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再回到大爆炸的話題上。時空繼續擴展充盈,而宇宙則漸漸冷卻。其實冷卻也是一個相對概念。5000℃ 或許已酷熱無比,電子在這樣的高溫中瘋狂飛轉,然而即便這樣的速度也無法逃脫質子的吸引力。因此,一個電子總是圍繞著一個質子運轉,這樣就產生了氫原子。
大爆炸之前,宇宙無限稠密而且均勻。而在此之后,物質間產生了縫隙,光能借著物質傳播。而且,由于光子①能夠穿越固體微粒,因此它們無須沖撞或撕扯物質。這樣一來,物質終于獲得了穩定的結構。氫構成了星云,星云愈積愈大,愈積愈沉,最后終于不堪重負而塌陷收縮。群星產生了,它們像高壓鍋一樣,蓄積著巨大的壓力,以致內部的氫都融合成氦。三個這樣的氦原子核在一起便生成碳,碳原子核繼續融合氦,就會變成氧。正是在這樣的過程中,今日宇宙的基本元素一一形成,世界開始熠熠生輝。
隨著宇宙的冷卻,愈來愈多的空間變成了荒蕪的沙漠。恒星之間充滿著虛空,飄蕩著無數自由的微粒。星體散發的強烈紫外線阻止了一切可能的邂逅。然而氣態星云中的情況卻恰恰相反。那里的物質密度如此之大,無論是紫外線還是任何其他光線都無法滲入。因此星云總是漆黑一團,而且寒冷無比——-240℃ 。這樣的寒冷恰好能夠形成分子,而這樣的密度更適合產生星體。
無數新星體相繼誕生。許多恒星走到了生命的盡頭,由于自身的重力而不斷向內塌陷收縮,直至達到最高密度。其后果只有一個——一場華麗的爆炸。這場爆炸將熾熱的恒星氣體甩向宇宙太空,甩向宇宙誕生時產生的氫分子云,而氫云十分樂意接納死去的恒星留下的沉重玩意兒②。于是,在十億個未成熟的銀河星系中,氫與氧初次邂逅,兩種元素不斷融合,直到在冰冷塵粒的表面形成一種全新的分子——水。
點燃新火爐——太陽系形成
90 億年的時光匆匆流逝。星辰誕生,星系形成,像宇宙之輪一樣生生不息。幼年時期的宇宙環境并不理想,星星們吵嚷不休。我們的星系(銀河系)也是好爭奪地盤的侵略者之一,它與鄰居們沖突不斷,野心勃勃而且態度惡劣,無數次沖撞后最終創造出了一團物質豐裕的黑色云狀物,或許一顆相鄰恒星的爆炸也幫了一下忙。無論如何,云狀物不斷萎縮,終于在內部點燃了一個新的火爐——太陽。那些沒有熔化的物質,尤其是灰塵構成的氣體,開始圍繞新的大火爐旋轉移動。正是這種旋轉的離心力使得這一氣體和物質的混合體沒有被其他年輕的星體吞噬。反之,這個灰塵云團卻不斷向外擴張,并形成了一個由巖石和冰粒組成的巨大平滑的圓盤——原始行星盤。
水也在不斷旋轉的太陽之霧中漂移并凝固成冰。太陽中軸附近的溫度高達 1200℃ ,因此水在此處很難停留。只有巖石內部的水才能保存下來,巖石外部的水都會化為蒸汽。圍繞太陽形成的內環由巖石構成,這些巖石一塊又一塊地緩緩結合,從很小的塵粒開始,互相沖撞,然后永不分離。漩渦狀的塵霧中雷電交加。物質不斷地結合成愈來愈大的團塊,形成無數小行星般大小的巖石,而每一塊巖石都在靠近其他巖石。
如果有人打算譜寫一首具有終極意義的愛之歌,他或許應該考慮將其獻給重力。重力才是最獨一無二的吸引力!我們的太陽誕生約 100 萬年之后,原始行星盤附近的塵粒中誕生了 30 顆小行星,它們是太陽的寵兒,圍繞著太陽運轉,在狹窄的空間中競爭。某些時候,它們會狹路相逢——有些行星會離開自己的軌道,沿橢圓形軌跡向對方靠近,最終以每小時幾萬公里的速度相撞。只有大行星能承受撞擊的壓力,吞噬小行星。
一億年的時間就這樣流逝了,太陽的內環上終于誕生了四個階段性贏家。這四顆行星你爭我奪,力圖奪得唯一一份光輝的未來,其中的三顆心滿意足地占據了不太有利的地盤,有兩顆行星尤其靠近太陽,第四顆稍遠,然而最終的贏家只有一個——第三顆行星,我們的地球。
