一部让你毁三观,涨姿势的大型深度科普:《万古如长夜》

楼主:此一时焉 字数:416485字 评论数:4449条评论 帖子来源:天涯  访问原帖
【太阳简史】


图为太阳系:形成于46亿年前,半径约0.5亿光年。距离太阳最近的恒星为4亿光年。太阳系内部有九大行星和它们的卫星,还有太阳系边缘的奥尔布莱特云,以及彗星。这就是太阳系的全貌。

很多一年前,并没有太阳系。太阳系现在所处的位置上也并没有氢云团。更加没有一个氢云团聚集在一起形成太阳。这里乃是真空,半径4亿光年的广漠的真空,一片乌有。

大约在46亿年前的某个时刻,银河系深处爆炸,炸出了很多东西,其中有一个小小的中子星,不过十公里半径大小的一个中子星,来到了我们现在太阳所处的位置。

这个中子星的质量,当然恰好就等于太阳一样大,小于太阳的1.4倍质量。粒子物理学告诉我们说,只有恒星大于1.4倍太阳质量的时候,才会塌缩成为中子星,所以这个从银河系中心飞出来的中子星不符合中子星的标准,它的引力不能保持其中子作为中子的存在,开始衰变

——开始向四面八方放射中子,这些被放射的中子速度极高,并在高速运动中蜕变成为质子和电子,也就是氢原子核和电子。这个放射的量我们想象不出的庞大,迄今为止整个太阳上的氢都是那个中子星放射而来。整个太阳内部的元素和九大行星的物质,也都是由这些氢聚变而来,所以我们无法想象当中子星大量放射中子的时候的壮观的情景。

但我们能够知道的是,这些蜕变而来的氢,终于没有逃离中子星的引力,而是聚集在这个中子星的周围由于高温和高压的缘故——不如说,中子星不断的发射中子,被前期蜕变的氢大气层截留吸收,并引发了核聚变反应,氢聚变成为氦。它的反应方程式为:

2氢+2中子=氦

中子此时不是用于轰击氢分子,而是直接参加反应的物质之一,没有中子参加这个反应,就不能形成含有两个中子的氦原子核。

这个不断喷发着的庞然大物,一下子就被点燃了,开始了46亿年之久的核聚变征程,放出大量的光和热,照亮了整个太阳系。后来,这个中子星内部所聚变合成的各种元素被喷发出太阳,这些元素的蒸汽弥漫了太阳系,经过冷却,形成了成千上万个行星,这些行星有的被太阳重新吞噬,有的成为别的行星的卫星,只有其中九个质量比较大的行星成为太阳的卫星,构成了太阳系。

此一时焉2017-08-09 20:25:45 发布在 国际观察
【太阳简史 二】

图为中子星

银河系中心当时被炸出了很多碎片,太阳不过是其中一个罢了。那是一个大爆炸。这些碎片中大于太阳质量1.4倍的,并没有发生衰变,它们的引力束缚着中子,没有经历恒星演化的过程,迄今还作为中子星存在于我们太阳系的周边。


图为白矮星

更多的碎片小于太阳,也经历了中子衰变这样的恒星演化过程,最终演化成为白矮星。

还包括褐矮星等天体,这就是我们的宇宙几乎所有的天体恒星,正是它们,构成了我们的宇宙。

当太阳来到这里的时候,其实这里原本也不是一无所有,这个空间零零散散的也散布着成千上万颗很小的天体,都是更加早的时候形成的。这些天体温度很低,大部分都是有机物和水,上面有植物的种子,昆虫的卵,卵生动物的蛋例如恐龙蛋等等,在太阳系形成之前,它们在宇宙深渊中早已经存在,并散落在太阳系这个空间。

当那个神奇的中子碎片降落这里的时候,立刻开始了它的大喷发过程,毁灭了这里大部分的小星星。不过还好,距离中子星较远地方的小星星还保存的完好无损,直到后来地球,火星等九大行星都形成了之后,这些小星星才被辗转吸引进入太阳系。

其中一颗跟地球大小差不多的大冰球,作为彗星闯入太阳系,偶然的与地球相撞,撞在了地球的南极,形成了冰山,并在逐渐融化的过程中,形成了地球上的海洋。彗星也好像冰箱一样,保存了宇宙深处产生的细菌病毒种子鸡蛋这样的生命体。

随着温度的上升,冰山融化,这些生命的种子被散播进入大海,海洋之中首先就出现了海藻,珊瑚,海带,海草,鱼类的卵也在此时开始孵化,鱼类在大海中开始大量繁衍。昆虫,两栖动植物等卵生动物,包括鸟类和恐龙,在海中和陆地上都开始繁衍起来。

