《地球的哭泣》：奇迹创造，沧海桑田

2023-11-17 理论教育版权反馈

【摘要】：大爆炸前10～5秒，温度为10万亿度，质子和中子形成。大爆炸后13.8秒后，温度降至30亿度，氘、氦类化学元素形成。科学家认为，这种岩石的形成，可能是生命参与作用的一个重要证据。厌氧生物死亡后，也随沉积物的形成残留其中，就形成了含有早期生命遗迹的条带状磁铁石英岩。寒武纪早期水下生物景观图海洋是生命的摇篮，原始生命诞生于原始海洋。

“我是一条天狗呀！

我把月来吞了，

我把日来吞了，

我把一切的星球来吞了，

我把全宇宙来吞了。

我便是我了！”

这是诗人郭沫若在诗集《女神》“天狗”中的诗句，它表达了五四时期中国青年的自我崛起和蓬勃生命的绽放。天狗吞月，是我国民间一个古老的神话传说。

在古时候，当月食或日食发生时，人们解释不了这种奇怪的现象，就借助于想象力，创造了“天狗吞月亮”“天狗吃太阳”的神话。至今在民间，每当看到月食或日食时，缺少科学知识的人，仍会重复这样一个古老的说法。“天狗”是什么？它会比太阳、月亮还大，能够吞吃它们？在我国古老的《山海经》一书中，“西山经”中就有“天狗”的说法，原文是：“又西三百里，曰阴山。浊浴之水出焉，而南流注于番泽，其中多文贝。有兽焉，其状如狸而白首，名曰天狗，其音如榴榴，可以御凶。”就是说，天狗是一种像狸猫的兽类，能够抵御凶祸。

“天狗”当然是不存在的，但宇宙、太阳、地球是怎么来的，不同的民族、不同的文化背景，有不同的说法。在我国，有盘古开天辟地的神话传说；在西方，基督教所宣扬的，是上帝创造世界。无论哪一种说法，都相信宇宙原是一片混沌，这种想象看起来不无道理，距离科学的理论认知并不遥远。

在现代，一种广为认可的宇宙演化理论，是宇宙从温度和密度都极高的状态中由一次“大爆炸”产生，时间在137亿年前。

20世纪40年代，美国天体物理学家伽莫夫等人正式提出了宇宙大爆炸理论。该理论认为，宇宙在遥远的过去曾处于一种极度高温和极大密度的状态，这种状态被形象地称为“原始火球”。所谓原始火球也就是一个无限小的点，现在的宇宙仍会继续膨胀，也就是无限大，有可能宇宙爆炸的能量散发到极限的时候，宇宙又会变成一个原始火焰即无限小的点以后，火球爆炸，宇宙就开始膨胀，物质密度逐渐变稀，温度也逐渐降低，直到今天的状态。这个理论能自然地说明河外天体的谱线红移现象，也能圆满地解释许多天体物理学问题。

“大爆炸宇宙论”认为：宇宙是由一个致密炽热的奇点，于137亿年前一次大爆炸后膨胀

这样一个学说，从1948年伽莫夫建立以来，通过天文物理学家们几十年的努力，为我们勾勒出了这样一幅宇宙演化图景：

宇宙起源于原始的热核爆炸，化学元素依次产生于大爆炸后的中子俘获过程。

大爆炸开始时约137亿年前，极小体积，极高密度，极高温度。

大爆炸前10～43秒，宇宙从量子背景出现。

大爆炸前10～35秒，同一场分解为强力、电弱力和引力。

大爆炸前10～5秒，温度为10万亿度，质子和中子形成。

大爆炸后0.01秒，温度为1000亿度，光子、电子、中微子为主，呈热平衡态，体系急剧膨胀，温度和密度不断下降。

……

大爆炸后13.8秒后，温度降至30亿度，氘、氦类化学元素形成。(www.chuimin.cn)

大爆炸后30万年后，温度降至3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下，凝聚成密度较高的气体云块，直至形成恒星和恒星系统。

如果将宇宙的诞生时间比如为三天前，那么，地球则是在两天前诞生的，具体时间约为46亿年。

地球是伴随着太阳系诞生的，在太阳系诞生之初，是由尘埃与气体组成的，它呈巨大的云团形态，不断旋转，引力与惯性将云团压成为一个圆碟状。引力又使得物质环绕尘埃粒子不断紧缩，最终使得圆碟的剩余部分分解开，一些细少的碎片则互相碰撞，组成较大的碎片，最后就形成太阳的行星，这其中有一个就是地球。

有一种学说认为，在地球形成时，旋状的原始地球遭遇了另一个形成中的星体的碰撞，碰撞使大部分地壳被喷出，而这个星体的一些重金属则沉入地球的地核内，它所剩余的物质和地球的喷出物重新形成一个新的球体，这就是月球。人们相信，这次撞击使地球的自转轴倾斜了23.5°，导致地球后来出现了四季变化，并由此可能加速了地球的自转速度，使地球出现了最初的板块构造。

在地球形成的初期，小行星与太阳系形成后剩余的物质不断撞击地球。这些撞击与放射性崩解产生的热、残热与收缩压力产生的热相结合，使得地球完全处于一种熔融状态。在这个过程中，较重的元素沉向中心，较轻的元素升至表面，从而形成了地球的不同圈层。随着时间的推移，地球表面慢慢冷凝，大约在1.5亿年内，形成了固体的地壳。

