小力量吖
[b]再现地球早期生命世界[/b] 发现于澄江东部[url]帽天山[/url]，距今已3亿年前的澄江动物化石群，是举世罕见，保存完美，研究地球早期生命演化的动物化石库。已被国际古生物学界誉为"20世纪最惊人的科学发现之一"，澄江已被誉称为"世界古生物圣地"。1997年5月澄江动物群被云南省人民政府划为省级自然保护区。1998年11月又被中共云南省委，省人民政府定为云南省爱国主义教育基地。2001年3月已被国家批准为国家地质公园，这是国家批准的我国首批11个国家地质公园之一。澄江动物化石群是1984年7月1日[url]中国科学院[/url]南京地质古生物研究所，当时还是助理研究员的侯先光在帽天山采集高肌虫动物化石时发现的。1985年和1986年，侯先光继续来澄江进行艰苦细致的考察、发掘和采集。根据侯先光采集的大量化石标本，研究成果及研究价值。中国科学院南京地质古生物研究所于1987年4月17日，在南京举行新闻发布会，发布会上宣布了一条震惊中外的消息:我国云南发现的澄江动物化石，距今已3亿年，其化石之精美，门类之繁多，为世界近代古生物研究史上所罕见。[b]生命大爆发：挑战[url]达尔文[/url] [/b]在发现帽天山动物化石群以前，地球生命的演化是一个巨大的谜。在古代，由于无法用自然的、科学的实物和理论来揭示地球生命的奥秘，神学家站出来说话，用主观的、唯心的观点来解释地球生命。《[url]圣经[/url]》里说，人是[url]上帝[/url]在第六天创造出来的。同时，上帝还创造出牲畜、昆虫和野兽，并且让人管理天上的鸟，水中的鱼，地上行走的野兽和昆虫。古[url]希腊神话[/url]里也有类似的说法。在中国，也有人编造出[url]盘古[/url] [url]开天辟地[/url]和[url]女娲[/url]造人的[url]神话[/url]。据说盘古在完成了开天辟地的大工程后就累死了。地球上原本无人，是女娲用黄土依照她的模样捏出来的。在人类早期思想中，万物起源乃是上帝有目的创造的，几乎所有的神仙上帝都曾经参与了开天辟地的大业。随着人们认识自然水平的提高，改造自然能力的增强，明白了生命是地球本身的演化发展的自然现象。可是，至今很多人的头脑中仍然顽固地存在着上帝、天神和天堂。科学不是神学。但是，自然科学家们最头痛的问题是:如果说地球生命是地球本身产生的，这个过程是什么样的呢?达尔文创立了进化论的学说，推翻了神创世界，上帝创人，物种不变等[url]宗教[/url] [url]唯心主义[/url]的观点，完成了人类认识，特别是对自然界的认识的一次伟大的飞跃。达尔文认为:生物界经常处于一种变化过程中，新种形成和旧种消灭是自然历史发展的结果。物种形成及适应性、多样性的主要原因，在于自然选择(其要素是异变、遗传和生存竞争)。生物为适应自然环境和彼此竞争不断发生变异，物竞天择，适者生存，优胜劣汰。进化论的学说特别阐明了生物进化是从单细胞到多细胞，从简单到复杂，是一个"渐变"的过程，根本不存在"剧变"。达尔文的学说，统治了地球一个世纪。然而，帽天山的动物化石群向达尔文老先生的进化论学说提出了严峻的挑战。因为达氏的进化论无法解释帽天山的奥秘。帽天山向世人展示了地球生命演化与达氏学说者所不同的过程。古生物学家研究发现，地球在形成后的30多亿年中，仅仅出现过蓝藻、绿藻等低等生命。可是在距今5亿年到9亿年前的一千万年的时间内，地球突然出现多门类、多细胞的高等生命。在生命演化史上这一突发事件，科学家们称之为"寒武纪生命大爆发"。"[url]寒武纪[/url]生命大爆发"是神秘的。古生物学界一直在争论，到底有没有发生过"寒武纪生命大爆发”？为什么在短短的几百万或上千万年间地球生命突然出现许多门类?帽天山的动物化石群回答了这个问题。专家们考古发现，在寒武纪时期，生命形式经历了四次大飞跃。第一次飞跃是在距今5亿年前的前寒武纪晚期，以[url]水母[/url]、[url]腔肠动物[/url]为主，其代表是[url]澳大利亚[/url]埃迪卡拉动物化石群。第二次飞跃是在距今7亿年前的寒武纪初期，那时由于海水含磷量增多，动物开始出现硬壳，其代表是晋宁的梅树村动物化石。第三次飞跃是距今3亿年前寒武纪早期，动物出现个体大，门类多的特征，其代表就是澄江动物化石群。第四飞跃是距1亿年中寒武时期，代表是[url]加拿大[/url]的布尔吉斯页岩动物化石群。加拿大布尔吉斯页岩动物化石群是在1909年发现的。澳大利亚埃迪卡拉动物化石群是在1947年发现的。两个动物化石群所显示的年代中间有4亿年漫长的时期，动物是怎样演化的不明确，帽天山的动物化石群填补了早期生命演化的这个空白，而且时间还比加拿大的布尔吉斯页岩动物化石提早了1500万年。