生命于是在太阳系产生不久之后在地球上就发生了,不是传说中经历了很漫长很奇特环境的进化。


此一时焉2017-08-09 21:02:39 发布在 国际观察
【太阳简史 三】


图为宇宙大爆炸

从而宇宙大爆炸的过程,可以如下描述:

首先在宇宙中心发生了爆炸,炸飞出来的是成千上万的银河系中心。这些银河系中心继续爆炸,炸出多如牛毛的大大小小的中子碎片,这些中子碎片依据其自身质量和引力的情形,各自开始了自身的恒星演化过程,并喷发出充满宇宙的各种行星,衍生出各种各样的化学元素,并产生了有机物和生命。

这就是传说中那一场大爆炸的真实的情形,一点也不神秘,太阳简史,就是宇宙中几十亿颗恒星的历史。如果说太阳系中发生生命是可能的话,在别的恒星系中发生生命的概率是更加高的。所以我们宁愿相信,地球上的生命是来自于太阳系之外,并且在宇宙中到处都存在着生命体。

这些生命体在冰冻的环境下得以保存,通过彗星在宇宙中普遍传播,在一个星球上进化的成果被传播到另外一个星球上继续进化,无穷无尽,有如火炬接力,当生命的光明圣火传播到地球的时候,其实已经不知道经过了多少星球,不知道经过了多少亿光年的距离,在地球上继续的进化,直到进化出人类。



此一时焉2017-08-09 21:36:39 发布在 国际观察
@herbsolution 2017-08-10 01:00:33
@此一时焉 楼主,刚才我顺着你的思路推演宇宙形成大体都觉得合理,但无法推演出超新星爆炸,按你的思路中子团块是以几十亿年的时间再放射,而超新星爆炸可以在段时间内达到整个宇宙的辐射功率,这又是为什么呢?快用你聪明的大脑为读者解惑。

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事实上,超新星在1987年才被发现,这个星的特点是,瞬间爆炸,没有残留物,并短时间熄灭,辐射超强,亮度等级高。。。。

这不就是中子小碎片的爆炸吗?种子碎片太小了,质量也许小于地球,爆炸产生的氢迅速扩散,并没有被引力束缚,因为引力太小。所以都挥发了,就这么简单。中子碎片只有达到太阳质量的时候,才能够束缚住爆炸产生的海量的氢,才能够发生核聚变并生成恒星。

超新星不是恒星死亡的产物,而是没有形成恒星。

物理学界的没有头脑由此可见一般。

他们认为,随着恒星核聚变的能量无法抗拒万有引力时,恒星会突然坍缩,速度达到45000英里每秒以上,接近光速砸向内核,此过程会有“反弹效应”,进入的部分气体反旋向上,从内核中吹出。而内核里电子和质子挤压产生中微子,中微子穿过稠密气体时部分被吸收,气体获得巨大能量,从而产生巨大爆炸,产生了X光,伽马射线,紫外线,气体再次吸收热量,温度升至几百万度。因而超新星爆发非常亮。。。。。

上面是理论界的结论


都是胡说八道。

这里也根本没有中微子什么事儿。
此一时焉2017-08-10 05:07:23 发布在 国际观察
较大的中子团块由于先期爆炸产生了覆盖中子星的氢,所以其后放射的中子并没有衰变,而是被氢所吸收,形成氘和氚,并同时引爆核聚变。也是瞬间爆炸,只不过中子在爆炸后并没有衰变,而是维持了几十亿年的存在和放射,使太阳的核聚变可以几十亿年的存在下去。

超新星由于质量小,地球那么大质量,瞬间产生的氢并没有一个引力让它们滞留,其中也会吸收大量的中子,只不过这个气体团质量小,没有发生核聚变,在冷却之后会形成一个气团,因为那里没有聚变的产物,没有108种化学元素。
此一时焉2017-08-10 05:38:45 发布在 国际观察
【太阳简史 四】



图为哈雷彗星穿过太阳系。这是太阳系唯一一颗彗星,每100年才穿过太阳系中心一次,是太阳系中最为珍贵的行星之一。因为,这颗彗星认真的讲来,是来自太阳系之外。

太阳系内部我们上面已经了解的够清楚了,美国的探测器也已经到达了土星和木星。但是太阳系周边,距离我们实在遥远,0.5光年,这么遥远的距离要探测不发光的小行星等物质,对于天文学家依然还是一个难题。迄今为止,太阳系周边具体都有什么样的物质,一直是一个谜。

