無巧不成書！宇宙發展演化中那些不可或缺的"巧合"
出品：科普中國
製作：寧鴻章
監製：中國科學院計算機網路信息中心
138億年前，宇宙大爆炸；136億年前，銀河系開始形成；46億年前，地球誕生；45億年前，月球形成；39億年前，原始生命產生……冥冥之中有種"魔力"，讓這個宇宙有條不紊的運行，種種看似無關的"巧合"如拼圖一般相互聯繫在一起，構成了你我眼裡的世界。
一、"巧合"——在一開始
經歷了一百多億年的發展演化，從一片虛無到今天的浩瀚宇宙，種種"巧合"早在宇宙伊始就埋下了它們的種子。現今的科學研究表明，如果質子的質量再重0.2%，它們就會慢慢轉變為中子，導致原子核無法束縛住在核外做高速運動的電子，從而使得原子的結構動搖。如果電磁相互作用力常數減小4%，氫原子就不能穩定存在，而恆星主要是由氫和氦兩種元素組成的。
如果微觀世界中的弱相互作用力再強一點，超新星就不能在星際間散播較重的元素，而這些較重的元素（諸如鐵、鈷、銅、鋅等）正是構成生命不可或缺的元素。如果大爆炸後宇宙中的物質分布是完全均勻的，引力就會相互抵消，導致物質無法聚集，從而也就不會有星球的誕生……
二、"巧合"——於太空中
"誰言寸草心，報得三春暉"，太陽為生命提供了源源不斷的能量，但這只是生命存在的前提條件之一。你是否還對六千多萬年前恐龍的大面積消亡唏噓不已呢？誰能料到，這一慘案的始作俑者極有可能是一顆撞擊地球的小行星！還好小行星撞地球的概率比買彩票中頭獎的概率還低，不然人類恐怕也在劫難逃。然而，這一切要感謝地球的好兄弟——木星。
木星是太陽系中體積最大的行星，如果假設單位體積內遭遇小行星撞擊的概率相等，顯而易見，木星被小行星撞擊的概率最大。事實上，木星體積巨大，質量也不小，我們知道，質量越大，對小行星的吸引力也越大，這樣遭受小行星撞擊的概率也更大。由於木星的這些性質，許多原本極有可能撞擊向地球的小行星，都被這位"老大哥"——木星給"擋"了下來。
同時，木星和太陽構成的引力系統還能把它們之間的一些行星給甩出去！具體來說，軌道在木星和太陽之間的星體會同時受到木星和太陽的引力作用，由於木星質量很大，它的引力作用通常不能忽略，而且行星繞太陽的軌道是橢圓的。也就是說，木星、星體以及太陽之間的距離是變化的，這樣他們之間的引力作用就是變化的，如果木星與某星體之間的引力加上某星體本身的離心力大於太陽對某星體的引力，該星體就會有脫離太陽的趨勢，該星體的軌道就會慢慢改變，日積月累，該星體就會在此作用下被木星"踢"出太陽系，這樣太陽系中星體的數量減少，星體撞擊地球的可能性也大大降低。
那麼問題來了，地球為什麼沒有被"踢"出去呢？這就是"巧合"咯，地球的軌道正好處在一個相對安全的區域，受木星的這種周期性引力振蕩並不強烈。
除了有木星這樣默默無聞，用自己碩大的"身軀"去給我們擋"傷害"之外，我們還要慶幸我們住在一個"好小區"。有人會問：如果我們的太陽和地球是重要的，為什麼它們不在銀河的中心？然而，他們不知道的是，銀河系的中心"危機四伏"，那裡除了有一個很大的黑洞之外，還有很多超新星和磁性星。如果太陽系在銀河的中心，我們隨時都有被他們吞併的危險。而我們現在恰巧處在銀河系的"安全區域"，這裡既沒有恐怖的大黑洞，又沒有稠密的小行星。
三、"巧合"——於天地間
俗話說，"做人"要內外兼修，地球自身也存在許多對生命的誕生和延續發揮巨大作用的"巧合"。
我們知道，太陽每時每秒都在向宇宙中輻射巨大的能量，同時，太空中也存在著大量的宇宙射線。這些宇宙射線、太陽風暴等能夠和地球大氣發生反應，導致大氣散逸。幸運的是，這些射線的傳播方向會在地球磁場的作用下發生偏轉，使得它們無法到達地球表面，從而大大降低了大氣的這種反應損耗，同時還保證了地球生命的正常繁衍（高能射線會導致基因突變）。而火星由於沒有像地球這樣全球性的磁場的保護，它的大氣密度不到地球表面大氣密度的百分之一。失去了稠密的大氣的保護，火星表面的水資源都被輻射蒸發到了太空中，同時外來星體撞擊火星時，也不會因為與大氣的相互摩擦而燃燒，從而使其速度降低、質量減小。
圖片來源於拍信網
水的獨特性質是生命誕生的另一種"巧合"。水的密度比空氣大，這才有了我們今天看到的江河大海，才有了潤物細無聲的春雨。氧氣在水中的溶解度不大不小，使得空氣和水中都具有生命存在所適宜的含氧量。大部分物質固態時的密度都大於液態時的的密度，但是水卻恰好相反，這樣當氣溫很低時，水結冰後不會掉入水底，而是浮在水面，形成一層隔熱層，從而即便在寒冷的冬天，水底的魚也有自己的生存空間。
……
四、"巧合"——說不完
圖片來源於拍信網
類似的"巧合"還有多少呢？人們常說無巧不成書，關於生命誕生的書籍比比皆是，其中的"巧合"也是一"文"難盡。也許還有許多的"巧合"，人類到目前還沒有發現，而生命便是在這說不完的"巧合"中誕生的。所以不要再說你的運氣不好了，能來到這個世界，是該有多大的運氣！
（本文中標明來源的圖片均已獲得授權）
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