第三章 外在威胁

　　

　　外在威胁即自然的威胁，是指除了人类自身的原因之外，有可能危及人类生存的各种其他因素。危及人类生存的外在因素与危及人类生存的自身因素一起，构成了危及人类生存的全部因素。

　　在对各种外在威胁进行筛选中，这里力图能够包括所有对人类生存构成重大影响的因素，尤其对人类的整体生存构成影响的一切因素尽可能做到没有遗漏。并通过对各种有可能危及人类生存的因素进行深入的研究分析，筛选出确实能构成危及人类整体生存的内容。

第一节 宇宙的威胁

　　站在地球上，看到高山巍峨、江河浩荡、大海壮阔，我们常常感叹我们星球的伟大，但是，站在宇宙的角度，地球是非常渺小的，它属于太阳这一恒星体系的一个小成员，质量仅占太阳系的３４万分之一，且完全受制于太阳。包括在地球上生存的我们人类，对于太阳的力量也无能为力，我们完全依赖太阳的光辉生存，太阳的光和热是人类生存的第一元素，它可以孕育人类，也可以轻易毁灭人类，太阳出一点小毛病，人类的生存就会受到大的影响，太阳出了较大的问题，人类就会遭受整体毁灭。

　　在茫茫宇宙中，太阳扮演的角色远远小于太阳系中地球的分量，太阳系作为一个恒星体系，在它所处的银河系中所占的分量仅仅２０００亿分之一，而银河系在宇宙中的分量还不到３０００亿分之一，由此可知，说太阳系在宇宙中只是大海中的水滴，只是高山中的砂粒是毫不过分的。

　　在考虑宇宙对人类的威胁时，这里将首先把人类与地球统一起来考虑，因为地球出现了大问题人类就无法生存；而后再把地球与太阳统一起来考虑，因为地球受制于太阳，太阳出了大问题，地球生态就会遭到彻底破坏，人类也无法生存；最后把太阳系作为一个点进行考虑，因为在宇宙中太阳系仅仅只是一个小点。

　　一、引力与恒星历史

　　自然界有一种力不受任何物体的阻挡，不受任何距离的限制，这就是引力。

　　人站在地球上拥有重量，那是地球对人有引力，引力的大小等于人的重量；月球围绕地球旋转，不会逃离地球，是因为地球对月球的引力所致；同样，地球围绕太阳运转，是太阳对地球有引力；太阳围绕银河系中心运转，也是因为银河系对太阳有引力。

　　引力最早是牛顿观察苹果从树上落下，却不是飞向天空而发现的。在日常生活中，许多自然现象与引力有关，大海潮起潮落，这种潮汐作用是因为月球与太阳对海水的引力所致。太阳对地球的引力不仅作用于地球面对太阳的一侧，背对太阳的一侧也受太阳引力的作用。相距数万光年之遥的两个星球之间同样存在引力。

　　牛顿力学把两个物体之间的引力称之为万有引力，其含义就是这种引力无所不在、无所不有之意。万有引力与两个物体的质量成正比，与两个物体之间的距离的平方成反比。

　　根据这一公式我们可以进一步认识宇宙中的引力问题。地球之所以平稳地围绕太阳运转，是因为主导地球运行轨迹的是太阳的引力，水星、金星、火星对地球也有了引力，且距离地球比太阳要近，但由于它们的质量比太阳要小得多，因此地球只能服从太阳的引力。宇宙中有许多比太阳大得多的恒星同样对地球有引力，但它们离地球太遥远了，其引力相对太阳而言小得多，地球还是只能服从太阳的统治，因为两个同等质量的星球，在距离相差１０倍时，它们之间的引力差距不是１０倍，而是１０倍的平方，即１００倍。

　　除了引力之外自然界还有三种力，这就是电磁力与原子核内部的强力和弱力。在四种自然力中最强大的力是强力，但它只作用于原子核的范围之内。第二强大的力是电磁力，它只有强力的百分之一，但电磁力作用的范围比强力远，正是电磁力的作用使原子核不能相互接触，所以强力不会释放出来。另外，要释放强力离不开中子，弱力则可以使质子衰变为中子，是强力释放必不可少的帮手。那么，引力是自然界最弱的力，相对于原子中的电磁力要弱数亿亿倍，相对强力更是还要弱得多，但它不受任何距离与物体阻挡的限制，无所不在、无所不有，于是它便集无数的弱小变为无比强大，并最终战胜其他的力，统治了我们的宇宙。

　　恒星是一种使用核能产生光和热的星球，核能的产生是因为当星球足够大时，它巨大的引力便能够使核心部位的温度不断升高，直到这一温度达到１０００万度以上。而此时，组成恒星的主要元素氢原子核将产生剧烈的运动，使自己最终可以冲破原子核外电磁力的排斥，直接发生相互碰撞，从而产生核聚变，将强力释放出来。

　　氢的核聚变是由４个氢原子结合成１个氦原子的过程，在这一核合成中要损失０．７％的质量，这是原子核内强力释放的代价，正是这损失的很少的质量却能产生巨大的能量。

　　像我们太阳这样中等大的恒星，它的核聚变有两次，一次是氢聚变，一次是氦聚变。

　　在氢聚变发出光和热的同时，它所产生的氦则不断沉积于恒星的核心，当大量的氢聚变为氦后，恒星核心部位的氢已经消耗殆尽，留下的主要是氦原子，但核心的外部氢却继续在燃烧，于是在核心部位两股力同时发生作用，一股是恒星的引力，另一股是核心外部氢聚变产生的巨大膨胀压力。当两股力量结合的力度可以使核心部位的温度达到上亿度时，氦原子核的猛烈运动，终将使自己也能够冲破电磁力的束缚，达到相互之间可以直接发生碰撞，从而产生氦聚变，将氦原子核中的强力释放出来。

　　氦的燃烧是由氦聚变为氧和碳的过程，由于它所释放的能量比氢聚变的能量更大，此时的恒星内部就好像又点燃了一颗恒星一样，这颗内部的恒星用其巨大的力量猛地将外部的恒星顶了出去，使得星球的直径突然变大１００倍以上，而体积则扩大１００万倍以上。新的星球虽然十分巨大，但因为它表面的温度低于原来的恒星的表面温度，呈红色，因此称为红巨星。

　　氦聚变持续的时间比氢聚变短，氦聚变的后期，恒星进入不稳定状态，它外围的物质会被抛出一些，而主要由碳和氧组成的核心部位会塌陷成一颗密度很高、温度也很高的白矮星。

　　白矮星是死亡的恒星，虽然温度很高，但这是原来恒星遗留下来的热量，它内部已经不能再发生热核反应，通过百亿年的慢慢冷却，最后将变成一颗冰冷的星球。根据人类的标准，白矮星是价值连城的材料，因为其物质内部呈晶格状结构，就像钻石的结构一样，只不过这颗巨大的钻石我们却难以得到。

　　因为氢聚变相对于其他聚变要稳定，而且持久，所以，天文学上将恒星的氢聚变阶段称为恒星的主星序阶段。

　　恒星在主星序停留的时间随着恒星质量的增大迅速地变小，太阳这样质量的恒星在主星序停留的时间为１００亿年，但是，一颗质量为０．３倍太阳质量的恒星却会燃烧上万亿年，而质量为５倍太阳质量的恒星只能燃烧几千万年。这是因为恒星的质量越大，引力就越大，强大的引力会促使其内部核聚变速度加快，当恒星的质量大到一定程度时，极其猛烈的核聚变将根本无法使恒星稳定下来，从而导致恒星的整体爆炸，因此，恒星不可能无限的大。目前为止，我们观测到的最大的恒星是ＨＤ９３２５０星，它的质量大约为太阳质量的１２０倍。

　　恒星的质量也不可能太小，最小的恒星一般不会小于太阳质量的８％。因为，星球太小其引力将不能够点燃内部的氢原子，核聚变便不能发生，也就不能发出光和热，所以就不能称之为恒星。

　　恒星核聚变的猛烈程度也反映在恒星的表面温度上，在主星序阶段，质量越大的恒星核聚变速度越快，反应越猛烈，表面温度也就越高；反之，恒星越小，核聚变速度越慢，表面温度则越低。在天文观测中，可以通过观测恒星表面的颜色确定恒星表面的温度，蓝色温度最高，红色温度最低，依次可以排列为蓝、白、黄白、黄、橙、红等几种颜色。蓝色恒星表面温度在１００００Ｋ以上，如参宿一、参宿七、轩辕十四；红色恒星表面温度不超过３６００Ｋ，如心宿二、沃尔夫３５９；太阳是一颗黄色恒星，表面温度约为５７００Ｋ左右。

　　恒星最后的命运很大程度上也由恒星的质量所决定。一颗质量小于０．７倍太阳的恒星，由于引力不是足够的大，只会燃烧氢，氦则永远不会被点燃。一颗质量为０．７－８倍太阳的恒星，其命运与太阳一样，在这一质量区间内，小一些的恒星先是燃烧氢，之后燃烧氦，大一些的恒星还会燃烧碳，在完成这些燃烧之后将安静地演变为白矮星。

　　一颗质量大于８－１０倍太阳的恒星其死亡将是极其猛烈的爆炸，因为恒星超过８－１０倍太阳质量时，巨大的引力会使恒星在燃烧完氢、氦和碳之后，将继续点燃其他元素，它们依次是氧、氖、硅、铁，每一次点燃一种新的重元素，其恒星内部又将产生一个能量更大的恒星，从而将外部恒星一层层顶出去，最后使恒星的直径达到百亿公里。当这一点火过程最后轮到铁的时候，铁的核燃烧不仅不释放能量，反而要吸收能量，恒星内部突然失去能量的支撑，于是，灾难性的结局发生了，直径达百亿公里的恒星将猛然向中心坍塌，形成极其剧烈的爆炸，它的物质会被抛出数千亿公里之外，这种爆炸称为超新星爆发。

　　超新星爆发时，恒星的核心部位会受到猛烈的压缩，从而把电子都压进质子中，由于电子带负电荷，质子带正电荷，当电子压进质子后，正、负电荷抵消，变为中子，因而形成极其致密的中子星，中子星的密度可达每立方厘米上亿吨。

　　中子星的磁场极强，比地球磁场强１０８至１０１５倍，而且旋转很快，达每秒几百转，能够通过两个磁极向外发射强烈的电磁波（光）。由于中子星的磁轴与旋转轴不一致，当其旋转时它所发出的电磁波则一圈一圈地非常有规律地在太空扫射，这便是中子星的灯塔效应。中子星的灯塔效应可以在宇宙中指示方向，我们向宇宙中发射的多颗飞行器，跟外星人带去的信息都是以中子星指示太阳系位置的。

　　一颗质量更大的恒星，当其死亡爆炸时，猛烈的坍塌会把原子核都压碎，形成更加致密的天体，其致密程度使光都无法逃脱出它的引力，这就是黑洞。黑洞在宇宙中的存在已经得到证实。

　　二、黑洞吞噬

　　我们站在地球上向天空抛出一个物体，这个物体最后还会落回地面，这是因为地球对这个物体有引力，如果地球没有引力，这个物体就会顺着抛出的方向飞向太空，永不返回。但是，即使地球有引力，当这个物体向天空抛出的速度达到一定程度后，它就会摆脱地球的引力一直向前，再也不会返回，这种能够摆脱星球引力的速度称为逃逸速度。地球表面的逃逸速度为每秒１１．２公里，也就是说，我们站在地球表面，以每秒１１．２公里的速度向太空抛出一个物体时，这个物体将不再落回地面，而是飞向太空。不同星球表面的逃逸速度是不一样的，如太阳表面的逃逸速度为每秒６１７公里，月球表面的逃逸速度则为每秒２．３８公里。之所以太阳表面的逃逸速度比地球大得多，是因为太阳的引力比地球大得多；反之，月球表面逃逸速度小则是因为月球引力比地球小。

　　光速是自然界最快的速度，为每秒３０万公里。当一颗星球的引力极其大，表面逃逸速度达到光速时这就是黑洞，它说明连光都不能从其巨大的引力中摆脱出来。如果把地球压缩成一个半径１厘米的小球就是黑洞，这样的尺寸比乒乓球还小。

　　一颗星球的半径收缩到这颗星球的逃逸速度等于光速时，我们称这一半径为“史瓦西半径”，这是因德国天文学家Ｋ•史瓦西首先讨论这个问题而得名。

　　根据史瓦西半径的计算公式，黑洞半径大小与黑洞的质量成正比。我们知道，在同等密度下，一个星球的质量比另一个星球质量大１０００倍，它的半径只有前者的１０倍，因为体积与半径成三次方关系。史瓦西半径的计算公式告诉我们，一个星球的质量比另一个星球的质量大１０００倍时，史瓦西半径的差距也是１０００倍，这意味着体积是前者的１０００００００００倍，即１０亿倍。

　　以地球与太阳为例，地球的史瓦西半径为１厘米，太阳的质量比地球大了约３０万倍，太阳的史瓦西半径则为３公里，论体积，其差距达９×１０１５倍。因此可以看出，黑洞的质量越大，密度越低，如果把整个银河系压缩为一个黑洞，史瓦西半径为６０００亿公里，它的密度仅有地球表面大气密度的千分之一，如此低的密度对于我们甚至是非常好的真空，但它确实是一个不能逃逸出光的黑洞。

　　我们知道，制造黑洞的超新星爆发是因为大质量的恒星死亡产生的，而最大的恒星也不过１２０倍太阳的质量，而且在超新星爆发时还有大部分质量被抛向太空，所以，恒星死亡产生的黑洞不可能太大。但是，宇宙中的大黑洞远远不只这些质量，根据天文观测分析，银河系中心极有可能是一个大黑洞，这个黑洞的质量约为２６０万个太阳的质量。在对遥远的类星体观测分析后可以判断，类星体很可能就是黑洞，它所发出的强光，则是黑洞吞噬周围的恒星所致，而最大的类星体极可能是达１００亿倍太阳质量的黑洞。

　　黑洞是在不断地吞噬物质中慢慢长大的，它用自己巨大的引力，吞噬一切敢于靠近自己的物体，巨大的恒星对于黑洞都是盘中小菜。

　　在任何星系的中心都应该有大质量的黑洞存在，这里是恒星和物质密集的区域，物质会不断地集中于黑洞附近，在黑洞巨大的引力下，形成一个个绕黑洞旋转的盘状物，称之为吸积盘，各种物质正是顺着吸积盘旋转着落入黑洞的（根据观测分析，银河系中心附近的恒星旋转速度可达每秒９６０公里，这就是黑洞作用的结果）。物质落入黑洞时释放出巨大的能量，并发出强烈的Ｘ射线。

　　质量与能量是可以相互转换的，根据质能转换公式，一克质量的物质中蕴含有２万吨烈性炸药ＴＮＴ的能量。恒星之所以能够数亿年不间断地燃烧，并发出巨大的光和热，是因为恒星中心进行的核聚变不断地将质量转换为能量的原因，如果太阳是煤或者石油，如此燃烧只能维持几千年，但通过核聚变释放出能量则可维持１００亿年以上。

　　太阳中心的氢在聚变为氦的过程中质量损失仅０．７％，正是这少量的质量损失，却可以使恒星光芒四射，亿万年始终如一。但是，太阳核聚变的能量释放与恒星落入黑洞时的能量释放相比，只是小巫见大巫，当物质落入黑洞时质量损失可达１０％，是氢聚变效率的１４倍以上。而且当一颗大的恒星落入黑洞时，损失的质量会在比较短的时间全部转换为能量，并伴随着巨大的Ｘ射线的放出，其短时间能量的释放甚至连一个星系都难以相比。

　　宇宙中的黑洞不在少数，我们太阳系有没有可能落入黑洞呢？如果太阳系落入黑洞无疑就是人类的末日。

　　银河系最大的黑洞就是银心的黑洞，首先让我们来分析这一黑洞对我们的威胁。我们知道，太阳绕银心运转一周需２．５亿年，太阳形成了５０亿年，照此，应该绕银河系中心运转了２０圈，今天看来，还没有任何迹象表明太阳系的运转有失常的地方。银心的黑洞所吞噬的是银心范围的恒星，其他恒星要被这个黑洞吞噬，至少首先要进入银心范围才有这样的可能。太阳系在银河系的位置是距银心较远的外侧，离银心的距离达２．７万光年，在绕银心运转的过程中，只要不极大地改变自己的运行轨迹，在百亿年之内太阳不可能运行到银心的范围。而要极大地改变太阳的运行轨迹，除非太阳受到与之相当的恒星的撞击，而要遭遇这样的撞击，带给人类的毁灭性灾难也就不是黑洞吞噬的时候了，而是在太阳被撞击的一刻就发生了。

　　从另外一种角度也可以说明，在太阳死亡之前不可能被银心的黑洞吞噬。宇宙历史有１５０亿年，银河系大致形成了１４０亿年，银心黑洞的质量约为２６０万个太阳的质量，而银河系约有２０００亿倍太阳的质量，这说明，银心的黑洞用１４０亿年时间吞噬的恒星，仅为整个银河系质量的８万分之一，如果按此速度吞噬整个银河系还需要约１０００万亿年，而太阳在主星序上的时间只剩５０亿年，所以，完全不必为银心黑洞的吞噬感到忧虑。

　　那么，除了银心的黑洞之外是否还会有别的黑洞吞噬太阳呢？最有可能出现黑洞的除银心之外，在球状星团的中心也有可能会出现大的黑洞。作为球状星团，数万到数百万颗恒星集中在一个不大的区域范围内，其中心部位便很有可能会出现较大的黑洞，当然，这样的黑洞与银河系中心的黑洞相比肯定小得多，最多不过上百个太阳质量，或者上千个太阳质量。目前，天文学家已经通过观测发现一些球状星团中心有Ｘ射线，这就是球状星团中心有黑洞存在的证据。

　　银河系中大约有５００个球状星团，它们离我们都很远，我们能够看到的最明亮的球状星团是半人马座ω，它有约１００万颗恒星，距我们１．６万光年。而离我们最近的球状星团是Ｍ４，大约有１０万颗恒星，离我们的距离为７２００光年，这当然是一个十分安全的距离。

　　除了银心的黑洞和球状星团中心的黑洞外，还存在许多由独立的大恒星死亡形成的黑洞，在天文学家对宇宙的观测中，同样发现了这样的黑洞。但是，在目前我们已经发现的有可能是黑洞的强Ｘ射线源中，它们无一例外距我们都十分遥远。其中经确认，天鹅座Ｘ－１是一个距我们较近的黑洞，距离太阳系约１万光年，它的质量超过太阳质量的５倍（超新星爆发后，残存的质量超过３倍太阳质量就会形成黑洞，一般在１０倍以上太阳质量的恒星才会有形成黑洞的条件，因为超新星爆发时大量的物质已被抛出，残存的物质只是少数）。作为１万光年的距离同样是十分的大，根本不可能影响到太阳系的安全。

　　还需要进一步确认的离我们最近的黑洞位于人马座，它与编号为Ｖ４６４１ＳＧＲ的一颗普通恒星组成一个双星系统，距太阳系约１６００光年，如果能确认这一强Ｘ射线源就是黑洞，它将是离我们最近的黑洞。但１６００光年的距离也已经是足够的远了，照样不可能影响太阳系的安全。

　　那么是否在太阳系的附近，或者是太阳系运行的前方会有我们还没有发现的黑洞呢？这种可能完全不能排除。

　　天文学家对黑洞的观测主要是通过观测Ｘ射线进行判断，因为一个并不大的天体落入黑洞都能发出很强的Ｘ射线，即使一颗孤独的黑洞，在相当长时期内没有较大天体落入的可能性都是极小的。正如太阳系就是一颗非常孤独的恒星，但太阳外围同样有许多的小天体，在不长时间就会有一些小天体落入太阳，就连地球这样的小行星每年都有陨石撞击，大的陨石或者小行星撞击在若干年中出现一次的可能也是存在的。

　　而且，判断黑洞的存在还有其他的手段，如果黑洞有伴星，通过伴星的运行轨道也可以确定黑洞的存在。对于大的黑洞，通过远方天体的光线偏转，同样可以判断是否有黑洞的存在。在太阳未来运行的轨道附近是否会出现黑洞呢？凭今天的观测，我们至少可以判断，在数十光年范围内确实没有黑洞的踪迹。

　　事实上，一个中等大的黑洞相比一颗恒星对太阳系的威胁差别并不大，充其量，黑洞致命威胁的范围稍大一些，但由于恒星之间的距离十分巨大，这种范围相对于星球之间的距离几乎可以忽略不计。同时，在宇宙中，能够形成黑洞的大的恒星是极少的，大约１万颗恒星中才有一颗有可能形成黑洞，这也就说明，太阳遭遇黑洞的概率仅有太阳遭遇恒星撞击概率的万分之一。以下让我们再进一步分析太阳与恒星相撞的机会是多么的小，就可以更加看出黑洞吞噬太阳的可能性是多么小了。

　　三、恒星与独立行星撞击以及超新星爆发

　　（一）恒星与独立行星撞击

　　今天的宇宙是恒星的世界，恒星在宇宙中占的比例不仅大，而且也是现实可见的。太阳就是一颗恒星，我们人类正是依托它的光辉生存的。银河系的恒星达２０００亿颗，太阳会不会与其中某一颗发生相撞，或者受其严重扰动，从而导致地球的整体生态被破坏，致使人类遭到灭绝呢？

　　首先让我们来分析太阳系所处的区域环境。太阳处于银河系外围，银河系外围恒星的密度远比银心与核球这样的中心区域的密度小。离太阳系最近的恒星是半人马座α星，这是一个三合星，即由三颗恒星组成的恒星系统。在半人马座α星中，以半人马座αＣ离我们更近，距离为４．２５光年，所以也称之为比邻星，这是一颗用肉眼观测不到的红矮星。再比半人马座α稍远的是距离我们５．９６光年的巴纳德星和距离我们７．８光年的沃尔夫３５９，其他的恒星距离都超过了８光年，且在１０光年之内的恒星系统总数只有７个。

　　以我们对半人马座α星的观测而言，它目前的运行方向略带一定角度平移向我们靠近，许多年后它与我们的距离会达到最小值３光年，然后又会远离我们而去。

　　关于恒星撞击的可能性有多大，可以这样的一组形象数据进行说明：如果直径达１３９．２万公里的太阳缩小为直径为１毫米的小沙子，离我们最近的恒星与我们的距离则达２９．２公里，而我们周围恒星的平均距离则为５２公里，由此看来，它们对撞的机会是极小的。

　　更重要的是，在巨大的立体空间中分布的这些十分稀疏的“小沙子”并不是毫无规律，满天飞扬的，它们行动十分缓慢，而且极有规律。以太阳的运行为例，如按以上形象的距离缩小，这粒“小沙子”每年运行距离仅４．９２米。而且所有的恒星都无一例外地在自己的轨道上绕银心运转，它们相互尊重，并遵守规律。在宇宙中，越是质量大的天体规律性越强，受外力扰动的可能性越小，一颗恒星级的天体，除了银心的引力左右它外，一般的力量是不可能改变其轨道的。因此，像太阳这种处于天体稀疏的星系外围的恒星，要发生恒星对撞或者严重的相互扰动其可能实在太小，数千亿年也不会发生一次。

　　在宇宙中还有一些星球，它们不发光也不发热，不属于恒星，但它们又不隶属于任何恒星系统，因此不是普通的行星，它们的存在，只是因为最初形成时体积太小，以至于不能靠引力点燃中心的氢原子，于是只能成为一个独立的系统围绕星系的中心运转，我们不妨称它们为独立行星。

　　由于在宇宙中，自然形成的物体小的总比大的多，因此，独立行星的数量比恒星还要多，在太阳系周围空间很可能也有这样的星球，只是没有被发现而已。然而，即使如此，数量也会是少之又少。如果套用前面的形象比喻，它撞击或者严重扰动太阳的危险性，就如同在一个方圆数十公里的范围内，多了二三粒运行缓慢的更细小的“沙子”而已。

　　这样的“沙子”不可能更多，因为根据测算，银河系的物质密度仅为每立方厘米１０个氢原子，目前我们所掌握的最高的真空技术水平也不及这一密度的几十分之一，而如此稀少的物质高度集中在各个天体中，以及分布在星际气体和尘埃中，可见银河系中广阔的空旷区域是何等巨大。

　　况且，独立行星与恒星一样，其运行是有规律的，它们受银河系中心的引力所统治，围绕银心有序地运转，各自有自己的轨道，互相影响极小，这就使得这些稀疏分布的几粒“小沙子”对撞的几率更加的小了。

　　在谈到宇宙天体撞击时还有一种情况是不能不提到的，这就是星系的合并。前面已经介绍，宇宙大爆炸的力量使各个星系不断地分离，这种分离使得不同星系之间的天体相撞变得越来越不可能。但是，在同一个星系团（群）内部情况就不一样了，星系团（群）内部的星系都有内在联系，是一个统一的独立系统，各星系并不一定分离。我们的银河系属于本星系群，本星系群中的一些星系不仅不远离银河系，而且有些还驶向银河系。如本星系群中最大的星系仙女座星系就正带领着它的一帮伴星系以每秒１２０公里的速度向我们驶来，大约在６０亿年后它们将与银河系相遇，并和银河系合并为一个更大的星系。

　　在常人看来，这种星系的碰撞一定会惊天动地、壮观无比，但实际上完全不是这样。让我们试想，恒星在星系中的分布就好像在几十立方公里的巨大空间中有一两粒直径仅１毫米的“小沙子”，而且这种“小沙子”每年才“爬行”四五米，恒星相撞的几率又能有多大呢？实际上，在两个星系合并时，即使恒星最密集的中心区域交汇，相互撞击的机会都小之又小，其概率不过千亿分之一。