此一时焉2017-08-10 17:52:15 发布在 国际观察
【太阳简史 五】

我们从前也是说过,太阳降临这里之前,其实这里也不是一片空无,而是散布了过往的行星残骸,甚至这些残骸早在宇宙大爆炸之前就存在,只是因为宇宙的大爆炸,炸出了这么一个太阳,才毁灭了这里的一切。而这里原本乃是生命的乐园也还说不定,当然这些都是可能性。但太阳系的周边,当年太阳的中子大爆发没有毁灭的那些星球,依然还存在于太阳系的周边,只不过它们不发光,只不过那里太遥远,天文学家虽然能够看到远在900一光年开外的宇宙边缘,却看不到近在咫尺的太阳系周边。

因此在这里,给我们留下了巨大的想象空间,这里其实是我们太阳系最为神秘的地方,而我们要了解这个地方,只有这个哈雷彗星。

天文学家观测到哈雷彗星的时候,惊呼它几乎就是一个脏雪球,“脏雪球”三个字,当真是何其珍贵!

天文学家观测到了哈雷彗星的真相,它的上面,有所有我们想知道的有机物,包括氨基酸。那里是冰和岩石的混合物。即便此时,我们的天文学家太专业了,专业到一点都不懂得生物学,它们竟然不能得出在哈雷彗星上存在生命这个结论。

天文学家还杜撰了一个奥尔布莱特云,这个云,根据天文学家说,是太阳系边缘的,属于太阳系的,大约相当于100个地球大小的,产生彗星的一个环绕太阳系的小行星和陨石的集合体。其实这也不过是他们的猜想。彗星到底是来源于太阳的爆炸还是在太阳降临之前就存在?

其实在太阳周边存在着暗物质,先于太阳生成的暗物质,这不是天经地义的吗?难道太阳系这个空间域都是太阳创造的吗?

距离太阳最近的恒星系,大约是2光年,两光年的距离可是不小,里面的物质比咱们宇宙大爆炸的时间都早是不是。

太阳系形成的早期,彗星是成千上万的,太阳系周边的物质纷纷陷落于太阳的引力,只有哈雷彗星,完好的保存下来,让我们知道了太阳系外边的神奇。

哈雷彗星,其彗核不过半径10公里的样子,但是它的彗尾可不是个小质量的东西,所以这个天体其实并不小。它每过一百年,会回到它的家乡一次,携带那里的生命的种子,然后进入太阳系,大扫帚一般每一个行星都清扫一遍,在每一个行星上留下它携带而来的种子,只要遇到有一个星球如地球这般适合生命存活,它的生命的种子就在那里开始繁衍。

在太阳系形成到现在,已经46亿年,期间几大行星都曾经适合生命的存在,几大行星上都曾经有过很高级的动植物。

地球,不过是其中一个环节罢了。



图为氨基酸分子。

氨基酸,被天文学家从哈雷彗星中观测到,这是命的标志。

氨基酸这个东西很有意思,它是一个碳碳长链上面,有一个酸性基团(-cooh),有一个碱性的基团(HN-)。

咱们在学无机化学的时候,有酸,碱,酸碱中和等等,为什么有机物很神奇呢,就是因为有机物是一个碳碳长链,这个长链就是一个骨架,有机物的碳碳长链作为骨架,上面会链接上很多具有特殊性质的东西,比如咱们现在讲述的氨基酸,在这个骨架上,一边是酸,一边是碱。

如果是无机物,酸碱中和就是了,没什么神奇的地方,可是这里氨基酸上面的酸和碱不能中和,因为它们被那个骨架隔离着,神奇的地方就是在这里

于是氨基酸不能自己跟自己中和,只能跟别的氨基酸中和,中和了酸还有碱,中和了碱还有酸,于是就无穷无尽的中和下去,一直到形成很长很长的链,由很多氨基酸链接在一起的一个长链,这个长链可能会有成千上万的氨基酸联合在一起——这个就是蛋白质。

此一时焉2017-08-10 19:50:32 发布在 国际观察
mack168: 2017-08-11 03:13:23 评论
楼主的意思,中子才是太阳持续不断的"燃料".好象很有道理,就是希望再解释一下,爆炸最初的中子来源.

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中子碎片是从宇宙中心爆炸出来的。

我们依据地球上的物质组成,来判断太阳光球内部的物质组成。同样,我们从宇宙中心爆发出来的物质来判断宇宙中心到底有什么。

因为我们无法直接探测宇宙中心,也无法直接探测银河系中心。

有人说宇宙中心是黑洞,这样说的意思很清楚,大家谁不知道里面是什么,所以叫做黑洞。

但是我们现在看见了一个东西,是在那里出来的,就是中子。

有人说在宇宙中心的中子都被压缩成为某种其他粒子了,有可能是夸克之类的东西吧,但是这个谁能够实证呢?我们只能说,宇宙中心就是上帝粒子也没有用,我们终于还是不知道,我们终于还是要从这样一颗中子星来了解里面的情形,除非

