星系天文概论---宇宙

淮阴工学院

公选课结课论文

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题目: 星系天文概论的收获认识----------------

论宇宙与生命的意义

2015 年11 月

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公选课论文外文摘要

目录

1 引言 (1)

2 宇宙中生命的诞生 (1)

2.1 生命的构成及作用 (2)

2.2 生命的发展 (2)

3 宇宙的诞生发展 (3)

结论 (5)

参考文献 (6)

1 引言

从古至今，天空都总是留给人无限的遐想与繁杂的思索。从开天辟地的盘古到夸父逐日；从太阳神阿波罗到月神阿尔忒弥斯；从天圆地方到地心说。古代人对天象都有极大的兴趣。他们或观今夜天象，已知天下大事，或以星座占卜。人类都把自己的构想和希望寄托给力天空。

2 宇宙中生命的诞生

天文学家发现宇宙中生命诞生是普遍现象。宇宙星系内部有大量含氮有机物存在。近日美国宇航局寻找地球以外生命物质存在证据的科研小组研究发现，某些在实际生命化学反应中起到至关重要作用的有机化学物质，普遍存在于我们地球以外的浩瀚宇宙中。研究结果表明，在宇宙深处存在生命物质、或者有孕育生命物质的化学反应发生，这在浩瀚的宇宙中是一种普遍现象。上述研究来自“美国宇航局艾姆斯研究中心”的一个外空生物科研小组。在该小组工作的科学家道格拉斯-希金斯介绍时称：“根据科研小组最新的研究结果显示，一类在生物生命化学中起至关重要作用的化合物，在广袤的宇宙空间中广泛而且大量地存在着。”

作为该外空生物学研究小组的主要成员之一，道格拉斯-希金斯以第一作者的身份将他们的最新研究成果撰文发表在10月10日出版的《天体物理学》上。希金斯在描述其研究结果时介绍：“利用美国宇航局spitzer space telescope（斯皮策太空望远镜）最近的观测结果，天文学家在我们所居住的银河系内，到处都发现了一种复杂有机物‘多环’(hs)存在的证据。但是这项发现一开始只得到天文学家的重视，并没有引起对外空生物进行研究的天体生物学家们的兴趣。因为对于生物学而言，普通的多环芳烃物质存在并不能说明什么实质问题。但是，我们的研究小组在最近一项分析结果中却惊喜的发现，宇宙中看到的这些多环芳烃物质，其分子结构中含有‘氮’元素(n)的成分，这一意外发现使我们的研究发生了戏剧性改变。”该研究小组的另一成员，来自美国宇航局艾姆斯研究中心的天体生物学家路易斯-埃兰曼德拉说：“包括dna分子在内，对于大多数构成生命的化学物质而言，含氮的有机分子参与是必须的条件。举一个含氮有机物质在生命物质意义上最典型的例子，象我们所熟悉

的叶绿素，其对于植物的光合作用起着关键作用，而叶绿素分子中富含这种含氮多环芳烃(panhs)成分。”据介绍，在科研小组的研究工作中，除了利用来自斯皮策望远镜得到的观测数据外，科研人员还使用了欧洲宇航局太空红外天文观测卫星的观测数据。在美国宇航局艾姆斯研究中心的中，研究人员对这类特殊的多环芳烃，利用红外光谱化学鉴定技术对其分子结构和化学成分进行了全面分析，找到其中氮元素存在的证据。同时科学家利用计算机技术对这些宇宙中普遍存在的含氮多环芳烃，进行了红外射线光谱模拟分析。路易斯-埃兰曼德拉同时还表示：“除去上述分析结论以外，更加富有戏剧性的发现是，在斯皮策太空望远镜的观测中还显示出，在宇宙中一些即将死亡的恒星天体周围，环绕其外的众多星际物质中，都大量蕴藏着这种特殊的含氮多环芳烃成分。这一发现从某种意义上似乎也告诉我们，在浩瀚的宇宙星空中，即使在死亡来临的时候，同时也孕育着新生命开始的火种。

