地球上有多种多样的生物存在,那么太阳系的其他星球上是不是也有生命呢?有人曾经推测太阳系里可能有比人还聪明的生物,这究竟对不对呢?让我们从太阳开始,在太阳系的各大星球中绕行一次吧!

太阳是太阳系的中心,也是太阳系最大的星球。太阳的直径139万公里,离地球1.5亿公里。太阳好像一个正在爆发中的大原子弹,它每秒钟发射出来的能量达3.8×1033瓩(几亿亿亿个大发电站还远远比不上它),中心温度高达2千万度(摄氏温度,下同),表面温度也达6千度以上,再加上它不断地发射各种高强度的辐射,任何生命在这里都将被烧为灰烬,更不用说在这里生存下去了。

水星是离太阳最近的一颗行星,离太阳的距离5千8百万公里。水星比地球小,直径只有5千公里左右。因为水星离太阳很近,从地球上用天文望远镜看它时,由于太阳光的耀目不易看清,所以长时间来对它的知识很少。近年宇宙探测器发射到水星表面,才把许多情况弄清楚了。原来水星上几乎没有大气层,气压只有地球的5千亿分之一。水星大气的主要成分也许只是少量的象氩之类的重分子气体,氧气和二氧化碳少到几乎测不到。但是太阳光的强度却比地球大10倍。它白天温度最高达410度,夜间却冷到零下200度。从气压、大气和温度情况就可以看出那里生物无法生存下去,更不用说那里几乎没有水了。

金星处在地球和水星之间,大小与地球差不多(直径1万2千公里),表面引力(重力)也和地球差不多(约为地球引力的9/10)。它离太阳1亿多公里,离地球4千万公里。金星有很厚的空气层,气压比地球高55倍。金星上空经常有很厚的云,天文望远镜不易看清它的表面。近年宇宙探测器飞上金星表面,发现它的温度竟高达447度。金星大气中97%是二氧化碳,氮气不到2%,氧气含量极少(不到千分之一)。水汽含量也不到1%。过去有人认为金星表面可能存在大片的海洋,现在已经证明它主要是高低不同的陆地。

金星表面气压和温度很高,而氧气和水极少,看来生物在这里是活不下去的。有人曾经假设是否会有低等生物飘浮在金星的云层中,其形状好像气泡。但是探测的结果不能证实这种假设。

火星离太阳2亿3千万公里,离地球7千8百万公里。体积只有地球的一半,引力也只有地球的4/10。它的气压只有地球的0.5—0.6%。白天最高温度27—32度,夜间冷到零下73度。火星大气几乎全是二氧化碳,氮气含量不到1%,氧气含量不到万分之三,水汽则更少得可怜。从这些环境条件来看,生命存在的可能性是很小的。

长时期来,人们认为火星是太阳系最有希望存在生命的一个行星。这是因为它的温度与地球相近,大气中有大量的二氧化碳。尤其引人兴趣的是,用天文望远镜观测火星时,常可见到它上面有纵横交叉类似运河似的条纹。它的南北两极地区(“极冠”)和一些被称作“绿洲”或“海”的地区的颜色,每年有周期性的变化,有点象植物每年的生长周期。甚至火星的二个卫星,因为它们的轨道有点特殊,也曾被人们猜测为可能是“火星人”发射的人造卫星!这些猜测在本世纪中叶曾经风行一时,有人甚至还画出了“火星人”的形象呢!

遗憾的是,近年用宇宙探测器到火星表面探测的结果却完全否定了这些推测。火星上根本没有找到生命的任何痕迹,连低等生物也没见到,更不用说“火星人”了。原来所谓的“火星运河”只不过是天文望远镜中的一些假象。火星上有狭谷、火山和类似河道的裂纹,却根本没有什么运河。它的二个卫星也只是二座石山而已。至于它南北极地区颜色的变化,那也只是由于极冠冬季结冰(二氧化碳冰)夏季溶化,再加上季节性的风暴和被吹起的尘土所造成,并没有植物存在。