　　一定会有人问，既然天体相撞的可能那么的小，为什么我们还是能观察到天体相撞的情况呢？

　　天体相撞或者天体相互干扰一般只在三种环境下发生：一是在星系的中心区域；二是在星团的中心区域；三是在伴星之间。任何星系的中心地区都是物质与恒星最密集的区域，这种密集的状态主要取决于它的先天因素，即在星系最初形成的过程中，就慢慢形成了一个引力的中心地带，这个引力的中心地带必然会利用自己的引力吸纳尽可能多的物质，使自己成为星系的中心。同时，在星系形成之后，受引力的作用，稍微靠近中心区域的物质与天体也会偏向于向中心集中。但是，天体向星系中心集中的速度是非常缓慢的，对于我们太阳系这样的外围恒星，数千亿年内根本不会出现这样的问题。

　　星团的情况也与此类似，在星系的形成过程中，星系中的一些小的局部区域物质比较稠密，于是形成了恒星非常密集的星团，数万或者数百万颗恒星聚集于一个小的空间。而且星团也必然有自己的中心，这个中心是星团中恒星与物质更密集的地区，在这里恒星撞击的机会自然会大得多。好在我们太阳系与任何一个星团都相距遥远，当然不会加入它们拥挤的行列。

　　在宇宙中有许多恒星系统是双星或者三合星，即两颗恒星或者三颗恒星相距很近，且缠绕在一起。在这样的系统中，由于引力的相互作用，任何一颗星对其伴星都会影响很大，任何一颗星也都很大程度上受其伴星的影响，因此，这样的伴星系统常常很不稳定，我们太阳系显然不属于这样的恒星系统。

　　综上所述，太阳与恒星、独立行星对撞或者受其扰动的可能是极小的，数百亿年甚至数千亿年都不会遭遇一次，因此，这方面的威胁基本可以排除。

　　（二）超新星爆发

　　超新星爆发是恒星世界已知的最剧烈的爆发现象，它使恒星的亮度在极短的时间增加上千万倍，甚至上亿倍，恒星物质抛出的速度可达每秒上万公里，它的强大辐射能够强烈地影响很大的区域。要谈宇宙的威胁，超新星爆发的威胁要远超过恒星与独立行星的撞击和扰动，更是远超过黑洞的吞噬，超新星的爆发才是真正应该值得重视的宇宙威胁。

　　超新星分为两种，即Ｉ型超新星和ＩＩ型超新星。Ｉ型超新星爆发是密近双星演化的结果，原理是这样的：一个双星系统要是两颗恒星靠得非常近，且这两颗恒星具有中等大的质量，其中一颗大一些的恒星必定会先期演化为致密的白矮星，另一恒星则还在燃烧，而恒星是气体星球，是流动的，于是，白矮星便会利用自己的引力吸积那颗伴星的物质，被吸积的物质在白矮星的周围会形成一层氢壳，当氢壳的质量达到一定程度之后，受白矮星引力作用，其温度会达到非常高，当温度达到１０００万度后，氢原子核被点燃，于是氢的核聚变发生了。如果白矮星吸积伴星物质能够达到足够的多，在氢聚变完成以后又会发生氦聚变，氦聚变完成后再发生碳聚变。但是，白矮星本身的成分主要就是碳，这时的碳聚变将不是在外围点火，而是从极其致密的白矮星的中心首先点燃，于是碳的聚变便以极快的速度由中心传递到外围，由此形成巨大的爆炸，炸得粉碎的白矮星连同它的外围物质会被猛烈地抛向太空。

　　ＩＩ型超新星是大恒星演化的结果，在之前已有介绍，也就是质量至少超过８倍的恒星，在核燃烧依次由氢、氦、碳、氧、氖、硅并最后发生到铁元素时，由于铁的核燃烧不仅不释放能量，反而吸收能量，被一层层顶出去的巨大恒星最终中心失去支撑，从而导致恒星的猛烈塌陷，使得大部分物质被抛向太空，而核心部分则挤压成一颗致密的中子星或者黑洞。

　　根据估计，银河系每隔２５年到７５年就有一次超新星爆发，但我们真正观察到的却很少，这应该是与太阳系处于银道面上，在观测银河系时总会被其他恒星以及星际物质遮挡住有关。

　　目前，我们在银河系已经发现的超新星爆发的遗迹有１５０多个，但真正观察并记录的超新星爆发只有七次，它们分别是１８５年、３９３年、１００６年、１０５４年、１１８１年、１５７２年和１６０４年观察到并记录下来的。但最早明确记录的超新星是１０５４年７月４日凌晨４点多由中国人记录的那次超新星，它位于金牛座天关星附近，亮度如太白金星，２３天才暗下来。这颗超新星的遗迹便是今天著名的蟹状星云。最近一次观测到的银河系超新星是１６０４年由开普勒在巨蛇座发现的，它最亮时在白天都可以看见。

　　虽然在银河系我们很少观察到超新星，但在遥远的河外星系我们却观测到了不少，尤其是１９８７年观察到的命名为１９８７Ａ的超新星，在开始后的仅数小时就被发现了，而且根据现代超新星理论第一次与实际观测进行了比对，并且收到了良好的结果。它同时又是４００年来我们观测到的最近的超新星，发生在本星系群中的大麦哲伦云，距我们１５万光年。

　　超新星爆发对于人类的威胁主要在两个方面。一方面，在爆发之初，它的热辐射会使地球的温度升高，导致地球生态平衡遭破坏。前面所说的我们曾经观察并记录的银河系七次超新星爆发，它们距我们都很远，最近的是１００６年的超新星，距我们４２００光年，所以当时没有对我们形成任何影响。但是，近距离的超新星爆发就不是这种结果了，根据计算，如果在距离我们最近的人马座α星的位置爆发超新星，在约一个月之内地球上空将会像增加了一个六分之一大小的太阳，地球的平均气温将会上升四五度。这样就会造成两极冰雪大量融化，海平面升高，洪水肆虐，疾病流行。但是，如果在稍远一些爆发超新星，比如七八光年之外，情况就会好得多。所幸，在上述范围之内我们并不担心超新星爆发，因为通过观测，在这一范围之内的星球都没有爆发超新星的可能。

　　另一方面就是γ射线与其他有害射线的辐射。这个问题比热辐射要严重得多，因为，超新星所爆发的极其强烈的γ射线与其他有害射线的辐射，可以在很大范围之内对生命构成威胁。１９７４年哥伦比亚大学的物理学家马文•瑞德曼专门对此进行过研究，通过他的计算，超新星在距我们５０光年范围之内爆发，它所产生的γ射线和其他有害射线可以在几十年内消除大部分臭氧，使地球暴露在太阳的强烈的紫外线辐射中，足可以对我们构成严重的危害。自从这一结果公布之后，科学家们就超新星对人类的威胁进行了大量的研究，并取得了许多的成果。

　　近来，一个新的研究更新了过去的结论：美国马里兰州美国宇航局戈达德空间飞行中心的天体物理学家尼尔•吉瑞斯带领一个小组，主持了一项专门的研究，他们利用一个复杂的大气层模型来精确地计算超新星辐射催化出的氧化氮如何破坏臭氧层，还利用了１９８７Ａ号超新星爆发的有关数据来计算会有多少辐射到达地球，得出的结论是，只有距地球２５光年之内的超新星爆发，才能够达到充分削弱臭氧层，使到达地表的紫外线剂量增加两倍。这一结果依据了许多的条件，是所知的目前为止最具说服力的结论。

　　综上所述，对于超新星我们必须提防的范围是在２５光年之内。事实上根据天文观测，这一范围之内是没有产生超新星爆发条件的恒星的。因为产生超新星爆发的条件很明显，对Ｉ型超新星必须是一对相距很近的中等大的恒星，对于ＩＩ型超新星必须是质量超过８倍太阳质量的恒星。这样的恒星在近距离是很容易被发现的，但在我们附近并没有这样的恒星。

　　然而，太阳系今天所处的银河系的位置虽然在附近没有可能出现超新星，但太阳并不是静止的，它在以每秒２２０公里的速度绕银心运转，而且在太阳轨道附近的恒星也在依一定的规律运行，说不定过了多长时间后我们会赶上一次在２５光年内的超新星爆发。美国天文学家萨根曾经计算，在距离我们１００光年范围内平均７．５亿年会有一颗超新星爆发，按此推算，在距我们２５光年的范围之内，每４８０亿年才有一次爆发超新星的可能。而我们的太阳自形成至今才５０亿年，且５０亿年后又变成了红巨星，人类已经不能在此生存，因此，这样的事件危及我们的可能是极小的。

　　实际上，要是我们真的赶上这样的事也不用害怕，首先，超新星爆发之前有明显的征兆，这种征兆至少可以提供给我们１００万年以上准备期。以Ｉ型超新星而言，它是白矮星吸积自己伴星的结果，这种吸积现象在近距离是很好观测的，在数千光年之外我们都可以观测到这种现象，而在几十光年之内我们今天的天文观测水平更是不在话下；至于ＩＩ型超新星就更好观测了，ＩＩ型超新星在爆发之前必然先要演变成一颗超巨星，超巨星是宇宙中最易观测的星体之一，对于这种超巨星我们在数亿光年之外都可以观测到，几十光年之内完全不成问题。如我们正在密切观测的参宿四，就是一颗已经进入不稳定期的超巨星，它早晚会成为一颗爆发的超新星，而且爆发的时间应为期不远。只不过它距我们达６００光年，即使今天爆发，我们也可以高枕无忧，不用害怕。

　　那么，在观测到附近有可能爆发超新星之后，我们完全有能力采取一系列有效的防范措施。极端而言，为了抵消臭氧层的破坏，我们可以研究出生产并向天空中大量排放臭氧的措施，或者防止臭氧层遭破坏的措施；为了防止紫外线的强烈辐射，我们可以研制出防紫外线辐射的护肤品、防辐射服装；在γ射线最强烈的最初２０多天中，我们甚至可以呆在防辐射建筑或者防空洞中不出来，少数必须在室外工作的人员则可穿上防辐射太空服。要是爆发的超新星距离更近，我们还要防止由此带来的热辐射的袭扰，由于冰川融化，海平面会升高，因此我们要迁离一部分沿海地区的居民；由于洪水、飓风频繁，以及有可能出现一些流行疾病，也都要作出相应的防范。总之，要遭遇这样的情况是很麻烦的，但是不可能对人类的整体生存构成威胁。

　　四、微黑洞与反物质星球威胁

　　今天对宇宙的认识是建立在量子力学和广义相对论基础之上的，量子力学和相对论的建立仅一个世纪，因此，我们对宇宙的认识远不能反映宇宙的本质。根据现有宇宙学理论的分析，还有两种始终未被证实的天体，如果它们真的存在，对太阳系和人类的威胁有可能会是毁灭性的，它们就是微黑洞和反物质星球。

　　（一）关于微黑洞威胁

　　按照大爆炸宇宙学，宇宙大爆炸之初，巨大的压力可能会把不同区域的物质压缩成一个个小质量的黑洞，这些黑洞小的只有几万公斤，大的可能有一颗小恒星那么大，人们称这样的黑洞为微黑洞或者原生黑洞。

　　如果真有这样的微黑洞，历经１５０亿年宇宙的历史后，这些微黑洞会是什么样的情况呢？

　　按自然界的规律，在无规则形成的物体中，质量和体积越小的物体数量越多，反之，质量和体积越大的物体数量则越少。如同一次岩石爆破一样，爆破后的石块，必定会是一大堆小碎石，加上少数的大石块。

　　宇宙的情况照样如此，通过对银河系恒星的观测，质量最小的红矮星占恒星总数的７０％以上，而真正能够形成黑洞的大恒星少之又少，可能不到万分之一。星系的情况也是如此，以我们所在的本星系群为例，在本星系群的所有３０多个星系中，最大的是仙女座星系，有１万多亿颗恒星，其次是我们的银河系，有２０００多亿颗恒星，这两个星系在本星系群中鹤立鸡群，而所剩的其他星系都是数量不超过数十亿颗恒星的小星系。

　　宇宙大爆炸时形成的微黑洞也应该如此。大部分是质量很小的微黑洞，像地球或者月球质量的较大的微黑洞只是少数。那么，这些微黑洞会对我们构成怎样的威胁呢？要回答这个问题首先要了解黑洞的一些特性。

　　虽然黑洞连光都不放过，但黑洞并不是完全一毛不拔，黑洞也有蒸发，而且质量越小的黑洞蒸发的速度越快，越大的黑洞蒸发的速度越慢。关于黑洞的蒸发原理并不是很好理解的，它需要用量子力学来解释，为了解释这一问题，首先让我们介绍量子力学的不确定性原理。

　　不确定性原理是由德国科学家沃纳•海森堡提出的，这一原理基于这样一个事实：即在自然界中，任何粒子都具有波粒二象性，也就是说不论是光、电子、中子、质子、原子还是分子等粒子，它既是粒子又有波的性质。

　　不确定性原理说，粒子不可能同时拥有确定的位置和确定的动量，所谓动量也就是速度。这就是说，当粒子静止时就有确定的位置，运动时则没有确定的位置。一定会有人问，粒子运动时是不是它们的位置不好测量，但它本身还是会在某一位置的呢？回答是否定的。实际上，粒子运动时连它自己也不知道自己在哪儿，在一定范围内它会处于多个点，也可以说哪里都有它哪里都没有它，任何精密的仪器和任何精确的公式都确定不了它的位置。而这个粒子只要停下来它又有了确定的位置，这个位置是事先根本不知道的。

　　这是一个非常神奇的现象，但更神奇的是，当使多个运动的粒子静止时，尽管它们并不是同时运动，也不是同时静止，且事先完全没有人为的特意安排，但它们却像事先商量好了似的，会成一定的规律排列，而且要是反复做相同的实验，每次的结果都会一样。

　　这和我们正常的经验是完全不相符合的，就好像一大群根本没有经过统一训练也没有特意指令的人，一旦跑起来他们就晃晃悠悠不知在哪儿，一旦他们停下来就会鬼使神差地组成一幅图案，不论这个人是先来还是后到，也不论他是睁着眼还是闭着眼，都能自然地找到自己最合适的位置，如果一部分人很有规律地站在这儿，另一部分人就一定会很有规律地站在那儿，不需要任何商量和沟通。而且，另外一群没有训练和指令的人重复这样的过程时，他们也会一模一样地形成这样的排列，就像施了魔法一样。

　　对于这种神奇的自然现象连爱因斯坦都不敢相信，他说“不相信上帝会掷骰子”。对于不确定性原理爱因斯坦是持反对态度的，但它却是一个确确实实的自然规律，由它验证的自然现象其精确度已经达到小数点之后许多位。目前，科学家正在利用这一原理，打算研制出一种运算能力远远超过今天的计算机的量子计算机。

　　再让我们回到黑洞蒸发问题。我们知道，黑洞的强大引力可以吞噬一切物质，如果黑洞处于物质稠密的环境中，它会不断吞噬物质而不断成长，但是，宇宙中的绝大部分空间都处于差不多接近绝对真空的状态。根据今天我们对宇宙空间和宇宙物质总量的估计，如果把所有的物质均摊到所有的空间，宇宙的平均物质密度只为每立方米约一个原子，这意味着目前人类能够达到的最高真空水平也不及其数亿分之一。而这些极少的物质又都集中于各个大的天体中，可见宇宙是何等的空荡。

　　但是，任何真空都不是真正的真空，即使真空中什么物质都没有，什么光线都没有，或者甚至连微波背景辐射都没有，然而，真空却并不真空。在真空中会出现正能粒子与负能粒子，它们会成双成对出现又瞬间结合并消失，存在的时间仅有许多亿分之一秒，通常的手段是观察不到的，因此称之为虚粒子。

　　真空中遍布着虚粒子，因而称为虚粒子的海洋，这已通过直接的物理实验确认，不确定性原理也能从理论上解释这一现象。这种成对出现的虚粒子是可以被分开的，只要给予它们相当的能量，便可以将其分开使之变为实粒子，即一个实实在在的正能粒子和一个实实在在的负能粒子。这种情况我们称为真空被极化。

　　由于黑洞具有极强的引力，黑洞的引力能够使周围的真空极化，也就是使虚粒子对变为实粒子对。实粒子对有可能会出现四种结局：１、分开后又相遇、结合并消失；２、它们双双进入黑洞；３、正能粒子被黑洞吸进，负能粒子逃离到太空；４、负能粒子进入黑洞，正能粒子逃离到太空。根据英国著名物理学家史蒂芬•霍金的计算，第４种可能的概率最大。

　　这将会是一种怎样的情况呢？负能粒子不断地进入黑洞内部，而正能粒子则逃之夭夭，由于黑洞内部的物质都是正能的，因而，吸进的负能粒子将会不断地减少黑洞的质量。那么，在远处看来，那些不断逃跑的正能粒子就仿佛是从黑洞中被蒸发出来的一样，这种现象称为黑洞蒸发。

　　但是，这件事还不算完，它还有后续故事。

　　一个微黑洞的尺寸是非常小的，如一个月球质量的微黑洞已经是很大的微黑洞了，但它的尺寸也只有０．１毫米，仅仅只是一颗勉强可以看见的细沙粒，而一座喜马拉雅山重的微黑洞则比原子核还要小。那么，负能粒子进入这样的微黑洞后使其质量减少的同时，微黑洞内部的温度则变得很高（黑洞越小内部温度越高），因此，内部的粒子运动极快，以至接近光速。根据不确定性原理，运动的粒子它的位置是不确定的，而微黑洞的内部空间本来就很小，于是，总会有个别高速运动的粒子有时会跑到黑洞外面来。这种现象称为隧道效应，意思是这些个别逃跑的粒子仿佛像是穿越隧道跑出来的一样。

　　由于有隧道效应，这就使黑洞的物质进一步减少。这种现象只能通过量子力学可以解释，经典力学是解释不了的。在经典力学看来，粒子不能超过光速就逃不出黑洞，但量子力学看来，却允许有个别的不老实者逃离黑洞。

　　于是，黑洞的蒸发便表现出如下的特征：当一个负能粒子进入黑洞后使黑洞的质量减少的同时还使黑洞内部的温度升高，温度升高又会使更多个别不老实的粒子通过隧道效应逃离黑洞，使黑洞质量进一步减少，进一步变小的黑洞其内部的温度又更高，从而黑洞蒸发得更快，当黑洞的质量最后减少到１０００吨时，它的温度可高达１０１７Ｋ，在这样的温度下黑洞的蒸发将演变成猛烈的爆炸，其爆炸的威力相当于数百万颗氢弹。

　　黑洞的爆炸直至目前还没有确切的证据予以证实，天文观测发现宇宙中有些猛烈的爆炸现象，有人估计可能是黑洞的最终蒸发现象，但这仅仅只是纯粹的猜测而已。

　　我们还是非常关心微黑洞对我们的威胁，按霍金的估计，如果大爆炸之初真的会形成微黑洞的话，按今天的宇宙空间计算，每立方光年最多可达３００个微黑洞，这可不是一个小的数字，我们该怎样评估这些微黑洞对我们的威胁呢？

　　前面已经介绍，越大的黑洞蒸发越慢，越小的黑洞蒸发得越快，一个银河系质量的黑洞蒸发期为１０１００年（即１之后１００个０），一个太阳质量的黑洞蒸发期１０６５年，因此，这样大的黑洞的蒸发时间是十分漫长的，也许比宇宙存在的时间还要久远。但是，一个１０亿吨质量的黑洞蒸发却只有１００亿年，一个质量为１００万吨的黑洞蒸发期仅１０年，一个质量为１吨的黑洞１０－１０秒便蒸发完了，其蒸发期还不到一瞬间。

　　考虑到黑洞在存在的过程中多少都要吞噬一些物质，因此，人们普遍以１０亿吨质量为界，认为低于这一质量的微黑洞应该都已经蒸发殆尽，而高于这一质量的微黑洞应该还存在宇宙中，这一质量大约相当于一座较大的山峰。

　　大爆炸形成的微黑洞绝大部分是非常小的，超过１０亿吨的黑洞应该是寥寥无几，因此，大多数的微黑洞在１５０亿年的时间中基本上已经全部被蒸发光了。而那些最大的微黑洞情况刚好相反，它们本来就蒸发得很慢，加上它们又不断地吞噬所有靠近自己的物质，这便使得黑洞会越长越大，而越大的黑洞又越难蒸发，因此，这样的黑洞如果能到达今天，它的质量许多都应该比１５０亿年前还要大。

　　微黑洞的分布密度与宇宙中的物质分布密度应该是大致一样的，尤其它们作为古老的天体，如果今天还有存在的话，应该大多数集中于星系的中心区域。同时，如果微黑洞的判断是正确的话，银河系也一定会有这样的微黑洞，而且大多数也应集中于银河系中心区域。对于集中于银心附近的微黑洞距离太阳遥远，不会危及太阳的安全，但是，也一定会有一部分微黑洞分布于银河系的其他区域，那么，这些微黑洞会不会危及太阳系的安全呢？

　　让我们以一个质量为月球大小的微黑洞撞击太阳作为说明，微黑洞要大到月球的质量已经是足够的大了，完全可以称得上微黑洞中的佼佼者，但是，根据史瓦西半径的计算公式，月球质量的黑洞其大小仅如一颗勉强可以辨认的细沙粒。

　　如果月球这样大的天体撞击太阳首先会出现惊天动地的壮观撞击场面，而后月球会被太阳吞噬。但是，一颗拥有月球质量的微黑洞“细沙粒”相遇太阳时情况完全不同，当一颗如此细小的“沙粒”拥有十分巨大的质量时，只要稍微具备一定的速度，它的动能都十分巨大，但“细沙粒”的横截面极小，进入太阳后阻力将很小，因此，它会轻易地从太阳的一侧穿入而从另一侧穿出，继续进入太空。微黑洞不会被蒸发，而是在吸收一些太阳的质量后再辐射出一些能量，自己的重量会有所增加，由于微黑洞吸收的质量很有限，太阳则好像完全没发生什么事情一样，继续自己的燃烧。

　　然而，当这颗“细沙粒”速度十分缓慢时，在穿入太阳后就会被太阳的引力和阻力留在了太阳内部，如果出现这种情况，这个微黑洞会不断地将太阳的物质据为己有，微黑洞的质量不断地增大，太阳的质量不断减少。起初，太阳外表看来似乎什么都没有发生，经过上百万年的不断吸噬，终于有一天，太阳内部的核聚变系统彻底遭到破坏，整个太阳会突然塌陷进微黑洞，微黑洞也就变成了一个拥有大约太阳质量的黑洞，地球以及其他的行星依然绕着这个拥有太阳质量的小天体运转，而太阳的光辉则不再存在，地球表面温度很快下降，最后成为一颗任何生命都无法生存的冰冷世界。

　　当然，微黑洞也有可能直接撞上地球，如果出现这种情况与微黑洞直接撞上太阳其情况也是类似的，即要么穿地球而过，要么将地球吸噬殆尽，最后使地球塌陷进黑洞。

　　关于微黑洞的威胁要分两种情况来考虑，一种是以微黑洞确实存在为假设，另一种是要分析微黑洞存在的真实性。

　　如果我们假设微黑洞确实存在，在经过１５０亿年的蒸发后，少量幸存的大一些的微黑洞会是怎样分布的呢？根据概率分析，在我们太阳系所处的银河系外围物质较为稀疏，而且古老天体较少的银盘区域，作为宇宙诞生之初形成的微黑洞，其分布密度应该是很低的，也许在一立方光年中有一两个微黑洞。这一密度无疑比恒星之间的撞击机会大得多，但由于宇宙空间实在太大，与之相遇的机会自然很小，其概率不会比千亿年相遇一次更高。

　　同时，即使真的相遇，会有三种结果，第一种结果，微黑洞穿太阳而过，不会对太阳构成多大伤害；第二种结果，钻入太阳内部，吸噬太阳物质，使之塌陷并毁灭。这两种结果在之前已有阐述。

　　第三种结果则是微黑洞被太阳的引力所俘获，成为太阳系家族中的一个成员。如矮行星冥王星，其轨道倾角很大，且与太阳系其他行星的组成物质有很大差异，因此被一些人认为是由太阳所俘获的天体；包括月球也有许多人认为是地球俘获的天体。而微黑洞作为比太阳小的天体，当其进入太阳的引力范围，又具有一定的速度，只要不对撞太阳，被太阳俘获为一个受自己统治的天体是很自然的。

　　事实上，在上述３种可能中，第三种可能的概率最大，因为撞入太阳必须对得很准，而要被太阳俘获只要进入足够的引力范围就可以了；第一种可能的概率次之，因为一个天体相对于另一个天体其相对速度一般都会很高，尤其在强大的引力作用下，会使这种速度提得更高；第二种可能的概率是最低的，因为一个天体慢慢撞入另一个天体的可能性实在太小。而在上述三种可能中，其实只有概率最小的第二种可能对太阳才能真正构成威胁，这就使微黑洞的威胁变得更加微不足道。

　　下面我们再来看微黑洞存在的真实性，按照霍金的理论，微黑洞广泛地存在于宇宙的各个星系和每个空间，如果真的是这样的话，就必然会有微黑洞吸噬恒星的情况，因为宇宙中拥有数百万亿亿颗恒星，既然微黑洞普遍存在，就不可能没有恒星遭遇微黑洞并遭吸噬的情况，那么要是这样，便一定会出现恒星突然坍塌并放出大量Ｘ射线的事件，如果我们周围有微黑洞，也应该有其吞噬物体并放出Ｘ射线的情况。但是，在对茫茫宇宙的观测中，我们却始终没有发现微黑洞的踪影。

　　（二）关于反物质星球威胁

　　反物质是根据大爆炸宇宙学推断出来的。我们知道，组成物质的基本单位是原子，原子由中心的原子核和外层电子组成，原子核则由质子和中子组成，电子带负电荷，质子带正电荷，中子不带电荷。我们喝的水是由两个氢原子和一个氧原子组成的水分子，我们吃的盐是由一个钠原子和一个氯原子组成的氯化钠分子。我们看到和感受到的一切无不都是由物质组成，无数的电子、质子、中子以及由它们组成的原子和分子存在于这个宇宙中。