2.1 生命的构成作用

所谓生命，必须由生命物质构成。而最主要的生命物质就是蛋白质。蛋白质又属于有机物；最初的有机物是由无机物进行了大量的复杂的变化而形成的，这个过程是在早期地球的特定的历史条件下进行的，通过早期地球大气（当时大气的主要成分是氨等气体，而没有氧气，氧气是后来有了植物的光合作用后才慢慢积累起来的），这些大气成分在地球表面高温的条件下剧烈反应，产生了一些简单的有机物，后来又出现了复杂的有机物，从而为蛋白质的诞生奠定了基础。

所以简单地说，无机物在特定环境下合成了简单的小分子有机物，小分子有机物有进一步合成复杂结构的大分子有机物，如蛋白质、核酸、糖类、脂肪这四大生命物质。这些生命物质又进一步有机地组合形成了早期的不具备细胞形态的病毒生物，另一部分则形成具有简单细胞形态的原核细胞（即不具备明显的细胞核），原核细胞中的一部分进一步进化为真核细胞（细胞核的形态清晰，功能也非常明确）。于是有了单细胞生物，一部分单细胞生物开始进行细胞分裂，形成多个细胞但不分开，于是有了早期的细胞分化，这样就构成了多细胞生命。

2.2生命的发展

如此往后继续发展进化不断有更高级的生命形式出现了。具体地说，其中的动物界的进化顺序是：原生动物（早期单细胞或多细胞动物）、腔肠动物（如水

母，海蜇也属于水母）、棘皮动物（如海星）、软体动物（所有贝类动物如河蚌以及螺类动物、蜗牛、还有乌贼章鱼都属于软体动物）、节肢动物（虾、蟹、所有昆虫和蜘蛛等等）、脊椎动物（包括鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类）。

人类生命方程局限在三维时空，生命是有限的。所谓生命有限，只是有形生命、有感知生命的有限。一个人从生到死走完人生过程，一种物质能量转化成另一种物质能量。一个事物、一个星体，包括地球，最终都是要毁灭的，这是不能回避的问题，人类面临着这种挑战。我们已获得的知识、现代的教育框架和体系、科技发展模式，包括依据我们的认识创造的其它人工复杂系统都向我们提出一个必须回答的问题：什么是生命?生命的定义是什么?我们认为：时空就是生命，只要有时空过程就是生命。无论是事还是人，只要经历时空过程就是生命，不见得只有动物、植物、微生物才是生命。比如一场报告会从九点半开始，到十二点结束，这就是生命，凡是有开始和结束，经过这样一个时空过程的就是生命。

这个生命的定义，是从时空演化规律来规范的，以此来认识不同的生命系统以及不同生命系统之间的相互关系。太阳系和地球有形成的过程，必然有毁灭的过程，所以它也是生命，太阳系就是一个生命系统。个体与群体的关系，种族与种族之间的关系、国家与国家的邦交关系、这一地区和另一地区之间的关系，它们本身就是一种系统生命的关系。地球运转过程就是一个生命系统，它的失调即是地球中的生命和地球本身的生命这两个系统在变坏，或者在互相破坏，以至两败俱伤。一个国家、一个家庭的失调也是如此。受到外界环境的刺激，或者在人生道路上突然遭到沉重打击，个体生命系统就会失调。一个人脾气暴躁，对事不能容忍，固执己见，自己一切正确，天下人都是错的，这个人的肝脏肯定会失调，很可能会得神经衰弱、高血压。最大的危险就是生命系统的失调。

3 宇宙的诞生发展

宇宙的空间和物质是无限的，也是自然存在的。远古的宇宙，物质和空间是一个混沌整体，物质是以原始物质的形式存在，原始物质稳定且蕴含完整的能量，原始物质充斥在整个宇宙空间，原始物质是均匀透明的，所有原始物质受到万有引力总和为零。原始物质被压缩在、宇宙无限空间，在宇宙压强的作用下，原始物质经历了无限长的时间，始终保持稳定状态。宇宙空间内没有星系物质，没有尘埃，没有光。宇宙空间内只有原始物质。直到137亿年前的一天，宇宙孕育着