早期的地球是炙熱的地獄!它經常接待一些小小的“不速之客”,在外來星體不斷撞擊的過程中,這顆行星漸漸成長。它吸收了外來星體內部的液化水蒸氣,將其像大衣般披掛在自己外部。嬰兒階段的地球質量只有今天的三分之一,幸而有那些飛來飛去的宇宙物質不斷使它壯大。地球面臨的挑戰者日益增多,質量愈來愈大,水愈來愈多。就在這時,一顆巨大的星體忽然朝地球迎面撲來,大得令地球無法將它一腳踢開。③
忒伊亞④是一顆與火星大小相近的小行星,偶然間撞上了地球,其撞擊造成的殘骸飛向了宇宙。24 小時之內,地球周圍竟形成了一圈碎石環。后來,大部分碎片仍然回歸年輕的地球,與其融為一體,為這個新世界添磚加瓦。另外一些碎片在重力的作用下聚集成團,構成了地球的盟友——月球。如此,地球才通過宇宙動亂的考驗,獲得了屬于自己的衛星。
原本的世界末日竟變成了新的起點。
與忒伊亞相撞后,我們的行星變得更穩定、更巨大也更有力。當然時間又經過了 5 億年,直到當時的大火球——今天令我們安居樂業的地球——獲得了一層較為穩定的外殼。由于來自外界的撞擊從不間斷,有機分子很難結合,但是地球卻也因此獲得了自己的內部結構。各種不同重量的元素隨著巖石和流星降臨到地球表面,沉重的鐵元素由于引力聚集在地核中,而較輕的物質則圍繞地核形成了不同的地層。
無數氣體爭先恐后地從炙熱的熔巖流中逃逸出來——二氧化碳、氮氣、氨氣、甲烷,當然最主要的還是水蒸氣。整個太陽系的外層籠罩著一層由物質塊、顆粒物、碎片構成的球狀云霧,水正是由此誕生的。太陽內環的變動尚未平息,遠離陽光的地方又出現了新的行星。它們形成時留下的大量殘骸由等量巖石和冰塊構成,這就是彗星。
彗星沖向地球,彌補了地球在“忒伊亞大沖撞”中失去的水分。
蒸氣層再次變得稠密,直到牢牢地覆蓋了地球。隨著蒸氣層密度增加,接二連三的爆炸所產生的熱量更難離開地球。行星變成了一個蒸籠,其表面開始熔化,耀眼的紅色巖漿淹沒了一切。地球表面溫度高達 1260℃ ,氣壓相當于 100 個大氣層所產生的壓力。行星表面覆蓋著兩片大洋,其中一片由水蒸氣構成,底下則是會漸漸吸收上方蒸氣的巖漿海。此時若有新的巖塊撞擊地球,蒸氣層也不會變厚,因為熔巖會立刻吞噬剛產生的蒸氣。
后來,這些“太空導彈”愈來愈少。
天氣預報——300℃ 的傾盆大雨
地球剛誕生時曾有一層薄薄的大氣,然而當時的地球又小又輕,引力還不足以使大氣層與不斷干擾地球的太陽風暴抗衡。年輕的大氣層很不穩定,在產生月球的那次大沖撞中,大氣層被甩入了太空。而現在的形勢則好多了,地球已擁有足夠的重量,能夠防止新生的炙熱蒸氣層遁入太空。由于流星雨減少,地球漸漸擁有了一個固定的表層,氣候也漸漸涼爽,也因此產生了一種陌生的新現象——下雨。
傾盆大雨!
然而,稱之為雨或許并不恰當。
沒有任何一家電視臺敢播放這樣的天氣預報:大雨溫度超過 300℃ 。在 100 個大氣壓以及如此高溫下,水才能凝結成雨。大雨持續下著,這一終極惡劣氣候持續了幾千年。大氣層中的所有水分都落到了地球表面,1.5 億兆噸的雨水轟轟烈烈地傾瀉下來。第一次大降雨之后,地球冷卻了,云層產生,新的雨水又降下來。然后又有了云,又有了雨。云,雨。日復一日,年復一年,幾百萬年就這樣過去了。
水是一種罕見的分子聚合物,其內部一片混亂,仿佛羅賓·威廉斯演唱會的前幾百排歌迷。水的誕生多虧了當時缺少兩個電子的氧。由此氧進入原始云層后,得找到兩顆氫原子,從而變成一個兩極分子,一端呈陰性,另一端呈陽性。這便是水分子,其質子對和電子對喜歡吸引其他水分子中和自己不同的另一面,并互架橋梁。這種氫鍵橋很微弱,遠不如分子中原子之間的吸引力,單是高溫便能擊潰這種橋梁。然而在適當的條件下,水分子之間能夠發生一觸即斷的短暫結合,每一秒鐘的結合次數高達幾十億,這是一場無窮無盡的分子亂舞,一片混亂,卻連綿不斷,結果便形成了流動的水。