　　但是，根据大爆炸宇宙学原理，在大爆炸形成宇宙物质世界的同时，也应该形成了差不多同等数量的反物质。所谓反物质，就是与带负电荷的电子相对应的带正电荷的反电子，与带正电荷的质子相对应的带负电荷的反质子，中子虽然与反中子一样都不带电荷，但其他性质则相反。反电子、反质子和反中子结合在一起便形成了反原子，反原子的组合又形成不同的反分子，从而形成反物质的世界。

　　较早科学家就从实验室获得了反电子、反质子和反中子，一个反电子与一个电子相遇会发生湮灭，释放出能量和γ射线。同样，反质子、反中子与质子和中子相遇也会发生湮灭，并释放出能量和γ射线，反原子、反分子之类的反物质与物质相遇时，同样是这样的结果。

　　我们知道，氢聚变的物质损耗为０．７％，这些损耗的物质都转化成了能量，而物质遇上反物质发生湮灭，则１００％地转化成了能量，因此，物质湮灭的能量释放效率是氢聚变效率的１４０倍以上。如果太阳与一个太阳大小的反物质星球相遇，将会变成巨大的火球和十分强烈的γ射线，之后将会消失，消失的太阳将以能量的形式存在于宇宙中，地球相遇这样的反物质星球也是同样的结果。因此，太阳或地球如果遭遇大的反物质天体，对于人类都将是灭绝性灾难。

　　那么，如果按照大爆炸宇宙学的判断，宇宙中存在与物质大致相等的反物质，反物质必然会充满宇宙，这样将不可避免地发生反物质星球与物质星球相遇并产生湮灭的事件，但实际情况是怎样的呢？

　　这些年来，在寻找反物质方面科学家做了大量的工作，其结论是在３０００万光年之内肯定没有反物质天体。也就是在我们所在的银河系以及本星系群肯定不会有反物质天体。

　　科学家的研究原理并不难理解，以对太阳确定是否是反物质为例，太阳风时刻都在吹过我们的地球，太阳风的主要成分是质子，如果太阳是反物质，它所产生的质子便会是反质子，地球必定总是遭遇这些反质子的湮灭。事实上，这种情况是不存在的，因此完全可以确认太阳是由物质而非反物质组成。

　　同样的方法可以用于对银河系和本星系群的观测。在我们的银河系以及邻近的星系中，到处都有作为宇宙射线的粒子在飞行，而它们不与任何天体发生湮灭，也就证明在我们的银河系和本星系群没有大的反物质天体的存在。观测反物质的存在，还可以通过判断γ射线源是否有物质与反物质湮灭时的特征进行确定，多年的观测结果也表明了反物质天体的不存在。

　　但是，对于更远的星系我们就没有足够的根据了。因为，我们今天的天文观测只是接收远处天体的光，物质辐射光子，反物质便会辐射反光子，但光子是中性的，光子与反光子是完全相同的粒子，由此可见，对于更遥远的天体，我们今天还没有能力准确判断是由物质组成还是由反物质组成。当然，天体还辐射中微子，由物质辐射的中微子与由反物质辐射的反中微子肯定是不一样的，但中微子与任何物质的相互作用都很弱，正如太阳所发出的中微子可以畅通无阻地穿透地球，而几乎不发生什么损耗，因此，设计一个能接收它们的仪器是非常困难的。

　　为了寻找宇宙中的反物质天体，１９９８年美国宇航局把α磁谱仪送上了太空（中国与其他１０多个国家和地区也参与了这项计划），它的目的就是看能否接收到宇宙射线中的反原子核。

　　如果在遥远的星系有大量的反物质天体的存在，由它们发出的宇宙射线应该是由反质子（反氢核）和反α粒子（反氦核）组成的，由于宇宙空间十分的空旷，总会有一部分粒子进入地球的区域范围，但它们不能进入地球表面，因为地球的大气是物质气体，遇反物质会发生湮灭，但太空中就没有这样的问题。

　　事实上，接收到反质子是不能完全证明反物质天体的存在的，因为反质子有可能是宇宙射线发生碰撞之后产生的次级粒子，也就是说它原本是正粒子，经高速碰撞之后演变成了反粒子。但反α粒子则不同，它作为一个反氦原子核，拥有两个反质子和两个反中子，不可能通过碰撞次级产生，只能是通过反物质天体发出。因此，α磁谱仪如果能够接收到反α粒子，就证明远处有反物质天体的存在。α磁谱仪发射升空后有许多新的发现，但就是没有反α粒子的信息，哪怕一次都没有，这就说明远处并没有反物质天体的存在。

　　关于反物质的威胁，暂且不论远处是否真的有众多的反物质的天体的存在，仅就３０００万光年之内没有反物质天体的这一明确结论，我们就完全可以高枕无忧地生活于太阳系，因为在３０００万光年之外即使有反物质天体正在对撞太阳系，至少也需要数百亿年之后才能到达，而数百亿年之后的太阳早已不存在了。

　　五、宇宙的终结

　　宇宙的终结无疑也是人类的终结，实际上，在宇宙远没有终结之前，宇宙便应该已经不具备人类生存的条件。那么，宇宙会以怎样的方式终结，并何时终结呢？

　　我们的宇宙是一个快速膨胀的宇宙，它的膨胀动力来源于１５０亿年前的大爆炸，但是，宇宙中还有一种无所不在的力量制约这种膨胀，这就是物质之间的引力，引力的大小取决于宇宙中物质的质量，以及物质之间的距离。

　　是宇宙的膨胀力最终战胜物质的引力，还是物质的引力最终战胜宇宙的膨胀力，这是决定宇宙最终命运的根本因素。如果宇宙膨胀的力量战胜宇宙物质的引力，宇宙将就此一直膨胀下去，称为开放宇宙。反之，如果宇宙物质的引力战胜宇宙的膨胀力，在若干亿年后宇宙的膨胀将会达到最大值，然后在引力的作用下开始收缩，并最后再回到宇宙的起点，这样的宇宙结局称之为闭合宇宙。大爆炸宇宙学所建立的宇宙模型，宇宙的最终结局只可能是这两种，那么宇宙到底会采取一种怎样的方式终结自己呢？

　　如果能够确切地知道宇宙中物质的平均密度，确定未来宇宙的结局并不是一件很难的事，但是，宇宙中除了我们了解并不深入的可见物质之外，还有大量我们更加不了解的暗物质，这就使得我们无法对宇宙的未来作出明确的判断。根据目前普遍认同的宇宙模型，结合我们所观测的资料，到底宇宙的未来是开放的还是闭合的，从不同的途径求出的结果常常完全相反，使得我们在这里的阐述只能分为两种假设。

　　第一种，如果我们的宇宙是开放宇宙，我们周围的星系将继续远离我们而去，若干万亿年之后，我们所能看见的宇宙只有我们所在的本星系群的这３０多个星系，而其他的星系则脱离了我们的视线范围，即使用任何观测仪器也无法看到，那时，我们观测到的宇宙仿佛只有今天宇宙的百亿分之一。

　　处在其他的星系团（群）也会是同样的情况，因为星系团（群）作为宇宙中独立的天体系统，其内部的星系是联系在一起的，而之外的星系都将会远离而去，直到再也无法看到。

　　各星系团（群）并不是静止的，内部的各个星系会不断地合并，使星系的规模越来越大，从而形成许多的超星系。由于恒星要依靠核聚变来发出光和热，在宇宙中的氢元素耗尽后宇宙中就只有褐矮星、中子星和黑洞，这些都是恒星死亡后的残骸，宇宙就此结束它的恒星时期，进入简并时期。这一时期将在数百万亿年后出现，百万亿的数字表示为１０１４。

　　简并时期比恒星时期长得多，至少持续到１０３７年后才结束。这一时期主要是恒星死亡后的残骸的相互碰撞，黑洞在这种碰撞中会吞噬一切残存的天体，而且黑洞也相互发生碰撞，在黑洞的碰撞中则是小黑洞并入大黑洞，由此，黑洞的质量变得越来越大。于是，在１０３７年后宇宙将进入黑洞时期。

　　黑洞时期比简并时期更加长，在这一时期主要是黑洞的蒸发。黑洞的质量越大，表面温度越低，则蒸发的速度越慢，对于黑洞时期会持续多长无法计算，仅有一个概念可以作为参考，即一个太阳质量的黑洞蒸发期为１０６５年，而一个银河系质量的黑洞蒸发期则达１０１００年。当所有的黑洞都蒸发完后，宇宙将进入它最后的时期，即黑暗时期，这时的宇宙除了能量之外不再有任何天体。

　　第二种，如果我们的宇宙是闭合宇宙，宇宙将在若干万亿年后达到它的最大值，然后停止继续膨胀，转而开始收缩。此时，站在银河系观察远方的星系时，各星系的光谱不再是红移，相反，它们都会发生蓝移，这是光的波长被压缩，各星系向我们靠拢的表现。这一天什么时候到来要视宇宙中物质的密度而定，至少从今天看来宇宙还没有任何停止膨胀的迹象。人类对宇宙的观测视野虽然还没有穷尽，但我们能够观测到的边界星系远离我们的速度超过了９０％的光速，这说明在许多亿年之内宇宙不会停止膨胀。

　　有一点基本上可以确定，宇宙的收缩过程与宇宙的膨胀过程基本上是对称的，它有多长的膨胀时间便有多长的收缩时间。

　　当宇宙的收缩离其终点还有１５０亿年时，宇宙辐射的背景温度也大致与今天的宇宙一样是３Ｋ左右；当距收缩终点１０亿年时，背景温度上升到了３０Ｋ，星系团开始合并；当距终点１亿年的时候，宇宙辐射的背景温度将上升到３００Ｋ，也就是说，宇宙的普遍温度比今天地球的温度还高，生命已经很难在宇宙中生存；而后，随着宇宙的不断收缩，以及背景温度的不断升高，宇宙天空将由今天的黑暗颜色开始慢慢变亮，再变成一片火红；当距终点３０万年的时候，宇宙温度高达３０００Ｋ，原子全部被裂解，物质以核子、电子、光子和中微子的形式存在；而后天空将不再透明；当距终点１小时时，宇宙的温度达到１亿Ｋ，宇宙的主要成分为光子和中微子；距终点３分钟时宇宙温度达到１０亿Ｋ，宇宙中充满电子、中微子和它们的反粒子，并有少数的质子和中子；当距终点１０－４秒时，宇宙的温度高达１００００亿Ｋ，宇宙中只剩中子、质子以及它们的反粒子；当距终点１０－３５秒时，宇宙的温度高达１０２７Ｋ，四种自然力归于统一；当距终点１０－４３秒时，宇宙的温度高达１０３２Ｋ，宇宙开始迅速收缩，而后达到终点。

　　由于宇宙终结对人类的整体生存威胁离我们实在太遥远了，以至我们现在谈这些问题毫无直接意义，但作为阐述影响人类生存的若干因素中的一点，对于全面综合地说明问题是非常必要的。

　　在广袤的宇宙中，太阳系仅居于一个极小的角落，但这是我们人类的家园，我们居住的地球属于太阳这个恒星体系中的一颗小小的行星。

　　站在太阳北极上空，可以看到太阳系的所有八颗行星都一致地沿着同一方向逆时针绕太阳旋转，它们的轨道几乎在同一平面上，这个平面称为黄道面，它们的轨道说是椭圆，其实近乎圆形。

　　八颗行星的组成成分差别很大，但却可以分为两类，一类称为类地行星，它们是水星、金星、地球和火星，是由岩石、金属组成的固体星球，它们密度高，旋转较慢，卫星少，就如同地球一样；另一类称为类木行星，有木星、土星、天王星、海王星，它们体积大，质量重，但密度很低，就像木星一样，主要由氢和氦等物质组成，它们旋转快，卫星多，还有环。

　　地球作为太阳系的第三颗行星距太阳１．５亿公里，最外围的海王星距太阳则达４５亿公里，但这远不是太阳系的疆界，在海王星之外还有矮行星（如冥王星）和许多小的天体，以及星际物质。

　　在太阳系中各行星的卫星也是很重要的天体，目前已经确认了的卫星总数达１３９颗，而且还有许多有待进一步确认的卫星。虽然我们地球在太阳系中只是一颗较小的星球，但地球的卫星月球却是一颗较大的卫星，它的直径３５００公里，质量７．３５×１０３２公斤，在太阳系的各卫星中排名第５。

　　四颗类木行星拥有的卫星达１３６颗，囊括了太阳系中绝大部分卫星。类木行星表面都为液态的氢和氦，就如同一个“水球”游荡于太空，但它们的卫星却主要由岩石和金属等重物质组成。太阳系中最大的卫星是木卫三，直径达５３００公里，比水星还大。第二大的卫星是土卫六，也名泰坦，它的直径为５１００公里，是一颗很受人们关注的卫星，因为它表面有一层稠密的大气，是太阳系中唯一有丰富大气的卫星。还有一颗备受关注的卫星是木卫二，也称欧罗巴，它的直径仅为３１００多公里，比月球还小，但表面８０－１７０公里的厚度之内全部都是由固态（也许是液态）的水组成。

　　当然，人们最为关注的卫星还是我们地球的卫星月球，它的体积为地球的２％，质量为地球的１．２３％，距地球的平均距离为３８．４万公里，绕地球公转一周为２７天７小时４３分，由于它的自转与绕地球公转的周期刚好吻合，因此它总是以同一面朝向地球。它的表面主要由岩石组成，没有大气和液态水，白天平均温度高达１０７℃，夜间平均温度则低于－１５３℃。

　　在太阳系中还有许许多多的小天体，如矮行星、小行星、彗星和流星体，由于它们实在太多，以至不可能具体统计。另外，还有星际尘埃和星际射线，它们都是组成太阳系的一部分。

　　一、太阳的威胁

　　（一）太阳演变为红巨星

　　太阳的质量为２×１０３０公斤，直径为１３９万公里，它的组成７１％为氢，２７％为氦，另外２％为碳、氧、硅、铁等元素。

　　太阳作为一颗恒星已经有５０亿年的历史，５０亿年来，它的光辉照耀着我们，温暖着我们，人类生存的首要保障属于太阳，离开了太阳的光辉，地球将是一颗冰冷、死寂的星球。

　　人类对于太阳的崇拜自古便有，人们担心太阳落下去后再也不会升起，于是虔诚地祈祷，恳求太阳不要丢下人类而去。在各民族的宗教信仰中，太阳从来都是以神的面目出现，至高无上，主宰万物。

　　太阳作为一个天体从神坛走下来，是人们对天文观测不断深入的结果。哥白尼提出的日心说，客观上否定了宗教教义以神为中心的思想。基督教会一直宣扬太阳是完美无缺，无懈可击的，可是伽利略以自制的望远镜却发现了太阳黑子的存在，这更进一步冲击了关于太阳的迷信，说明太阳只不过是一个普通的天体。

　　太阳每秒钟产生的能量相当于燃烧１２０亿吨煤，相当于全世界发电总量的几十万倍，地球只得到了它光辉的不到２２亿分之一，但这足以维持地球的生态，使地球成为一颗美丽宜人的星球。

　　关于太阳的能源一直是科学家关注的课题，自古以来，在人类的燃烧经验中，从来都没有脱离化学燃烧的概念，不论燃烧煤、石油，还是树木，都是以原子移位产生化学能所致，根据人们了解到的燃烧值最高的燃料进行计算，太阳就此不停地燃烧下去，燃烧期不过数千年，最为乐观的估计也不过数十万年。以此为依据，人们得出了许多错误的结论，例如：认定的地球历史以及人类和生物历史都大大小于实际的时间长度。进一步推断，对于人类的未来也极其悲观，因为太阳的命运决定着地球和人类的命运，如果太阳在数千年内熄灭，无疑人类将无法生存，这也是说，人类在几千年后就会灭绝。

　　然而，对地球地壳的研究，以及对古生物的研究表明，地球的年龄和地球上生命的历史要远比人们想像的长得多，而后通过天文观测也了解到，恒星的实际历史比之过去的理解相差万里，于是，人们对太阳的能源产生了怀疑。

　　早在１９世纪６０年代，科学家根据光学分析就已经了解到太阳的主要成分为氢，１９世纪末元素放射性的发现，科学家认识到了自然界存在一种我们过去从来不知道的能量，这就是核能。之后对核能的认识不断突破，尤其是爱因斯坦著名的质能公式的提出，从理论上确立了核能的存在，以及能量与质量的关系。进一步的观测与研究表明，太阳内部有超过千万度的高温，这就说明，在太阳核心的极高温度下，原子核的剧烈运动完全可以冲破原子核之间电磁力的排斥。于是，２０世纪３０年代，科学家终于得出结论，相信太阳内部正在进行热核反应，太阳的光和热是由核能来提供的。而且，其他恒星的能源也来源于核能。

　　今天，我们对太阳的认识已经达到相当高的程度，以至于作如下的阐述有足够的把握：

　　我们的太阳作为一颗恒星诞生于大约５０亿年之前，太阳的前身是一个巨大的热气团，基本上可以确定，这个热气团是宇宙中第二代或者第三代大恒星爆炸后的遗迹。通过亿万年的演化，热气团最后通过自己的引力形成了自己质量密集的中心区域，而后又形成了一颗原始的星球，这个星球继续通过自己强大的引力吸收周围的物质，并最后点燃了核心部位的氢原子，这就是太阳作为一颗恒星的诞生。

　　太阳在主星序上停留的时间大致有１００亿年，目前，它的氢原子已经燃烧了５０亿年，之后还能够燃烧５０亿年，这是太阳稳定温和的时期。但是，５０亿年之后，太阳内部的氦原子将被点燃，太阳将会变成一颗巨大的红巨星。氦燃烧还会继续１０亿年，当氦燃烧尽后，太阳将会安静地变为一颗白矮星，它虽然有余热，但内部却再没有核燃烧，而后便会随着时间慢慢地自然冷却。

　　在太阳演变成红巨星时，由于新的太阳的直径比原太阳的直径将大出１００倍以上，因此会迅速把水星、金星吞噬，并最终吞噬地球，我们这颗孕育了生命的行星——地球将不复存在，人类的家园就此消失在宇宙。

　　站在亿万年的长远角度考虑外在力量对于人类整体生存的威胁，那么，在５０亿年后，太阳离开主星序演变成红巨星便是一个确定无疑的威胁。实际上，在由主星序恒星演变为红巨星的过程中，大概有近亿年的时间太阳就已经不是那么稳定了，在这一过渡期，地球会不断地遭受太阳的袭扰。

　　地球的生态是十分脆弱的，太阳上的一些小的变化对于太阳本身可能只是一个“小感冒”，但对于地球生态和人类则是灾难性的。地球的平均气温升高或者降低１０度，对于太阳只要使一点小劲就可以轻易地做到，而作为地球生态则会受到巨大的影响。如果平均气温升降达三四十度，地球生态将会完全遭到毁灭，而对于太阳，要做到这一切同样不会很难。

　　在过渡期的这１亿年中，太阳正是处于这种“感冒”状态，而且是“重感冒”。这时的人类必须得考虑搬离哺育了自己，并生存了数十亿年的家园——地球。更远一些的星球，例如火星也许可以改造成一个可以暂时居住的地方，但这只是一个临时的寄居之地。而当太阳演变成一颗红巨星时，太阳的火焰将一直向四周扩散，并最终吞噬地球，火星也将不可能居住，人类则要继续考虑向外搬迁。这时，木星或者土星的某颗卫星或者某几颗卫星也许可以改造成可供人类居住的地方，但其外部环境却已经变得非常恶劣。

　　那么，当太阳最后变为白矮星的时候，人类在太阳系便将不可能继续生存。虽然炽热的白矮星在冷却过程中也可以向外辐射光和热，但是它的辐射能量极其有限，也许在今天水星的位置刚好可以享受这样的光辉，但水星在太阳变为红巨星时已经被吞噬了，因此，这是人类必须搬离太阳系的时候，除非人类可以移动一颗星球靠近白矮星，或者生活在人造天体上。况且，白矮星也不是一颗长久可以依赖的星球，它会慢慢地冷却，直到完全失去光和热。

　　事实上，人类从过渡期开始可能就根本不能够再在太阳系生存，因为这时太阳已经很不稳定，总处于剧烈的变化中，人类完全无法准确地把握它的规律，而其中只要有一次猛烈的变化，便能够彻底毁灭人类。

　　（二）太阳活动的影响

　　那么，在太阳停留在主星序上的未来的数十亿年中，我们就可以完全信赖它吗？它会不会有一天突然出一些毛病，大大地危害人类一次呢？我们对太阳是否真正了解，并有根据地说没问题？要回答这些，必须进一步地了解我们的太阳。

　　太阳从里往外分为核心、辐射层、对流层和太阳大气。太阳大气又可分为光球层、色球层和日冕，这三层不是截然分开的，而是彼此渗透。太阳对流层及其以下部分通过天文望远镜不能直接看见，它们的性质只能通过观测资料和相关的理论计算来确定。

　　太阳的自转方向自西向东与地球的自转方向相同，太阳是一颗气体星球，因此，它的自转周期不像地球这样的固体星球是恒定的，而是不同的纬度自转周期不一样，在太阳的赤道上自转一周需２５天，越向极区自转越慢，在纬度４５°处自转一周为２８天，纬度８０°处则达３４天。为了研究方便，人们一般选取日表纬度１７°处的自转周期代表太阳的自转周期。

　　我们看到的日轮表面是太阳的光球层，人们通常所说的太阳直径就是以光球层作为标准的。光球层厚约５００公里，温度约５７００Ｋ。光球层外的色球层则厚达２０００公里，这里物质稀薄，但温度却很高，它下层温度约４５００Ｋ，而外层温度可高达１０万度以上。色球层上面是物质更为稀薄的日冕，它向外延伸达数百万公里，温度则高达百万度以上。这里是完全被电离的气体层，这种气体是由质子、被电离的离子和电子组成，这些高能带电粒子源源不断地由太阳向太空发射，有如一股强劲的风，因此称之为太阳风，太阳风可以加速到每秒６００公里左右，是稳定的粒子辐射。太阳风进入地球大气层时，与地球磁场和大气相互作用，形成美丽的极光。

　　太阳表面气体有剧烈的振动，在垂直距离上振动幅度达几十公里，振动速度最高可达每秒上千米，振动范围水平方向可达几千公里到几万公里，这种振动来自太阳内部的声波的推动。振动很有规律，以大约５分钟为周期连续不断，因此又称５分钟振荡。可以想像，范围超过地球表面积，垂直幅度达几十公里，以极快速度的起伏振动，同时伴随着惊天动地的咆哮，是一种何等摄人心魄的壮观场景。

　　太阳对地球产生直接影响的因素主要是太阳的表面活动，这些表面活动主要包括黑子、耀斑、日珥和太阳风。

　　人们不借助仪器也可以观测到太阳光球上常有黑斑点出现，这些黑斑点就是太阳黑子，２０００多年前中国人最早记录了太阳黑子。太阳黑子常常成双成对形影不离，并自西向东与太阳自转方向一致地绕太阳旋转，从形成到消失少则几天，多则几十天。黑子的中心温度约４５００Ｋ，比光球表面约低１２００Ｋ，对比之下所以显示出黑色。黑子一般呈椭圆状，小黑子的直径有几公里，大黑子直径则可达几万公里，有时黑子成群出现，连成一片可达几十万公里。一般认为，太阳黑子的出现是太阳磁场作用的结果。黑子的活动具有明显的周期性，有时出现频繁，有时很少出现，平均周期为１１年。

　　耀斑是在色球层出现的局部闪亮区域，这是在很短的时间内太阳能量的集中爆发。太阳耀斑爆发所释放的能量超过上千万倍地球火山爆发的能量，耀斑爆发时，辐射的从射电波段直到Ｘ射线的全波段的能量突然增强，在很短的时间内抛出大量的带电粒子，并可以把太阳风加速上百倍，对地球上的短波接收、卫星通信、航空飞行等都会造成影响。

　　日珥是从色球层内爆发出的一股强劲的氢气流，这股氢气流燃烧成红色的火焰，直冲数十万公里。一般认为，日珥是太阳磁场突然发生变化的结果，或者是因为氢气流不断发生变化所产生的。

　　耀斑与日珥的活动都与黑子的活动有密切的关系，太阳黑子的活动已经被认为是太阳活动强弱的主要标志。

　　地球的生态与太阳的活动是密切相关的，当耀斑爆发时，强劲的太阳风对地球磁场产生强烈干扰，称为磁暴。地球上的短波通信，是通过地表上空五六十公里处的电离层进行反射传播信息的，磁暴发生，电离层的离解度急剧增加，导致电离层不能正常地反射电磁波，并且会吸收电磁波，造成信号的衰减，使得短波通信中断。

　　磁暴还会影响地球高层大气的化学结构和动力学状态，长期的磁暴袭扰，会很大程度地影响地球的气候，导致洪涝灾害或者旱灾。根据对全球气候的分析，气候的变化周期大约为２２年，这与太阳的磁周期是一致的。

　　近年，人们对太阳活动与地球地震的相关性产生了浓厚的兴趣，通过对多年来全世界地震活动周期进行分析，地震周期为１１年，与太阳黑子的活动周期完全一致。关于太阳活动对地震影响的原因，有科学家认为，当太阳活动的高峰年，太阳风对地球的能量冲击比正常情况下高得多，使得地球的岩石层产生受压放电，并在交变电磁场下产生伸缩振动，使得原来已经积聚了应力的岩石层在发生共振时断裂和错位，从而引发地震。