我们能够看到从宇宙中心迸发出来的夸克星,否则那就永远是一个猜测。

总之,我们真实的看到了地球上的108种元素,也真实的看到了存在于宇宙中的中子星和中子

因此,我们以我们现有的知识来推断,宇宙中心和银河系中心,依然还是中子组成,不过半径很大,质量很重,让我们无法观测罢了。
此一时焉2017-08-11 18:58:13 发布在 国际观察
【太阳简史 六】



进化论假设所有的生物都是从地球上产生.从无机物到有机物到蛋白质,到植物,到动物,到人,,,,这样一个进化的系列,都是从地球上完成.因为人们假设除了地球之外,别的地方没有适合的温度和水,所以在别的星球上不可能发生生命.

我上面帖子已经做出了若干补充

补充之一:

地球最初的生命来源于外星。也就是说,生命的进化不是完全从地球上完成的。达尔文的进化全过程是在很多星球上完成的。

比如说,在遥远的宇宙深处,从无机物进化出了蛋白质,这个蛋白质被彗星传播到冥王星,在那里又进化成为低级单细胞生物,不知道经过了多少年之后,彗星把这些生命进化的成果带到了地球,在地球上又进一步进化。。。。

彗星上大部分都是冰,冰则可以保存生命体,例如细胞,例如动物的卵细胞,鸡蛋等,都可以保存下来并在适宜的环境下孵化,复活。所以生命体可以经过彗星在宇宙中传播

可以认为,曾经有一个巨大的彗星撞击的地球,从而給地球带来大量的水,形成了海洋和适宜的气候,并且带来了水中的植物和鱼类,以及卵生动物例如鸟类昆虫等。所以,我上面列举的那些物种,都是从别的星球上进化完成之后,由彗星传播而来。这里不否认达尔文,而是说,进化是从整个宇宙中进行的,地球不过就是其中的一环。

补充之二:

彗星不仅仅扫过地球,还扫过其他很多星球,比如火星。而且,一个不适宜人类居住的星球,被彗星扫过之后,会留下大量的冰山,海洋,会适合生命体存活。也就是说,假如今天有一个彗星扫过火星,火星就会变成一个适合生存的星球了。

在上面你可以看到,其他恒星系也能够产生生命,生物的年龄要比太阳系的年龄长的多。在其他星球上具有比我们高级的生命。

太阳系中的行星,在他们存在的某个时间段内,都可能会有一个短暂的适合生命存在的环境,那个时候都曾经存在人类。例如水星,木星,月球,都曾经适合生命存在,并那里都有过人类。因而那里有金字塔或者其他人类遗迹并不奇怪。

补充三:

由于生命发源于整个宇宙,地球不过是一个小小的瞬间。所以,人类存在的历史,可能比太阳系都久远。我们现在的人类,有可能是在宇宙深处多少万亿年前被制造出来的。这个推断,来自于对于生命的可传播性---彗星。

上图为彗星。

彗星,俗称“扫把星”,是太阳系中小天体之一类。由冰冻物质和尘埃组成。彗星是冰冻物质和尘埃的凝结物,更像是一堆如一座小城大小的脏冰。彗星和其他行星一样绕太阳公转,但其路径更长。

彗星的轨道与行星的轨道不同,有的彗星能定期回到太阳系,有的终生只能接近太阳一次,一旦离去,永不复返,这类彗星来自太阳系之外。

彗星物质主要由水、氨、甲烷、氰、氮、二氧化碳等组成,而彗核则由凝结成冰的水、二氧化碳(干冰)、氨和尘埃微粒混杂组成,是个“脏雪球”!

彗星上的物质是通过远距离检测出来的,我们已经看到彗星上面存在有机物。而且还不是一般简单的有机物。

彗星的起源是个未解之谜。有人提出在太阳系外围有一个特大彗星区,那里约有1000亿颗彗星,叫奥尔特云;还有人认为彗星是在太阳系的边远地区形成的;甚至有人认为彗星是太阳系外的来客。


图为木卫二

2009年11月,美国亚利桑那大学科学家理查德-格林博格发现,木卫二表面没有陆地,都被水覆盖.水已经不再是什么地球独有的东西,而是遍布太阳系.海洋深度大约为160公里。海洋中至少应该存在300万吨类鱼生物。


此一时焉2017-08-11 21:03:36 发布在 国际观察
【太阳简史 七】


UFO

人类的进化,遵从达尔文的进化论,漫长而且痛苦。人类从茹毛饮血,直立行走,到产生语言文字,经历了数十万年。人类从文字产生到现在的科技发展,大约经历了一万年的时间。在这段时间里,人本身的生物学进化,可以忽略为零,甚至今后一万年之内,人体的生物进化都几乎为零。

