《地球以外的文明世界》——阿西莫夫

1、麦克斯韦与博尔茨曼——气体动力理论结果一,分子的平均速度与绝对稳定成正比,与质量的平方根成反比。
   即,同样T下,任一气体分子有v高于其他分子的v,最终超过引力而逃逸,逃逸11.3km/s。月球为2.37km/s。
   温室效应结果:T升高,分子逃逸增加,地球将成为无空气的地球。
   H与He为何少?早期存在一个T下,使得H与He逃逸,而O与N则被牵制。
   假设过去的月球有水、海洋,最终都被散发掉,是否以前有智慧生活生活在底下,里面有被固定了的空气与水?。
   为何质量小于月球的行星都不会有生命:因为其引力太小,没有空气,即没有水。
2、金星的积云层,比地球大气厚,95%为二氧化碳,妨碍了对其的观测。
   火星,直径6790公里,质量为地球1/10,是水星的2倍,月球的8.6倍。
   拉普拉斯星云假说:炸面圈。实际地球比火星早形成。
   二氧化碳特性:吸收红外辐射。使高能量可见光透过大气照射到地面,又吸回本要辐射到太空低的能量不可见的红外辐射线,于是造成温室效应。玻璃借用了它的特性。
3、威尔斯《星球之战》第一本星际战争。
   洛韦尔《火星》——提到火星运河
   第一个火星探测器:1964年11月28号,水手4号发射成功。
   有碳元素的有机化合物,才可能形成复杂的生命,而火星没有。
4、木星体积是地球1000倍,质量300倍。
   原始星云演化出太阳系,最初物质99.8%是挥发物,0.2%是固体。
   外太阳系为何多有水:化合力的聚集作用,挥发物固体形态——水0℃,氨-77℃,硫化氢-85.5℃,甲烷-182.5℃,而且则更低。冻结的挥发物对生命不够用。游离液体是高于细菌水准生命必须的。
   小行星:绝大部分是碳质球粒陨石。(黑,密度低,含有挥发性物质)
5、土卫6,温度-150℃,甲烷还处于气体。且易结合于是形成复杂复合物,才有特殊的橙黄色。
   这种碳氢化合物“非极性液体”可否代替水的作用?:水是极性液体,分子不对称,两端的小电荷有引力与斥力。
   另外候选者:氨与硫化氢,且氨是极性液体,但比水弱,而硫化氢更弱。
6、如果仅仅是液态的星球,其智能发展偏向于海豚般,会越灵巧,直接利用环境,而不是如人类一样的技术文明。
7、亚恒星:独立运行的星体,没有热核燃烧,表面是凉的。
      星体引发热核燃烧的条件是什么?比如气体尘埃云,其质量只有不到太阳的1/50,其将不引起热核燃烧。
8、生命三条件:游离液体,如水;有机化合物;能量。
   内热:尘埃云向内运动,即引力场转化为动能,动能转为热能。
   另外,不能从其他恒星获得能源的星球也难以形成和维持生命。
   沙普利——证实太阳系在银河系外缘。
9、银河系质量分属于三类物体:恒星94%以上,3000亿颗;无光行星体;气体尘埃云。
   太阳在太阳系中占比99.86%。
   肉眼每看见一颗星,意味着有5000万颗看不到。
10、大小麦哲伦星云,如银河系的两个卫星云。其与银河系、仙女星系等组成本星系群,有20几个,“马菲I”有银河系大,其它10几个都是小星系。若1个星系平均有100亿颗星。相当于目前观测到的宇宙有10^21颗恒星。
   在银河系里,以某个数字为准,将其除以30,可得到一般星系的近似数字;而以银河系的某个数字为准,乘以33亿,可得出真个宇宙的近似数字。
11、星云假说不成立的原因:太阳的赤道带的旋转速度和距离最大,可被抛出的也仅仅是小部分,而且太阳抛出后意味着在收缩,旋转将加快,那么太阳的角动量也将增加,而实际则相反。
    角动量是一切孤立的天体或体系的转动状态的量度。由粒子的速度与粒子到中心点距离决定。
    太阳角动量只有2%。木星60%,土星25%。
11、星的碰撞——毕克顿,也依然无法解释角动量的问题。
    爱丁顿——计算出恒星的内热。当温度极高时,被拖拽出的物质将不能凝聚成行星。
    魏茨泽克——复活星云假说,气体尘埃被后抛产生扰动,形成大漩涡。
    阿尔文——解释物质在电磁场作用下,获得了角动量。
12、光谱的暗线:因被太阳大气吸收而未能传播到地球的光波。暗线红移则远离,暗线蓝移则靠近。(球轴垂直时)
    恒星自转越快,光谱的暗线越宽。斯特鲁维对自转的深入研究。
13、赛奇,提出光谱的分类:O/B/A/F/G/K/M,质量、稳定、光度依次降低。太阳处于G型。每个光谱型分10个亚型,太阳为G2。很多大质量恒星,转速很快。O——F2只占7%。
14、贝塞尔——恒星的摄动:两个星体根据彼此的引力中心旋转,如地-月系统,引力中心在距地球表面1600公里的内层。
    若行星系只占93%,则行星系有2800亿。
15、主星序:从开始浓缩到一定程度——核燃烧——辐射光——辐射至最高点并保持稳定的恒星。占总体98%。
    巨星:H燃烧完变成He,内核质量升高,星体收缩趋于致密,温度升高,启动第二轮的He聚变,当足够热时,克服引力向外膨胀,表面温度降低,变成红热,辐射量变大,成为红巨星,离开主星序。只有当恒星在主星序阶段才可以孵育生命。
16、大质量恒星——红巨星——超新星。所以越大越容易离开主星序。
    质量是太阳70倍的恒星,亮度600万倍,寿命只有50万年或更低。而以地球为例,行星需要50亿年才出现了文明复杂的阶段。
    结论:质量是太阳1.倍,属于F2型的恒星,主星序停留50亿年,适合孵育生命。
17、小恒星:质量1/16,亮度百万分之一的恒星,再小可能不会有核燃烧。假设为了使地球有足够的能量,距离应在30万公里,此时潮汐效应是地对月的15万倍,地球将很快减缓,然后永远一面正一面背,正的水升高到沸点,背的结冰,无液态水。
    结果:一颗恒星至少得有太阳的1/3质量,其生物域里才能适于生命。另一方面小于M2的恒星,常有耀斑,出现时使光热增加50%。
    潮汐效应:月球所受的潮汐效应是地球的0.29倍,但地球的引力场是月球的81倍,所以地对月潮汐效应是月对地的23.5倍。其意义,海水起落的摩擦消耗了自转的能量,地球自转的减缓,每10万年一天长度加1秒,50亿年,即增加了14小时。而月球自转周期会一直减慢到与绕地球一周相等。
18、类日恒星,F2到M2,即1.4倍到0.33倍。
    银河系类日恒星——750亿。
    结果:小的星体最终将以固定的一面朝向所环绕的大星体。
19、双星:60-70%的类日恒星都属于双星。
    银河系具有有用生物域的类日恒星有520亿颗。
20、恒星族:星系外围的恒星,是一等星族。二等星族区其化学组成与辐射能,不适合生命存在。类星体。
21、二等星族的第二代恒星:如太阳。80%恒星在中心区域,余下20%的一半是第二代恒星。
22、银河系中,属于一等星族,且具有有用生物域的第二代类日恒星数目为52亿。
23、早期地球:有强紫外线、高浓度二氧化碳。
24、原子、分子等受到自然规律制约,只要环境适合就能自然形成更复杂的分子、氨基酸等。
23、哈特用计算机模拟地球的历史,以多尔模型尝试,结果0或1。
24、加上生物域的条件时,满足条件的是26亿。