　　树木的年轮能够准确地记载树木的生长时间，也可以记载不同时期树木生长的周围环境。科学家通过对千年古树碳１４含量的分析发现，碳１４在不同时期年轮中的含量也呈周期性变化，这种变化与太阳黑子的活动周期完全吻合。这是因为碳１４是由照射到大气中的宇宙射线产生的，太阳的磁场可以对地球起保护作用，使地球大气免遭宇宙射线的攻击，因此太阳活动频繁时太阳磁场增强，碳１４减少，反之则增多。

　　在对古树的进一步研究中还了解到，太阳活动频繁年份年轮宽，说明树木生长快，反之，太阳活动低谷年份年轮窄，说明树木生长慢，这一点也证实了太阳活动对地球生物的影响。根据历史统计，农作物的生长也符合这一规律。

　　太阳的活动还与人类的身体健康密切相关，１７世纪流行于欧洲的鼠疫，使欧洲人口死亡近三分之一，其原因就是太阳黑子活动极少（从１６４５年到１７１５年的７０年间，记录到的黑子数比现在一年的黑子数还少），农作物减产，老鼠在缺乏食物的情况下窜入城市，引发了大规律的流行病。

　　太阳活动与人类的疾病除上述间接关系之外，也有直接的关系。除１７世纪欧洲鼠疫这样的特殊事件，一般而言太阳活动频繁更不利于身体健康，例如，太阳活动强紫外线明显增强，且地球磁场受扰动强烈，因此容易影响心血管功能。太阳活动峰年细菌繁殖快，因此流感、白喉等流行疾病发病率高。根据俄国科学家的研究，历史上霍乱大流行基本上都发生在太阳活动峰年。目前已经有许多科学家专门致力于研究人类身体与太阳活动的关系，以防止疾病的发生。

　　虽然可以肯定，太阳的活动完全可以左右地球的生态，太阳不仅可以哺育地球生命，也可以伤害地球生命，但以上的一切因素都不可能危及人类整体的生存，对于这一点是有充分把握的。

　　这一结论不是对太阳十年、百年的观测所得，也不是千年、万年经验的总结，而是５０亿年来的历史证明。在过去的５０亿年中，太阳以它的温暖与和善，把地球从一个环境恶劣的星球改造成了一颗美丽宜人的星球，它使地球从一片死寂中苏醒过来，终于在３８亿年前孕育出了第一批生命，那是最简单的微生物。就此起步，生命在太阳的光辉中不断进化，从未间断，直到５．３亿年前大型复杂生命在海洋中出现，而后４亿年前生命走向陆地，６００万年前猿类跨入人类的门槛，以及近５万年前人类完成自己的进化。

　　５０亿年来太阳从没有辜负过我们，仅从这一点我们就可以完全有理由相信，未来５０亿年继续停留在主星序上的太阳也同样不会辜负我们。这一结论，从天文学家对宇宙中其他类似太阳的恒星的观测，以及根据现有科学理论的分析都可以得到确认。

　　（三）地球撞向太阳

　　排除了太阳的上述两种威胁之后，还有一种威胁也应该提及，这就是太阳是否可能会有一天把地球吸引过去，将其吞噬呢？

　　这其实是一个很简单的问题，太阳之所以可以控制地球围绕自己运转，是太阳对地球有引力，地球之所以不会撞向太阳，是地球围绕太阳有公转速度，因此有离心力。地球运转在现在的轨道上，是因为正好在这里，太阳对地球的引力与地球对太阳的离心力平衡了。要改变这种平衡，唯一的办法就是要改变地球的运转速度，而要使地球撞向太阳必须要有把地球的公转速度降为接近零的力量。什么样的力量才能使地球的公转速度产生如此大幅度的改变呢？除非有一颗与地球相当的星球撞击地球，才能够达到这种可能，然而，当地球受到一个可以改变自己运转轨迹的天体撞击时，地球上的生命在遭撞击的那一刻起就已经完全毁灭。关于这种情况的不可能性在前一节已有过相关的讨论，在稍后还要进行讨论。

　　实际上，地球不一定撞击太阳，只要与太阳的距离有较大的变化就有可能导致地球生态的整体破坏，距太阳远一些或者近一些都是如此。那么，要使地球偏离现有的轨道，同样要改变地球的运转速度，如果没有很大的天体撞击，或者比地球还要大的天体近距离的扰动，地球照样不会被改变。显然出现这种可能的几率极小，而且现在根本看不到这种迹象。

　　二、地外天体的撞击

　　１６０９年，伽利略通过自制的望远镜在对月球的观测中发现，月球上有许多大小不同的环形山，这一发现引起了许多争议，一些人认为月球上有许多火山，这些环形山就是火山口；另一种观点认为，这些环形山是天体撞击的结果。

　　月球的环形山之谜在３００多年后彻底解开了。１９５７年１０月４日，苏联将第一颗人造地球卫星送入地球轨道，紧接着，１９６１年４月１２日，又将宇航员尤里•加加林送上了太空，从而开创了人类的太空时代。人类对太空的探索事业迅猛发展，１９６９年７月２０日，阿波罗登月计划，美国第一次将宇航员送上了地外星球。以后人类多次登上月球，而人类的航天器已经对太阳系的所有行星以及它们的部分卫星进行过近距离观测，其太空装置也已着陆了火星、金星以及木星和土星的卫星，并得到了大量的照片与资料。

　　从得到的资料和照片可以准确地分析，分布于月球上的这些环形山是天体撞击的结果。不仅月球上有这些撞击的环形山，诸如水星、火星及其卫星，还有其他可以观测到的岩石星球的表面都有这样的天体撞击痕迹。

　　其实，在地球上也能找到这种天体撞击的证据，目前，在地球上已经发现了一百多处较大的撞击痕迹，只不过地球是一颗生态星球，由于年代久远，这些痕迹已经被空气和雨水侵蚀得面目全非，只能模糊地辨认。这一切都说明，地球也像任何其他星球一样，会遭受太空天体的撞击。

　　１９９４年７月，全世界天文爱好者通过天文望远镜，目睹了彗木相撞的天文奇观。苏梅克－列维９号彗星在木星上空被木星巨大的引力撕裂成２１块碎片，这些碎片以每秒６０公里的速度撞向木星产生爆炸，形成巨大的火球与闪光，并在木星大气中形成了一连串的黑斑。这样的撞击每一次都相当于１０万颗核弹爆炸的威力，如果发生在地球上，地球的整体生态将会遭受极大的破坏，人类的生存将会受到严重的威胁。

　　但是，这次撞击相对于地球上曾经遭受的撞击肯定不是最大的。６５００年前，曾经横行于地球的庞然大物恐龙，它的灭绝许多人都认为是小行星撞击地球的结果，并相信一颗直径１５公里左右的小行星撞击了墨西哥的尤卡坦半岛。目前，科学家正在对尤卡坦半岛上埋在沉积岩下的一个估计直径达１８０公里，深度达９００米的撞击坑进行研究。那么，如果人类生存在那个年代，也应该会遭受一场大的劫难。因此，要研究人类的整体生存，必须要研究地外天体的撞击问题。

　　太阳系范围内可能存在的天体撞击有小行星、彗星、陨星和流星。由于流星是由很小的地外物质组成，在进入大气后便会与地球的大气发生摩擦燃烧，到达地面之前一般都会燃烧殆尽，不会对人类构成威胁。因此可以不考虑这一因素对人类的威胁。这里我们只讨论小行星、彗星和陨星的撞击。

　　（一）小行星撞击

　　小行星也如同我们地球一样绕太阳公转，但它的体积却很小。太阳系的小行星很多，它们主要集中在两个区域，一个是冥王星轨道附近的柯伊伯带，另一个是在火星与木星之间的小行星带上。由于柯伊伯带离我们十分遥远，那里的小行星根本不可能危及我们的安全，在科学家研究小行星的威胁时，一般都不考虑柯伊伯带的小行星。

　　人们最早发现的小行星（矮行星）是谷神星，它是１８０１年元旦被天文学家发现的，迄今为止，它也是我们发现的小行星带上的最大的小行星（矮行星），直径约１０００公里。但它仍然离我们十分遥远，处在小行星带上，在火星与木星之间的轨道上绕太阳运转，不会对我们构成威胁。

　　谷神星被发现之后便不断有新的小行星被发现，在照相巡天观测技术得以应用后，今天，人们通过巡天观测照片统计，大致估计太阳系的小行星总数超过５０万颗（除柯伊伯带及其外侧的小行星），它们大多体积很小，虽然数量众多，但总量加起来也不到地球质量的万分之五。这些行星绝大部分都处在小行星带上，区域在２．１７－３．６４个天文单位（天文单位是指地球与太阳之间的距离，一天文单位约１．５亿公里）。因此，小行星带上的小行星都是距我们非常遥远的，一般不可能对我们构成威胁。但是，小行星由于体积小，质量轻，易受大行星的扰动，造成轨道变化的可能性较大，这就要求我们对距离遥远的小行星带也要给予相当程度的关注。

　　关于太阳系的小行星为什么主要集中于火星与木星之间，许多科学家认为，这是因为木星的引力将原来在内圈的小行星吸引过去的原因，因为木星是太阳系最大的行星，相对于内圈的行星，它的引力要大得多。

　　也有少数小行星非常特殊，它们远离小行星带，近的跑到了地球轨道内侧，远的则跑到了土星轨道的外侧，特别是有些小行星距地球很近，称之为近地小行星。我们真正关心的是这些近地小行星，它们比小行星带的小行星对我们的威胁大得多。

　　虽然在有文字以来，人类还没有过小行星撞击的记录，但面对那么多我们周围的小行星，以及参考我们对宇宙天体的观测经验，还是认为小行星是十分现实的威胁，它相比前节所说的宇宙的威胁以及太阳变为红巨星的威胁似乎就近在眼前。而且真正一颗足够大的小行星撞击地球完全有可能灭绝人类，即使一颗比较大的小行星撞击地球也有可能给人类带来极大的危害，因此，几个主要的大国都有相当大的投入用来观测和研究小行星。例如美国国会就要求美国宇航局必须对所有直径超过１公里的小行星进行记录并分类。

　　一般对近地小行星分为三类，一类称为阿托恩小行星，它是指轨道半径小于一个天文单位，但远日点大于地球的近日点，经常位于地球轨道内侧的小行星；二类称为阿波罗小行星，是指轨道远日点位于地球轨道外，近日点位于地球轨道内的小行星；三类称为阿莫尔小行星，是指轨道位于地球和火星之间，近日点距地球轨道很近（轨道近日点为１．０１７－１．３个天文单位）的小行星，阿莫尔小行星经常穿越火星轨道，但不会穿越地球轨道。

　　目前我们已经发现并有编号的近地小行星接近３０００颗，其中直径超过１公里的约１１００颗，而最大的则是著名的爱神星。

　　爱神星是一颗阿莫尔小行星，其轨道处于地球和火星之间，直径２２公里。像这样一颗小行星真的撞击地球，将会极大地影响全球的生态，许多物种都会遭到灭绝，人类的生命不仅会遭受很大的毁灭，而且人类的文明成果也会遭到极大的破坏。好在我们对这颗小行星已经有充分的了解，由美国宇航局发射的专门探测爱神星的ＮＥＡＲ—苏梅克无人探测器，于２０００年２月１４日进入环绕爱神星的轨道，在成功地进行了一年的近距离探测后，又于２００１年２月１２日顺利地着陆爱神星，对其进行了非常成功的研究。

　　然而，并不是所有的近地小行星我们都像爱神星那么了解，尤其是那些体积很小的小行星我们更是对其情况掌握得很不充分。２００４年３月１８日，小天体２００４ＦＨ从地球上空４．３万公里（比地月距离近了１０倍）飞过，天文学家在飞越前３天才发现它，这颗直径３０米的天体如果刚好撞在一座中型城市，这座城市必定会被毁灭。

　　无独有偶，就在这件事发生仅仅两周之后，一颗直径为１０米的小天体２００４ＦＵ１６２在距地球仅６５００公里的上空飞过，而在飞越前仅数小时才被发现。当然，这颗小行星要是撞击地球，多半会是在半空就已经解体，掉到地面时已经是陨石雨，不会构成大的威胁。

　　实际上，上述两个天体严格地说还不能称为小行星，因为一般而言，人们对小行星与陨星以直径５０米划界，大于５０米称为小行星，小于５０米称为陨星。

　　有些距地球极近的小行星要是真的撞上地球是有可能带来毁灭性危害的。１９８９年３月２３日，直径达３００多米的小行星１９８９ＦＣ在距地球４０万公里的上空飞过，它离地球的距离仅比月球稍远一些，如果撞上地球将是有记录以来最大的灾难。２００６年７月３日，阿波罗小行星２００４ＸＰ１４与地球擦肩而过时，距地球仅为４３．２万公里。

　　据观测分析，小行星（２９０７５）１９５０ＤＡ将会在２８８０年从地球表面很低的地方飞过，如果其轨道稍有小的变化便有可能撞向地球，这颗直径达１．４公里的小行星要是撞上地球，给地球带来的灾难可以影响全球的生态，几万平方公里范围的大量生物（包括人类）将大部分被毁灭。好在还有８００多年，我们还有足够的时间对这颗小行星的轨道进行重新评估，也有足够的时间来应对它的撞击。

　　（二）彗星撞击

　　彗星由岩石、冰冻的水和二氧化碳、尘埃以及各种杂质组成，是一种质量较小的天体。将彗星的物质完全压缩在一起，大彗星的直径也不过数十公里。

　　彗星的核心部分称为彗核，外围的云雾状包层称为彗发，当彗星接近太阳时，强劲的太阳风和太阳的辐射压力将彗发推成长长的彗尾，彗尾的长度短则数万公里，长则上亿公里。彗尾物质非常稀薄，其密度仅有地表大气的数亿亿分之一。

　　彗星的运行轨迹很难把握，不仅有椭圆状轨道，还有抛物线和双曲线轨道。而且，彗星的轨道很容易受到途经的行星和远处的恒星的影响，因此，一些彗星的轨道不断地变化，有的彗星一去不复返，还有一些新的彗星莫名地来到太阳系。

　　太阳系中的彗星很多，但科学家观测到的只有１６００多颗，而且只有少部分彗星的轨迹已经被掌握。彗星的运行周期差距也非常大，短的只有几年或者１００多天，长的可达几千年甚至上万年。我们对周期小于２００年的彗星称为短周期彗星，反之称为长周期彗星。短周期彗星轨道大多与黄道面在同一平面，规律相对也好把握一些；长周期彗星则一般都与黄道面有一定倾角，有的倾角甚至超过１００°，且规律更难把握。

　　彗星本身是不稳定的，每一次掠过太阳时，太阳风都会将它的物质吹散一部分到太空，于是，彗星的质量越来越小，最后只剩彗核，而一些完全由冰块和尘埃组成的彗星还有可能最后完全消失。

　　彗星也有可能被太阳或者行星的引力裂解，著名的比拉彗星就是一个例子，它绕太阳的公转周期为６．６年，１８４６年１月１３日比拉彗星突然分裂成两颗，以后它们再返回时也是以两颗彗星同时返回，但在１８５９年之后，它们则消失了，而后，在它们的轨道与地球轨道相交的地方却出现大的流星雨，这说明比拉彗星被彻底瓦解了。

　　大的彗星在撞击地球时，对人类的威胁是显而易见的。目前为止，有记录的最大的一次彗星撞击是在１９０８年６月３０日发生的，这天早晨，在俄罗斯西伯利亚的通古斯上空发生了一次剧烈的爆炸，在１０００多公里之外都看见巨大的爆炸火球，也能听到爆炸声响，爆炸的冲击波将几百平方公里范围内的森林全部推倒并燃烧，森林的动物完全死光，包括一大群在此觅食的驯鹿。所幸这里荒无人烟，因而没有人员死伤。科学家之后考察这里时除发现烧焦的土地以及死去的动物之外，没有发现任何陨石与陨石坑，因此推断，这是一颗完全由水物质组成的彗星，这颗彗星在进入地球时，与大气发生摩擦产生极高的温度，它猛烈的蒸发使彗星在距地面１０公里左右的上空发生了剧烈的爆炸。

　　相比较大的小行星，彗星的撞击对人类的灾难性影响稍小一点，但大的彗星撞击，也足可以使人类整体遭受巨大的损失。

　　近地彗星比近地小行星少得多，而且它们一般都有长长的彗尾，也便于观测。今天我们已经观测到的近地彗星已有５０颗左右，这一数字远远低于近地小行星，似乎彗星撞击地球的几率要小得多，但其实不然。彗星最突出的特点就是它极易受太阳与大的行星的扰动而变换轨道，而且在太阳系最边沿的彗星都有可能莫名其妙地跑到太阳系内侧，所以彗星撞击的几率甚至比小行星还要大，且防不胜防。因此，近年来科学家对彗星的研究越来越重视。

　　关于太阳系彗星的起源有许多观点，最著名的是原云假说。上世纪５０年代，荷兰科学家奥尔特根据计算，发现长周期彗星的轨道的长轴半径在一个固定的区域范围之内，于是他提出，在遥远的太阳系的边沿地区有一个彗星库，也称为彗星云或者奥尔特云，他认为这里有上千亿颗彗星，这些彗星处于太阳和其他恒星之间，由于受恒星引力的作用，一部分彗星进入太阳系内部，而后又被木星这样的大行星的引力作用，它们中的一些变成了短周期的彗星，另一部分则被抛出了太阳系。当然，这仅仅只是一个假设，并没有被证实。

　　（三）陨星撞击

　　陨星又称为陨石，有铁质的陨星、石质的陨星，或者混合物质的陨星，它们是分布于太空中的规律很难把握的小天体。它们的数量极其巨大，不时地闯入地球，小的在与大气的摩擦中还没有到达地面就被燃烧尽了，大的则落到了地球上。据估计，由太空闯入地球的物质每年达１０万吨左右，但绝大部分由于体积很小，在大气中就燃烧殆尽，只有少量的陨星落到了地面。

　　最近的一次大的陨星撞击发生在２００２年６月６日，一颗直径约１０米的陨星在进入大气层后在空中爆炸，根据次声测量，它的爆炸当量相当于２．６万吨ＴＮＴ，与广岛原子弹的当量相当，它发生在地中海上空，因此地面没有留下痕迹。

　　地球上发现的最大的石质陨星在中国的吉林，重１７７０公斤，最大的铁质陨星则在非洲的纳米比亚，重６０吨。历史上记录的最大的陨星雨发生在１９７６年的中国吉林，这是因为一块较大的陨星进入地球大气后，与大气摩擦产生高温而发生爆炸，于是以陨石雨的形式落到了地面。

　　较大的陨星撞击地球时会留下陨石坑，最著名的陨石坑是美国的亚利桑那陨石坑，它直径达１２４０米，深达１７０多米，据科学家分析，这是２万年前，一颗直径６０多米、重１０多万吨的铁陨星，以每秒２０公里的速度撞击地球的结果。实际上这一陨星按今天的划分标准已经算得上一颗小行星了，但人们还是习惯称其为陨石。

　　历史上很少有陨星伤人的记录，２００４年６月，在澳大利亚，有一块几公斤重的陨铁穿破一居民家屋顶砸在了家里的沙发上，而在半小时之前，家中的小孩还躺在沙发上睡觉。２００７年１月，美国新泽西州的一所民居也遭到了一块不到半公斤重的陨石的穿透，但没伤人。另外据报道，在美国的亚拉巴马州，曾有一颗陨星砸伤了一位妇女的大腿。

　　陨星虽然频繁地撞击地球，也难以预测，但由于它们的体积很小，重量也很轻，因此不可能对人类的整体生存构成威胁，但是，要是一颗直径达四五十米那么大的陨星刚好落在某个城市，这座城市就会遭受灭顶之灾。所幸城市的区域面积远小于广阔的农村和无人区域，这也是陨星为什么极少伤人的原因。

　　（四）对地外天体撞击的综合分析

　　今天，人们对宇宙的认识越来越深入，对于地球的形成其意见也越来越统一，地球最早只不过是一颗稍大一些的小行星，经过无数次天体的撞击，这颗小行星不断变大，并最终形成了地球。

　　４６亿年来，地球在自己的轨道上绕太阳公转了４０多亿圈，在这一轨道上有可能与自己相撞的较大的天体早已经被扫清得差不多了，随着地球与太阳系的不断稳定，这样的撞击机会只会越来越少。但是，这种机会不论多小，撞击早晚有一天会发生。

　　以小行星、彗星和陨星对人类的威胁而言，尤其以小行星和彗星的撞击破坏力为大，如果一颗大的彗星或者一颗较大的小行星撞击地球，至少地球的整体生态会遭到严重破坏，人类的生存也会遭到巨大伤害。而当一颗直径达到足够大的小行星撞击地球时，整个人类都有可能惨遭灭绝。我们不能因为这样的事几率小就去忽视它，因为人类只要赶上这么一次，其损失就不可能再去弥补，况且，这样的撞击非常现实地存在。

　　到底地外天体的撞击对于人类威胁有多大呢？许多科学家对此都进行过深入的研究，但观点却相差较大，不同的人有不同的结论，在综合了多种不同的观点后，可归纳出如下的结论：

　　１、越是大的天体撞击的几率越小，而且随着太阳系的每一个大型天体（包括地球）数十亿年在自己的轨道上反复运转，多次扫荡，这样的撞击频率只会越来越低。

　　２、对于不同规模天体的撞击频率和危害可以作如下估计：

　　①一颗直径在８０米左右的天体撞击可能在１００年发生一次，这样的撞击可以造成几百平方公里范围内的生命大量被毁灭，而上万平方公里范围内的生态都会受到影响；

　　②一颗直径在８００米左右的天体撞击可能在２０００年发生一次，这样的撞击可以造成上万平方公里范围内的生命大量被毁灭，而上百万平方公里范围的生态都会受到影响；

　　③一颗直径在３公里左右的天体撞击可能在１０００万年发生一次，这样的撞击可以造成一二十万平方公里范围内的生命大量被毁灭，而全球范围的生态都会受到影；

　　④一颗直径在１０公里以上的天体撞击可能在７０００万年发生一次，这样的撞击可以造成全球许多生物物种的灭绝，全球生态遭受极大的破坏，许多年之后才会恢复；

　　⑤一颗直径达１００公里以上的天体撞击要在数亿年才能发生一次，这样的撞击可以毁灭全球生态，灭绝人类和人类文明。

　　３、最可怕且比较现实的天体撞击是爱神星的撞击，它是近地天体中最大的一颗，作为直径达２２公里的小行星，如果撞击地球，将会导致大量人员死亡，地球生态整体遭到破坏，人类文明遭受极大的摧残。但是爱神星的撞击不会导致人类灭绝。而且从目前看来它并没有撞击地球的迹象，且我们对这颗小行星有很可靠的跟踪观测。

　　事实上，今天我们对地外天体的撞击已经具备了相当的防范能力。太空观测技术的发展，已经可以使我们越来越详细地掌握太阳系天体的分布与运行情况，特别是对于那些规模较大，可能对人类整体生存构成威胁的天体，掌握的程度更是越来越高。而航天技术的发展，则使我们遨游于太空的能力变得越来越强，人类已经登上了月球，继续登上火星或者其他星球，在本世纪都将是完全可以实现的。至于核弹头的爆炸，不仅可以摧毁一颗较大的天体，也可以改变它们的运行轨道。而且，不仅航天器可以将这些核弹头准确地送入纵深的太空，洲际导弹也可以把它们送入地球附近的太空。因为有以上的各项条件，于是，以人类的力量拦截有可能撞击地球的天体，便变得越来越可能。

　　科学家非常乐观地估计，只要提前几年预测出有可能撞击地球的天体，就完全可以改变它们的轨道，使其远离地球而去。如果提前几十年预测出这样的天体，用航天器将普通炸药送入太空，轻微地改变天体的轨道，便可以使地球免遭撞击。因此，只要人类更进一步提高自己的观测能力，完全避免小天体的撞击是一件非常现实的事。

　　实际上，科学家对于应对天体撞击地球还有多种考虑方案，有人提出可以用激光让小行星减速，从而改变其轨道；还有人提出可以推动一颗更小的小行星撞击有可能撞向地球的较大的小行星，使其改变轨道。

　　很值得一提的是，美国宇航局正在实施一项防止小行星撞击地球的计划，这一计划称为“怒汉”项目。它是将称为“怒汉”的装有核动力的机器人发射到有可能撞击地球的天体上，而后，机器人像打桩一样把自己固定在天体上，并利用电磁技术将推力始终作用于天体，使天体渐渐地改变其轨道。

　　在谈到天体撞击的问题时，还应考虑月球对地球的威胁问题，即月球要是有一天改变其轨道撞向地球该怎么办？那么，要回答这个问题，首先要介绍的是：总的趋势，月球离地球正逐渐远去，而且在１０亿年之后有可能彻底脱离地球。因此，只有当一颗与月球相当的星球撞击月球才能将其轨道改变到足以撞击地球的方向，但是，月球附近是没有这样的天体的，所以，我们完全不必担心月球对我们的威胁。

　　从太空看，我们的地球是一颗美丽的蓝色星球，它鹤立鸡群，与众不同，在目前人类的太空视野范围内，地球是唯一的一颗生态星球，也是唯一的文明星球，它的美丽是独一无二的。

　　地球的主要组成成分是金属与岩石，而它的表面却主要是海洋，海洋的面积超过地球表面积的７０％，陆地面积则不到３０％。地球不是一个完全规则的球体，它的赤道半径约６３７８公里，比极半径要大２１公里。地球表面的最高山峰是珠穆朗玛峰，海拔高度８８４４．４３米，海洋最深处是马里亚纳海沟，深度约１１公里。因此，地球固体表面总起伏约２０公里。

