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我們能找到宇宙的中心嗎? 宇宙的三維概念使我們相信,目前所存在的一切,都始于138億年前發(fā)生的大爆炸。從我們所在的位置來觀察,總是能看到各種星系在遠離地球,仿佛我們所在之處就是宇宙的中心,但如果我們身處銀河系的其他地方,能觀察到的景象也都是相同的。所以,尋找宇宙的中心是徒勞的,因為宇宙誕生的爆炸中心無處不在。 為了理解這一概念,我們要先把宇宙想象成是扁平的,各個星系都在自身所在的點上不斷膨脹,這使得宇宙也一直在膨脹。但如果我們用三維的角度來想象宇宙,就很容易會將其視為一個球體,并認為它是從內(nèi)部的某個中心點爆炸而來的,從而相信宇宙有中心。然而事實上,宇宙中的每個點都在膨脹,任何地方都可以成為中心,所以宇宙也就沒有中心。 我們能克隆出恐龍嗎? 自從看了電影《侏羅紀(jì)公園》,我們就夢想著有一天也能建成一個恐龍主題公園,但這真的可能實現(xiàn)嗎?要克隆恐龍或任何其它動物(不論是否滅絕),都必須擁有其完整的基因組,這意味著該物種的DNA必須處于良好狀態(tài)。不幸的是,據(jù)遺傳學(xué)家計算,DNA的平均壽命只有521年,而恐龍的存在要追溯至6500萬年以前。 如果我們在琥珀保存的蚊子腹中得到了恐龍血呢?盡管這就是《侏羅紀(jì)公園》里科學(xué)家們復(fù)原恐龍的前提,但這種想法并沒有科學(xué)依據(jù)。即使以此方法得到了恐龍血,血液也已經(jīng)在樹脂中受到了污染。就算血液沒有被污染,又成功得到了恐龍的DNA,也無法得到恐龍完整的基因組,因為我們還需要其近親的遺傳物質(zhì),而恐龍沒有近親。在電影中,科學(xué)家們用青蛙的DNA還原了霸王龍,但其實用鳥類的DNA可能更合適,因為恐龍真正的直系后代是鳥類。 再退一步,假如我們真的得到了恐龍完整的基因組,又該如何讓它誕生呢?恐龍和鳥類一樣都是卵生,是從蛋里孵化出來的,所以除非科學(xué)家能先找出一種類似于恐龍的動物,否則我們無法克隆恐龍。就像電影中古生物學(xué)家杰克·霍納打算利用反向基因工程技術(shù)改造雞的胚胎,使其具有恐龍的某些特征,他還給這種雞胚胎取了個有趣的名字——“恐龍雞”。 我們能找到地球生命的起源嗎? 我們不知道,生命是在何時何地,又是以何種方式開始的。1827年,達爾文在寫給他的好朋友植物學(xué)家約瑟夫·胡克的一封信中提到:“生命最早很可能是在一個熱的小池子里開始的?!敝钡浆F(xiàn)在,科學(xué)界仍普遍假設(shè),生命起源于45億年前地球海洋中存在著有機分子的“原始湯”。 法國科學(xué)家拉斯拜爾在1825年提出,每個細胞都來自另一個細胞。假設(shè)真的如此,通過科學(xué)估算,第一個細胞來自40億年前。一方面,我們無法確定它是否真的存在,另一方面,也有其他假設(shè)認為,地球生命可能來自外太空,通過隕石或彗星才到達了地球。 無法找到生命起源的另一個問題是,我們甚至無法給生命下唯一的定義。例如生物學(xué)家可以認為,一個能夠移動、進食、排泄、繁殖,并對外部刺激作出反應(yīng)的事物就是生命,因為這就是我們所知道并認為的生命運作方式。但僅從這個定義來看,我們很難回答病毒究竟是不是生命?計算機又是不是生命?還有機器人呢? 美國索爾克生物研究所的杰拉德·喬伊斯將生命定義為“一個能進行達爾文式進化、自我維持的化學(xué)體系”。在這種解讀下,即使有一天機器人變得比人類更聰明,它們也不能算是生命。 基因和環(huán)境,哪個對人的影響更大? 人們普遍認為,一個人的性格是由其自身的遺傳物質(zhì),以及所處的環(huán)境和所接受的教育決定的。但哪個因素影響更大呢?伏爾泰在18世紀(jì)就說過:“天性比教育更強大?!狈粗?,盧梭認為,人若不受社會腐壞,則會保持本性善良。 據(jù)進化心理學(xué)研究,人類在很長一段時間內(nèi)都是以狩獵、采集者的身份生存下來的,直到現(xiàn)在這種基因都在影響著我們。