专家们把帽天山动物化石群的科学价值和意义归纳为:帽天山动物化石群展现了地球早期生命演化窗口，为寒武纪生命大爆发提供了证据。澄江动物化石群冲击着达尔文的进化论。澄江动物化石群从实物上补充了达尔文进化论的不足，势必引出带有初始条件的进化论。澄江动物化石群是化石家族中的特殊成员。澄江动物化石群的研究，纠正了许多前人研究的错误。比较突出的例子就是对奇虾的研究。帽天山动物化石研究表明，人类认识生命的演化过程又产生了一次大的飞跃，对达尔文的进化论提出了重要的补充，就是地球生命在"渐变"过程中也有"突变"。因此，帽天山就成了当今世界古生物研究的圣地。[b] 门类丰富保存精美 [/b]寒武纪大爆发所显示的是地球生命多样性的开端，是生命的变革和发展。帽天山动物化石群的形成是因为有其特殊的自然环境。在3亿年前，澄江与[url]昆明[/url]、晋宁、呈贡、宜良等地都是一片浅海。由于气候温和，多门类的海栖动物和藻类大量出现在这片浅海中。在某种突然原因的作用下，如暴风雨的突然来临，造成山洪暴发，陆地上大量的泥沙冲向海洋，填埋了浅海，使得三叶虫、纳罗虫、蠕虫及当时处于霸主地位捕食肉者奇虾难逃厄运，被迅速掩埋起来，隔断了空气、细菌等微生物来不及分解和腐蚀这些动物，这些动物的尸体就完整的留在泥沙里，在几亿年的地质作用下，形成化石。又由于地球自身的运动，云贵高原从海水中抬起，这些动物化石就留在山头上。如果不是突然的原因迅速掩埋了这些生物，它们的尸体就会腐烂或者成为别的生物的盘中餐，是很难保留下来的。经过许多专家学者的潜心研究。澄江帽天山动物化石群的宏观生物面貌已经基本弄清，现在地球上的生物的所有门类都可以在帽天山上找到远祖。比如多孔动物、腔肠动物、线形虫动物、叶足动物、脊椎动物、脊索动物等。还有一些是已经灭绝的动物的远祖，因为无法比对、比较，所以也就无法确定其生物分类的位置。比如水母状的生物伊尔东体、足杯虫、火把虫等等。帽天山动物化石群因为函盖了今天地球所有动物门类，被专家们称为"寒武纪生命大爆发"的记事影碟，是科幻影片中奇形怪状生物的重要角色，是哲学家认识生命本质的重要的感性材料。有一些化石是世界上从未发现和报道过的，因而就没有名字，专家学者在采集过程中就以地名、人名来命名。比如:抚仙湖虫、帽天山虫、跨马虫、尖峰虫、罗哩山虫、云南虫、周小姐虫、先光海葵等。澄江帽天山动物化石群由于保存完整，门类多、层次分明、分布广泛等，均在加拿大布尔吉斯页岩动物化石群之上，为世界古生物之最，与澳大利亚埃迪卡拉动物群、加拿大布尔吉期页岩动物群被世界古生物学列为地球早期生命起源和演化实例的三大奇迹。除专家外，一般人比较熟悉的是以下几种动物化石。[b]云南虫[/b]。云南虫是人类的远祖，属脊索动物门。脊索动物是脊椎动物的祖先。脊椎动物包括[url]鱼类[/url] 、[url]两栖类[/url]、[url]爬行类[/url]、[url]哺乳类[/url](人类属于哺乳类)。脊椎动物类是现代生物群的重要组成部分。帽天山的第一块云南虫化石是侯先光研究员1991年发现的。侯先光发现这块化石后，由于对某些性质难以解释，就把它作为分类位置不明确的动物。1995年陈均远教授等专家学者经过研究，在英国《自然》杂志上发表文章，提出云南虫是脊索动物的论证。这个观点把脊索动物起源从布尔吉斯页岩的"皮凯亚虫"向前推进了15∞万年。1997年《奥秘》杂志第一期专门为云南虫配了连环画。1999年昆明海口地区的澄江化石群地层中发现的[b]海口鱼[/b]、[b]昆明鱼[/b]化石、使脊椎动物的起源又推进了30万年。[b]抚仙湖虫[/b]。抚仙湖虫是昆虫的远祖。1993年瑞典古生物学家伯格琼斯发现时认为它是襄虫动物或者扁虫动物。1996年陈均远等专家经过反复研究认为，它是[b]直虾类[/b]的祖先。直虾类就是现在昆虫的祖先，间接表明抚仙湖虫就是昆虫的远祖。[b]纳罗虫[/b]。纳罗虫是海底爬行泥食性动物。纳罗虫化石是侯先光1984年7月1日在帽天山上发现的第一块纳罗虫化石，从此揭开了帽天山神秘的面纱。1985年，侯先光与导师张文堂合作，在《古生物学报》上发表论文《纳罗虫在亚洲大陆的新发现》正式命名为"澄江动物群"。可以这样说，纳罗虫是帽天山大门的钥匙，侯先光用这把钥匙把大门打开，让许许多多的古生物学家走进化石宝库。[b]怪诞虫[/b]。怪诞虫头大，是寒武纪最著名的动物。怪诞虫是英国古生物学家莫瑞斯命名的。他解释说，形状奇异，用刺行走，用触手游泳，与现今生物对比有天壤之别，真是梦幻动物，给它取名"怪诞虫"。