　　地球内部由地核、地幔和地壳构成，外部则由水圈、大气圈和磁层构成，地球内外各个不同的部分，组成了地球的整体。

　　地球对于人类就像母亲一样，它孕育了人类，哺育着人类。但地球却远不是一个慈母，地震、火山、洪水、狂风不知夺去过多少人的生命，不知让多少人无家可归，并为此痛苦、悲伤。我们深知地球对于人类的重要，深感人类对地球独一无二的依恋，离开了地球人类就无法生存，正因为如此，我们必须考虑地球对人类生存的影响。

　　一、板块运动与地震、火山

　　当魏格纳提出大陆漂移说后，他几乎遭到了学术权威们一致的反对，他孤军奋斗，把自己的一生都贡献给了大陆漂移说。大陆漂移说之所以始终不被人们认可，主要原因有两点，一是当时还没有充分的证据证明大陆确实漂移了；二是不能够解释大陆为什么会漂移。对于前者，魏格纳在生前已有许多收获，他在对古生物的研究中，发现印度、南美和非洲的古生物化石有许多相似之处，如舌羊齿植物化石在印度、非洲与南美洲的相关地层中都有发现，太颌兽与中龙的化石在非洲与南美洲也有发现，而现存的古老生物物种似乎也能证明魏格纳的学说。

　　在对古冰川的研究中，魏格纳也找到了许多对自己有利的证据。在南美洲、非洲南部、印度和澳大利亚都发现了同一时期古冰川的遗迹，而在北方各大陆却没有发现这样的遗迹。

　　但是，这些有利于大陆漂移学说的证据并没有被人们广泛的认可，因为这样的所有证据都可以被同一个理由推翻，这就是“巧合”。

　　在魏格纳于格陵兰岛遇难２０多年后，古地磁学异军突起。

　　岩浆在冷却过程中受地球磁场的影响会被磁化，特别是含铁和镁成分较高的岩浆岩，受磁化程度更为显著，而且这种磁性非常稳定。于是，在对地球古磁场的变化充分认识后，只要知道一块岩石的年龄和它的磁场方向，就可以确定这一岩石在形成时的地理位置，这一点是确定无疑的。

　　古地磁学在对地球各大陆的岩石进行分析后，证实了各区域在不同时期确实处于不同的地球位置与不同的方向。可以说，古地磁学给了大陆漂移说充分的证据。然而，即使这样，一些最顽固保守的学术权威还是不承认大陆漂移的事实，在他们看来，没有什么动力可以推动固定的大陆。

　　早在１９世纪，人们在大西洋海底铺设电缆时就发现，大西洋的中部海底比两侧要浅。在之后对大西洋的考察中，更进一步了解到大西洋中部海底确实存在一条隆起于深海的中央海岭，像亚速尔群岛、阿森松岛就是中央海岭出露水面的部分。

　　美国地质学家赫斯在二战时曾任一艘美军运输舰的指挥官，他在对太平洋底进行回声测探时发现，在东太平洋海底有一条很长的平顶海山。

　　２０世纪５０年代，人们对于海洋的研究更加深入，科学家们最后确认，在世界的各大海洋中，存在一条连贯且长达六七万公里的海底山脉，由于这条山脉在大西洋与印度洋的部分正好位于大洋的中部，因此称为大洋中脊，前面提到的大西洋中央海岭与太平洋的平顶海山都是大洋中脊的一部分。

　　大洋中脊的总长可以绕地球两周，地球上的陆地山脉无一可以比拟，它的高度在１０００到３０００米之间，宽度约１０００到２０００公里，最宽处可达５０００公里，占整个海洋面积的３０％左右，几乎相当于整个陆地的面积，确实可以称得上宏伟壮观，只是深藏于海底，人们无法看见。

　　在对大洋中脊的进一步研究中发现，一般而言，大洋中脊的顶部都有一条很深的裂谷，它可深达１０００到２０００米，把中脊从顶部劈裂为两半，这一现象在大西洋的中脊山脉中尤为明显。而且在中脊附近常有地震与火山活动。通过地震波的测定，发现中脊处地幔顶部的地震纵波波速小于一般地幔顶部的纵波波速，这说明在大洋中脊之下是较热而轻的地幔物质，正是这种物质的不断膨胀升涌，造成了大洋中脊的隆起。

　　对海洋的进一步了解还在于对大洋海沟的探测上，世界上最深的海沟的深度比最高山峰的高度还要大２０００米以上，在各大洋的海沟中以太平洋沿岸的海沟分布最为普遍，落差最为急剧。

　　科学家在对海沟的研究中发现，海沟两侧附近也是地震与火山分布密集的地区。而且海沟的重力值非常低，这是一个很奇怪的现象，因为，本来海水的比重比岩石低，海沟的重力值低一些也属正常，但这就说明组成海沟的物质并不重，重物质向下沉，轻物质则应该往上浮，而这些海沟为何反而沉得如此之深呢？马里亚纳海沟深达１１公里，秘鲁—智利海沟在水平距离仅３００公里范围内，从大陆６０００米的山顶急落入海底达７０００米，落差达到１３公里，是什么力量造成了这样的巨大落差呢？于是，人们很自然想到了，一定有一股力量将洋壳推向海沟，或者有一股力量正将海沟的洋壳往下拉，这股力量必须大于轻物质往上的浮力才能够形成如此深的海沟。

　　在总结了大量的地质勘测与研究资料后，２０世纪６０年代初，赫斯提出了海底扩张说。他认为，地球岩浆的上涌是海洋扩张的动力，大洋中脊的顶部就是地下岩浆上涌的出口，上涌的岩浆在大洋中脊处将洋壳撕裂，并不断地将洋壳推向两侧，而岩浆冷却后又不停地将撕裂口充填上，海洋以大洋中脊为中心向两侧扩张，大洋中脊的隆起，正是上涌岩浆导致的热膨胀的结果。

　　具体分析大西洋的中脊海山，正是地底上涌的岩浆在大西洋中脊的膨胀，把大西洋的洋壳一分为二，西侧是西大西洋和美洲，东侧是东大西洋和非洲与欧洲。不断上涌的岩浆推动着两侧洋壳，使西大西洋洋壳与美洲不断地往西移，东大西洋洋壳与非洲和欧洲不断地往东移，于是，大西洋越来越宽。

　　那么，大西洋中脊推出的空间由谁来承接呢？也就是说，大西洋变宽的同时，一定有其他地区会变窄，变窄的区域是哪儿呢？我们可以从地球另一侧的太平洋找到答案。当大西洋中脊处上涌的岩浆推动大西洋扩张的同时，太平洋中脊处的上涌岩浆也在把中脊两侧的洋壳推着移动，但太平洋洋壳移动的结果与大西洋则不同，由于再没有空间容下太平洋洋壳，于是，在洋壳与陆地的交界处，洋壳选择了向下俯冲，正是在各海沟处，洋壳俯冲进入了地底，并被地幔高温熔化为岩浆。因此，太平洋中脊处的岩浆推动洋壳向两侧移动时，太平洋不仅没有变宽，反而要承接大西洋扩张后的空间，所以，相反却不断地缩小变窄了。

　　正因为上述原因，我们可以看到，大西洋两侧很少发现有海沟的存在，而太平洋周边则遍布着海沟。

　　海底扩张说被之后的海洋钻探和海底磁异常所证实。在过去，人们一直认为洋壳与陆壳形成的年代差不多，但之后的研究表明并非如此。迄今为止，在陆地上发现的最早的岩石为４０亿年，２０亿年以上的岩层在许多地区都可以找到，然而，在对海底岩石进行检测后发现，不论是较老的太平洋还是新生的大西洋与印度洋，其洋壳的年代都不超过２亿年，与陆壳的年代差距十分巨大，而且越是在大洋中脊附近洋壳的年代越新，海沟附近洋壳的年代则老一些。这一切都说明了大洋的扩张起于中脊，终于海沟。

　　由于大洋的扩张不断地将较老的洋壳从海沟处推送入地幔之中，使得海底存留的洋壳总是非常年轻，以至于我们发现的海洋古生物化石只能从陆地得到，而不可能从海洋地壳中找寻。

　　海洋扩张说是大陆漂移说的继承和发展，在此基础上，人们更进一步地提出了板块构造说。科学家认为，地球的岩石圈有几条明确的裂隙，它们以大洋中脊、海沟或者断层作为标志，将地壳分割成许多单元，形成一个个相对独立的板块，这些板块漂浮在地幔的软流圈之上，并在地球内热的驱动下不停地移动，它们张裂或者碰撞挤压，形成高山、峡谷和大河，或者海岭、海沟和岛弧。

　　目前，一般将全球岩石层分为６大板块，即欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印澳板块和南极板块。但对于板块的划分，也有１２个板块的方案，或者１３个板块的方案。另外，在各大板块中又可以划分为许多次一级的板块。

　　地震与火山源于地球内力的作用，因此，地震、火山与板块的构造和运动密切相关，从历史上地震与火山的分布可以看出，板块的分界线与地震和火山的分布是一致的。例如，地震多发的中国台湾省与日本的琉球群岛，就是由于菲律宾板块与欧亚板块碰撞所致，而碰撞形成的北吕宋海槽以东则是吕宋火山弧。地震频发的美国旧金山地区，则是由于太平洋板块与美洲板块作用的结果。

　　板块运动在历史上引发了许多破坏性极强的地震与火山，给人类带来的灾难是持久的，也是巨大的。以火山爆发引发的灾难为例，公元７９年８月２４日，意大利维苏威火山突然爆发，猛烈的灼热气体连同熔岩一起冲上云霄，刹那之间山脚下繁华的庞培城被火山喷发物掩埋。一千多年后人们偶然中发现了这座被埋没的城市，在进行发掘时，还可以看到这个城市的居民的死亡姿态，他们的恐惧和毫无准备的样子清晰可见。１９０２年加勒比海马担尼克岛上的培雷火山爆发，４月２５日火山爆发之初，火山灰和蒸汽直射天空，火山引发的隆隆巨响蔚为壮观，距它１０公里外的圣彼埃尔城的居民，每天都兴致勃勃地观赏这难得一见的景观。然而，５月１８日火山猛然发怒，火山喷发高度突然升至数百米，火山灰中夹杂着大量的有毒气体，以排山倒海之势压向圣彼埃尔，这座繁华美丽的海港城市顷刻间成为一片火海，除一名修鞋匠和一名囚徒之外，全城２８０００人全部葬身于这场灾难。事后了解到，这名囚徒是被关在密闭的半地下室才幸免于难，而看守他的警察则无一幸免。

　　板块活动导致的地震破坏力更强，如１９２３年著名的日本关东地震，造成１４．３万人死亡。而百年以来造成伤亡最大的是中国的唐山大地震，这次地震发生在河北省的唐山市。１９７６年７月２８日是极其炎热的一天，午夜，人们从热浪的烦躁中受到一丝凉风的呵护，刚刚进入梦乡，凌晨３时４２分，震级为７．８级的地震顷刻摧毁了唐山这座工业城市。地震造成房屋倒塌，路基塌陷，桥梁毁坏；附近的大型煤矿矿井塌方，巷道下沉，支撑倒塌，设备被淹，采空区塌陷；有的地方剧毒气体扩散，易燃物品燃烧爆炸。在这次地震中，总共死亡２４．２万人，重伤１６．４万人。

　　地震与火山的爆发还会引发海啸与火灾，１９２３年的东京大地震刚好发生在中午烧饭时分，地震使得炉子倾倒，瞬时导致二三百处起火，又逢狂风大作，火借风势，造成十多万居民葬身火海。

　　有记录以来伤亡最大的一次海啸发生在２００４年１２月２６日，当时，在印尼苏门答腊岛附近的印度洋海底，发生了里氏８．９级的强烈地震，地震引发的海啸导致印尼、斯里兰卡、印度、泰国等十多个国家受灾，连远在彼岸的非洲东海岸都受到了影响。在海啸所波及的地区中，许多都是著名的旅游胜地，此时又正是旅游旺季，来自世界各地的旅游者正云集海滨，却不料灭顶之灾猛然而至。海啸导致的死亡与失踪人数最终超过了２２．５万。

　　地震与火山不论给人类带来过多大的灾害，也不论还会给人类再带来多少灾害，这些灾难主要是影响人类个体与群体的生存与幸福，它们终究不可能给人类的整体生存与幸福构成威胁。

　　相反，我们应该更客观、科学地认识板块活动，没有板块活动就不可能形成高山与河流，没有高山与河流的地球就无法形成生态循环，那样的地球将缺乏生机，没有活力，生物在这样的环境下也难以得到发展与进化。极端地说，如果没有板块的运动，地球表面就会没有任何变化，海水将遍布地表，这就意味着地球上连一块可供生存的陆地都没有，生物将在海洋中永无出头之日，因而也就不会有我们人类了。

　　天文学家在对太阳系的各大行星以及它们的卫星进行研究后认为，地球是太阳系中唯一存在板块运动的星球。以我们的卫星月球为例，它与地球差不多同时期形成，我们可以看到它表面密密麻麻的陨石坑，那都是三四十亿年前形成的。地球也处于与月球相同的环境，但地球表面那些最初形成的痕迹早已难以寻觅，因为它绝大部分表面都已经更新。正是只有地球才独有的板块运动，才使得一个历经了４６亿年的地球，仍然活力无限，也许这正是地球之所以成为生命星球与文明星球的重要因素。

　　事实上，板块运动在给人类造成灾难的同时，也在造福于人类。许多重要矿床的形成就与板块运动密切相关，板块运动导致岩石圈、软流圈、水圈、大气圈之间物质与能量的交换，正是这样的交换形成了可供人类使用的各种矿产。例如，有一半以上的铜矿是板块运动的结果，板块边界在向下俯冲中摩擦产生高温，使得局部被融化，形成钙碱性岩浆，铜便融入到岩浆中，而后随着冷却便形成了斑岩铜矿，这些铜矿再随着板块运动，最后来到陆地，供人类开采。这样的原理不仅可以形成铜矿，还可以形成铁、锡、锌、钨等多种矿床。

　　许多石油矿田的形成与板块运动也有关系，正是由于板块运动为大量有机物质的聚集形成了良好的场所，而后再经过亿万年的演化、酿造便形成了石油矿田。

　　二、气候变化与冰期

　　地球的正常气候变化很有规律，冬天寒冷，春、秋温暖，夏季炎热，这是因为地球各地受太阳光照射不同所致，即使在赤道地区这样的气温差别比较小，但也有雨季和旱季之分。常常有些年份气候有些反常，或者炎热的天气增多，或者寒冷的季节加长，凡属这样的情况都会给人们带来一些麻烦，如全球气温升高有可能造成洪水泛滥、飓风袭扰、疾病流行，或者农业病虫害增多；全球气温降低有可能造成农业减产、牲畜冻死、交通阻塞、雪崩伤人等等。但是，这些对于人类的整体生存都无碍大事，今年农业减产明年有可能就会丰收，而一般的疾病、洪水、雪崩之类的灾害远不可能危及人类整体。至于四季气候的变化更是有益于人类，这样的变化不仅可以丰富人们的生活，而且春种秋收，辛苦了大半年冬季人们可以坐在火炉边安享一段闲静的时光，我们的祖先一直就是这样过来的。

　　然而，任何事物都有一个度，超过一定的限度，本来好的东西就有可能变成灾难，如果一冷就达数万年，或者一热就达数万年情况就不同了。我们地球的表面不仅有一年四季的变化，而且总患长冷长热的毛病，甚至有时长冷或者长热达数千万年，甚至上亿年。

　　７亿多年前地球曾经历过一次十分寒冷的日子，在长达几千万年的时间内冰雪覆盖了大半个地球，连赤道附近都有冰川的痕迹。而１亿年前，地球又经历了一段十分炎热的季节，在几千万年中，两极冰雪融化，南极洲与格陵兰岛温暖如春，恐龙也在这里漫步。

　　地球就是这样经历着时冷时热的变化，科学家在对地球的深入分析中发现，这种变化似乎很有规律，大约每隔２．５亿年左右就有一段很长的寒冷期，并将这种寒冷期称为冰期。事实上，冰期的气温也不是一成不变的，每一个冰期可分为若干个小的冰期，为了以示区别，一般称前者为大冰期，后者为冰期，而在两个冰期之间的较为温暖的时期称为间冰期。目前，我们就是处于“第四纪冰期”这个大冰期中的一个间冰期阶段。

　　人们对冰期的了解是很有限的，除了可以肯定地球上曾经历过许多次冰期这一原则结论外，我们比较了解的就是最近的三次大冰期：一次是５亿年前的前寒武晚期大冰期；一次是２．５亿年前的石炭——二叠纪大冰期；另一次就是２００万年以来，今天还在继续的第四纪大冰期。当然，相关的地质记录以及我们研究得最多的自然是第四纪冰期，因为我们正生活于这一时期。

　　在第四纪大冰期以来的２００万年的时间中，可以分为几个冰期与间冰期，由于我们处在间冰期阶段，因此没有感受到冰期的严寒。

　　距我们最近的一次冰期始于这之前１．８万年，止于前１万年，那时，北半球的格陵兰岛、整个加拿大、阿拉斯加和美国北部、全部西伯利亚和冰岛以及欧洲靠北的大部分地区全部被冰雪覆盖。由于大量的海水转换为冰雪，导致海平面下降达１５０米，白令海峡消失，北美与西伯利亚连为一体；在亚洲，中国东部的黄海、渤海全部露出海面，朝鲜海峡与对马海峡也不复存在，日本列岛与欧亚大陆相连，印度尼西亚也与亚洲连在了一起；在西欧，海水退出英吉利海峡，英伦三岛成了欧洲大陆的一部分；而澳大利亚则以陆桥与亚洲大陆连接了起来。

　　１０万年前的那次间冰期比今天的间冰期要温暖得多，今天大陆的许多低洼地区都被融化的冰雪变成了泽国，中国的华北平原大部分被淹，而今天的塞舌尔、斐济、汤加等岛国以及比利时、荷兰等低地国家则沉入海底。

　　站在更长远一些的角度看，５０００多万年来，地球处在一个逐渐变冷的趋势中。５０００万年前地球的两极是没有冰雪覆盖的，南极大陆与格陵兰都是很适合植物生长的地方，也是各种动物的天堂，随着气候的不断变冷，大约３０００万年前，南极出现了冰盖，２００万年前第四纪冰期的来临，北极也被冰雪覆盖了。

　　为什么地球会交替地出现冰期呢？科学家对此进行了长期的研究，观点很多，而且有很大的差异，以下仅介绍三种观点：

　　第一，由于地球大气成分变化所致。地球的大气主要由氮气和氧气组成，但也有少量的其他气体，如二氧化碳、甲烷、二氧化硫、氢气等。有些气体的含量对于地球表面温度影响很大，如二氧化碳、甲烷都是温室气体，它们在大气中的含量直接影响地球的气温，尤其是二氧化碳，可变度大，相对含量较高，对气候影响更是比较大。科学家在南极钻取冰芯，并对不同时期冰层中的气泡成分进行了分析，可以看出，不同时期大气中二氧化碳的含量与地球气温具有明显的正相关。

　　那么，什么因素可以改变大气中二氧化碳的含量呢？诸如岩石被风化可以消耗空气中的二氧化碳，使二氧化碳含量减少；而火山爆发则可喷出二氧化碳，使二氧化碳含量增加；植物生长吸收二氧化碳放出氧气；而植物腐烂则会放出二氧化碳和甲烷等温室气体。因此有人认为，喜马拉雅山脉从海底的隆起，使大量空气中的二氧化碳与从海底升上海面的岩石发生结合，是２００万年来大气中二氧化碳含量降低，全球气候变冷的重要因素之一。而１亿年前的高温气候，则是因为当时地球各处火山喷发，将大量二氧化碳带入大气中所致，因为，在白垩纪的地层中发现了大量以玄武岩为主的火成岩，这是火山喷发的结果。

　　第二，由于太阳的辐射受影响所致。地表的气温是由太阳供给的，太阳能量辐射的变化自然决定了地球表面的温度。至于是什么因素影响太阳能量的辐射，科学家们观点也多有不同。有人认为，在太阳环绕银河系中心运转的轨道上有一片物质比较稠密的星际云，每当太阳穿越这片星际云时，星际云就会遮住一部分太阳的光辉，虽然在地球上很难用肉眼看到星际云对太阳光线的影响，但它却足可以改变地球表面的温度。持这一观点的理由是，大冰期的周期刚好与太阳环绕银河系中心的周期相吻合，都是２．５亿年。

　　还有人认为，地球环绕太阳公转的轨道为椭圆，其偏心率是变化的，周期约为１０万年，地轴的倾角也在变化，周期为０．４万年，地球岁差也在变化，周期为２万年，正是这几种因素的综合作用，影响了太阳能的辐射。因为根据计算，四次最小辐射总量，刚好与第四纪大冰期中的四次冰期吻合。

　　另外还有人认为，太阳黑子的活动是影响太阳能辐射，并导致冰期的主要因素，因为１６４５年至１７１５年的７０年间，太阳黑子活动偏低，而这一时期全球气候偏冷，处于小冰期，由此可以认定，太阳黑子活动可以主导地球气候。

　　第三，海洋洋流是决定冰期的主要因素。人们从５０００万年来洋流的变化来推断这５０００万年全球的气候变冷，５０００万年前澳大利亚与南极大陆是连在一起的，随着澳大利亚与南极的分离，以及南美板块向西漂移，南极洲成了一个被高纬大洋包围的孤立大陆，较冷的深水洋流环绕南极洲，而较暖的亚热带洋流则避开南极洲流往北方。于是，南极洲越来越冷，并形成冰盖，而冰盖反射热量，将太阳的辐射能反射回太空，以至于全球不断变冷，最后于２００万年前北极也被冰雪覆盖了。

　　关于冰期周期性侵扰地球的原因还有许多观点，但任何一种观点都不能够全面地解释冰期的根本原因，也不能够说服所有的人。很可能冰期是由多种因素综合作用的结果，其中也包括那些我们也许还没有认识到的因素。

　　地球大的气候变化周期，对于人类以及地球整体生态的影响是很大的，但是，却不可能影响人类的整体生存。

　　全球气候是一个渐变的过程，而不是突变，不论是由冷变热，还是由热变冷，其间都至少要历经达千年。如果冰期来临，几百米甚至上千米厚的冰盖突然压向圣彼得堡、奥斯陆、渥太华，当然是一场灾难；如果气温突然升高，南极与北极冰雪突然融化，海洋在一两天之内上升七八十米，大陆沿海低地与许多岛屿突然被淹没，同样也是巨大的灾难，但气候的变化并不是以这样的方式实现的。

　　在冰期来临时，冰盖首先覆盖两极，然后不断从高纬度地区向低纬度地区发展，南北两个半球的高纬度地区都将不适合人类居住，也不适合农业耕种。但是，随着全球冰雪的不断增加，海水则会不断后退，许多浅海将露出水面，成为可供农业耕种和人类居住的地方。而较冷的海水更易于溶解氧，因而更有利于海洋生物的生长，南极地区之所以成为鱼虾的天堂，原因就在如此。鲸鱼、海豹、海象、企鹅能够生存于极地，也是依赖了丰富的海洋生物作为食物生存的。

　　当气候不断变得炎热，两极冰盖融化，海平面上升，海水不断侵蚀沿海低地，似乎可供人类生存的空间变小了，可供耕作的农田变少了，其实并不如此。当冰雪融化、气候变暖，南极大陆与格陵兰岛都会变成适合耕种和居住的地方，而西伯利亚北部、加拿大北部，以及斯堪的纳维亚北部，原来是环境恶劣的地区，这时都会变成气候宜人的好牧场和好农庄。陆地的增加还包括原来长期被上千米厚的冰盖压沉海底的土地，当冰雪融化后，它们会不断上升，最后升为陆地。而且气温升高适合陆上植物的生长和陆地动物的繁衍。

　　由此可以看出，气候的变化可以使各方面基本保持平衡，不论气温升高还是降低，可供人类使用的陆地面积不会有太大的改变，地球的生态环境也不会受到太大的破坏。

　　如果我们把情况考虑到极致，像７亿年前的冰期那样，连赤道附近都有冰川存在时，人类的整体生存也不会受到危机。科学技术的发展今天已经可以做到，在寒冷的冰雪冬天都可以运用温室大棚生产出新鲜的蔬菜与水果，仅凭这一点，我们就有信心认为，冰期不可能危及人类的整体生存。

　　事实上，正是第四纪冰期的２００万年来，人类从灵长类到能人、直立人，并最后完成了向现代智人进化的里程。为了抵御冰期的严寒，动物身上进化出厚厚的皮、长长的毛，而人类身上的体毛却越来越少，因为他们学会了用兽皮作为简单的衣服，学会了用火来取暖。

　　我们勇敢的祖先，面对严寒，他们没有选择非洲赤道温暖的求生环境，而是走向亚洲、走向欧洲，虽然这里更为寒冷，条件更为恶劣，但人类的祖先勇往直前。

　　正是冰期的寒冷，导致冰雪覆盖南北两个半球的高纬度地区，海洋水位下降１００多米，使澳大利亚与亚洲大陆的陆桥形成，使白令海峡消失，于是，人类通过陆桥进入了澳大利亚，又越过白令海峡进入了美洲，从此，人类的足迹遍布全球。

　　在寒冷的第四纪冰期里，许多生物都经受不了严寒的考验逐一灭绝了，而人类却在与大自然的抗争中不断发展壮大，完成了地球生物史上最伟大的进化。那样原始、那样艰难的条件都没有毁灭人类的祖先，我们没有任何理由相信面对下一次冰期，已经拥有高度智慧和先进科学技术的现代人类，会屈服于严寒而遭受灭绝。

　　３８亿年前地球上就有了低等生命，５．３亿年前大型复杂生命出现在海洋，４亿年前各种生物全面来到陆地，这期间地球经历过多次冰期，由于不适合环境，许多物种遭受灭绝，但是，生命却一直延续到今天，从未完全间断。而今天的地球拥有从来没有过的智慧与文明，仅从这一点便可以佐证，冰期没有什么可怕。