在原始地壳形成时，地球不断遭受各种星体的撞击，而内部的高温高压则引起火山喷发，由此逃逸出的气体，形成了地球的原始大气。原始大气层含有氨、甲烷、水蒸气、二氧化碳、氮气和其他含量较少的气体，但没有氧气，这时也没有臭氧层，因此强烈的紫外线大量照射在地球表面。

当流星撞击地球时，也不断带来水，地球本身岩石中大量的结晶水，也由于高温而从矿物中分离出来，形成大量的水蒸气，伴随着地球的冷却，38亿年前云层开始形成，有了降雨，雨水落下逐步汇成原始海洋。

有证据表明，地球在水圈形成之后不久，原始生命就诞生了。在南非巴布顿地区发现的地球上最古老的生命记录，距今已经38亿年。这个时间与科学家们的研究和推测是一致的。

在世界各地，有一种岩石叫做“条带状磁铁石英岩”，世界上许多大型铁矿都是这种岩石，我国的鞍钢、首钢的矿区就是这种岩石。科学家认为，这种岩石的形成，可能是生命参与作用的一个重要证据。

在早期陨石撞击事件中，由于大量的陨铁落到地球，地球表层的铁和硅的含量很高，海水中充满了这些物质。但这样的铁和硅很难沉积下来，只有在一些厌氧生物的帮助下，才会形成沉积物。厌氧生物死亡后，也随沉积物的形成残留其中，就形成了含有早期生命遗迹的条带状磁铁石英岩。这个过程也逐渐地改变了大气圈的化学成分，使大气中的二氧化碳逐渐减少，氧气逐渐增多，慢慢地演变成今天的大气。

寒武纪（约5亿年以前）早期水下生物景观图

海洋是生命的摇篮，原始生命诞生于原始海洋。原始生命的形成，经历了漫长的过程，它从有机物小分子物质，形成有机物高分子物质，再进一步形成多分子体系，然后才成为原始生命。原始生命是地球生命的起点，它就像星星之火，最终形成燎原之势，遍布于地球的各个角落，把地球装扮得生机勃勃，五彩缤纷。

科学家经过大量的研究发现，地球生命的发展并不呈均匀的直线式，而是螺旋式的。在最初的5亿年中，生命的进化很缓慢，直到有一天发生了爆炸式的增长，这种增长大约在5.7亿年前的寒武纪初期出现。“寒武纪”是地质史上的一个年代，因最初在英国的一座小山发现独特的地层结构而得名。寒武纪开始，无脊椎动物的绝大多数门类，在几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是同时地、突然出现的众多生物种类的现象，被人们称之为寒武纪生命大爆发。

多少年来，人们对于寒武纪生物发现最多的是三叶虫化石，并因此将寒武纪称之为三叶虫时代。1984年，我国科学家在云南省澄江县，首次发现大量的寒武纪动物化石群，后来这个发现被称为“澄江动物群”。这里保存了十分珍稀的动物软体构造，首次栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮丽景观，成为“寒武纪生命大爆发”最有力的证据。这个发现在国际上被誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”，它为揭开地球早期生物进化的奥秘，开启了一扇宝贵的科学之窗。

云南“澄江动物群”的发现说明，在寒武纪早期，动物多样性的基本体系已经建立起来。这个时期的海洋生态系统已经有了相当完整的食物链。尤其“云南虫”的发现，它将包括人类在内的脊椎动物的历史向前推进了1000多万年。

大约在4亿年前，原始的蕨类植物开始出现，历经近1亿年的时间，大地披上了绿装，地球出现了由真蕨、种子蕨等植物构成的原始森林。同时爬行动物开始出现。这时地球的陆地与海洋，一派生机。到约2亿年前，银杏、松柏类植物繁盛，地球进入了恐龙时代。当恐龙在6500万年前走向消亡时，哺乳动物开始繁荣，到300多万年以前，在非洲大陆出现了最早的人类。由此，地球进入了一个全新的时代。

当地球生物经历由简单到复杂、从水生到陆生的进化过程时，是伴随着沧海桑田的变迁而发生的。在5亿多年前的寒武纪生命大爆发时，地球的大陆和海洋并不像今天的分布格局，而是呈若干块大陆分散分布于大洋中的。那时，南北两极是没有陆地的，而是被广阔的海洋所占领。到2.5亿年前，那些分散分布的大陆逐渐漂移到一起，形成所谓“联合古陆”，有了今天大陆分布的雏形，也就是在这个时期，恐龙所代表的爬行动物开始成为动物界的主人。

后来，联合古陆又发生了分离，在其中的两块大陆之间形成大西洋，南美与非洲大陆分离开来；澳洲和南极洲离开非洲和印度大陆，各自独立漂移出去，印度洋出现。这时的北美、欧洲和亚洲大陆仍连在一起。当恐龙走向灭绝时，印度板块从原有大陆中分离出来，以很快的速度越过赤道向北漂移，向亚洲大陆靠近，导致著名的喜马拉雅运动，使原来位于大洋之下的这个地区逐步抬升，最终形成青藏高原和高高的喜马拉雅山。与此同时，北美与欧亚大陆分离远去，逐步形成现代大陆与海洋的格局。

可以说，现代地球上的高山大川，都是在这最后的大陆漂移过程中逐步形成的。亚洲的喜马拉雅山脉、欧洲的阿尔卑斯山脉，以及长达6000多千米的东非大裂谷，都是在这个过程中形成的。由于海陆变迁的巨大变化，地球的气候也在剧烈地变化着。一批批动植物物种，在不断地适应着、斗争着，旧的物种消失了，新的物种又诞生了。

生命，在这剧烈的环境变迁中展现着美丽和顽强。

《地球的哭泣》：奇迹创造，沧海桑田

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