水星、金星、火星离地球较近,环境条件与地球也比较接近,所以被称作“地球型行星”。这些星球上尚且没有生命存在,那末其他大行星上生命存在的可能性看来是很小的了。

木星离太阳7亿8千万公里,直径14万公里,引力是地球的2.3倍,温度平均为零下167度,大气的主要成分是氢气和氦气。

土星离太阳14亿公里,直径12万公里,引力却只有地球的9/10。温度平均为零下196度,大气的主要成分也是氢气和氦气。

天王星离太阳29亿公里,直径5万公里,引力只有地球的十分之八。温度平均为零下218度,大气的主要成分是氢和氮。

海王星离太阳45亿公里,直径5万公里,引力为地球1.1倍。温度平均为零下216度,大气的主要成分也是氢和氮。

冥王星离太阳59亿公里,直径6千公里,引力约为地球的4/10。温度平均为零下211度,尚未发现大气层的存在。

总的来说,这些星球温度很低,氧气极少,生命存在的可能性可以说是很小的。

周游八大行星返回地球之前,还应当顺便看一看地球的那个小兄弟月球。有人认为月球是地球的孩子。但是近年从月球取回的石块,发现它们的寿命最长达45—46亿年,比地球上最古老的石块(37亿年)还老。所以过去认为月球是地球所生,实际并不确切。

月球离地球38万4千公里,直径3,476公里。引力为地球的1/6。月球表面几乎没有(只有一点点)大气。白天温度高达100—135度,夜间却冷到零下150—170度。月球表面有许多环形山和洼坑,还有厚达20厘米的尘土,但极少水分。到月球去的航天员在月面上没有见到任何生物,取回的月球土石标本也没有见到任何生命的痕迹,连古生物以及与生命有关的碳化物的可靠痕迹也没见到,看来月球也是一个死区!

太阳系中,除九大行星和月球外,还有大约4万颗小行星和1万亿颗慧星,不过这些星球环境条件也许比大行星更差,大行星上生命存在的可能性尚且极小,这些星球上生命存在的可能性也就更值得怀疑。不过由于这些星球数量极多,环境条件千差万别,生命存在的可能性也并非绝对没有。比如有人就认为某些慧星上存在微生物,甚至认为地球上某些传染病原也许来自此类慧星哩!不过这类说法的科学论据尚待进一步证实和探明。

地球所处的太阳系是一个开放的复杂系统,它同周围的银河系环境应当有着相互联系和相互作用。地史上记载的灾变现象,诸如多次出现准周期性的大小冰期,大规模生物灭绝,以及地磁极反转等,似应从银河系的大范围内去寻找具体原因。已知太阳系绕银河中心旋转一圈大约需要两亿五千万年,在这个“银河年”内,太阳带着地球在大空间范围内运动,所处的“银河季节”不尽相同。

可以设想,来自银心区域的银河风以及太阳附近的恒星风,会把星际分子云或尘埃吹到某个区域,当地球运行到该区域内时,由于长期乌云遮日,以致形成或大或小的冰河期;银河系内有些区域所含的超新星爆发碎块多,当太阳系运行到这类区域时,易于将其俘获成为小行星或彗星,进而使地球遭受它们撞击的机会也多,以致造成大规模的生物灭绝;太阳和恒星在银河旋臂内外的运行速度是不相同的,当太阳带着地球运行到其它恒星(包括黑洞)附近时,由于所受到的引力发生变化,地球就可能产生较大的摄动或跳动,以致造成地磁极反转等异常现象。

在天体演化过程中,经常表现出来的状态是收缩、膨胀以及介于这两者之间的相对平衡的状态。因此,我们可以进一步将天体或天体系统理解为吸引与排斥的矛盾统一体:当吸引超过排斥时则表现为天体的收缩或吸积;当排斥超过吸引时则表现为天体的膨胀或爆发;而当吸引与排斥势均力敌时则天体处于相对稳定的状态。对于不同层次内的天体,因演化的时间尺度和空间范围的不同,它们具体所处的状态也会有所不同。例如,我们现在所观测到的宇宙,总体上是处于膨胀状态,因而是以排斥为主的;在原始气体云演变为星系的过程中,物质主要向组成星系的各个恒星内收缩,因而是以吸引为主的;而在恒星的诞生、发展和死亡的全过程中,则能看到它们所经历的各种状态。应当指出,不管天体系统处于何种状态,万有引力始终是在其中起作用的基本力量。

全部恒星的生命史是吸引和排斥的矛盾斗争史。在恒星形成阶段,气体云在自身引力作用下不断收缩,引力势能相继转变为热能和辐射能。结果是恒星内部温度升高并向外发出电磁辐射,但这时的气体压力(包括气体的热运动压力和辐射压力)还不足以完全抗衡自引力,故这个阶段的恒星是以吸引为主的。当继续收缩使温度上升到数百万度时,恒星内部便产生热核聚变反应。核反应释放的巨大能量足以使气体压力与引力相抗衡,于是恒星停止收缩并成为主序星,达到吸引与排斥相对平衡的状态。