　　三、地磁消失

　　太空中充满了宇宙射线，我们用肉眼虽然看不见这些射线，但通过相关仪器便可检测出来。我们知道，太阳的光辉对于人类是必不可少的，但太阳辐射中的许多带电粒子对于地球生物却十分有害，然而，太阳射线的能量相对于宇宙射线则要低得多。

　　宇宙射线是来自宇宙空间的各种高能粒子，有质子、α粒子、电子以及各种高能光子等等，它们以接近光的速度无时无刻不在攻击我们的地球。

　　如果人类或者其他生物直接受到宇宙射线的攻击是非常危险的，那些高能粒子可以直接穿透人体细胞，不仅会杀死细胞，还会杀死或者改变人类遗传基因。如果这样的破坏不太严重，人体的活性细胞和基因可以慢慢战胜和取代那些遭受伤害的细胞和基因，就如同多数战胜少数，强健战胜孱弱一样。但是，这样的攻击如果很强烈，遭宇宙射线破坏的细胞就不能够被健康的细胞所弥补，从而患“辐射病”。癌症就是被改变了基因的细胞无休止复制生长的结果，长期在太阳光下照射很容易患皮肤癌，就是太阳射线或者宇宙射线破坏细胞核中的基因分子所致。如果宇宙射线破坏的是受精卵，就会出现畸形婴儿，或者死婴。

　　但是，一般宇宙射线对人体伤害并不大，原因是地球表面有三层阻挡宇宙射线的屏障。第一层屏障是地球表面的大气，这也是最有力的一道屏障。地球大气层很厚，当宇宙射线以极高速度“探访”地球时，必然要与大气中的分子和原子发生撞击，这样的撞击不仅会产生新的粒子，而且每次撞击，能量都会受到很大的消耗，当粒子最后到达地表时，能量已经变得很低，对人体的伤害能力也就非常小了。

　　另外一道屏障是地球的磁场。地球是一颗带有磁场的星球，在太阳系的所有四颗类地行星中，它的磁场强度是最高的。当宇宙射线穿越磁场时，需要用能量克服磁场的作用，因此，宇宙射线穿越磁场便会损失能量，一些能量较低的宇宙射线在还没有穿透磁场时，便被地球磁场所俘获，它们会绕磁力线旋转，并顺着磁力线方向从南极到北极，又从北极到南极。美丽的极光就是在地球磁场作用下，太阳粒子和宇宙射线与极地大气中的分子和原子撞击而发出的。地球磁场对宇宙射线的屏障作用，仅次于大气层对地球的保护。

　　地球上空还有一层对宇宙射线的屏障，这便是主要来源于太阳的行星际磁场，这一磁场在地球磁场外围又形成了一层屏障，它包裹着地球，其作用与地球磁场的作用是类似的，可以消耗宇宙射线的能量。

　　我们这里要说的是有关地球磁场的问题。地球磁场不仅可以抵御宇宙射线的攻击，也可以抵御太阳射线的攻击，太阳风携带的太阳粒子长驱直入，在遭遇地球磁场后不得不分流开来，绕地球而过。宇航员在太空可以非常清晰地观察到地球磁场抗击太阳风的景象，地磁场在面向太阳一侧，被太阳风压缩成弓形，太阳风绕过地球磁场后形成一条长长的磁尾，远远超过了地球与月球之间的距离，就像彗星的彗尾一样。地磁场被太阳风的压缩程度视太阳风的强度而定，当太阳耀斑爆发，太阳风十分强劲时，地磁场被压缩得最为显著。

　　地球磁场对于地球生命的保护是很重要的，但在较长的时间尺度内考察，地球的磁场并不稳定，它时强时弱，有时南极变北极，北极成南极，又有时磁性完全消失，使地球完全失去磁场的保护。要思考地磁消失对人类的影响，我们首先必须了解地磁场形成的本质。

　　１１００多年前中国人就了解到物体的磁性，并在此基础上发明了指南针，以后指南针被广泛地应用于航海。为什么指南针的指针始终指着固定的南北两个方向呢？人们长期不能揭开谜底，于是传说，在遥远的北方有一座磁体大山，它的磁性极强，以至于全世界的磁石都受它磁力的吸引。而且传说，只要有船只接近它，磁山就会把船上的铁钉吸走，使船解体。

　　以后探险家带着罗盘在北极探险时，确定了磁北极的位置，在那里，指北端的指针垂直向下。而后进一步的探险，人们又找到了磁南极的位置。探险的结果说明了根本没有什么磁山存在，地球的磁场来源于地球内部，而且整个地球就是一个大磁体。

　　有了这一基本结论后，人们研究的重点便放在了地球的内部构造上。根据万有引力定律，科学家于１８世纪末测得了地球的质量，并了解到地球的密度很高，因此地球不可能仅仅只是由岩石组成，应该有大量的比岩石密度大得多的物质存在。受太空陨星许多是由铁、镍金属所组成这一事实的启发，科学家认为，地球内部一定有大量的铁、镍等重金属。

　　１９世纪末，科学家在对地震波的测定中发现，当地震波传播到地底２９００公里深度时，横波完全不能通过，由此确定这里的物质有一部分一定是液态的。这就是说，地球内部的铁镍金属并不完全是固体，而有一部分是呈高温熔融状。

　　在确定了地核主要是由铁镍金属所组成之后，有人似乎就想确定它们是地球磁场的载体，但这种妄加定论是不科学的，因为物质的温度达到一定高度后磁性就会消失，这一温度对于铁是７６０℃，对于镍是３５６℃。而作为地核呈熔融状的铁和镍其温度必定远高于此，因此，铁镍地核不可能直接带有磁性。

　　２０世纪３０年代末，科学家对地球磁场作出了合理的解释。在物理学中我们都知道电和磁是可以相互感应的，并被称之为电磁效应，即电可以感应磁，磁也可以感应电。受地球较快的自转作用，液态的铁镍金属在地核中是以旋转的方式在运动，这就好比一股巨大的电流在地底流动一样，这股电流必然会产生强大的磁场，这就是地球磁场。

　　今天地磁的南、北极与地轴的南、北极并不完全吻合，它们之间相差约１６００公里，而且磁极点还在不断变化，地磁场的强度也在不断变化。在对古地理进行研究后发现，地磁场呈这样的规律在变化：地磁极的位置与地轴极的位置相距不会太远，地磁场强度在经过最强点后会慢慢转弱，到一定点后磁场会短暂地消失，而后磁场又会恢复，并逐渐变强，但磁极方向则会颠倒过来，即原来的北极变成了南极，南极则变成了北极，如此往复。在过去的７０万年间，地球的磁场方向一直是今天这样，但再过去的４５万年则是反过来的。在对最近１亿年的地磁场进行研究后发现，平均４０万到５０万年地磁极就会翻转一次，最短的翻转时间仅５万年。

　　对于磁极翻转现象现在已经有合理的解释，这是因地核的熔融态铁镍金属流动方向发生变化所致。地核的铁镍熔液不会总朝一个方向流动，当流动方向反向时地球的磁极自然就会翻转过来，而流动方向改变过程中的临界停顿点，也就是地磁消失的那一较短的时期。由于地核的铁镍熔液流动方向受地球自转方向左右，因此磁极不论朝向何方，均不会偏离地轴两极太远。

　　这里我们关心的并不是地磁极翻转到哪一方向的问题，只要有地磁场，人类就有地磁场的保护。我们最关心的是在那个翻转的临界点上，当地磁场处在一个短暂的消失阶段，地球完全失去了地磁场的保护将会是一种怎样的情况。

　　有一点我们有十分的把握可以肯定，在正常情况下，有地球大气层的保护，宇宙射线与太阳粒子不可能在短暂的地磁消失阶段给予人类致命的杀伤力。因为在人类进化的６００万年中，地球磁场曾多次短暂地消失过，人类的进化至少没有受到大的影响，地球上的生物也没有受到大的影响。科学家通过对地球大气阻挡宇宙射线和太阳辐射的研究，也得到了相应的证明，这就是短暂的地磁消失，在正常情况下对人类生存的影响不会是决定性的。

　　可是，非正常的特殊情况会是怎样呢？因为在人类生活于地球的未来几十亿年中，许多特殊情况都有可能出现。

　　为此，我们需要了解宇宙射线的来源。宇宙射线的最主要来源是银河系中的超新星爆发，一颗有相当规模的超新星爆发，所释放的宇宙射线的强度，是太阳这样的恒星释放射线的许多亿亿倍。脉冲星和一些大的恒星也是宇宙射线的来源，但相比超新星爆发则要弱得多。这样的射线释放后，大部分在撞击其他原子和分子后消失了，还有一部分飞出了银河系，剩下的部分一些在经过银河系磁场与星球磁场加速后能量变得更高，另一些则会被星球磁场所俘获。那些被加速的宇宙射线，经过银河系磁场作用后呈曲线运动，并被均匀地分布开来，就宇宙射线在银河系的整体密度而言，基本上是均匀的。

　　那么，如果一颗超新星在距我们并不远的范围内发生爆炸是怎样的情况呢？这里可以进行具体假设，如果一颗这样的超新星在距我们２５光年的地方爆炸，它的光和热将不会对人类产生很大的影响，但它辐射的宇宙射线情况就要严重得多。超新星爆发会使地球上空宇宙射线的强度在二到三个星期之中比正常情况高出许多倍，如果我们的宇航员那时正在月球或者火星这样缺乏保护的星球上执行任务，其生命就有可能受到威胁。

　　但是，在地球上我们还是不用害怕，有专门研究表明（之前已有介绍），只要超新星的爆发距离地球超过２５光年，有地球大气、地球磁场和太阳磁场的保护，这样的高强度宇宙射线也不会很大程度地危及人类的生存。可是，如果这时候刚好赶上地磁场短暂的消失，情况就要严峻得多，因地磁场的消失，地球将会遭受太阳粒子与宇宙射线的双重攻击，仅有地球大气与太阳磁场将不足以抵御这样的攻势。因此，这一安全距离看来要提高到３０光年左右。而且，从今天的地磁场的变化情况可以知道，在今后的１万年内，地磁场免不了有一次短暂消失的过程。

　　在未来１万年内，最有可能爆发的距我们较近的超新星是参宿四，但它距我们在６００光年之外，即使它的爆发刚好与地磁场短暂消失吻合，如此大距离产生的宇宙射线，我们地球的大气和太阳磁场完全可以把它消解到足够安全的范围。

　　实际上，在３０光年范围之内我们并没有发现超新星爆发的可能，而且按美国天文学家萨根计算的超新星爆发的概率（之前已经介绍），在３０光年范围内爆发超新星的机会上百亿年才可遇一次，而这一次又刚好赶上地磁消失，其机会实在是太小太小。

　　如果真的那么碰巧我们也不用害怕，第一，有地球大气与太阳磁场这两道屏障，在这样距离内的超新星爆发构成的宇宙射线，经过了削弱后不会对人类的整体生存构成威胁；第二，超新星爆发产生的强宇宙射线持续时间不会很长（也就二三个星期），而且超新星爆发事先应有征兆，只要做好妥善安排，完全可避免强宇宙射线的伤害，因为我们居住的房屋的外墙和房顶，都是可以阻挡宇宙射线的屏障，只要不暴露于室外，注意对所住的房屋进行适当处理，就不会被强宇宙射线所伤害。

　　地外生命是指除我们地球人之外的其他星球的智慧生命，也就是我们通常所说的外星人。外星人入侵是人们热衷谈论的话题，许多科幻电影借人们的好奇心，更是大肆渲染地外生命入侵的危险。那么，如果真的有地外生命入侵，无疑对于人类可能是一场毁灭性灾难，因为在地外生命眼中，地球人完全是另类生物，也许正如人类对待普通动物一样，他们对于人类也不会给予任何同情和人道，屠杀的残忍性甚至超过殖民主义者针对印第安人以及希特勒针对犹太人。当然，也可能地外生命会很友善地对待地球人，他们来到地球并不是为了占领，而是为了旅游和友谊，或者是为了好奇。但不管怎样，在对待地外生命的态度上，提防地外生命的入侵与杀戮，远远比寄希望于地外生命的友好重要得多，决不能一厢情愿想当然地寄希望于地外生命对我们的友好。正因为如此，在分析有可能威胁人类整体生存的各因素中，应该考虑地外生命的威胁。

　　但是，迄今为止我们一直没有发现地外生命存在的任何证据，在对地球的各种考古发掘和地质勘察中，也没有任何确切的证据说明地外生命曾经造访过地球，一切关于地外生命的问题，只是停留在人们的主观想像中。

　　即使如此，我们也有充分的理由要求自己，站在人类亿万年的长远角度，对于地外生命的威胁理应认真对待。

　　由于至今为止，我们所了解的智慧生命只有地球人，除了从落入地球的个别陨石中发现有微生物的痕迹之外，再没有任何其他的地外生命存在的线索。因此，只能通过研究我们地球人，以此来推断地外生命存在的可能；地外生命有可能存在的宇宙区域，以及地外生命对我们有可能形成的威胁。

　　一、地球生命的孕育

　　现代航天技术和天文观测技术，已经有足够的能力对太阳系各行星与它们的卫星进行近距离观测，以及较深入和全面的科学分析。大量的资料表明，至少在太阳系，仅仅只有我们所在的地球才有复杂生命生存的条件，也只有地球才有复杂生命的存在。那么，是什么赋予了地球创造生命的力量呢？要回答这个问题，还得从天体撞击说起。

　　天体撞击是地球形成要经历的必然过程。许多小行星、陨星和彗星的内部都含有水分子，当它们相互撞击并形成更大的天体时，这些水分也相应地被带到了这个天体上。撞击的中后期地球的雏形已经形成，并积聚了大量的水分，撞击导致的火山和岩浆流所产生的高温将水分蒸发，并伴随着二氧化碳气体喷向天空，水蒸气在高空冷却凝结成雨水落向地面，将地面的熔岩进行冷却，地面的高温熔岩又再一次将雨水蒸发喷向天空，这样循环往复，其过程持续了许多年。终于小天体撞击次数越来越少，地表温度越来越低，大量小天体所携带的水分的累积形成了海洋，而二氧化碳气体却留在了天空，这就是地球早期的大气。

　　二氧化碳是不能哺育复杂生命的，而且还会产生温室效应，使地球获得的太阳热量无法散出，地球温度会变得越来越高，一切生物链不可能在这样的高温环境下形成。氧气作为一种非常活跃的气体则是复杂生命必不可少的元素，要形成复杂生命，必须要用氧气代替二氧化碳。

　　在海洋形成后不久，海洋中就有了微生物，最早的微生物诞生于约３８亿年前，也就是说在地球形成仅几亿年后就有了简单生命。之后，大量的藻类生物出现了，正是藻类生物吸收了二氧化碳并且放出氧气。

　　当时，藻类生物在海洋中十分普遍，难以理解的是，这种吸收二氧化碳释放氧气的过程长达３０多亿年，直到５．３亿年前，到了地质年代中被称为寒武纪的年代，这一过程才告一段落。为什么需要长达３０多亿年的氧气生产期呢？这是因为地球上需要氧气的地方太多了，如氧遇到大部分金属都会产生氧化反应，氧化铁、氧化铜、氧化铝都是这些元素与氧的结合物，藻类生物释放的氧气首先要满足这些氧气的消耗者。

　　地质考察中，在寒武纪的岩层里发现了大量的不同形态的复杂海洋生物，这些生物似乎是同时出现在了广阔的海洋中，这一现象称为寒武纪生物大爆炸。我们知道，动物是需要氧气才能够生存的，因此，寒武纪一定是一个氧气生产与消耗产生顺差的年代。大量藻类生物吸收二氧化碳放出氧气，地球上的许多氧气需求者已经获得足够的氧气后停止了再索取，多余的氧气正是催生寒武纪生物大爆炸的先决条件。

　　然而，此时的生物一直仅存于海洋中，陆地则是一片死寂。又过了１亿多年，大约距今４亿年的时候陆地上才出现生物，而且动物与植物是同时来到陆地的。

　　如果说动物必须有氧气才能生存的话，植物的生长却是吸收二氧化碳放出氧气，因此，早在海洋生物出现后不久，陆地就应该有了植物，然而，为什么植物与动物选择了同一个时间才从海洋姗姗来到陆地呢？科学研究已经表明，地球大气上空的臭氧层也正是在距今４亿年的时候形成的，这一时间与生物走上陆地的时间刚好吻合，这是一种偶然的巧合吗？

　　太阳的光辉被形容为生命的第一元素，如果没有阳光的照耀与温暖，生命便不可能出现，但是，太阳释放出的毕竟是核能，它的光辉中不仅有我们所需要的温暖，还有很大一部分是对生命杀伤力极强的射线，如紫外线、Ｘ射线、γ射线等等，如果宇航员没有防护装置，在太空面对太阳会很快被太阳射线杀死。

　　大气是一种吸收有害射线的保护层，但是普通的含氧大气层对于有害射线的吸收是远远不够的，在４亿年前，由于氧气的收获多于消耗，在地球的上空形成了臭氧层。臭氧对于有害射线的吸收能力特别强，虽然它相对大气的比例很小，但这已经足可以抵御有害射线对生命的伤害，没有臭氧层的保护，一切生命只能永远躲藏在海洋中，依赖海水的保护生存。

　　我们有一个很好的生命“盾牌”，作为卫星的月球环绕地球运转，不知为地球挡驾了多少外来天体的袭击。同时，在地球的外围有一系列的大行星与地球一样围绕着太阳旋转，如木星、土星、天王星、海王星，它们的质量比地球大得多，正是它们的巨大引力把太阳系内圈的小行星吸引出去，而地球作为一颗较小的行星，则可以避免被地外天体撞击的麻烦。曾有科学家断言，如果太阳系没有这些地球的保护者，地球上也许永远不会孕育出智慧生命。因为，智慧生命孕育的时间十分长，要是每当智慧生命快孕育成功时就来一次较大天体撞击的全球性灾难，过去的所有努力便会前功尽弃。

　　近年，人类在对宇宙的探索中，重点对我们的邻居火星和金星进行了研究，人类的探测器已经登陆过这两颗星球，也近距离地多次在空中对它们进行过观测。

　　观测结果表明，虽然火星离太阳的距离只比地球远三分之一，但是，火星表面的平均温度却低于－６０℃，即使在白天太阳直射的情况下，火星地面温度也低于－２０℃，在这样的低温下当然不可能有复杂生命的存在。但是，火星两极却有很厚的冰层，而且火星表面上有干涸河床的痕迹，这种干涸河床的存在，说明火星上曾经有过流动的水。这些水存在的原因，到底是因为小行星撞击的高温融化了表面的冰层，还是火星曾经也有过较高的温度呢？目前还不得而知。

　　但是，由于火星的直径只有地球的一半，它的质量只有地球的不到十分之一，如此小质量的星球是很难抓住外围的空气的，因此，火星表面只有一层极其稀薄的空气，密度还不到地球表面大气密度的百分之一，主要成分为二氧化碳。在最早的观测中发现，火星表面经常有颜色的变化，人们还以为这是火星人种的庄稼四季变化所致，通过近距离观测后才了解到，由于火星质量小，自转快，表面经常有沙尘暴肆虐，这些沙尘暴以每小时几百公里的速度狂奔，有时甚至覆盖整个星球，因此，火星的环境是不宜生命生存的。

　　金星是和地球条件最相似的一颗行星，它的直径只比地球略小一点，重量是地球的８０％，离太阳的距离只比地球近了四分之一。然而，如果把地球比作天堂的话，金星却是实实在在的人间地狱，它表层温度高达５００℃，没有水，一层厚厚的二氧化碳大气比地球的大气压高了九倍，在金星表面，到处都是被火山岩浆侵蚀过的痕迹，任何生命都不可能在这里存活。但是，我们却在金星表面发现了曾经有浅海存在的痕迹，这些浅海大约是在３０亿年前消失的。

　　为什么像金星这样和地球条件如此相似的星球，都无法形成孕育生命的条件呢？而且，仅就简单的自然环境而言，如此相近的两颗星球其环境竟有天壤之别。人们在对此进行深入研究后作出了很多解释，其中两种观点被大家认同度较高。第一种观点认为，金星比地球距太阳近四分之一，在３０亿年前，当太阳温度升高时，将金星的海水蒸发到太空中去了。也就是说，正是因为金星和地球离太阳相差仅仅四分之一的这一距离，彻底改变了两颗星球的命运。

　　另外一种观点认为，这两颗星球不同的命运主要并不在于与太阳的距离，而是金星自转太慢，不能产生磁场，而地球中心的金属岩浆受较快自转速度的作用使地球产生了磁场，这就为两颗星球后来的命运埋下了伏笔。一些科学家认为，磁场对于星球的演化乃至生命的孕育起着决定性的作用，它能够阻止太阳风和宇宙射线对生命的伤害。金星早期和地球一样也经历了小行星的碰撞，同样也一起形成了海洋，并出现了二氧化碳的大气层。但由于金星没有保护自己的磁场，太阳风和宇宙射线的极强杀伤作用，使藻类甚至细菌都无法在金星上生存，因此，金星的海洋中没有像地球一样出现藻类生物，因而没有一个吸收二氧化碳并释放氧气的系统。于是，二氧化碳的大气越积越厚，温室效应越来越强，表面的温度也就越来越高，以致３０亿年前金星的海水全部被蒸发，直到今天温度高达５００℃，成为名副其实的地狱星球。

　　火星也没有磁场，原因并不是它的旋转速度，实际上，火星的旋转速度比地球还快得多，但由于它的体积太小，以致中心没有岩浆，因此火星没有磁场的保护。而且火星表面空气稀薄，缺乏阻挡太阳粒子和宇宙射线的有效屏障，如果火星上曾经有过复杂生命形态的话，也应该早被灭绝了。

　　航天员在太空观察我们居住的这颗行星的时候，发现地球是蓝色的，非常美丽，它与众不同，鹤立鸡群，就像沙漠中的一小片绿洲。几十年来，科学家们在进行了许多的探测与研究后，深感复杂生命形成的条件之苛刻，当他们对过去的所有观测与研究成果进行归纳整理，并进行了一系列论证之后，很多的人将思路回归到了一个最简单的起点，那就是地球只是宇宙的一个偶然，即：在茫茫宇宙中的一个极其偶然的星系的一个极其偶然的恒星周围的一个极其偶然的行星上，在漫长的宇宙时间的一个并不太长的若干亿年中，发生了一系列极其偶然的事件，正是这一系列的偶然，形成了一个极其适合生命孕育的环境，从而产生了一个创世纪的生命奇迹——人类诞生了。

　　然而，我们并不甘于这种解释，因为有一点科学结论是肯定的，只要有足够长的时间和足够的条件，物质的运动就一定可以孕育出生命，乃至像人类这样的智慧生命，只不过这样的时间要求的太长，这样的条件要求的太苛刻，以至我们还不能准确预知，在宇宙的某一个方位是否还会有生命创造的奇迹。

　　二、孕育智慧生命必备的条件

　　（一）有可能孕育智慧生命的恒星系统

　　智慧生命的孕育所需要的条件是极其苛刻的，首先，必须依托一颗稳定、和善且持久燃烧的恒星。同时，所需要的行星必须具备许多许多的条件，也需要许多许多次的偶然机会，还需要很长很长的拓荒孕育时间。依我们目前的能力而言，还远远不可能就这一系列的条件，对太阳系外星球进行逐一论证。但是，我们却可以开列出一些必备的条件。需要说明的是，这些条件是必要条件，但并不是充分条件，没有这些条件肯定不能够孕育出智慧生命，而有了这些条件也并不一定就能够孕育出智慧生命。因为，智慧生命的孕育还有许多我们并不完全了解的因素。那么，首先让我们来分析孕育智慧生命所必备的恒星条件。

　　孕育智慧生命所依托的恒星必须符合以下几方面的条件：

　　１、必须是在主星系上的恒星，也就是正在进行氢核聚变的恒星。只有在主星系上的恒星，燃烧才比较稳定，也才能够保证可供生命孕育的足够长时间，如果恒星离开了主星系，变成红巨星或者白矮星，这种变化过程必然伴随剧烈的环境变化，使周围行星上的生态完全遭到破坏，生命不可能在这样的环境下存在。

　　２、大恒星系统不能孕育生命。恒星质量越大，其引力导致的内部热核反应越剧烈，恒星停留在主星序上的时间越短。我们知道，太阳在主星序上已经停留了５０亿年，地球也已诞生了４６亿年，而人类完成自己的进化仅有几万年，也就是说，地球孕育智慧生命用了４６亿年时间。其他星球对智慧生命的孕育也许要短，也许更长，在没有比较的情况下，我们只能假设其他星球上智慧生命的孕育与地球人所需时间不相上下。由此可以推断，在一个比太阳质量大得较多的恒星系统，是不可能有智慧生命存在的。甚至稍大一些的恒星周围也不能孕育智慧生命，例如，一颗相当太阳质量１．２倍的恒星在主星序上的时间仅３０多亿年，按地球人的孕育期，这样仅仅略大于太阳的恒星都是不合格的。

　　３、一颗较小的恒星周围也不可能有智慧生命的存在。小的恒星虽然停留在主星序上的时间足够的长，但是，恒星越小，发出的光和热也相应越小，生命是依靠恒星的光辉才能够生存的，一颗发光发热太小的恒星，其行星必须靠得很近才能够获得生命所需的光辉。但是，当行星太靠近恒星时，恒星的引力则会将行星的自转极大地减慢，从而使一个面长期面对恒星接受恒星的烘烤，而另一个面则长期处于黑暗的寒冷之中，在这样的行星上也不可能会出现复杂生命。