例如,現(xiàn)代人容易患上肥胖癥的原因在于,我們的基因里存有食物稀缺年代的記憶,盡管如今身處于一個物質(zhì)豐富的年代,但基因還是讓我們更鐘愛高脂肪和高熱量的食物。 不過,據(jù)表觀遺傳學(xué)研究,人的基因有很大的靈活性,能在短時間內(nèi)適應(yīng)新環(huán)境。最著名的例子是二戰(zhàn)時期的荷蘭大饑荒——“饑餓的冬天”,當(dāng)時有兩萬人餓死,而幸存婦女生下的孩子普遍偏矮、偏輕。不僅如此,這些孩子的下一代盡管得到了充分喂養(yǎng),卻還是偏矮、偏輕。這表明祖父母遭受的饑荒環(huán)境,影響了孫輩的基因。 所以,在現(xiàn)實生活中,研究是環(huán)境還是基因?qū)ξ覀兊挠绊懜?,是沒有意義的,因為這兩者相互重疊且相互影響,無法在其之間劃出一道明確的分界線。 我們能找到最小的單位嗎? 公元前5世紀(jì),古希臘哲學(xué)家德謨克里特提出,物質(zhì)是由極小的“原子”微粒構(gòu)成的,且物質(zhì)只能分割到原子為止。2000多年后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了間接證據(jù)證明他是對的。再往后,科學(xué)家又發(fā)現(xiàn),原子是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成的。而現(xiàn)在我們知道,還有比原子更小的粒子,比如輕子和夸克。 2012年,在位于日內(nèi)瓦的歐洲核子研究中心建造的大型強子對撞機中,科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了一個粒子——希格斯玻色子。這是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的一種自旋為零的玻色子,也是該理論預(yù)言的62種基本粒子中,最后一個被發(fā)現(xiàn)的粒子,被稱為“萬物的質(zhì)量之源”。 如果繼續(xù)研究下去,我們是否能找到最小的單位?有一部分物理學(xué)家相信,還存在一種構(gòu)成夸克和輕子的亞原子粒子,稱之為“前子”。也有一部分物理學(xué)家認為,自然界的基本單位不是電子、光子、夸克之類的點狀粒子,而是很小的線狀的“弦”??偠灾?,這條尋找宇宙最小粒子的路,我們還沒有走到盡頭。 什么是“我”? 人類總是以“萬物之靈”自居,因為我們擁有意識和智力,這使我們自認為優(yōu)越于其他物種,但越來越多的研究表明,動物也擁有自我意識。能在鏡子里識別自己,是擁有自我意識的最好證明。到目前為止,除了人類以外,黑猩猩、海豚和大象都能在鏡子中識別自己,而鴿子和大猩猩在某些情況下也能做到,但貓、狗和兩歲以下的孩子都不能。 什么是“我”,在哲學(xué)上也是個復(fù)雜的問題,很容易掉進主觀唯心主義的陷阱,會認為所有現(xiàn)實都只能通過“我”來解釋,感覺周圍的事物和其他的人,都只存在于我們心中。 從存在的概念上看,研究什么是“我”也沒有意義。因為在分子和原子的水平上,我們甚至不是1分鐘前的那個自己。我們的身體在不停地交換原子,而今天的原子,在過了40年后,可能僅有10%還存在于這副身體里,在大腦中也是如此。 我們可以預(yù)測未來嗎? 如果宇宙中存在的所有事物都遵循不變的規(guī)律,那么從理論上來說,任何事件都可以被計算和預(yù)測,只是我們永遠不會有足夠的計算能力來做到這一點。從這個意義上來看,我們的宇宙是具有確定性的,但不可計算。 事實上,我們之所以對未來的了解非常有限,是因為我們忽略了無數(shù)的變量,哪怕是一個最小的變量,也將影響我們嘗試預(yù)測的結(jié)果。要預(yù)測未來,就必須了解整個宇宙,而我們自己也是這個宇宙的一部分,要忽略我們自己這個變量,除非我們能跳出宇宙對其進行測算,但這是不可能的。 |
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