要打算在一万年之内发现某一支猴子变成了人是不可能的。或者你打算看到一个更加高级的人类智慧,也是不可能的。

但是科学技术的发展,却改变了这个漫长的过程。人类不再等待生物进化,而是利用高科技来进化人体——这就是外星人曾经完成了的事情。

手术的应用,器官移植技术的发展,人体干细胞,克隆技术,转基因技术,都已经开始介入生物的进化过程,嫁接,转基因,器官培育,克隆人,试管婴儿,。。。。这些技术最终都会应用到人本身的改造上面,直接干预人本身的进化过程。

这一点,是过往一切人类学家都没有想到的。

过去,我们可以对人进行截肢。人还是人。

后来,人们可以对心脏等重要的器官进行更换,人还是人。

将来,人类会培养出任何一种人类的器官,心脏,肾,血液,,,,,这些人造器官甚至会給每一个人进行更换,以增加个体人的寿命和健康。

有一天,人类会发现,他们可以把头部以下的整个身体完全的更换为另一个身体,例如狮身人面像那样。

或者,一个统治者能够把自己的身体更换为奴隶的身体,甚至他一生能够更换很多次身体,来让自己的寿命达到几千年,当然当那个时候的科技发展了,可以用试管婴儿来代替奴隶了。

人类此时发现,其实他可以不需要整个头部以下的身体,他可以制造一个机器来代替身体,并生产血液来直接供应大脑营养和氧气。

当然,那个人还是那个人。没有变化。人类自己的生育就不要了,人都是通过克隆而来,每一个人都是通过了转基因被生育出来,并且已经都是工厂的产品。。。。。。

人类在把自己的身体切割掉并代之以机器之后,人类自己的头部也被改造了。

通过改造基因的办法,也通过手术的办法,人类把自己的思维器官之外的全部器官全部的去除。比如:人的眼睛会更换为更为发达的视频雷达,音频雷,眼睛鼻子嘴皮肤颅骨。一切器官都被切除或者通过基因技术除去了。

——那样的人是这样的:有一套或者几套思维神经大脑,外面包裹着高科技的钢盔,可以在高温高压下生存,甚至可以经受核爆炸都不会损坏,这个大脑仅仅需要很少的血液就可以维持思考。

---这个思考着的思维系统是这个人唯一的肉体细胞组织,其余的部分都被机器和电脑所取代——科学是可以做到这一点的。

这时候的人,可以生存几万年甚至更多,可以在太空中旅游到几亿光年之外的地方,他们的机器手可以摧毁一个太阳系——

这个人的探测世界的能力,改造世界的能力,比得上目前几亿人口,这个人可以生存的环境可以是宇宙的任何地方。。。。。。

他可以通过克隆等技术进行在生产。。。。。。

这就是我们能够想到的人类最终的进化结果,并且还会一定实现,只要給科学足够的时间就能做到。

在科技高度发展的时代,人类不会再等待漫长的生物进化,而是使用自己的科技来改造自身。



图为金字塔



此一时焉2017-08-11 21:13:20 发布在 国际观察

我们地球,不是生命的发源地,也不是最适合生命存在的地方.在太阳系之外,有甚至比太阳系更大的区域,比地球更适合生命生长,地球上的生命都是不幸的,被彗星携带到这个荒漠的地方,资源贫乏,时间短暂,孤立无援.

这里的生命和人类最后总免不了悲惨的结局.也许只有依靠科技的发达,突破到太阳系外面去,这一步可能太阳系内部的人类还没有做到过.地球人类做到的机会也不大.

而且他们永远都不会返回到生命的发祥地去,也许只有很少的人,在科技发达到星际旅行之后,能够返回宇宙绿洲那边,看一眼那里的景象。

此一时焉2017-08-11 21:21:27 发布在 国际观察
【有机世界】

无机化学是一门及其简单的学科,无机物的分子很小。例如CaO分子,很小,不过就是两个原子核组成。无机物不过就是酸碱,氧化还原物质,或者沉淀溶解一类,但是有机化学就复杂一些。



有机物与无机物的根本区别是,有机物都有一个碳碳构成的长链,这个长链我们从前面已经推演了它的产生过程。

碳这个元素在108种元素中是最奇特的,只有它才有这种碳碳长链的结构。碳碳长链就好像是一个不锈钢架,上面悬挂了两个或者几个无机物分子,于是这个有机物分子就有了好几个无机物的性质,这就是有机物奇特的地方。其中,这里的碳碳长链可以认为是化学惰性不参加反应的纯粹的骨架,上面悬挂的无机物,叫做官能团,这个有机物的性质都是这些官能团的性质,而这些官能团就是无机物,几个无机物就这么有机的结合在一起,形成有机物,这里碳碳骨架的作用十分重要。