　　另外，当一颗恒星小到只是红矮星时，红矮星表面很不稳定，经常会产生巨大的耀斑，放射对生命极具杀伤力的射线，这样的恒星系统是不适合生命的生存的。

　　４、一颗完全合适的，并且停留在主星序上的恒星，还必须经历了数十亿年停留于主星序的历史，才有可能在其系统孕育出智慧生命，因为智慧生命本身就需要几十亿年的孕育时间，如果一颗很合适的恒星，在主星序上停留的时间不是足够的长，也不可能有智慧生命的出现。

　　５、由于智慧生命生存的行星必须是固体的星球，必须有碳、氮、氧、铁、硅等元素，而且生命本身就离不开碳、氧、氮等重元素，因此，贫金属的恒星系统也不可能产生生命，要确定一个恒星系统是否有可能出现智慧生命，还应对这个恒星系统的金属性进行测试。这同时也说明，第一代恒星肯定不可能有智慧生命，因为重元素是由大恒星生产出来，并通过超新星爆发的方式撒播到宇宙中的，只有二、三代之后的恒星才可能具有富金属性。

　　６、在宇宙中存在许多双星和三合星，也就是两颗或者三颗恒星靠得很近，这样的恒星周围也不可能产生生命。因为在这样的系统中，每颗恒星都会用自己的引力争夺系统中的行星，而生命孕育的时间很长，当一颗行星围绕一颗恒星运转一段时间后，也许生命正在形成时，却被另一颗恒星拉走了。然而，一颗在这个恒星体系中适合生命生存的行星，在另一个恒星体系中则不一定适合生命生存，一颗行星同时在两个恒星体系中都适合生命生存的可能几乎是不存在的。而且在行星轨道变化的过程中，行星表面环境必然会伴随着极大的改变，这种改变会破坏掉所有的生态系统。

　　另外，由于双星或者三星的引力相互影响，即使周围有大量可以形成行星的物质，这样的物质在靠得很近的二、三颗恒星的引力作用下，则难以凝聚成一颗较大的行星，而是以大量的小行星、陨星等形式存在。

　　７、不能距大恒星靠得很近。因为大恒星演变的晚期会以超新星爆发的形式终结自己的生命，智慧生命在还没有进化到高度文明的时候，是没有能力防范超新星爆发带来的强烈热辐射与宇宙射线危害的。另外，也不能靠近中等质量的密近双星，因为中等质量的密近双星也会形成超新星爆发。

　　（二）有可能孕育智慧生命的行星

　　有一颗合适的恒星，只是具备了智慧生命孕育的一个条件，再有一颗合适的行星，这是孕育智慧生命必备的另外一个条件，这一条件比恒星需要具备的条件很有可能还要困难。以太阳系为例，所有的行星中仅有地球具备智慧生命孕育的条件，连各项条件很接近地球的金星和火星都根本无法满足生命生存的环境，那么，行星必须满足怎样的条件才能具备孕育智慧生命的需要呢？

　　１、行星必须足够的大，可以“抓住”大气。一颗较小的行星是不可能靠引力“抓住”足够的大气的，正如火星表面只有稀薄的大气，月球表面几乎没有大气一样。大气不仅是复杂生命生存的必备条件，而且足够的大气就像给行星表面盖上了一层被子，能够保证星球表面的温度处于较稳定的状态。水星表面没有大气，白天在太阳的照射下温度高达４００～５００℃，晚上则会降至－１００℃以下，如此大的温差完全不利于生命的生存。

　　２、行星的大气必须是二氧化碳和氧气，并应该还有氮气。二氧化碳是植物生长必备的气体，氧气则是动物呼吸必备的气体。氮气也非常重要，它和碳、氧构成了生命的必备元素。宇宙中大量存在的是氢和氦，有二氧化碳或者氧气的行星是不多见的，而氢和氦的星球则随处可见。按照大爆炸理论，宇宙形成之初最早的元素只有氢和氦，以及极少的锂、铍、硼。

　　３、行星必须是一颗金属元素为主的星球。在天文学看来，除了氢和氦之外的重元素都被认为是金属元素，只有金属星球，才可能是一颗可供生命立足的固体岩质星球，太阳系中的水星、金星、地球和火星就是这样的星球，而木星、土星、天王星和海王星则是由氢和氦组成的液体星球，生命不可能在这样的星球上生存。

　　４、这颗行星必须是在距离恒星合适的位置。稍远获得的恒星光辉不够，过于寒冷不利于生命的生存；稍近获得恒星的光和热又太多，过热也会杀死生命。在天文学上，对于这一不远不近恰到好处的距离称为生命带，地球正是位于太阳这一恒星系统的生命带上，稍远的火星和稍近的金星可能都已经偏离了生命带。

　　生命带的宽度很难确定，视每颗恒星的不同而不同，即使在我们所生存的太阳系，也不能够确定生命带有多宽，可以肯定的就是地球是处在生命带上，因为地球上有生命和人类。

　　５、行星环绕恒星运转的轨道偏心率不能太大。如果偏心率太大，成扁椭圆轨迹，近日点距恒星太近，非常热，而远日点距恒星又太远，非常冷，生命将无法在这样的环境下生存。

　　６、行星的自转轴不能太倾斜。如果太倾斜，就会像天王星那样躺着旋转，因此，任何一个面都总是半年白天半年黑夜，这实际上也是半年夏天半年冬天，在夏天里阳光直直地烘烤达半年之久，温度高达数百摄氏度，在冬日里，半年时间没有丁点光线，温度低达零下２００多摄氏度，生命在这种环境下是不适合生存的。

　　７、一颗行星上要孕育出复杂的生命还有许多别的条件，有些是一定必须的，有些则可能是必须的，根据对地球以及太阳系的类地行星的研究，这些条件包括很多。例如，一般认为，行星上应有水就是必须的，没有水的星球生命将无法生存（但关于这一点现在也有不同的看法，地球生命的代谢是氧气—水体系，有人推测有些星球上的生命也许会是氮气—液氨体系，或者别的什么物质体系）。

　　又如：具备合适的磁场可能是必须的，因为，磁场能够防止宇宙射线和恒星释放出的有害射线对生命的伤害。那么，要有行星磁场，首先必须是一颗中等大、且核心有金属岩浆的行星；同时，行星必须有较快的运转速度。但是，运转速度太快了也不行，运转太快行星会很不稳定，火山遍布、地震猛烈同样不适合生命生存。

　　再如，在距离孕育生命的行星的外围轨道上应有一系列的大行星，也是可能必须的。因为大行星能够把许多有可能撞击生命行星的小天体吸引出去，给这样的行星创造一个稳定的孕育生命的安全环境。有人测算，如果在太阳系的外围轨道上没有木星、土星、天王星和海王星，导致恐龙灭绝的小行星撞击事件就不是数千万年一遇了，而是几十万年就会出现一次。人类的进化用了１０００多万年的时间，如果地球频繁地遭遇小行星撞击，那么，还没等进化到高度智慧的人类时，相关生物就遭到了灭绝，生命也就永远跨不进人类的门槛了。

　　三、地外生命在何方

　　（一）地外生命有可能存在的方位

　　根据以上所列孕育智慧生命所需要的恒星条件和行星条件（尽管它们只是必要条件并不是充分条件），让我们来看一看太阳系周边宇宙的情况。我们不妨以１５光年为界进行分析，因为超过１５光年即使我们今天最快的飞行器都要飞１０万年以上。

　　那么，在这一距离范围内有３０个恒星系统，其中有１０个双星，一个三合星，因此共有４２颗单星。仅从恒星条件看，完全符合孕育智慧生命的几乎没有，勉强符合的只有距我们１１．６８光年的鲸鱼座τ。鲸鱼座τ是一颗单星，与太阳一样都是Ｇ型星，是一颗黄色星球，但太阳的光谱型为Ｇ２，鲸鱼座τ的光谱型则为Ｇ８，因此比太阳稍冷，而且它停留在主星系上的时间也跟太阳差不多，大约是４０亿－６０亿年。以上条件似乎已经很符合孕育生命的恒星条件了，但是，鲸鱼座τ却是一颗贫金属恒星，它的金属性仅为太阳的３０％，这说明它的周围很难有固体岩质行星。

　　其实，仅从光谱型分析看，我们的邻居半人马座α星是最有可能符合条件的。光谱型分为Ｏ、Ｂ、Ａ、Ｆ、Ｇ、Ｋ、Ｍ七个型，Ｏ型星的温度最高，这是大恒星；Ｍ型星的温度最低，这是小恒星。在每一个光谱型中又细分为０－９十个小型，０的温度较高，９的温度较低。我们的太阳为Ｇ２，即在Ｇ型星中属温度偏高的恒星。仅从光谱型分析，一般认为Ｇ型星中所有十个小型都可作为候选，而在Ｆ型中的温度较低的小型和Ｋ型中温度较高的小型可以作为候选，即Ｆ５－Ｆ９，以及Ｋ０－Ｋ４可在候选之列。在所有的光谱型中，Ｇ型星无疑是最合适的。

　　那么，在１５光年内的所有４２颗单星中，没有一颗Ｆ型星，Ｋ０－Ｋ４型星也只有４颗，最合适的Ｇ型星则只有２颗（不包括太阳）。也就是说仅就光谱型一项指标而言就淘汰了３６颗星，仅剩６颗。而在仅剩的６颗星中，半人马座α这一三合星中就有两颗是相符合的，半人马座αＡ为Ｇ２，与太阳的光谱型完全一致，半人马座αＢ为Ｋ１，也符合条件。但是，由于这两颗星是处在三合星系统中，这就决定了它们根本不可能孕育出智慧生命，甚至连简单生命都不可能形成。

　　我们可以简单分析半人马座α的情况，在这一三合星系统中，半人马座αＡ与半人马座αＢ刚好是最近的，它们的轨道平均距离仅３５亿公里，还没有地球与海王星这两颗太阳系的行星距离远。而且它们的轨道又是偏心的，最近距离仅１８亿公里，不到地球与天王星之间的距离大。如此靠近的两颗恒星，即使周围有再多可形成行星的物质，在两颗恒星的引力干扰下形成行星的难度都非常大。并且，即使真的有这样的行星，在围绕一颗恒星运转一段时间后，很容易就被另外一颗恒星夺走，这样的轨道变化，必然伴随着行星表面巨大的环境变化，任意一种状态下的恶劣环境都会造成正在孕育生命的过程毁于一旦。

　　由此可见，甚至在没有考虑行星指标的条件下，仅恒星指标一项就几乎完全排除了我们周围存在智慧生命的可能。

　　当然，今天我们可以确定的太阳系外行星少之又少，从１９９５年第一次发现太阳系外行星以来，至今只发现了２２７颗，而且基本上都是大质量的类似木星那样的含氢和氦的行星，并且，对于这些行星我们也还远没有达到深入观测和研究的程度。２００７年４月，欧洲南方天文台宣布了一个发现，在距我们２０．４光年的红矮星“格利泽５８１”的周围发现了一颗质量约为地球５倍，可能有液态水存在，且可能是固体岩质星球的行星。这是迄今为止我们所发现的最类似于地球的行星，它距我们不仅较远，而且我们对其了解的也极少。

　　由此，我们几乎不可能采用行星的指标去确定地外生命所在的宇宙方位，仅仅只能利用恒星指标进行研究。但有一点应该是可以肯定的，这就是行星的指标应该比恒星指标更为严苛，关于这一点从我们对太阳系各行星的了解与分析中可以悟出其道理。

　　（二）寻找地外生命的行动

　　１９７２年３月２日，由美国宇航局发射的宇宙探测器“先驱者１０号”成功升空，它的任务是探测木星之后飞出太阳系，寻找地外生命，传递地球人的信息。１９８３年６月１３日，它在越过海王星之后成为人类历史上第一个飞出太阳系的人造飞行器。“先驱者１０号”上带着一张镀金铝板，镀金铝板上利用多颗中子星定位，标着太阳系与地球的宇宙方位，以及一男一女两个地球人，并采用两个圆圈表示最简单的物质分子是由两个氢原子构成的。这是一张地球人的名片，这张名片可以保存１０亿年，它随着“先驱者１０号”一直飞向金牛座，大约２００万年后抵达金牛座的恒星毕宿五。

　　一年后的１９７３年４月６日，“先驱者１１号”随之踏上征程，它除了探测木星和土星之外，还有一个与“先驱者１０号”共同的任务就是飞向宇宙深处，向地外文明传递地球人的信息。它带了一张与“先驱者１０号”相同的地球人“名片”，以便给地外生命指示我们的方位，但它的飞行方向与“先驱者１０号”刚好相反，其目的地是天鹰座，大约４００万年后到达这个星座的恒星。

　　１９７７年８月２０日和９月５日，美国宇航局先后发射了“旅行者２号”与“旅行者１号”两个探测器，这是一对姐妹探测器，它们都有执行向地外文明传递地球人信息的使命。它们各自携带着一张可以保存１０亿年的镀金铜制光盘，光盘上有６０种地球人不同的语言，１１５张反映地球与地球人的照片，以及９０种地球上的不同声音，而且还有美国总统卡特以及联合国秘书长瓦尔德海姆对地外生命的问候。

　　“旅行者１号”在１００天后超过“旅行者２号”先期到达木星，然后双双越过冥王星。当“旅行者２号”掠过冥王星准备继续自己的传递信息之旅时，它深情地回眸我们这个称之为家的太阳系，发回了一张被称为“留恋”的照片。这时它距太阳已有６０亿公里，然而这只是自己的家门口，从发来的照片可以看到，这颗给予了我们５０亿年光辉的恒星，在茫茫星际中只不过是一颗稍亮一点的黄色星星，与其他星星并无很大差别。

　　“旅行者１号”在四艘传递地球人信息的探测器中速度是最快的，它虽然晚于“先驱者１０号”５年出发，但已于１９９８年２月１７日超过了“先驱者１０号”的飞行距离，目前是距我们最远的探测器。它的目标是蛇夫座。

　　“旅行者２号”的目标是明亮的天狼星，这是一颗双星，其中一颗已经变成了白矮星，另一颗则要比太阳亮出２０倍以上，大约３０万年后“旅行者２号”将飞越天狼星。

　　向太阳系外发送探测器只是我们向地外生命传递信息的方法之一，更多的是通过电波向地外生命发送信息。

　　２００３年７月，在美国宇航局等权威部门的支持下，来自全球５２个国家的逾９万封“电子问候”，从地球飞向５颗类似太阳的恒星。这个被称为“宇宙寻呼”的计划，使每一个有要求的地球人都可以提交一份个性化的“电子问候”。它可以包括提交者的照片、想对地外生命说的话，甚至包括自己的基因信息。然后，这些信息由一枚直径７０米的卫星蝶型天线发出，任务的控制中心位于新墨西哥州的罗斯韦尔。

　　早在１９６２年１１月，前苏联的叶夫帕托里亚天文台就最先向地外生命发去了问候的信息，它采用普通的电报码向宇宙深处发出了“和平、苏联、列宁”的简单词。

　　１９７４年１１月，位于波多黎各阿莱西博目前全世界最大的射电望远镜落成，为了表示庆祝，用这台望远镜向武仙座Ｍ１３球状星团发射了长达３分钟的电报问候。这一信号大约２．４万年可以到达目的地，如果到时那里的地外生命也有大的射电望远镜对准地球，便能够收到这一信息。

　　以后，叶夫帕托里亚天文台又分别于１９９９年和２００１年两次向地外生命发去问候，而且还将一场电子琴音乐会的演奏发向了太空，希望地外生命也能听到地球人美妙的音乐。

　　人们对地外生命一直都有浓厚的兴趣，不仅热衷于把我们的信息发送给外星人，同时也千方百计希望获得地外生命的信息。

　　２００３年３月，美国科学家从数十亿个宇宙无线电讯号中筛选出１５０个，采用阿莱西博天文台的天文望远镜，对这些信号源进行了连续三天的观测。由于这一观测的信息处理量极其庞大，据说要处理这些信息相当于一台个人电脑连续运算１００万年，于是，科学家运用全球４００万志愿者贡献出的自己的电脑富余计算能力，让他们从网上下载计算程序进行计算处理，但其结果并没有告诉我们地外生命的确切信息。

　　几乎每个天文台都将探寻地外生命作为自己的工作内容之一。１９６０年５月，美国天文学家实施了一项“奥滋玛”的观测计划，他们用射电望远镜对准鲸鱼座τ连续观测了３个月，但一无所获。

　　据报道，阿莱西博天文台宣布其射电望远镜曾经三次收到外星文明的信号，其信号来源于双鱼座和白羊座之间。但之后通过继续观测却没有新的发现，因此，更多的人则认为这很可能是望远镜本身出了毛病所致。

　　因此，尽管我们通过各种手段和途径希望与地外生命取得联系，或者努力去探寻地外生命的消息，但是至今为止都没有获得地外生命存在的任何可靠的证据。

　　我们知道，ＵＦＯ现象始终是一个尚未解开的谜团。自古以来我们都有不明飞行物的记载，而且现今各个国家都有这方面的报道，关于这些不明飞行物许多人都认为是地外生命造访地球的证据，但却没有任何人有足够的证据证实自己真的见过外星人。

　　当然，也有人声称见过外星人，甚至被外星人劫持过。但仔细分析便可以发现，几乎所有声称被外星人劫持者或者与外星人相处者，都是社会中下层人士，或者是知识水平比较低的农民与市民。难道高度智慧、且可以实现恒星际旅行的地外生命，在横越百万亿公里的茫茫太空后，仅仅只是单一地愿意与这样的地球人打交道吗？

　　理智地分析，像这样的事件应该虚假的成分远多于真实的成分。中国中央电视台于２００５年曾专门深入地对中国三大著名的地外生命悬案进行过调查，其结果都逐一排除了这些悬案的真实性。当整个调查过程通过电视媒体展示在公众面前时，给人的感觉是这一调查过程非常客观公正，且非常科学。这至少否定了发生在中国的地外生命与地球人亲密接触的所有传闻。

　　根据２００５年８月９日的美国雅虎网站报道：“科学家发现，南极洲干冻达２０年之久的微生物在加水之后重新变得生机勃勃，从而揭示了极端生态系统中生命具有的匪夷所思的适应性。”从事这项研究的科学家介绍：“这些微生物垫不仅挺过了多年来河槽干涸的日子，而且在一周时间里发展成一个完整的生态系统，我们除了加水之外什么也没做。”

　　微生物的生命力确实是极其顽强的，根据科学家的研究，细菌可以在十分恶劣的环境下生存，如在数千米深的深海火山口有微生物的活动；在数百米的地底下也有细菌的踪迹；一种嗜寒菌可以在摄氏零下６０－７０度的南极冰层中长期生存。１９８４年，地质学家在南极捡到了一块火星陨石，以后在对这块陨石的研究中发现有细菌的化石，这说明火星上也曾有过简单生命的存在。

　　回顾地球生物的发展历史，地球仅在形成几亿年后便出现了细菌这类简单生命，而后又出现了藻类生物，但这些生物都只是简单生命，这一状况维持了３０多亿年，直到５．３亿年前的寒武纪，较为复杂的生命才出现在地球的海洋中，而人类这样的智慧生命的进化完成，仅仅只是不到５万年前的事。

　　通过以上简单的叙述，可以找到一条线索：即使地球这颗条件十分优越的星球，虽然孕育简单生命并不难，但要孕育复杂生命却很不容易，而孕育出人类这样的智慧生命更是极其困难的事。人类这一生命奇迹的出现，不仅与太阳这颗和善的恒星有关，也要感谢地球这颗条件十分优越的行星，同时，也许更多的是无数的偶然所致。

　　四、对地外生命的再认识

　　虽然我们现在还没有确切的地外生命造访的证据，虽然我们深知智慧生命孕育条件之苛刻，但是应该肯定，宇宙中一定会有智慧生命的存在，理由是我们的宇宙极其浩瀚，即使几率再小的奇迹都会有可能发生。

　　试想，按现代天文学的观察与推测，银河系拥有２０００亿颗左右的恒星，宇宙中又拥有３０００亿个星系，那么，宇宙中的恒星便可达百万亿亿颗之多。在１５０亿年前宇宙诞生以来，恒星的演化至少已经有四五代以上（第一代恒星系统不可能孕育生命），如此漫长的年代里，如此多的机会，即使智慧生命孕育的条件再苛刻，也不可能仅仅只诞生我们地球人类一种智慧生命。

　　然而，即使这样，地外生命造访地球的可能性也不大，威胁地球人的可能性更小。其理由还是智慧生命孕育的条件实在太苛刻，在距我们地球数十、数百甚至数千光年范围之间的星球上孕育出智慧生命的可能性都是极小的。而且这样的智慧生命真的出现的话，他们旅行至地球的可能性同样极小。因为，如此遥远的距离，按今天人类所知的手段，许许多多的问题都无法解决。

　　仅就解决星际旅行所需要的动力就是一个大问题。阿波罗登月计划的宇宙飞船只有４０多吨，但运载火箭的发射质量却超过２０００吨，多出的部分基本都是推进剂燃料，也就是说需要３０多节火车的推进剂才能把４０多吨的飞船送到月球。可是月球离我们才３８万公里，而距我们最近的恒星比邻星都要比它远１亿倍以上。

　　同时还必须考虑，恒星际飞行需要数十万、数百万甚至数千万年的时间，在这样的旅行中，有一系列的技术、生理、心理的问题需要解决。而且，作为智能人要进行这样的旅行也缺乏足够的动机，因为，在这样的旅途中将会伴随数万代甚至数百万代生命的再繁衍、再进化，实现这样的造访，其意义与付出很难相匹配。我想，如果这些智能人真的存在的话，最大的可能也就是和我们地球人一样，向地球发一个探测器，或者发一个电子邮件，以满足他们的好奇心而已。

　　当然，一定会有人提出相对论中那个关于时间与速度的公式。那么，如果爱因斯坦的这一公式是完全正确的话，则能更进一步证明这种太空超长距离的旅行的不可能，因为根据这一公式我们可以看出，时间、速度与重量的关系是相互关联的，当物体接近光速时，时间变得极慢，但是，物体的重量却会变得极大，当运动速度达到光速时，物体的重量会达到无穷大。也就是说，人类想要进行这样的旅行，在速度还远没有达到光速时，自己的骨头就把自己的身体压碎了。同时，也没有任何动力能够加速如此重的飞船，这一点已经从高能粒子加速器在加速基本粒子的试验中得到证实。当加速器在加速一个质量极轻的基本粒子时，速度越快，增加能量后能够提高的速度越少，当接近光速时，再怎么增加能量速度也不能继续提高而达到光速。

　　我们还常常从科幻电影中看到通过“虫洞”实现时间旅行的故事。那么我们是否真的可以实现这样的旅行呢？

　　虫洞是根据广义相对论和量子理论提出的一个推论，按照这一推论，可以将时间和空间卷曲，因而能够在遥远的距离之间创造或者找到一条极近的途径；在相距遥远的未来或者今天与过去之间，能够创造或者找到一个快速到达或者反向到达的时间。由此，人们提出了时间旅行，以及制造可以随意改变距离和时间的时间机器的设想。

　　实际上，虫洞还是一个很不成熟的推论，根据虫洞的设想，许多问题都无法解释，例如：虫洞允许旅行到过去，所以有人提出，如果一个人旅行到过去，在自己的母亲还没有生出自己来就将其杀死，会是怎样的情况呢？又如：虫洞允许宇航员在还没有出发时就已经回到了地球，这显然是违背逻辑关系的。

　　在这方面一直走在学术最前列的霍金，在《时间简史（插图本）》一书中也坦言承认，时间旅行的可能性是一个还没有结论的问题。

　　近百年来，我们一直致力于在地球这个经历了数十亿年沧桑的生命星球上找寻地外生命留下的确切痕迹，结果都是否定的。

　　既然３８亿年前地球就有能力孕育简单生命，也就说明那时的地球已经具备了生命生存的基本条件，如果地外生命想占领地球，想向地球殖民，或者想到地球旅行度假，也早该来到了地球。那么，在数十亿年以来的过去地外生命没有来到地球，我们也有理由相信未来的数十亿年外星人也不会造访地球。当然，这只是一种逻辑推理，但应该是一个合理的推断。

　　我们知道，宇宙诞生于１５０亿年前，在宇宙形成的初期，最早的一批恒星系统不可能有孕育生命的条件。因为最早的宇宙只有氢和氦元素，以及极少的锂、铍、硼元素，今天宇宙中的几乎所有的重元素都是大恒星制造出来的，如果没有早期恒星的金属元素制造过程，智慧生命就不可能有赖以生存的固体岩质行星，而且没有碳、氮、氧这样的重元素，智慧生命连自己本身也不可能存在。

　　越是可以制造重元素的大恒星生命周期越短，一颗可以形成超新星的恒星寿命仅几千万年，甚至只有几百万年，这些超新星的爆发是另一批恒星形成的物质基础。由此可以综合推断，有条件孕育智慧生命的恒星系统最晚在１００亿年前也应该出现了，再考虑智慧生命的孕育需要５０亿年的时间，那么，宇宙中最早的智慧生命在５０亿年前早该诞生了。

　　５０亿年对于一种智慧生命的发展是一个极其漫长的时间，在如此漫长的岁月中，不论怎样的技术手段都应该能够创造出来，为什么地外生命一直没有造访地球呢？我想可能的原因只有两点：

　　其一，宇宙的固有自然规律，决定了恒星际的长距离旅行本来就需要极其漫长的时间，并且要克服极其困难的条件，以至于任何智慧生命都不可能逾越这一规律，去进行长距离的恒星际旅行。加之智慧生命诞生的条件又极其苛刻，只可能是极偶然地出现于宇宙中的极少数个别星球上，这就决定了离地球再近的外星人星球，距地球也是足够的遥远，使得任何地外生命都不可能具备造访地球的条件。

　　其二，当自然孕育出任何一种智慧生命的同时，很可能同时也赋予了这些智慧生命固有的缺陷，这种固有的缺陷，使得任何地外生命还没有来得及实现长距离的恒星际旅行之时，就自我毁灭了。也有可能地外生命会因某种原因主动停止发展太空飞行的技术，因而便始终没有获得恒星际旅行的能力。关于这一点，本书后面的章节中还有阐述。