但是，1991年侯先光在帽天山采集到一块完好的怪诞虫标本，发现原来揭示的是头尾颠倒了。现得予纠正。[b]罗哩山虫[/b]罗哩山是帽天山南侧一个小山包，山包上有一个汉族聚居的村庄，村名也叫罗哩山。化石是侯先光等人1989年采集命名的。[b]云南火把虫[/b]。专家们说，这种动物可能是食肉或者食腐类动物。[b]奇虾[/b]。奇虾是寒武纪海洋的霸主，是古生物中的强盗。最近中国青年电影学院要以帽天山动物化石群作为原形，拍一部儿童卡通片，就是把奇虾当作反面角色，挑起各种矛盾。[b]跨马虫[/b]。跨马是一个村名，在澄江坝子的东边，从县城走小路上帽天山的必经之路。[b]灰姑娘虫[/b]。灰姑娘早是1996年由陈均远、周桂琼等人随意命名的。[b]中华月亮虫[/b]。中华月亮虫是侯先光命名的。[b]软体动物[/b]。软体动物在无脊椎动物中，无论是数量还是种类都是很多的。如蜗牛、河蚌、乌贼等。[b]节肢动物[/b]。节肢动物门是动物界最大的一门，包括虾、蟹、蜘蛛、蚊、蝇、娱蛤等。现在生存种类已知的有10万种，占现在生物种数的75%。其他门类还有:[b]海绵动物门[/b]、[b]腔肠动物门[/b]、[b]线形虫动物门[/b]、[b]叶足动物门[/b]、[b]腕足动物[/b]，分类位置不明的生物等等。 [b]保存环境特殊世界古生物之最[/b] 门类如此丰富，保存完整而精美的澄江动物化石是怎样保存下来，为什么成了世界古生之最?在漫长的地质历史时期中，所产生的大量动物尸骸，尤其是元脊椎动物的软体部分，容易腐烂，遭到破坏，只有在极其特殊的自然环境下，才得以保存为化石。澄江动物化石之所以能完美地保存下来，就是具有极其特殊的自然环境条件。为了弄清澄江动物化石保存下来的特殊条件，我曾数次拜访了南京、北京、昆明来澄江采集研究古地理地质的地质学家。据地质学家和古生物学家们对云南及澄江的地层取样研究后认为:在寒武纪早期，滇东、滇中、黔西、两广一带是海域，澄江为海域在滇中隆起的扬子江浅海区，靠海岸较近，因此容易聚集泥质的沉积物。这时期气候温暖，海水矿物质变得丰富，海绵、蠕虫、节肢动物、腕足动物等底栖动物，水母状动物等浮游动物，多门类的游泳动物与藻类植物大量出现。后来这些海栖动物和植物突然被洪水或其他意外性涌来的泥质沉积物埋藏，隔绝了空气，不易腐烂，若不再遭遇外界破坏的条件下，软体就容易保存下来，天长日久变成为化石。由于保护和管理工作的需要，我经常到采集动物化石的澄江帽天山一带考察，都可证明此地岩层均为泥质粉砂岩堆积，可证实澄江动物化石埋藏地为古浅海水区域。就是这种极其特殊的自然条件和特殊的环境，把3亿年前生活的各类海生动物栩栩如生地保存下来，成为稀世珍宝，成了保存有软体的动物化石群。1909年科学家在加拿大不列颠哥伦比亚省发现了寒武纪中期的布尔吉斯页岩动物群，被加拿大称之为加拿大五大国际奇迹之一，还被地质界赞誉为古生物学的圣地，并作为国际重要的科学遗址，现已由联合国教科文组织出面列入国际重点保护。但加拿大布尔吉斯页岩动物群比我国澄江动物群至少晚1500万年以上，澄江动物群是世界最古老、保存最好的惟一一个多门类动物群，它处在地球历史上隐生宙最早期，在这之前，地球上从没发现过这样的动物群。澄江动物化石群的发现，填补了地球早期生命演化的一个空白，为揭开寒武纪早期。动物爆发性出现的奥秘提供了极为宝贵的科学依据。又由于澄江动物化石群保存的完善程度、分异度、层次之多及分布地区之广，均在加拿大布尔吉斯页岩生物群之上，为世界古生物之最。从近几年我们被邀请参加的生命起源国际研讨会以及在澄江接待的外国记者，欧美专题新闻制作人，所撰写的科学论文，采访报道和谈话内容，都说明了澄江动物化石群不仅是世界古生物之最，而且也令世界古生物界瞩目。1991年4月23日，美国最有影响，最有权威的《纽约时报》在头版曾刊登一长篇配有大幅精美彩色图片的文稿，文中有这样一段话:"中国澄江动物群的发现，是本世纪中最惊人的发现之一J'，"澄江化石不仅是地球上所发现的最古老的保存软体的化石，更令人吃惊的是，其软体结构及其骨锵保存非常完美"，文章最后称澄江动物化石群是"是拨动人心的发现"。同年初，美国比较有影响的杂志《研究与探索》也曾发表长达十多页，介绍澄江动物化石群的文章，并刊登了非常精美的大型彩色化石图片，该杂志以《澄江动物群一一地球上最古老的软躯体动物群》为标题，一语道破澄江动物化石群的价值和重大意义。而美国《国家地理》杂志，在1993年以标题为《灿烂的新谜出现在中国大地》的文章，较详细地记述了发现澄江动物化石群的经过、科研的进展和发现澄江动物群的重大价值。