这样,一个有机物的分子就稍微大了些,这个分子之中起码有2个以上的无机物分子,还有一个3个碳以上的碳碳骨架,组成这个有机分子的原子数目明显的要比无机物的多很多,事实上有机大分子甚至达到上千万个原子,这样庞大的分子。打个比方说无机物分子如果是一个人那么大,有机物分子就有一个公园那么大,这个无机物分子可以去那个有机大分子中去进进出出的闲逛,有如到公园里散步。
此一时焉2017-08-12 07:55:52 发布在 国际观察
【有机世界】



图为丙三醇,是三个碳组成的链上面,链接了三个氢氧根,叫做丙三醇,就是日常生活中的甘油,维生素A。

上图的两个碳链接了两个氢氧根的,叫做乙醇,就是酒精。

这些碱基链接在碳链上发挥着碱的作用,将来会与有机酸结合,在生命活动中非常重要。



图为石油的分子式,是四个碳,上面什么也没有,叫做丁烷。石油不是没有化学性质,,它在我们的汽车中燃烧氧化,但是在生物中就必须要认为它是一个惰性而没有化学性质的有如一个玻璃棒那样不参加化学反应,因为在生命体内部是不允许燃烧这样的条件的。



其实有机化学很简单,就是一个碳链链接上若干个官能团而已,依据碳链的长短不同有不同的有机物,依据官能团的不同又可以分化出不同的有机物。就是这些东西。举几个典型的例子

糖类

就是一个碳链上链接了很多个氢氧根,还链接了一个醛。就是糖。

脂肪,就是一个很长的碳链上,链接了一个酸,就这么简单

氨基酸,就是同一个碳链上连接着一个酸,一个氨水,氨水是碱性的,所以这个氨基被叫做碱基。



图为氨基酸


此一时焉2017-08-12 18:52:40 发布在 国际观察


图为蛋白质。应当有几十万个氨基酸组成。每一个球是一个原子,每个球之间连接的那个棍儿,叫做化学键。我看这个蛋白质模型做的太小,十几万个氨基酸组成一个长链,就好像线绳一样,然后团棉球一样团在一起,就是球状的。但是这个海绵状的东西中间的空隙做的太小,应当是现在的5倍还差不多,那样你看着才形象一些。

这个蛋白质是溶解在水里的,不要以为好像一块石头在水里一样,水就是液体那样,在这里水可不是液体那样,水分子可不小。水是两个氢一个氧三个原子组成,所以在这里相当于三个球那么大,你看这里是绝不能把水看作没有体积的质点的,那就好像一块大石头浸在一堆小石头里,而不是浸在水液体里。

在这里,一个通常的无机物大约有7个原子的样,例如CaHO有四个原子。那么你在图中找7个原子看看有多大,那是通常无机物的大小。氨基酸大约有12个原子,就是12个球那么大。

所以我说这个模型小了点,特别是中间的空洞间隙小了。

这个大分子就好像一个大的工厂,或者公园,什么水呀,无机物呀,氨基酸呀,糖还有油脂呀,可以在它的空洞里穿梭来往,进进出出,进去的时候是一个样,出来的时候就变了。

做一个比例:

人,大约一米高。

细胞,大约直径为10微米(1微米=千分之一毫米)

化学键,也就是上图中的那个棍儿的长度,也就是两个原子核之间的距离,大约是0.1纳米(1纳米=千分之一微米)

1米=1000毫米

1毫米=1000微米

1微米=1000纳米

化学键=0.1纳米

一个蛋白质直径大约为50纳米,相当于500多个化学键的长度

细胞直径大约为10微米=1000个蛋白质的直径

所以在这里,我们发现,有机化学主流教材里讲述的那些原理都不能解决生命的问题。现在的有机化学都在着重研究立体化学,路子也不对。

关键就是这里的尺寸有了不同,在这样一个化学键都成了很长的东西的地方,水都不可以看作是质点的地方,我们只好把我们自己的眼神缩小几十万倍,来看看在微观世界里这些原子之间是怎么相互作用的,那绝对不是球棍模型能够表达出来的。

可惜,迄今为止还不存在能够看到化学键的显微镜,这样一个微观世界要在我们眼前成像还不可能。

而我们这里确实只能把一个碳碳长链看成是一个比较长的刚体,把水和有机物看作是枝枝杈杈的而不是球体,特别是这个蛋白质,蜷缩起来在自身中搭起了无数的大房子,这些大房子能够让其他化学物质进进出出,有如迷宫一般,这个房子可能是碱性的,那个房子可能是酸性的,这个房子里可能藏着氧化剂,那个房子可能藏着还原剂。。。。。

