铜陵逸翠园户型图:地球独特的生态圈

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/29 02:10:18

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索引:如果我们回头来看看地球,就不能不承认它实在是一片得天独厚的、无与伦比的、可供我们生活栖止的乐土。由于我们生于斯,长于斯,习惯于认为我们所享有的一切都是理所当然的。但当我们观察过其它星球的状况之后,就知道这一切并不是理所当然,而是一个极其难能可贵的特例。因为并不是个个星球都具备与地球相似的生态条件。在所有这些条件中,只要有一、两项出偏差,人就活不成了。
首先,太空中的恒星多种多样,并非所有星体都适于培育生命。所幸太阳不是一颗红巨星,或白矮星,或中子星乃到黑洞之类,而是一颗中等大小,并正处于中年的黄色恒星,适于为地球提供适度的光和热。而在太阳系中,地球又恰好处于一个适中的位置,太近太远都不相宜。如果地球距太阳近一些,如水星和金星,则太热,任何生物都不能存在;如果地球距太阳远一些,如火星,则太冷,其表面永远处于冰冻状态。
地球的自转公转周期也长短适中。以自转周期而论,如周期太长,如水星,则其向阳面长期暴露于日光之下,灼热如火(摄氏四百度以上),背阴面则长期不见阳光,酷寒似冰(摄氏负一百七十三度)。如自转周期太短,则因转速太快,海水将大量向赤道一带集中,低纬度地区将有大片陆地被海水淹没,剩余的陆地也将受到强大的潮汐浪涛冲刷,百物不生。高纬度地区则将有大片海床变为陆地,由于缺水,大片陆地将变为沙漠。而且如果地球的自转过快,地面的风速将造成灾难,例如木星的自转周期为10小时,其表面风速即达每小时两千公里以上,令人闻之色变。
地球之自转轴向一侧倾斜,地球之赤道平面与黄道平面(公转轨道平面)并不一致,有约二十三度半的倾角。此倾角如太小,地上将无四季寒暑之分。如果倾角太大,则季节温差将过分剧烈,而且大部分地区将是夏季永昼,冬季永夜。
现今由于交通技术发达,人们往往觉得地球似乎太小了。如果地球大一些岂不是有更多空间和资源以供人类享用?殊不知地球的大小也不是任意的,太大太小都成问题。如果太小,例如像水星那么大,则因其重力不足以防止气体的逸散,其大气乃逐渐散失,空气散失之后,水也将随之气化而消失,失去空气和水,生命即不能存在。如果太大,例如像土星那么大的固体星球,则其重力将使人体重逾千斤,这样人体将不能支持本身的重量,首先心脏就不可能在如此巨大的重力下维持血液循环。总之,人和动物都不可能生存。
地球表面为一层大气所包围。这层大气既为生命所必需,又为地面生物提供良好的保护。如果没有大气,来自太空的陨石将像超级炮弹一样,将地面的一切毁坏净尽。因有大气保护,绝大部分陨石尚示落地之前就已焚化消失。由此所产生的细微粉尘,则恰恰使直射的日光受到一定程度的散射。这一散射对人的视觉非常重要。它不但使天空呈现明亮美丽的蔚蓝色,而且使地面的光照变得柔和均匀,使人获得均衡的视觉。否则,地面景物在强烈的直射阳光下,明暗对比将过分强烈,难以形成清晰的视像。天上则除眩目的日光和刺眼的星斗之外,整个天空背景无论昼夜都将是一片漆黑,既无苍穹碧落,也无良辰美景,举目所见,唯有黑白分明。
地球的周围有相当强的磁场(据控测,并非所有星球都有同样的磁场),可使地面生物免受太阳粒子流的伤害,并在大气层的高空形成一电离层。大气高空的电离层和臭氧层对来自太空的电磁波有良好的屏蔽作用。否则,过量的电磁波将危害人和动物的健康。值得注意的是大气层虽能屏除绝大部分的电磁波,但却容许可见光通过。须知可见了光也是电磁波段。是宽广的电磁波谱中极为狭窄的一个波段。由于人的视觉细胞对这个波段敏感,乃成可见光。频率高于或低于这一波段的电磁波则一概不能为人的视觉细胞所接受,故不可见,但其为电磁波的本质与可见光并无两样。但大气层对一般电磁波有如一堵难以穿越的厚墙,而唯独对可见光却如明净的玻璃,网开一面,畅通无阻。这在地球物理学上称为“可见光窗口”。这实在是一个令人惊奇的现象。因为如果没有这一奇特的窗口,大气层将对所有电磁波一视同仁,一概隔绝,则地面将成一片黑暗世界,不见天日。一切生命现象将一概化为乌有。对于频率较紫光略高的紫外线,大气则只将其大部分吸收,却容许少量通过,这一点也有重要意义。过多的紫外线会伤害眼睛和皮肤,并引起癌变,但少量紫外线则人体所必需。否则,人体的固醇类将不能转化为维生素D,因而导致软骨病,而且儿童也不能正常发育。近年来由于过量使用人为的氟烷化合物(冷媒),以致臭氧层受到污染破坏而出现破洞,于是人类健康立即感受威胁。足见地球生态环境平衡状态之精细及不容恣意干扰。