25、加上类地行星的条件,结果是13亿。可居住再减半6.5亿。

26、生命的起源:最早的岩石显示32亿年前已有微生物存在,相当于地球形成初期,5亿年时地球开始稳定,10亿年时开始形成简单生命。
27、92%的可居住行星已有了相当长的历史使生命发展。则有6亿。
28、细菌与海藻区别:蓝绿藻可光合作用,细菌靠破坏有机化合物(或化学变化)来获得能。
29、有核细胞出现:15亿年前。7亿年前氧气达5%。
    有机化合物与氧释放的能是无氧的20倍。
30、地球40亿岁时,即刚过1/3寿命,复杂的生命形式开始出现。则银河系拥有多细胞生命的行星有4.33亿颗。
31、生命中信息最丰富、最有价值的感觉是视觉,水中受限大,一是吸收光大,而是近距离。
32、脑容量比值:人1/50,黑猩猩1/150,大猩猩1/500,大象1/1000,鲸鱼1/10000。有些生物虽然比值更低,但总量低,复杂度不够。
33、3.7亿年前,开始有绿色植物,几千万年后有动物,3.25亿年前,有昆虫、蜘蛛等,2.75亿年前,有了最早的脊椎动物。1.8亿年前哺乳动物出现。灵长目0.75亿年前,0.35亿年前,猴与猿分离。800万年前类人出现。60万年前人类出现,5000年前开始了书面历史。
34、具有陆地生命行星:4.16亿。达到技术文明:3.9亿。即银河系每770颗恒星有一颗具备技术文明的行星。
    按地球还能有74亿年寿命计算,5000年只过了150万分之一的文明,相当于只有150万分之一是不发达的。即3.9亿个文明,只有260个与我们一样原始。
35、月亮是否是6亿年前被俘获的?是否是潮汐作用,将海洋生物冲到岸边,于是开始有了陆地生命?
36、另一种解释,6亿年前,地球氧太少,到4亿年前,有了臭氧层,被冲到岸的微弱组织第一次不会立刻死去,后来有了陆地生命。
37、从第一代文明兴起,生命家园全部生存期,为53万个。

《地球以外的文明世界》——阿西莫夫_第1张图片

 38、奥尼尔,空间城的建立,发展游离星球对宇宙其他星系的访问。
   1960年,迈曼发明了激光。所有普通方式产生的光都是“不相干”的,能带宽,光子方向不同。
   赫兹发现无线电波,波长是光的100万倍,优点能级低,易接收,可穿透实体,可被高空大气电荷粒子弹回,可相干产生长距离运动,并可调制。
   1901,第一个发明无线电的是马可尼。
   可穿过大气层的电磁辐射:狭窄可见光波与宽阔的微波波段(央斯基发现)。
   雷达——利用微波。
   氢原子——范得胡斯特算出冷氢原子会起一种组态排列的变化,放射出波长为21厘米的微波光子。故21厘米波长是一个普遍存在的辐射。
   羟——OH是出氢外,星际太空分布最广的微波辐射体,波长17厘米。17到21波段被称为水洞。
   德雷克的奥兹玛计划——检测21厘米波长(奥兹玛童话公主)
   脉冲星——超新星残骸。——误判的LGM(小绿人现象)
   检测太空好处:如有外星文明,可促进地球的友好合作,若无外星文明,会更加珍惜自身的宝贵,而不对小事纠结。

《地球以外的文明世界》——阿西莫夫_第2张图片

                              较近的 单日恒星(上图)

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