这可不是一般化学原理可以叙述的东西,没有显微镜亲自的进去看一看,你是真的什么也不知道。它不是如一个无极分子那样,很小,化学性质很确定,这个蛋白质可以搭建很多种房间,在局部造成根本不相同的环境,以便完成完全不同的化学反应,看看这里的诡异。

此一时焉2017-08-12 19:49:51 发布在 国际观察
【有机世界】



46亿年那一场中子星大爆发,并不是宇宙的第一次爆发。第一次爆发是发生在130亿年之前,在我们太阳系这里就曾经有过中子碎片,衰变,并产生了布满了这个空间的各类行星物质。而哈雷彗星的形成,是那个时候的事情。那个时候,哈雷彗星还不是现在这样小,半径只有十公里,而是一个相当于木星那么大的一个充满了有机物的星球。在那次喷发中喷发出来的碳,水,氮等等物质混合在一起,而其余元素则很少混杂其间,因此在这颗古木星上面,最早的时候,表面海洋也是由甲烷形成,但这不是说除了甲烷就不存在其他的有机物了,只是由于甲烷比重低,沸点低,这里的温度又在零下200℃以下,所以甲烷才没有气化,成为覆盖古木星的海洋,而在这个海洋的底下,则存在超级大量的水,碳碳长链化合物,石油,煤炭,此时水和其他有机物都已经结冰并成为甲烷海洋的海底。而这个古木星上面诸如硅酸盐碳酸盐这样的岩石成分反而很少,因为这一片气体云团形成的时候与其他元素是分离的,其他元素则形成了其他的星球,那些干涸而没有水的星球。


氨基酸的形成,不过就是碳碳长链气体云混合了大量的氮元素而形成,早在各种元素冲出太阳的时候就形成了,并随着水和有机物一起形成了星球,因此这样的星球大气中氮气含量异常的高。

现代的有机化学家们,想象不出当时的环境,他们一直打算用无机物来合成有机物,还要用有机物的化学性质来理解氨基酸和蛋白质,并进而要解释生命本身,当他们经过几代人的努力都没有进展的时候,在他们编写的教材里,开始把镜像化学,立体化学甚至拓扑化学作为重点教学内容,他们打算用所谓立体构象来解释生命的起源问题。他们还一丁点也没有接触到问题的本质。生命的诞生,原本就不是化学的事情,生命诞生的最起初的环境,是不存在化学反应条件的,只有那样的条件下,才有生命物质的起源,而化学领域的燃烧,强酸强碱,氧化还原,以及其他较为激烈的化学反应,在生命体中是不被允许的。蛋白质直接就通过变性的方式来消除化学物质的影响,比如重金属原本在生命诞生地是有的,但是由于蛋白质前仆后继的与它们中和变性,才消除了重金属的危害影响。

没有谁会想到,在这个古木星甲烷海洋的底下,是水的海洋,甲烷与水是不混融的,水由于比较重的缘故,在底层形成海洋,上面则覆盖了几十公里厚的甲烷海洋。而氨基酸,在这里根本不是什么稀有物质,而是遍布了整个星球,在水层的浓度已经达到了超饱和程度。可以这样说,在这个星球上,没有其他的化合物,一切都是氨基酸的世界,覆盖了满世界的物质,都是氨基酸。

所以化学家以及生物学家包括考古学家,无论如何也想象不到,我在这里描述着氨基酸世界的时候,他们还在算数纸上推演有机物的诞生问题。


图为含氮杂环。是DNA上面的碱基。


此一时焉2017-08-13 20:44:48 发布在 国际观察
比如含氮杂环化合物的形成,即使我们现在在实验室里都是一个难题,要让化学家们想象当时的形成条件,那真实难上加难。其实含氮杂环儿原本就是碳环,只不过因为那个时候碳的同位素浓度非常高,所以这些碳之中混杂着碳14,后来碳14衰变成为氮14,这样就非常容易并大量的形成了上面图中这个东西,叫做含氮杂环,是DNA上面的碱基,有机化学中叫做嘧啶和呋喃的东西。



此一时焉2017-08-13 20:58:58 发布在 国际观察
【生命起源之谜】





在太阳内部,只有原子核,那里的基本粒子是质子和中子,分子是不存在的。而在地球上,基本粒子则是分子,还都不是原子。地球上的物质都是单质或者化合物。同样的道理,在生命世界,最基本的化学粒子,功能性的粒子,不是分子,而是蛋白质。