大气层对地面既有保护作用,又有温室效应,可使地面温度保持和暖而且稳定。同时,一定强度的大气压力是使地面水在常温下保持液体状态的必要条件,故大气层的厚度必须适中。如果大气层太稀薄,保护作用不足,地表热量易散布失,以至温度下降,昼夜温差加大。而且气压太低,将使地面水在常温甚至在低温下即持续沸腾不已,直至全部气化而消失,地面所有动植物均将因缺水而死。反之,如果大气太厚重,则过高的气压非人和动物所能耐受,而且过强的温室效应,也将使地面温度持续上升而危及动植物的生存。
为满足生物对空气的需要,大气的组成也必须调配得当。氧气为多数生物所必需。氧太少,生物将窒息;氧太多,亦对生物有害。且过强的氧化作用,将使地面成为一片火海,甚至金属也会燃烧,故必须用其它不活泼的气体将氧气稀释。地球大气的五分之四是氮气,它除了能将氧气稀释之外,在逐渐转为固体化合物之后,又是植物最主要的营养来源,也间接满足动物的营养需要。如以其它惰性气体代替氮来稀释氧气,则所有动植物均将因不能合成蛋白质而通通死灭。除氧和氮之外,大气中还必须有适当浓度的二氧化碳。二氧化碳太少,则植物不能进行光合作用,势必枯死,动物因无碳水化合物为食,也不能生存。如二氧化碳太多,也将使动植物不能呼吸。且二氧化碳有很强的温室效应,过量也将使用地面温度失控。就目前所知,在太阳系中,并无任何其它星球具备与地球类似的大气层。水星和月球一样,因其重力太小,现在已无任何空气存留。金星大气则过于浓重,其气压相当于地球之九十倍,这样高的气压,显然非人类所能耐受。且其二氧化碳的含量高达百分之九十,又有浓烈的硫酸雾,其酸度可侵蚀金属,更不必说生物了。火星大气中几乎没有氧和氮,二氧化碳则占百分之九十四,完全不适合动植物呼吸。木星和土星大气之表层则百分之九十以上为氢,其余为氦,稍向深层则有甲烷、乙烯和氨等,都是有毒气体。天王星和海王星之大气成份尚未完全确定,估计除氢和氦之外,尚有更多的四烷和氨之类。冥王星之大气主要为氖和甲烷构成。总之,所有这些星体的大气一概不能容许生物存在。
除了有适宜的大气之外,地球的另一个特别重要的优越条件是它有极其丰沛的水。地球表面七成以上为水所覆盖。水是生命所必需的物质,江河湖海是生命的温床。而且水有最大的比热值,海洋和湖泊是巨大的天然恒温调节器。水与大气配合,使地面有适中而且均衡的温度 。这是生物存在和繁衍的基本条件。
在整个太阳系中,没有任何其它星体具有像地球一样丰富的水。水星和月亮因为没有大气,所以也没有任何水分留存。金星和地球大小相差无几,距太阳只比地球稍近。但因它没有海洋来缓和高温,并吸收多作的二氧化碳,致使二氧化碳越积越多,二氧化碳的温室效应则使温度持续上升,因而从岩石中蒸出更多的二氧化碳,以致形成恶性循环,最后使金星表面温度高达摄氏六百度以上,连岩石都烧成暗红色,使整个星球有如火窑。
火星的基本条件与地球也很相近,它的直径约为地球的二分之一,它的公转周期为一年又八个月,自转周期为二十四小时三十七分,几乎和地球一样。它的自转轴也有二十四度的倾角,所以它的季节变化也和地球相似。它也有大气层。乍看起来,火星最有可能和地球一样孕育生命。早期的天文观察者如意大利人沙帕莱利和美国人劳威尔,都“看到”火星表面有特殊的网纹,而且据说这些网纹有季节性颜色变化。这些网纹的型式不像天然的河流,所以他们推断这些网纹是沿岸长有植物的运河。由于这些运河的规模极其庞大,若无极其高超的技能,绝不可能从事如此巨大的水利工程,所以他们推断火星上必然存在着智能高超远过于地球人类的高等动物。于是“火星人”之说乃喧腾一时。