《科学与美国人》还制作了专题节目，将澄江动物群列入生命的五大难题之一在美国播放。其次还有美国《科学新闻》、美国《发现》杂志、英国《自然》杂志、《瑞典日报》、巳西《圣保罗周报》以及荷兰、德国、加拿大、[url]俄罗斯[/url]、法国、[url]日本[/url]的大众传媒和权威报刊，都以整版或较大篇幅，刊载了中国这个举世瞩目的重大发现。国际知名的古生物学家，还纷纷发表谈话，阐述澄江动物化石群"令人瞩目"能够解开"寒武纪生命大爆发"之谜。美国自然科学院院士、[url]哈佛大学[/url]有机体和演化生物系主任塔尔教授，把中国澄江动物群看作是了解动物早期演化历史科学的最前沿;并确认由此展示的"寒武纪生命大爆发"为当今世界历史自然科学十大难题之一。德国古生物学家赛拉赫等一批著名专家则认为:"寒武纪生命大爆发"是生命历史中最伟大，但也是了解最少的一次生物事件，中国澄江动物群拥有解开这个谜的线索。澄江动物化石群告诉我们，许多生物造型远在布尔吉斯动物群之前，紧接在寒武纪大爆发之后就出现了。澄江动物化石群的发掘和继续研究应是科学计划中最优秀先发展的部分"。美国有个国际性科学刊物《发现》的一名年轻记者与他的女朋友专程乘飞机到中国，又躯车赶到澄江采写澄江动物化石群，回美国后，在该杂志发表了一篇题名为"东方的奥秘"，文章最后一段是这样描述的:"澄江的工作人员正致力修筑一条公路直达帽天山，以取代原来的泥泞不堪的小道。在山顶附近，一座刻着中、英文的大理石碑在阳光的照射下，隐隐再现，记载着对该遗址的介绍。看起来当地政府官员在为科学作另外的准备，因而，这次到澄江来的人就不是为逃避战争而来，而是遵循着久远祖先们的回声而来。"这一言简意贱的概述，完全道出了澄江动物化石群被世人瞩目以及世人对埋葬动物化石的帽天山的赞赏和想往，因而真不愧称之为"世界古生物圣地"。 
世纪发现·大爆炸宇宙学 碧声创生之爆炸 宇宙诞生之前，没有时间，没有空间，也没有物质和能量。大约150亿年前，在这片四大皆空的“无”中，一个体积无限小的点爆炸了。时空从这一刻开始，物质和能量也由此产生，这就是宇宙创生的大爆炸。 刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的，随着宇宙的迅速膨胀，其温度迅速下降。最初的1秒钟之后，宇宙的温度降到约100亿度，这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继续变冷，核反应开始发生，生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块，并逐渐演化成星系、恒星和行星，在个别天体上还出现了生命现象。然后，能够认识宇宙的人类终于诞生了。 这幅大爆炸图景，是目前关于宇宙起源最可能的一种解释，被称为“大爆炸模型”。大爆炸理论诞生于20世纪20年代，在40年代得到补充和发展，但一直寂寂无闻。直到50年代，人们才开始广泛注意这个理论，不过也只是觉得它很好玩，并不信服。人们更愿意认为，宇宙是稳定的、永恒的。 但是，越来越多的证据表明，大爆炸模型在科学上有强大的说服力，至少现在没有比它更好的理论。我们不得不相信，宇宙有一个开始，也将有一个终结。它产生于“无”，或许也终将回归于“无”。 沉寂的永恒 在人类历史的大部分时期，有关创世的问题，一向是留给神去解决的。宇宙起源于何处？终点又在哪里？生命如何产生？人类怎样出现？对这些疑问，许多宗教都能给出一份体系完备的答案。至于上帝从哪里来，这种问题是不该问的。直到最近几个世纪，人们才开始学着把神撇开，以超越宗教的角度，去思考世界的本源。这样一来，就有一个重大的原则性问题需要解决：宇宙是永恒存在的，还是有起始的？ 这个问题长久以来一直困扰着科学家、哲学家和神学家，更不用说普通人。不同版本的宗教和神话都认为世界是有起始的，并把创世的时间定在不太遥远的过去——一般是几千年前。这当然不足为信，因为后来地质和天文观测都表明，地球和其它天体年龄大到在以亿年来计。如此长的时间实在难以想象，因此很多人倾向于认为宇宙一直存在，在时间上没有起源，即宇宙的年龄是无穷大。无穷大这个概念，一听就让人头昏脑胀：既然已经过去了无穷久的时间，我们的“现在”又是什么呢？而如果说宇宙是有起始的，那么它是怎样从“无”中突然产生的呢？我们真的需要一个创世的上帝吗？ 以人类短暂生命中获得的知识，要完全弄明白这些是很难的。不过，我们可以从科学上寻求一些佐证，来尽量靠近真理。大爆炸模型的一个基本假设是宇宙的年龄有限，这个说法令人信服的直接理由，来自物理学中一条最基本的定律——热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律，冥冥中似乎早已规定了宇宙的命运。 