蛋白质的形成机理,我在前面的帖子里讲述过了,就是酸碱中和反应。形成了蛋白质的长链,也就是一级结构。


图为蛋白质的折叠。蛋白质化学认为,蛋白质长链经过立体折叠之后,具有了它的特异的功能。对。



此一时焉2017-08-17 19:39:51 发布在 国际观察
【生命起源之谜 二】

蛋白质的基本功能,是由于它在折叠之后,具有了通常分子不具有的特异的功能,这个特异功能的由来我大致的描述一下,前面已经有所涉略。

通常一个分子大约几个原子,化学键的长度大约是0.1纳米。而蛋白质折叠之后会折叠出很多孔隙,其实这些孔隙大约也就是0.5纳米不到的样子,通常分子一旦进入这样的孔隙当中,化学键之间的距离很短,就会发生意想不到的化学反应,这不是通常化学可以理解的东西,这是微观世界,是化学键与化学键之间的力学,完完全全不能用无机化学和有机化学的理论去解释,蛋白质就好像搭建了一个房子,房子里各个角落伸出化学键那么长的金属棍,具有电的吸引力,而通常分子或者有机分子则是枝枝杈杈的带电金属棍的组合,来到这个房间里,发生了力学的效应,跟我们宏观世界里的力学基本相同的相互作用,这就导致进入房间里的分子被催化或者被活化,发生了在外面不能发生的化学反应。

上面我说的是蛋白质的基本功能。蛋白质由于其氨基酸的排列顺序不同,而具有不同的空间结构,从而具有不同的化学属性,有的可以合成有机物,有的可以进行光合作用,有的可以具有催化酶作用等。总之,这里大家应当知道,蛋白质可以具有任何性质,它是生命世界里的最基本的化学物质,生物体为了能够制造自己需要的物质,合成了相应的蛋白质来为自己提供原料。比如生物所需要的有机物大都是生物自己合成出来的,合成这些有机物的,就是蛋白质。

换言之,生物通过合成某种蛋白质来合成某种有机物或者完成某种生化反应,而不是通过无机化学和有机化学的方法。





比如在人体中,皮肤是一种蛋白质,骨骼也是一种,毛发是一种,肌肉是一种,神经是一种,酶,血红蛋白。。。。。。无数无数中蛋白质来完成无数无数种功能。

整个人体是由蛋白质构成,而不是由分子构成,要这样来理解。
此一时焉2017-08-17 20:03:03 发布在 国际观察


【生命起源之谜 三】





DNA也是蛋白质。也是碳碳长链上悬挂了一个碱基和一个酸基,与氨基酸一样,可以形成很长的链条,并可以折叠。只是比氨基酸复杂一些,功能有所不同而已。



DNA的主要功能是,能够精确的复制自己。
蛋白质的功能则是能够具有各种各样的化学功能,完成各种各样的生化反应。
RNA的主要功能是复制蛋白质。本文为了方便起见,把DNA和RNA看作是同一种物质。



DNA复制自己并复制RNA,RNA复制蛋白质,蛋白质去完成各种生物学功能。就是这个顺序。

其中,DNA上面的碱基,就是我们上面提到的那个含氮杂环。酸基是上图示意的磷酸分子。碳碳骨架是五个碳的糖类。

此一时焉2017-08-17 20:44:42 发布在 国际观察
【生命起源之谜 四】

自从有科学以来,人们就试图解开生命起源之谜,可以说是集合了全球的智慧好几百年的时间,生命依然还是一个谜。马路边上图书馆里到处都叫卖着叫做《生命起源》的科普读物,也是说明人们对于这个问题的热衷程度。

本文将给大家解开这个谜题。为了这个目的,我得首先讲述一个不太相关的技术,近几年才发明的一项技术,大家可得仔细的听。

也就是几年前,也不知道哪一个国家发明了一种叫做3D打印机的东西,这个东西比较的高科技,不过也不是很难理解。我大致的讲解一下这个打印机的基本原理。



图为3D打印机正在打印物体。


下图为打印出来的立体的物品。



1.这个打印机打印的是立体的实际的物品,不是平面的图像

2.这个打印机工作原理是,首先把要打印的东西形成三维立体的图像,然后给这个图像的每一个点做上坐标数据,这个数据储存在打印机的电脑里。然后打印机的探针在从左到右从上到下的开始打印,也就是在每一个点上喷涂微粒,与通常的针式打印机差不多的原理。

3.这个打印机所能够喷涂的微粒,比如可以是百万像素,千万像素等等,意味着逼真的程度。

就是这些。



图为人体解剖图。

如果用这个打印机打印一个逼真的人体,在理论上不是难题。我下面要讲述的是,咱们人体,从一个受精卵细胞发育成为人体,各个器官组织如此精确,甚至你的痦子长在哪里都是非常的精准,原理其实与这个打印机是相同的。下面我讲述生物体打印机。
此一时焉2017-08-18 19:36:16 发布在 国际观察