知道么？你其实运气超级好——宇宙发展演化中那些不可或缺的“巧合”

2018 年 6 月 7 日 中科院物理所

138亿年前，宇宙大爆炸；136亿年前，银河系开始形成；46亿年前，地球诞生；45亿年前，月球形成；39亿年前，原始生命产生……冥冥之中有种“魔力”，让这个宇宙有条不紊的运行，种种看似无关的“巧合”如拼图一般相互联系在一起，构成了你我眼里的世界。

一、“巧合”——在一开始

经历了一百多亿年的发展演化，从一片虚无到今天的浩瀚宇宙，种种“巧合”早在宇宙伊始就埋下了它们的种子。现今的科学研究表明，如果质子的质量再重0.2%，它们就会慢慢转变为中子，导致原子核无法束缚住在核外做高速运动的电子，从而使得原子的结构动摇。如果电磁相互作用力常数减小4%，氢原子就不能稳定存在，而恒星主要是由氢和氦两种元素组成的。

如果微观世界中的弱相互作用力再强一点，超新星就不能在星际间散播较重的元素，而这些较重的元素（诸如铁、钴、铜、锌等）正是构成生命不可或缺的元素。如果大爆炸后宇宙中的物质分布是完全均匀的，引力就会相互抵消，导致物质无法聚集，从而也就不会有星球的诞生……

二、“巧合”——于太空中

“谁言寸草心，报得三春晖”，太阳为生命提供了源源不断的能量，但这只是生命存在的前提条件之一。你是否还对六千多万年前恐龙的大面积消亡唏嘘不已呢？谁能料到，这一惨案的始作俑者极有可能是一颗撞击地球的小行星！还好小行星撞地球的概率比买彩票中头奖的概率还低，不然人类恐怕也在劫难逃。然而，这一切要感谢地球的好兄弟——木星。

木星是太阳系中体积最大的行星，如果假设单位体积内遭遇小行星撞击的概率相等，显而易见，木星被小行星撞击的概率最大。事实上，木星体积巨大，质量也不小，我们知道，质量越大，对小行星的吸引力也越大，这样遭受小行星撞击的概率也更大。由于木星的这些性质，许多原本极有可能撞击向地球的小行星，都被这位“老大哥”——木星给“挡”了下来。

同时，木星和太阳构成的引力系统还能把它们之间的一些行星给甩出去！具体来说，轨道在木星和太阳之间的星体会同时受到木星和太阳的引力作用，由于木星质量很大，它的引力作用通常不能忽略，而且行星绕太阳的轨道是椭圆的。也就是说，木星、星体以及太阳之间的距离是变化的，这样他们之间的引力作用就是变化的，如果木星与某星体之间的引力加上某星体本身的离心力大于太阳对某星体的引力，该星体就会有脱离太阳的趋势，该星体的轨道就会慢慢改变，日积月累，该星体就会在此作用下被木星“踢”出太阳系，这样太阳系中星体的数量减少，星体撞击地球的可能性也大大降低。

那么问题来了，地球为什么没有被“踢”出去呢？这就是“巧合”咯，地球的轨道正好处在一个相对安全的区域，受木星的这种周期性引力振荡并不强烈。

除了有木星这样默默无闻，用自己硕大的“身躯”去给我们挡“伤害”之外，我们还要庆幸我们住在一个“好小区”。有人会问：如果我们的太阳和地球是重要的，为什么它们不在银河的中心？然而，他们不知道的是，银河系的中心“危机四伏”，那里除了有一个很大的黑洞之外，还有很多超新星和磁性星。如果太阳系在银河的中心，我们随时都有被他们吞并的危险。而我们现在恰巧处在银河系的“安全区域”，这里既没有恐怖的大黑洞，又没有稠密的小行星。

三、“巧合”——于天地间

俗话说，“做人”要内外兼修，地球自身也存在许多对生命的诞生和延续发挥巨大作用的“巧合”。

我们知道，太阳每时每秒都在向宇宙中辐射巨大的能量，同时，太空中也存在着大量的宇宙射线。这些宇宙射线、太阳风暴等能够和地球大气发生反应，导致大气散逸。幸运的是，这些射线的传播方向会在地球磁场的作用下发生偏转，使得它们无法到达地球表面，从而大大降低了大气的这种反应损耗，同时还保证了地球生命的正常繁衍（高能射线会导致基因突变）。而火星由于没有像地球这样全球性的磁场的保护，它的大气密度不到地球表面大气密度的百分之一。失去了稠密的大气的保护，火星表面的水资源都被辐射蒸发到了太空中，同时外来星体撞击火星时，也不会因为与大气的相互摩擦而燃烧，从而使其速度降低、质量减小。

图片来源于拍信网

水的独特性质是生命诞生的另一种“巧合”。水的密度比空气大，这才有了我们今天看到的江河大海，才有了润物细无声的春雨。氧气在水中的溶解度不大不小，使得空气和水中都具有生命存在所适宜的含氧量。大部分物质固态时的密度都大于液态时的的密度，但是水却恰好相反，这样当气温很低时，水结冰后不会掉入水底，而是浮在水面，形成一层隔热层，从而即便在寒冷的冬天，水底的鱼也有自己的生存空间。

……

四、“巧合”——说不完