简而言之，第二定律认为热量从热的地方流到冷的地方。对任何物理系统，这都是显而易见的特性，毫无神秘之处：开水变凉，冰淇淋化成糖水。要想把这些过程颠倒过来，就非得额外消耗能量不可。就最广泛的意义而言，第二定律认为宇宙的“熵”（无序程度）与日俱增。例如，机械手表的发条总是越来越松；你可以把它上紧，但这就需要消耗一点能量；这些能量来自于你吃掉的一块面包；做面包的麦子在生长的过程中需要吸收阳光的能量；太阳为了提供这些能量，需要消耗它的氢来进行核反应。总之宇宙中每个局部的熵减少，都须以其它地方的熵增加为代价。 在一个封闭的系统里，熵总是增大的，一直大到不能再大的程度。这时，系统内部达到一种完全均匀的热动平衡的状态，不会再发生任何变化，除非外界对系统提供新的能量。对宇宙来说，是不存在“外界”的，因此宇宙一旦到达热动平衡状态，就完全死亡，万劫不复。这种情景称为“热寂”。 宇宙正在缓慢地、但坚定不移地走向这种不可抗拒的命运，几代智者为此怀疑人类的存在是否有意义。暂且抛开这种沮丧的情绪，作一个简单的推理，我们就可以发现，宇宙不可能有无限的过去。很简单，如果宇宙无限老，那它早就已经死了。以有限速率演变的东西，是不可能永远维持下去的。换句话说，宇宙必然是在某个有限的时间之前诞生的。星辰远去 第二定律明示了宇宙有起始，19世纪的一些科学家曾模模糊糊地谈到过这个结论，如英国科学哲学家威廉·杰文斯在1873就曾提出应该有一个“创世”的时刻。不过大多数科学家都忽视了这个推论，它只是在后来成为大爆炸模型的佐证之一。该模型的提出，最早的理论基础是爱因斯坦广议相对论，实证基础则是19世纪末、20世纪初的天文观测。 大家都非常熟悉多普勒效应，最常见的例子是火车通过的汽笛声：当火车快速接近我们时，汽笛的音调升高，远去时音调则降低。音调的变化是由于声波相对于我们的频率发生了变化。 多普勒效应不仅适用于声波，也适用于光波。当运动光源的光波到达我们的眼睛时，光波的频率也会发生相应的改变。如果光源向着我们运动，我们看到的光就会向光谱的高频端（紫端）偏移；反之，如果光源离我们远去，光波就会向光谱低频端（红端）偏移。 多普勒效应是奥地利天文学家多普勒在1842年首先发现的。它首先被用于观察太阳和行星的自转。1968年，英国天文滂学家W·哈金斯首次应用此原理测量了天狼星的视向速度，并宣布它正以每秒47公里的速度离我们远去。这一数字不算精确，但基本结论是对的。此后，各国天文学家对其它恒星乃至河外星系进行了大量类似的观测。结果发现，星系光谱有普遍的红移现象。除了几个最近的星系外，所有的星系都在离我们远去。 1929年，天文学家埃德温·哈勃提出，这些星系的退行速度在有规律地增加，一个星系的退行速度与其距离成正比。这个规律叫做哈勃定律，它很快就为天文观测所证实。 离我们越远的星系远去得越快，为什么为这样呢？设想一个表面涂满小点的气球，当气球膨胀时，小点便各自远离。假设有个小人站在任一点上，在它看来，其它所有的点似乎都在离它远去，而且离它越远的点远离得越快。不论它站在哪个点上，效果都是一样的。（这也意味着，哈勃定律决不表示地球是宇宙的中心）。 星系这种远去的行为使人们觉得宇宙仿佛是在膨胀，就像膨胀着的气球一样。天文学家现在大都承认了宇宙膨胀这一事实。而且对爱因斯坦广义相对论中“场方程”的解释，能够与膨胀宇宙相符合。 爆炸的起点 既然宇宙一直在不断地膨胀，那么可以合理地设想，它在过去应该比现在小。如果能把宇宙史这部影片倒过来放，我们应该会发现，在很久很久以前的某个时候，所有的星辰都是聚合在一起的，宇宙最初是一个致密的物质核。 1922年，苏联数学家A·A·弗里德曼首先提出这种可能性。当时哈勃定律还没有提出，弗里德曼完全是通过理论推导得出此结论的。在此之前，爱因斯坦已经发现自己的方程只能描述一个膨胀或收缩的宇宙。但这位科学巨匠缺乏敢于预言宇宙并非静止的自信心，遂强行在方程中引入一个斥力，描述了一个静态宇宙。 弗里德曼指出，爱因斯坦静态宇宙是极不稳定、不可能维持的，一个膨胀的宇宙虽然听上去有些古怪，却更为合理。爱因斯坦被说服了。年轻的弗里德曼率先预言了宇宙膨胀。可惜天妒英才，弗里德曼未能看到他的理论被哈勃所证实。1925年他因伤寒去世，终年37岁，其成果鲜为人知。 1927年，比利时天文学家勒梅特独立研究出了类似的膨胀宇宙说。由于宇宙一直在膨胀，所以它在过去某一时刻会体积非常小而密度非常大，这东西被勒梅特称为宇宙蛋。