多系統就能自發地將自己組織起來,因此,原初湯不會老在那裡晃蕩。某種外來的影響會打破熱力平衡,使原初湯進入一系列越來越複雜的自組織反應。

這種外來的影響可能就是太陽,其強有力的輻射流使不平衡(負熵)得以產生。驅動著現今地球生物圈的,就是太陽的輻射流。外來的影響也可能是別的東西,沒有人知道到底是什麼。

總之,一系列自組織反應的終端產品可能就是DNA。

總而言之,不難想見原初湯裡含有一切生物所必需的成分,由外來的影響驅動著,進入了相互連鎖的自組織,自放大的「反饋」迴圈,由此使有序程度越來越高,極大地增加了越過生命閾的可能性。但是,從公尺勒—尤里實驗過渡到完全能進行複製的分子,這之間有很多中間步驟。若是誰認為我們對這些中間步驟有了了解,那可就錯了。

生命的起源到現在仍然是乙個謎,甚至在科學家中間還引起爭論。費蘭西斯·克里克在20世紀50年代揭示了DNA的分子結構,因而被譽為20世紀最重大的發現。即使他,在談到生命起源時也是謹慎的:

要我們來判斷地球上的生命起源到底是乙個罕見的事件,還是乙個幾乎肯定會發生的事件,這是不可能的……那一系列似乎是不可能的事件,要想給其機率乙個數值似乎也是不可能的。

不過,不了解生命的起源,並不說明生命就是起源於神蹟。未來的發現能提供很多我們現在所不知道的細節。

即使將來的研究表明生命的自然起源是個極其罕見的事件,那些相信宇宙無限、宇宙包含的行星數目無限的人也用不著害怕統計。在乙個無限的宇宙中,按純粹的機率,任何可能的事件都必定在某處發生。顯然,我們就是發現我們自己所處的這塊區域發生了極其罕見的事件。

對生命、生命的起源以及生命的功能進行的研究是否為上帝的存在提供了證據?我們已說過,現代的科學家把生命看作一種機制,他們找不到關於生命力或非物質特質的任何實在的證據。人們現在仍不了解生命的起源,儘管現在正在興起的關於自組織系統的研究使某些人覺得有理由認為生命是自動興起的。

生命具有了不起的能力,能夠集中負熵,這畢竟並不違反熱力學第二定律。當控制和決定生物功能的物理定律仍然有效時,就不會有證據證明有生命的系統實際上與已知的物理和化學定律相矛盾。

這一切當然都沒能排除乙個造物的上帝存在,但也確實表明,正如土星的光環和木星表面的圖案可用物理學來解釋其成因一樣,生物的發展也不必用上帝的作用來解釋。上帝存在的證據要麼是到處都有,要麼是到處都沒有,生命似乎與其他有組織的複雜性結構沒有什麼特別的不同,程度的不同倒可能有一些。我們對生命起源的無知,雖給神造生命的說法留出了廣闊的地盤,但主張神造生命實在是一種消極的態度。

遇到解釋不了的事,就拉上帝來「救駕」,到頭來只能是將來在科學的進步面前退卻,因此,我們不要把生命看成是機械的宇宙中的乙個孤立的神蹟吧。我們該把生命看成是宇宙奇蹟的乙個組成部分。

2樓:鄭軍

首先,科學工作本身就是在解決未解之謎,已解之謎不用再搞研究。

其次,發現未解之謎,需要的是科研,包括實驗,觀測等等,而不是用語言去解釋。

哪些世界未解之謎有人去專門研究嗎?科學真的能解釋這一切嗎?

鵲躍枝頭 應該會有人研究,只不過暫時的科學達不到乙個能解釋的水平。另外,對於靈異事件,我是相信的,因為我確確實實經歷過。大部分人覺得靈異事件不可能的原因是 沒經歷過,再加上本身如今社會倡導的是現有水平的科學,這類事件已經被歸於迷信封建了。這樣的環境下,人們普遍會覺得這類 未解之謎 一定有個科學的解釋...

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Maxwell Who 我的建議是順其自然。在這個手遊掠奪天下的時代,倘若弟弟能夠靜下心來看的話,我覺得必然是件好事。但在獵奇心理得到滿足之後也應該引導他涉獵更廣泛的領域,畢竟有些未解之謎是真的扯淡,只能作為一劑引子,再甚就不再是科學了吧。題主是一位好姐姐 哥哥呢,希望弟弟能建立正確的世界觀吧 Tr...