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温斯顿丘吉尔关于外星生命的研究

2017-02-20   标签:丘吉尔    来源:nature.com
丘吉尔关于地外生命的论述既全面又富有预见,彰显其可贵的科学精神。
Winston Churchill’s essay on alien life found

温斯顿丘吉尔关于外星生命的研究
1939年丘吉尔在办公桌前。作为一个高产作家,他的论述涉及科学的多个话题,如进化论和核聚变。

温斯顿·丘吉尔是大名鼎鼎的战时领导人、二十世纪最有影响力政治家之一、一位睿智的历史学家和一名雄辩家。同时,对科学技术他也充满热情。他在1940年代早期聘请了Frederick Lindemann,成为第一位聘用科学顾问的首相。他在英国营造的科学友好的环境,促成了战后科技蓬勃发展。

尽管早已熟知这些,去年我还是有了惊喜的发现。当时我在拜访美国密苏里州富尔顿市国立丘吉尔纪念馆,主任Timothy Riley交给我一份丘吉尔的打印稿。在这篇11页的文章《我们在宇宙中是孤独的吗?》中,他富有远见地思索了地外生命探索的问题。

丘吉尔于1939年——当时欧洲正处于战争边缘——写了初稿,可能是写给伦敦周日报纸《世界新闻》。1950年代后期,在出版商Emery Reves位于法国南部的别墅里,他对文章稍做了修改。举例来说,他把标题从“我们在太空中是孤独的吗?”改成了“我们在宇宙中是孤独的吗?”。出版商的妻子Wendy Reves,于1980年代将原稿交给了美国国立丘吉尔纪念馆。

2016年5月走马上任的Riley重新发掘出了这份稿件。据Riley所知,该文章一直为Reves的私人收藏,从未被正式出版或审查。想象一下,作为第一个检视它的学者我有多激动。

以下我梳理了丘吉尔的思路。在今天这个政治家们不懂科学的年代,回忆这样一位深深执着于科学的领导人真的令人动容。

丘吉尔的论述反映出许多现代宇宙生物学的观点。大体上说,他在“哥白尼原则”的框架上提出了自己的想法:宇宙如此之大,几乎无法相信地球上的人类是独一无二的。他首先定义了生命的最重要特征:交配和繁殖的能力。他指出某些病毒可以结晶化而难以归类,所以决定专注讨论“相对高级生命”,也即多细胞生物。

他的第一个论点是“我们已知类型的所有生命都需要水”。丘吉尔指出,身体和细胞大部分由水组成。其他液体无法排除,但“就我们现有知识看来,任何液体都不足以与之相提并论”。液态水的存在仍然引导着我们目前对地外生命的探索,包括火星、土星和木星的卫星以及太阳系外行星。水对地球生命产生必不可少,在宇宙中也普遍存在。这种神奇的万能溶剂能够运输各种化学成分如硅酸盐等进出细胞。

接着丘吉尔定义了如今的“宜居带”概念:恒星附近温度适宜,使得液态水能存在于岩石行星表面的一片狭窄区域。他写道,生命只能存活于“介于冰点和沸点之间温度”的区域。他解释了地球与太阳的距离使其温度保持稳定。丘吉尔还考虑了行星维持大气的能力,并解释道:越热的气体,其中的分子运动越快,越容易逃逸。因此必须有更强的重力将气体长时间约束在行星表面。

综合以上因素,他得出结论:火星和金星是太阳系中除地球外仅有的能栖居生命的地方。他排除了更远的行星(太冷)、水星(正面太热背面太冷)、月球和小行星(重力太弱不足以维持大气)。


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