他还提出，宇宙一直在膨胀，并且是从过去的一次超级爆炸开始的；今天的星系就是宇宙蛋的碎片；而星系相互退行，就是很久以前那次爆炸的回波。 勒梅特的成果在当时也未受人注意，直到更有名望的英国大科学家爱丁顿阐述膨胀宇宙论，才引起科学界的普遍关注。到20世纪30年代和40年代，俄国血统的美国物理学家伽莫夫才真正普及了宇宙起源于爆炸的观念。有趣的是，“大爆炸”（BIG BANG）这个词，是一位大爆炸理论的反对者造的。这位叫霍伊尔的天文学家认为，认同大爆炸模型等于“公然邀请创世理论”，与上帝妥协，不是严肃的科学态度。 大致说起来，大爆炸模型是这样的：宇宙是不断膨胀的，而且由于引力的作用，膨胀的速度会随时间发生变化。万有引力作用于宇宙一切物质与能量之间，起到刹车的作用，阻止星系往外跑，从而使膨胀速度越来越慢。在诞生初期，宇宙从高密度状态迅速膨胀，随着时间的推移，宇宙体积越来越大，膨胀速度越来越小。将此过程回溯到宇宙创生的那一刻，可以发现当时宇宙体积为零，而膨胀速度为无限大。这就是大爆炸。 大爆炸是空间、时间、物质与有量的起点。这些概念都不能外推到大爆炸之前。大爆炸之前是什么、什么引起了大爆炸，这些问题在逻辑上就是没有意义的。那以前所有的，只是“无”。 这个结论让人接受起来很不容易。1948年，两位奥地利天文学家邦迪和戈尔德提出另一种理论，承认膨胀宇宙但否认大爆炸。后来英国天文学家霍伊尔发展并普及了这一被称为“连续创生论”的理论。该理论认为宇宙是稳恒态的；在星系散开的过程中，不断有新的星系从空间中产生出来；形成星系的物质是无中生有的，而且运动速度非常缓慢，用现有技术无法测出。结论是，宇宙总是保持着同一状态，在没有限度的过去和没有限度的未来中，它一直是这样，没有开始也没有结束。 在十多年的时间里，大爆炸和连续创生论和争论非常激烈，但没有实际的证据来裁决到底哪一个对。在这段时间里，“大爆炸”这个词是一种贬义用语，引申含义是“不严肃”、“可笑”。光焰的余辉 热寂、宇宙膨胀等理论，似都不足以令大多数人信服大爆炸的存在。如果过去某个时候曾发生过一次大爆炸，如此惊天动地的力量是否在今天的宇宙结构上留下了某种印迹？既然有那么多宗教考古学家热衷于寻找伊甸园的旧址、亚当夏娃的文物，科学家是否该去发掘一下宇宙创生的遗迹呢？ 1948年，伽莫夫指导的一位年轻研究生R·A·阿尔弗在他的博士学位论文中提出，宇宙源于约140亿年前的一次大爆炸，并详述了宇宙诞生的最初几分钟里，基本粒子结合成为元素的过程。论文的题目是“化学元素的起源”，发表于《物理评论通讯》杂志上。在这篇文章里，伽莫夫玩了一个文字游戏，将对此项研究并无贡献的物理学家H·贝特的名字添入论文中。这样，论文的三位作者阿尔弗、贝特、伽莫夫的名字，念起来与希腊字母表中头三个字母阿尔法、贝塔和伽马颇为相似。这对一篇谈论宇宙起源的论文来说，实在是再合适不过了。 这篇论文给出了大爆炸理论的第一个数学模型。此后不久，阿尔弗与另一位科学家赫尔曼一道，在《自然》杂志上发表了另一篇论文，提出了一个证实大爆炸理论的方法。 按照大爆炸理论，最初的几分钟里，宇宙是一个炽热的火球，到处充满温度高达几十亿度的光辐射。由于此时的宇宙处于热动平衡中，这种辐射具有独特的光谱特征，称为“黑体谱”。随着宇宙的膨胀，辐射的温度不断下降，但仍保留着黑体谱的特征，以及总体均匀性。按照推算，现在的宇宙应存在着温度约为5K的背景黑体辐射。 这个杰出的预言在当时并未引起重视，而被埋没在浩瀚的物理学文献之中。在没有电脑、没有互联网的1948年，科学家之间的交流无法与今天同日而语。阿尔弗与赫尔曼不是射电天文学家，没办法自己设计出合适的探测器来在太空中搜索大爆炸的残留辐射——即使他们愿意那样做，在那个时代也没有足够的技术力量。而且，在40年代和50年代，在多数物理学家看来，再现宇宙早期史的细节并不是一种严肃的学术活动。 多年以后，即1965年，美国贝尔实验室的两位无线电工程师A·彭齐亚斯和R·威尔逊，在为跟踪一颗卫星而校准一具非常灵敏的天线时偶然发现，接收器中存在着某种无法消除的噪声。这表明宇宙浸润在一种辐射当中，它相当于在电磁波谱微波波段波长35厘米的某种无线电信号，以相同的强度从空间各个方向射向地球，在大尺度上分布非常均匀。其温度约为3K，谱线有完美的黑体谱特征。与此同时，美国普林斯顿大学R·迪克领导的一个科学家小组，独立地重新发现了阿尔弗和赫尔曼早先作过的预言，并着手设计一台探测器供搜索大爆炸的残余辐射。他们听说了贝尔实验室发现的这种辐射之后，立即将它解释为大爆炸后原初宇宙高热的遗迹，即大爆炸火球黯淡下去的最后光芒。 由于这种背景辐射频率集中在微波波段，因此被称为微波背景辐射。