他们认为这些运河是火星人引两极的冰雪水进行灌溉用的。但不久之后,这些设想便彻底破灭了,因为人们终于发现火星上也几乎没有水。因为火星太冷,即使有若干水份,也只能凝结在地面下的永久冻土层中。而且因为火星的重力只有地球的三分之一,不足以保留所有气体,较轻的气体如氢、氦、氧、氮等早已逸散殆尽,只剩下较重的气体如二氧化碳,甲烷之类,其总气压只相当于地球大气压之千分之七。在这样低的气压下,即使温度为零度,水也会沸腾不已,直至全部气化。所以火星表面上根本不可能有液态的水存在。既没有江河,也没有湖海。甚至两极的白色“冰帽”,也主要是凝固了的二氧化碳(乾冰),水分极少。一个没有水的世界,不但不可能有任何高等动物,即使是单细胞的菌类也难以存在。而且由于空气稀薄,温室效应微弱,又没有水的调节,故火星的昼夜和季节性温差极大,空气的剧烈热胀冷缩,导致气压的急剧升降,进而引发连绵不断的强烈风暴,风速高达每小时三百二十公里,更因没有水和植物的保护,故暴风起处,飞沙走石,沙尘蔽空。火星之所以总是呈现火红色,就是漫天的沙暴所致。在如此恶劣的条件下,即使最低等的生命也难以立足,更不必说人类了。近来据太空探测器就近探察,火星表面除了散乱的陨石坑和少数高峻的山峦以外,大部分是沙石遍地的荒原,根本不存在任何河流。那些所谓“运河网纹”,不过提供了一个具体例证,说明在所谓“科学观察”中,人们的主观想像会造成什么样的错觉。
在火星轨道之外的行星,依次是木星、土星、天王星、海王星和冥王星。前四个都是体积巨大的气体星球,它们都没有固体表面可供生物立足。它们的密度都很低,例如土星的密度即低于水。冥王星很小,质量只相当于地球的千分之二,可能只是一个大冰块。这些外行星因距离太阳实在太远,其它条件姑且不论,仅仅那个极度的低温(摄氏负二百度上下)就足以排除任何生物存在的可能性。由此可知,在太阳系九大行星之中,并无任何其它行星具备可以和地球相比的生态条件。有些学者认为,即使是在其它星系当中,地球的生态条件很可能也是独一无二,可见地球的条件是多么难能可贵了。
一件事的成功,如果包含了太多的“恰巧”,人们就有理由认为此事并非纯粹出于偶然,而是出于某种有意识的安排。以掷骰子为例:如果只掷二、三次,有时偶然会出现点数相同的情况,但如投掷的次数多了,则各个点数出现的机率必逐渐互相趋近,各约占总投掷数六分之一。如果某人连掷七、八次,每次都得六点,那你就有理由怀疑事出有因,如果他连掷二十次仍然每次都得六点,那你就必然会想到不是他的骰子有玄机,便是他的手法有奥妙,或兼而有之,决不会相信只是出于偶然。为了使地球具备容许生命存在繁衍所需的条件,要比一粒骰子连续出现二十个六点何止困难千万倍!难道你能认为它是事出偶然吗?
我们且以现代自动化控制技术中必不可少的逻辑线路为例。要得到一个合用的逻辑线路,必须先根据特定要求进行原理设计,然后根据此设计选配的各种合用的元件,并严格按照设计要求进行装配。任何元件的缺陷或装配的错误均将导致整个线路失效,更不必说任意胡乱选料或装配了。装配完成之后,还必须进行测试和精细调整,以确保全部装配无误,并将各个变数都设定在最佳值上。否则,即使装配完全正确,线路仍然不能工作。人们越深入研究地球的生态条件,就越发认识到它确实是经过精心设计,并经过精密调整的,否则它就不可能如此恰合生物存在的需要。现在人们可以利用电脑来进行模拟设计,另外设计一个“人工地球”。由于地球生态条件所涉及的变数是如此之多,而每个变数的变化范围又是如此之大,所以如果不是有意识地去选择各个变数的最佳值,而是任意在各个物理变数所许可的范围内随机设定,则这个“人工地球”能容许生物存在的机率微乎其微,实际上几等于零。圣经清楚告诉我们,地球的独物条件,既非出于偶然,也非来自侥幸,而是出于上帝的精心创造。上帝在造人之前,先一步一步创造了一个适合人类生存的环境,而且每当完成一道工序时,圣经都说“上帝看着是好的”,而最后完工时,圣经说“上帝看着一切所造的都甚好。”这就是为什么地球的种种条件之所以如此恰到好处。
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