一颗恒星在大部分核燃料耗尽后开始的晚期演化途径基本上取决于它的质量。质量愈大的恒星,使其内核收缩的力量也大,并依次可变为白矮星、中子星或黑洞,体现出由量变到质变的特点,但都是以吸引为主的;而相应的恒星外层,则可被强大的气体压力驱散,并成为行星状星云乃至产生超新星爆发等,这显然又是以排斥为主的。

现在的太阳是处在吸引与排斥基本平衡的状态,但这种平衡只是从太阳整体上看的。而对于太阳的局部区域，则经常会出现很不平衡的现象,如伴随大耀斑的太阳爆发以及来自冕洞的高速太阳风等。对于这时的局部区域太阳又显得是以排斥为主了。另外,新近发现的太阳表面的五分钟振荡现象,周期性地展示出对平衡状态的左右偏离。由此看来,天体的平衡状态是暂时的、相对的;而吸引与排斥的斗争则是永恒的、绝对的。宇宙不是恒星和行星宁静地群集之地,而是吸引和排斥事件激烈争夺的场所。其中吸引的极端情况是中子星和大小黑洞的出现,而排斥的极端情况则是超新星、类星体以至整个观测宇宙的大爆炸。

迄今我们所观测到的宇宙是起始于一个微点的爆炸吗?宇宙会无限地膨胀下去吗?宇宙是有限的吗?这些都是宇宙学中的重要问题,既涉及科学基础,又涉及哲学见解。我们试以对立统一的观点和多层次类比的思考方法,探讨这些问题的较为合理的可能解答。

首先,爆炸事件是吸引与排斥的矛盾尖锐到极点的一种外部表现。超新星爆炸是发生恒星层次的爆炸事件,类星体爆炸是发生在星系层次的爆炸事件,而大爆炸则是发生在宇宙层次在的爆炸事件。这些事件都有大量观测事实的支持,因而是可以理解的。但宇宙大爆炸是起始于一个微点的假设,则既没有被观测证实,又不好理解。可以肯定,使恒星内核变为中子星的超新星爆发就不是起始于一个微点。而某些恒星中心或类星体中心可能隐藏着的大质量黑洞,是否就处在一个微点?迄今尚无观测依据,在理论上也无定论。退一步说,即使存在恒星级或星系级的微点,则在到达此点之前恒星或星系肯定早已经历过漫长的演化过程了。同理,把宇宙大爆炸开始的时间作为起算点,这只是人为的因素,并不表示客观存在的时间是有限的,也不表示大爆炸前宇宙没有经历过其他演化过程。

膨胀和收缩是天体演化过程中普遍存在的现象,并且在一定条件下它们是会互相转化的。不过对于不同层次的天体,因其空间范围的不同,相应的转化周期也会有所不同。恒星转化周期较短,因而我们既能看到它们形成时的收缩,又能看到它们临近死亡时的膨胀乃至爆炸;星系物质一般表现为向其中的众多恒星内部收缩,但也存在由星系核心向两极膨胀的现象,形成所谓双极喷流。而观测宇宙涉及百亿光年以上的空间,目前还是处在膨胀状态。通过类比,可以预期这种状态终将被收缩所取代,当然转换周期肯定要比恒星乃至星系的长。

宇宙是否有限的问题,可以变为观测宇宙之外是否还存在其他宇宙以及它们之间是否存在相互作用的问题。这类问题只能从建立在已有科学成果基础上的哲理思维中寻求答案。因为在一代人乃至许多代人的生命期内,人的认识能力是有限的,不可能对观测宇宙以外的事件进行实证。但从历史上看,随着观测手段的完善,人的眼界也不断开阔,从太阳系到银河系,再到河外星系,以及直到目前的观测宇宙,总没有看到宇宙的“边界”。

可以肯定,随着望远镜灵敏度的提高,人们将会看得更远,那时许多曾被纳入观测宇宙之外的天体会变成新的观测宇宙中的天体了。此外,人们对天体系统之间的相互作用的问题,也是逐步提高认识的。这种相互作用既然能发生在恒星层次和星系层次,难道就不会发生在宇宙层次吗?宇宙大爆炸时所释放的巨大能量,它的聚积、存储和触发,难道就没有其它宇宙的参与吗?总之,通过多层次多方面的类比,使我们觉得采取宇宙在空间上和时间上都是无限的观点较为合理。

但是,这决不等于说宇宙中除了地球外没有生命存在。因为太阳系只不过是银河系的一个星系,银河系里大约有1,500亿个星系。而银河系也只不过是宇宙中(离地球5亿光年范围内)已发现的1亿多个星系中的一个。宇宙之大,星球之多,生命存在可能性还不能说完全没有。不能从太阳系里可能只有地球存在生命,而推断宇宙中也只有地球是唯一存在生命的星球!