大多数天文学家都认为，它的发现为大爆炸理论提供了结论性的依据。大多数人因此而接受了大爆炸曾经发生的说法，抛弃了连续创生论。因为这项发现，彭齐亚斯和威尔逊获得了1978年诺贝尔物理学奖。然而，最早对微波背景辐射作出预言的阿尔弗和赫尔曼，却未因此获得荣誉，甚至在许多总结大爆炸理论发展史的文献中被遗忘。 还应当提及的是，在1983年，人们开始获悉苏联无线电物理学家什茂诺夫或许早在1958年就发现了这种辐射，并用俄文公布了这一事实。什茂诺夫建造了一具对微波信号敏感的天线，并报道探测到了某种在天空中各个方向上均匀的信号，与之相当的辐射具有的温度在1K到7K之间。当时无论是他本人或是其他任何人都不清楚这项发现的重要性。事实上，什茂诺夫直到1983年才闻知大爆炸的预言及彭齐亚斯和威尔逊的发现，这已是他们两位获得诺贝尔奖五年后的事情了。像阿尔弗和赫尔曼一样，什茂诺夫亦未能获得应有的荣誉，科学史上往往颇多此种遗憾。最初三分钟 大爆炸是什么时候发生的呢？由于红移容易测量，所以我们相当确切地知道星系退行的速度。但确定宇宙的年龄，我们还必须确定星系的距离。距离越大，星系退行到现在位置所需的时间也越长。但距离并不容易确定出来。科学界对宇宙的年龄有不同说法，大体在100-200亿间之前，比较通行的说法是150亿年。我们并不确切地知道大爆炸已经过去了多久，倒是对大爆炸刚刚发生之后1秒到几分钟的时间里发生的事了解得更多。 最初的1秒钟是宇宙史上的一道分水岭。在此时刻以后，宇宙的温度已降到一定程度，能用我们现有的物理知识来描述，从而获得一幅大致准确的宇宙鸟瞰图。而在1秒钟之前，致密、高热的宇宙是一堆人类尚无力了解其行为的粒子，现有的物理规律不足以描述其行为。这是黑箱式的1秒钟。 在1秒钟之前，宇宙中应该存在着等量的质子和中子，因为弱相互作用会使质子与中子相互转化，维持其数目的平衡。但到了1秒钟时，膨胀速度变得太大了，弱相互作用不能再维持质子与中子数的平衡。由于中子比质子稍重一些，质子转变为中子需要消耗较多能量，比中子转变为质子困难一些。然后，弱相互作用停止，中子和质子不再大量互相转换，留下的中子与质子相对数目有一个确定的比值——大概是1比6。 在最初1秒过后、3分钟之内，中子和质子进行剧烈的聚合反应，形成氘核、氦核和锂核，主要是形成氦核。这个过程用完了所有的中子，余下的质子就成了氢原子核。3分钟过后，宇宙的温度降到10亿度以下，物质密度也迅速下降，这类核反应遂告中止。计算表明，最初三分钟里大约有22-24%的物质形成的氦4，剩下的物质几乎全部保持氢的形式，仅有十万分之几成为氦3和氘，还有百亿分之几成为锂。 因此，大爆炸模型预言宇宙中应有22-24%的物质为氦，余大绝大部分为氢。最初三分钟里形成的氢和氦，构成了宇宙中99%以上的物质。形成行星和生命的丰富多彩的重元素，只占宇宙总质量的不到1%，它们大部分是在大爆炸之后很久于恒星的内部形成的。 对宇宙各处的氦、氘及其它元素等的观测，极好地证实了上述丰度值的普适性。简单的大爆炸模型与严格的天文观测间形成了美妙的一致。这一预言是大爆炸图景最大的成功。时空尽头 大爆炸模型并不是终极真理。它只是现有宇宙起源理论中最好的，但仍有许多难题未能解决。例如最初三分钟过后的许多年里，物质如何聚集成团形成星系、恒星，依旧是一个模糊的过程。此外，把“大爆炸之前是什么”简单地归为逻辑上不合理的问题而不予回答，虽然很高明却似乎有点不负责任。 对于大爆炸模型，科学界目前存在的一个主要分岐在于，宇宙是“开放”的，抑或是“闭合”的。这个问题关联到宇宙的终结。 根据推断，宇宙的形成距今约100-200亿年。天文观测表明，各种天体的年龄均小于200亿年，这与大爆炸理论符合得很好。我们的地球大概是50亿年前形成的，至于人类出现的历史便短得不值一提了。宇宙现在还算得上年轻，担忧末日来临，对单个人来说是十分无聊的事。然而，为全人类的命运想一想这个问题，还是有必要的。 按照大爆炸模型，宇宙在诞生后不断膨胀，与此同时，物质间的万有引力对膨胀过程进行牵制。如果宇宙的总质量大于某一特定数值（临界质量），那么总有一天宇宙将在自身引力的作用下收缩，造成与大爆炸相反的“大坍塌”，这样的宇宙是“闭合”的。如果宇宙总质量小于这一数值，则引力不足以阻止膨胀，宇宙就将永远膨胀下去，即“开放”的。 开放宇宙和闭合宇宙两种理论都很流行，且相持不下。这是因为给宇宙过磅实在过于困难，无论从实际观测或理论推导上都不易实现。最近几年，天文观测结果似乎更多地支持开放理论，即宇宙总质量太轻，达不到引起收缩的临界质量；甚至有人声称发现了造成宇宙加速膨胀的“反引力力”。不过，这些结果没有一项是决定性的。 有趣的是，科学家发现，无论宇宙是开放或闭合的，它都必须非常接近临界质量。如果质量太大造成引力太大，宇宙便会在膨胀后不久就开始收缩，活不了太长。这样，恒星还来不及形成，生命和人类就更不用提。如果宇宙质量太小，宇宙就会膨胀得太快，物质很快就变得非常稀薄，不足以聚集成恒星、星系，生命也不会产生。在这两类宇宙里，都不会产生人类这种对宇宙起源寻根究底的麻烦东西。或许在某些地方存在着与临界质量相距很远的宇宙，但既然眼前这个宇宙里有我们的存在，那末它的质量必须与临界质量相差不大。这个事实无形中使确定宇宙是开放或闭合更为困难——我们需要非常精确的数据来确定宇宙的质量到底是大于或小于临界质量。 因此，我们不得不对两种未来都进行一下预言。 如果宇宙永远膨胀下去，在非常遥远的将来——譬如1亿亿亿年以后，所有的恒星都已燃烧完毕，茫茫黑暗中，潜伏着一些黑洞、中子星等天体。宇宙的尺度已经膨胀到今天的1亿亿倍，而且还在扩张下去。在这个系统里，引力不足以使膨胀停止，但不动声色地消耗着系统的能量，使宇宙缓慢地走向衰亡。黑洞在霍金效应的作用下释放出微弱的辐射，最终全都以光和热的形式蒸发掉。足够长的时间之后，连质子这样稳定的基本粒子也衰变、消亡了，宇宙最终变成一锅稀得难以置信的汤，其中有光子、中微子，越来越少的电子和正电子。这些粒子缓慢地运动，彼此越来越远，不会再有任何基本物理过程出现。这是寒冷、黑暗、荒凉而空虚的宇宙，它已经走完了自己的历程，面对的是永恒的生命，抑或永恒的死亡。这种情景，与传统意义上的“热寂”并不相同，荒凉程度却甚为相似。 如果宇宙质量大于临界质量，终有一天开始收缩，又将何如呢？在大尺度上，收缩过程与大爆炸后的膨胀是对称的，像一场倒放的电影，收缩的过程起初很慢，随后越来越快。在从膨胀到收缩的转折点过后，宇宙的体积开始缩小，背景辐射温度上升。漆黑寒冷的宇宙变成一个越来越热的熔炉，生命无处可逃，全都被煮熟烤焦。最后，行星、恒星也毁灭了，分布在如今浩瀚空间里的物质被挤进一个很小的体积中，最后三分钟来临了。 温度变得如此之高，连原子核也被撕毁，宇宙又成了一锅基本粒子汤。然而这种状态也只能生存几秒钟的时间。在最后的1秒钟里，质子和中子也无法区分，挤成一堆由夸克构成的等离子体。在最后的时刻里，引力成为占绝对优势的作用力，它毫不留情地把物质和空间碾得粉碎，时空曲率不断加大。在这场“大坍塌”中，所有的物质都不复存在，一切“存在”的东西，包括时间和空间本身，都被消灭。剩下的只有一个时空奇点。 这就是末日。它是一切事物的末日。大爆炸中诞生于无的宇宙，此刻也归于无。多少亿年的辉煌灿烂，连一丝回忆也不会留下。 碧声注：从前给《环球》杂志写过一篇较短的同题目文章，蒙诸位网友青眼四处转载。后经补充成为现在这篇，算是0版。不过其中仍颇有些地方经不起推敲，如热寂问题与宇宙的结局等。正在努力读书，也许有一天会拿出一个更好的版本来罢。 田园将芜，雨雪载途，胡为乎泥中。
一切的组成是阴阳，成住坏空是经过。有化无，无生有。科学上说正反电子，正反物质，熵增化无，能量守恒则无不是真无，叫混沌。…阳极阴生，盛极则衰，宇宙到坏的阶段，秩序跟不上变动，阴阳则不断互淹寻求平衡，最终化无。互淹，阴阳撑起的空间便回缩，淹没了，空间就没了，天地合。守恒，互淹释放出能量，能量是在空间内，这个空间的能量，也是这个空间的组成之一。空间缩成一点，能量便压聚在这一点。……空间无限接近了无，时间无限接近不流动，能量被压缩在无限小的一个点上，阴极阳生，阴阳转换，有又开始了。……大爆炸并不是一瞬间，是空间没撑起到一定程度时，那时间，在外面观测，基本等同于无。在里面观测，可能就是无尽的岁月了。
1953年，英国《自然》杂志上的一篇论文在全世界引起了轰动，这篇文章对DNA的双螺旋结构、碱基配对方式进行了阐述，宣告了DNA结构的正式发现。Watson和Crick建立的DNA双螺旋结构模型，不仅阐明了DNA分子的结构特征，而且揭示了DNA作为执行生物遗传功能的分子；从亲代到子代的DNA复制（replication）过程中，遗传信息的传递方式及高度保真性，为遗传学进入分子水平奠定了基础，成为现代分子生物学发展史上最为辉煌的里程碑。基因组DNA自然界绝大多数生物体的遗传信息贮存在DNA的核苷酸排列顺序中。DNA是巨大的生物高分子，一般将细胞内遗传信息的携带者枣染色体所包含的DNA总体称为基因组（genome）。同一物种的基因组DNA含量总是恒定的，不同物种间基因组大小和复杂程度则差异极大，一般讲，进化程度越高的生物体其基因组构成越大、越复杂。以上内容参考：百度百科-DNA的结构与功能