　　虽然外星人入侵地球的可能性极其的小，几乎可以肯定应该忽略不计，但是，还是不应该回避这一问题，有两点思考可供参考：

　　第一，任何大的事件的发生事先都有征兆，地外生命的入侵也应该有先兆，我们会有相应的准备时间。这是专门针对地外生命特定的准备，兵来将挡，水来土掩，自古如此。静观变化，从容应对，誓死捍卫地球家园，也许是我们唯一能做的一切。

　　第二，在今天的现实生活中过多地研究外星人入侵，或者为防止地外生命入侵做过多的准备，是一件非常愚蠢的事。因为，如果真有地外生命入侵，我们今天毫无目标的所有的准备都会是白费工夫。我们知道，人类历史不过５万年，进入工业社会并致力于科学技术的发展仅２００多年的时间，而今天的科学技术已经达到了极其发达的程度，一枚核弹可以毁灭一座数百万人的城市，一枚小小的基因生物武器可以使方圆数千公里人畜全灭。真正有实力入侵地球的外星人，其文明程度应该比地球人领先数十亿年，数十亿年的差距，且能够用千年、万年或者亿年追赶上？！况且我们根本不知道对方拥有什么、使用什么，这样的准备和追赶完全是无的放矢。况且，３８亿年前地球就具备了生命生存的环境，但３８亿年来一直都没有地外生命造访的先例，而数万年对于人类都是十分漫长的岁月，面对一个数十亿年都不可能确定的威胁去准备和投入实在没有这种必要。

　　另外，在这里要特别强调的一点是，我们一直致力于观测地外生命，又一直在向太空发送信息，并将多个探测器送出了太阳系，带去了人类的信息，我认为这样的行为是不理智的。应该说观测地外生命的信息并无什么问题，但是，向地外生命发送信息很有可能就会给我们惹来大麻烦。

　　根据之前的分析，地外生命来访地球的可能性极小，这一结论意味着两个方面的问题：

　　一方面，如果真的联系不上地外生命，我们所有的努力都只是徒劳，我们所有为此投入的巨大资金都是纯粹的浪费，假如说只是为了满足好奇心的话，这样的代价也太高了些。另一方面，如果地外生命真的能够接收到我们的信息，并借助不知比我们先进多少倍的科学技术来造访地球，等待我们的极大可能将是整体灭绝的命运。

　　曾有人说，只允许我们探测外星人的信息，而我们不把信息发送给他们这样不够道德。持这种观点是非常幼稚的，我们观测地外生命的信息只是出于好奇，或者纯粹出于善意。然而，我们却根本不可能保证地外生命对我们是持何种态度。

　　根据人类以及动物界的生存规律可以判断，强者总是会蔑视并欺凌弱者，高文明者总是鄙视低文明者。一种可以造访地球的高文明生物到达地球时，多半不会把我们当“人”看（况且我们本来就不是同一物种），随意杀戮我们，甚至把我们当成他们的食物都是极有可能的，如果真的到那一天，我们人类的末日也就降临了。因此，今天的决策者与科学家们，千万不要为了一时的好奇，或者别的什么目的，继续干那种有可能葬送人类的事。

　　一、遗传、变异与进化

　　一个男人可以产生精子，精子是细胞，一个女人可以产生卵子，卵子也是细胞，当一个精子细胞同一个卵子细胞结合时，一个新的细胞便形成了，这就是受精卵。受精卵作为一个细胞可以分裂成两个与自己完全一致的细胞，这两个分裂的细胞各自再分裂，变成四个与自己完全一样的细胞，然后四个又分裂成八个，就这样一再分裂，最后形成了一个活生生的人。

　　可以理解为，生命的形成是细胞分裂的结果，人是如此，任何生物都是如此。那么，为什么人的受精卵只会分裂成人，动物的受精卵只会分裂成动物，植物的受精种子只会分裂成植物呢？为什么人有各自不同，动物个体千差万别，每种植物千奇百怪呢？决定生物特性的秘密就藏在生物细胞的内部。

　　细胞的主要分子组成是蛋白质与核酸，除此之外还有脂肪和糖类等。组成蛋白质的基本单元是氨基酸，蛋白质是由多种氨基酸组成的长链状高分子化合物，是生物体的主要组成物质，是生命活动的基础和主要承担者。氨基酸共有２０种，这２０种氨基酸采取不同的方式进行排列组合，每一种组合代表一种本质上完全不同的分子，因此，就有了无数种本质特性完全不同的蛋白质。

　　核酸是由核苷酸通过磷酸二酯键连接的高分子化合物，许多的核苷酸的连接，组成了复杂多样的核酸。核酸总的分为两类，一类为核糖核酸，即ＲＮＡ，其基本单位为核苷酸；另一类为脱氧核糖核酸，即ＤＮＡ，其基本单位为脱氧核苷酸。生命的遗传密码正是存在于ＤＮＡ中。

　　简单划分，细胞的结构由外围的细胞质与中心的细胞核组成，在细胞核中有一种十分重要的物质，这就是染色体。染色体是ＤＮＡ的携带者，它总是成双成对地出现，一半来自父本，一半来自母本，因此，生命的性状一半由父本决定，另一半由母本决定。我们人类一共有２３对、即４６条染色体，染色体最多的是蕨类植物，其染色体多达１０００多条，而动物中的马蛔虫仅有２条染色体。

　　ＤＮＡ分子比蛋白质分子还要复杂，它是由两条长链组成的双螺旋结构，就像一个螺旋形的梯子拧在一起，梯子的扶手由磷酸和脱氧核糖组成，这是ＤＮＡ的主干，横档由碱基对组成，生命的遗传密码就刻在梯子的横档上。我们通常所说的决定生命性状的“基因”则是ＤＮＡ的各个片段。根据人类基因组计划的初步成果，估计人类的基因有３万至３．５万个。

　　ＤＮＡ双螺旋的两条长链，其结构组成是完全一致的，但方向则是反向的，即两条链的首尾是反向的，它们呈右手螺旋缠绕在一起。在细胞分裂时，ＤＮＡ分子的两条长链被拆分开来，形成两条单独的链，每一条链与其他的脱氧核苷酸形成配对，组成一个新的双螺旋，这种新的双螺旋与原来的双螺旋完全一致，由此便有了两条与原ＤＮＡ一模一样的ＤＮＡ分子，这就是ＤＮＡ的自我复制功能。

　　细胞分裂时，ＤＮＡ的遗传密码通过ＲＮＡ作为“信使”传递给蛋白质，决定蛋白质中氨基酸的排列组合方式。以上细胞分裂的过程，也是生命遗传的过程。除一些病毒的遗传依靠ＲＮＡ外，绝大多数生物都依靠ＤＮＡ遗传。

　　我们说ＤＮＡ在自我复制时，新形成的双螺旋与原来的双螺旋完全是一模一样的，这样的复制结果几乎百分之百的准确。然而，所有的事都不是万无一失的，当在无数次的复制中，极其偶然出现了一次复制的错误，这种情况称为“变异”。

　　我们在牧场有时会发现，牛、羊产的崽偶尔会出现一个怪胎，这就是动物的变异。在农民的庄稼地中，偶尔也会发现一株与众不同的庄稼苗，这也是变异。这种现象在人类中也会出现。

　　事实上，一切生物都有变异现象，有些变异能遗传给下一代，有些则不会遗传。变异大多数对于生物是不好的事，它所产生的个体比正常的个体生存能力差。例如我们所说的癌症，就是身体细胞中出现不利变异的结果；我们所说的放射病，就是高能射线穿入细胞核，破坏了细胞核中ＤＮＡ结构，从而产生变异的结果。

　　在生物的变异中，极其偶然会出现一次变异个体不仅生存能力不差，反而更加强壮，如果这种变异可以遗传，一个更具生命力的群体便形成了，这就是我们所说的进化。地球从早期出现最原始的生命后，发展到今天，万物争鸣，生机勃勃，就是进化的结果，我们人类也是进化的产物。

　　生物也有反向进化的情况，这就是不利的变异成为一种生物的普遍现象，而且这样的变异还可以遗传。这种情况也可称为退化，退化会导致这一物种越来越不适应环境，越来越没有生存能力，在经过一段时期的挣扎后就会灭绝。

　　任何物种都处在进化之中，根据进化论的观点，地球上的一切生物都源于同一祖先，正是这些原始生命由于处在不同的环境中，发生了不同的变异，于是分化出动物、植物和真菌。这些生命继续进化，强壮者生存下来，弱小者则被淘汰，这一规则被称为“自然选择、适者生存”，或者称为自然选择规律，这是进化论的一条最重要的规律。

　　自然选择规律必然导致生命形态不断由低级向高级转化。可以假想，如果没有人类的话，只要具备像今天这样可供生命生存的地球环境，经过许多年的进化，地球上一定会出现另外的智慧生命，它们的智能等级可能比人类还高。

　　自然状态下的生物进化规律表现在生物适应与自然选择两个方面。生物为了适应环境总是本能地频繁使用某些器官，而一些与适应环境无关的器官则使用得很少，甚至不使用，那么，进化的规律便使得那些频繁使用的器官变得越来越强壮、丰富，而那些使用得少，或者不使用的器官则会变得越来越弱小，甚至完全退化。

　　古生物学家在对最早从水中登上陆地的两栖动物总鳍鱼化石进行研究后认为，总鳍鱼之所以放弃水中的生活走向陆地，原因在于植物登上陆地后，最初的植物都生长在水边，大量的枝叶落入水中腐烂发臭，使水中环境变得恶劣，而且植物腐烂要大量消耗水中的氧气，使鱼类无法生存。总鳍鱼因此被迫走上陆地，不仅保留了鳃可在水中呼吸，还进化出肺，可在空气中呼吸，而且鳍里的骨骼还进化出了陆生动物的四肢雏形。此时，大量的水生动物不能像总鳍鱼那样适应变化了的环境，因此灭绝了。

　　今天的老虎、狮子和猎豹非常强健凶猛，而且动作迅速，奔跑很快，也是进化而来的。恐龙时代结束后，一个新的动物世纪开始了。这时的食草类动物主要生活在森林中，依靠森林的保护环境较为安全，因此它们的个头普遍都不大，奔跑也不快。而以食草类动物作为食物的食肉类动物，同样也是奔跑缓慢、力气不大的物种，如牛鬣兽之类，因为仅靠这一点本领已经可以使它们获得足够的食物。以后，许多食草动物从森林转移到草原，在一览无余的草原上要躲避食肉动物的追捕，只能进化得越来越高大，奔跑速度越来越快。而食肉类动物则必须有相应的进化才能获得足够的食物，于是便有了身体强壮、性情凶悍、奔跑迅速的食肉动物。

　　植物的进化也是围绕适应环境展开的，当植物由水中走上陆地时，最早的植物是蕨类孢子植物，孢子生殖的受精过程还是离不开水环境。之后，蕨类植物的一支发展为裸子植物，裸子植物在繁殖时，其雄蕊花粉可以借助风传到雌蕊上完成受精过程，这就使裸子植物不仅可以在靠近水边的陆地生长，而且还可以在干燥环境的内陆生长，因此，是裸子植物最早使广大的陆地披上了绿装。植物界最高等的植物是被子植物，被子植物是由裸子植物进化而来的，由于胚珠外面有子房包被，被子植物的繁殖更能够适应各种不同的环境。今天，我们看到大地瓜果飘香，到处繁花似锦，正是植物进化的结果。

　　总之，一切生物的进化都围绕着适应环境展开，能够适应环境就可以生存和发展，不能够适应环境就是死亡和种群灭绝，动物、植物和真菌都是如此。

　　各类物种都遵循着同一进化规律，但是，它们适应环境的方式却各有不同，在进化方式上，人类与动物是最具有可比性的，在生物学分类中，人类属于动物界、脊椎动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属、智人种。

　　二、物种灭绝的原因

　　目前世界上记录在案的生物物种有约２００万种动物，２７万种植物，３．５万种微生物，加上还没有记录在案的物种，科学家估计，生物物种总数应高达１０００万至３０００万种。但是，地球上曾经存在过的物种比这要多得多，基本可以肯定，今天地球上的物种数量还不到曾经存在的物种数量的１％，而其他９９％以上的物种都已经灭绝。

　　仅从５．３亿年前寒武纪生物大爆炸算起，地球上就经历了五次生物大灭绝，每一次生物大灭绝，都有多达６５％到９０％的生物物种消失。

　　让我们重点来关注人类所在的动物界。纵观生物史，自有生命诞生以来，没有任何一种生物不灭绝的，新物种总在诞生，旧物种总要灭绝，任何动物的最终归宿都是如此。通过对古生物的研究可以发现，对于脊椎动物而言，生存超过５００万年的种和超过２０００万年的属都是非常罕见的。人类能否跳出这一灭绝规律呢？这是我们十分关心的问题。那么，对此要想得出明确的结论，首先必须了解生物灭绝的原因。

　　地球上的生命已经存在了约３８亿年，其间虽然经历了多次大的灭绝，但是，生命从来没有间断过。从寒武纪生物大爆炸以来，最大的一次集群灭绝事件发生在２．５亿年前的二叠纪与三叠纪之交，当时有９０％的水生生物与７５％的陆生动植物消失了，这也说明，在灭绝事件中也还有不少的物种保存了下来。

　　而且，在对地球物种大灭绝的研究中我们发现，每一次生物集群大灭绝，都预示着更高级物种的迅速兴起。４．４亿年前海洋无脊椎动物大灭绝后，鱼类便在海洋中迅速发展起来；３．７亿年前造礁生物以及许多鱼类、腕足类物种大灭绝后，陆地上的维管植物便迅速发展起来；２．５亿年前菊石、腕足类、海百合等物种大灭绝后，便是陆地爬行动物的兴起；２亿年前菊石、腹足类、瓣鳃类大灭绝后，便是陆地哺乳动物的起源；６５００万年前恐龙和菊石的全部灭绝，以及许多浮游生物的灭绝，之后便有了被子植物，以及不久后哺乳动物的繁荣。

　　由此可见，地球自有最早的生命以来，其环境从来没有恶化到使所有的生物都无法在这里生存，即使在生物大灭绝时期，也只是部分生物不能适应当时的环境。

　　通过对物种灭绝的原因进行研究，可以得出这样的结论：物种的灭绝总跳不出三个方面的原因，第一是自然环境的影响；第二是物种竞争；第三就是物种本身出现了退化。物种的灭绝有时并不是独立因素决定的，常常是上述几方面综合作用的结果。以下就让我们展开来阐述这几个方面的原因：

　　１、环境因素

　　环境因素是指由于自然环境发生变化导致物种的灭绝。地球的环境受多种因素的左右，例如火山、小行星或者彗星撞击、地磁消失、全球的周期性气候变冷或者变热等等，这些都能够使地球的环境发生很大的变化。在环境变化后，一些生物本身就能适应新的环境，这些生物便能生存下来；还有一些生物虽然并不能适应新的环境，但在环境缓慢变化过程中，进行了适应环境的相应进化，从而改变了自身的某些机能，使其变成了新的环境的适应者，这样的生物也能生存下来。如果以上两个条件都不具备，这一物种就必然会灭绝。

　　环境因素是物种灭绝的最主要因素，尤其是大规模集群灭绝中环境因素作用更加突出。在对五次生物大灭绝进行研究后发现，每一次大灭绝的主要原因都在于环境因素，即自然环境的变化。４．４亿年前的大灭绝是由于全球气候变冷，当时冰期来临，冰雪覆盖广大地区，海平面下降，以至很大部分物种不适应新的环境，所以灭绝消失了；３．７亿年前的大灭绝也是因为全球气候变冷所致；２．５亿年前的大灭绝属于历史上最大的一次集群生物灭绝，关于这次灭绝的原因有两种观点，一种认为是火山活动的原因，另一种认为是全球气候变暖的原因，可以看出，不论是何种原因，都属于环境因素；２亿年前的大灭绝原因也是因为气候的变化，特别是降雨的增加；６５００万年前的大灭绝是地球历史上第二大集群灭绝，在这次灭绝中恐龙消失了，其原因多数人认为是小行星的撞击导致了地球生态系统剧烈变化所致。总之，这些因素全都是环境因素。

　　自然环境大的变化导致集群灭绝其原因是很好理解的，因为一般的生物其身体都裸露在自然环境下，对自然环境非常敏感，自然环境大的变化必然导致一部分生物无法适应新的环境，尤其是环境剧变的情况下其灭绝作用更加显著。如果自然环境是以缓慢的方式发生的变化，一些生物便可以通过自身的适应性进化逃过这一劫。例如，在冰期来临时，犀牛和象身上进化出长长的毛和厚厚的皮，由此便适应了冰期的严寒，这就是披毛犀和猛犸象。而老虎类猫科动物为了适应其食物皮厚的特点，进化出更锐利、更长的牙齿，这就是剑齿虎。像成功地完成了这些适应性进化的物种便能生存下来，不能完成这种进化的物种就会灭绝。

　　常规灭绝中环境因素往往也起很大的作用。一些物种对自然环境极其敏感，虽然环境发生的变化并不太大，一般生物都能适应这样的变化，但个别生物则不能够适应这样的变化，因而便遭灭绝。另外，有些物种的栖息地依赖很小的区域，如果这个小区域的环境遭受破坏，这一物种就会灭绝。例如，企鹅是南极独有的动物，但在广阔的南极洲，绝大多数企鹅的繁殖地都在南乔治亚岛，可以想像，如果南乔治亚岛发生不利于企鹅繁殖的大的环境变化会是怎样的情况。

　　２、物种竞争

　　物种竞争是指强势物种淘汰了弱势物种引发的灭绝，或者因为相互依存物种的减少和灭绝而引发的灭绝。物种竞争也包括物种的种内竞争导致的灭绝。

　　物种竞争一般只作用于常规灭绝，不会因此导致集群灭绝。

　　最典型的物种竞争是外来物种的入侵，在近代以来的许多物种的灭绝中我们可以清晰地了解到这一现象。例如凤眼莲原产于巴西，２０世纪初作为一种观赏植物引入中国，由于它旺盛的生命力，在中国南方的湖、塘、河流中迅速发展、蔓延，它吸附重金属等有毒物质，死亡后沉入水底，并腐烂发臭，从而导致许多水生物种的灭绝。

　　物种入侵导致生物灭绝同样发生在动物中。有人统计，在热带太平洋海岛上，由于老鼠的入侵便导致了大量的物种灭绝。例如，在５５种热带太平洋海岛特有生物中有３０种因此灭绝，在１０种蜥蜴中，因此灭绝的达７种。

　　北美水貂上世纪２０年代由皮货商引入欧洲，由于其体态大而强壮，不仅到处攻击欧洲水貂，而且强行与欧洲水貂交配，使雌性欧洲水貂丧失发情热情，导致欧洲水貂出生率大幅下降，种群数量急剧减少，以至处于灭绝的边缘。

　　许多生物都是相互依存的，尤其是动物，因为动物一般都以其他物种作为食物，所以，一个物种的数量减少或者灭绝，必然导致相应物种食物链的断裂，而处在同一食物链上的物种，若出现食物的减少，最能获得生存机会的将是那些强壮的物种，因为在争夺有限的食物中它们能处于领先地位，许多相对弱一些的物种则会因此灭绝。

　　至于食物链断裂导致物种灭绝的事例很多，一万年前猛犸象的灭绝，有人就认为是因为当时气候变暖后，猛犸象依赖的食物物种减少了，因而不足以满足其庞大的食物摄取量所致。

　　在物种的竞争中，人类的力量无疑是有史以来最强大的。由于人类活动造成的污染，全球气候变暖，以及人类的滥捕、滥杀等等，已经造成许多物种的灭绝。仅以近年的重要物种的灭绝看，巴厘虎、西亚虎、亚洲猎豹、台湾云豹等等这样一些强大的兽中之王，都在人类的活动中惨遭灭绝。

　　科学家发现，人类活动造成的灭绝比自然灭绝速度高出１０００倍以上，现在，平均每小时就有一个物种被灭绝。因此，许多人在对生物史上的人类时代进行评估时都认为，我们正处在寒武纪以来的第六次大灭绝时期，如果说前五次集群大灭绝主要都在于环境因素的话，只有这一次主要是物种竞争，这个制造生物大灭绝的生物就是人类。

　　各种生物内部的竞争也属于物种竞争的一个方面。种内竞争导致灭绝的现象是不多见的，但是种内竞争却是生物界的普遍现象，其表现主要是争夺食物、争夺阳光和水分。在种内竞争中，呈现出强者生存，弱者淘汰的规律。

　　３、物种退化

　　物种退化是指外部环境没有发生变化，或者没有发生有可能影响物种生存的变化，但某些物种却发生了不利于继续在这一环境下生存的变异，而且这种不利变异是可遗传的，并且是这一物种整体的变异。

　　当一个物种的退化形成一种不可逆转的趋势后，这个物种将会越来越难生存，不断遭到淘汰，以至最终灭绝消失。物种退化一般作用于常规灭绝。

　　生物史上有许多的物种都是因其退化灭绝的，包括恐龙的灭绝。有一种重要的观点认为，恐龙灭绝并不是小行星撞击地球所致，因为如果是因小行星撞击导致灭绝的话，灭绝过程应非常短，但实际上恐龙灭绝却经历了比较长的时间。持这种观点的人认为，恐龙灭绝的实际原因在于恐龙在当时出现了退化，一些科学家在对恐龙蛋化石进行研究后提出，恐龙时代的后期，恐龙蛋的蛋壳变厚，致使幼恐龙无法破壳而出，只能闷死在蛋内，因此恐龙无法繁衍后代，从而导致了灭绝。

　　今天的一些重要物种也有出现退化现象的，例如在对猎豹的野外观察中发现，野生猎豹的体质越来越下降，捕猎食物的能力越来越差，长此下去，猎豹将不可能在野外自然环境下生存，不久的将来，如果不靠人工饲养，猎豹将会面临灭绝的危险。

　　著名的珍稀动物大熊猫也是一种因其退化有可能导致灭绝的物种。大熊猫作为现存最古老的物种之一，被称为“活化石”，但一路进化到今天，它已经越来越难以在野外生存，种群数量也变得非常少。大熊猫的退化表现在“发情难、配种受孕难、育幼成活难”等三个方面，上世纪６０年代到８０年代中期，其繁殖率和雄性熊猫的交配率都不到２０％，加之怀孕产子的熊猫还不到３０％，而且出生后的熊猫成活率又不到３０％，因此这一物种已经濒临灭绝。长期以来中国政府为保护大熊猫采取了多种措施，才使其种群数量稳定下来。

　　还有一种特殊的物种退化现象可以导致灭绝，这就是有些物种进化出集群自杀的特性，这种集群自杀要是成为一种普遍并且可以遗传的特征，其结果必然使其种群数量不断减少，并最终灭绝。

　　追求生存，并为生存展开竞争，这是生物界的本能，但有些物种却变异出了集群自杀的特征，如我们经常可以看到有些鲸鱼或者海豚冲上海滩，集体自杀的报道，如果其所有的种群中都蔓延这种现象，这样的鲸鱼或者海豚就必然走向灭绝。

　　目前，对于鲸鱼和海豚自杀的现象科学家还没有一种明确的解释，也许它们在冲向海滩时并不认为这是自杀，甚至认为这是一种获得新的生存方式的途径，但是，它们那种执意的行为，即使在有人将其推入大海后又反复冲向海滩的必然后果则是死亡。

　　三、进化规律对人类的威胁

　　进化规律作用于任何物种，也包括人类，那么，所有的物种都在接受无情的进化规律，并呈现出有生有灭的现象时，这是否预示着人类最终也将走向灭绝呢？

　　前面已经分析了物种灭绝的原因，要回答进化规律是否可以导致人类灭绝的问题，就要对号入座地分析物种灭绝的原因是否能够作用于人类，或者在多大程度上作用于人类。在以下的分析中我们将不考虑人类自身的种内竞争、非理性发展、集群自杀等等自我威胁的因素，只考虑自然的外在因素对人类的威胁，而自我威胁的因素将在以后的章节中重点讨论。

　　１、环境因素对人类的威胁

　　普通生物适应环境的方式是非常简单的，由于完全处于裸露状态，如果全球气候变冷，动物的进化方向肯定是皮变厚、毛变长，如果不能完成这样的进化就会被冻死，物种就会灭绝；如果全球气温变暖，动物的进化方向必须是皮变薄、毛变短，如果不能完成这样的进化也会被灭绝。

　　同时，物种之间存在食物链关系，一个物种灭绝必然会导致一批以此作为食物的物种减少和灭绝。因为动物对食物的加工方式仅仅只有嘴的咀嚼，所以不可能将一些不能食用的物种变得可以食用，虽然消化系统也可以进化，但能够完成这种进化的物种只是少数；动物获取食物的途径完全是大自然的简单赐予，不可能对食物进行家养和驯化，大自然的些许变化对动物的食物获取就会造成很大的影响。

　　我们说冰期的到来一些物种得到了相应的进化而生存了下来，因为期间由热变冷要历经几千年的时间，总有一些物种可以完成这样的进化。但是，如果赶上小行星和彗星撞击地球，或者赶上全球性大的火山爆发，由此导致的全球气候变冷或者变热，其过程仅在几天或者几个月之内完成，一般的物种都难以完成这种适应性进化，等待着它们的便只有灭绝。

　　人类已经从根本上摆脱了动物的处境，由于人类的智力已经达到了一个绝对的制高点，并掌握了任何物种都望尘莫及的科学技术，因而，人类在与自然环境打交道上采取的是一种完全不同的方式。

　　首先，人类已经完全摆脱了必须依靠裸露的肢体适应自然环境变化的处境，这一点早在许多万年之前人类学会将兽皮披在身上、采用火来取暖时就已经有了根本的改变。然而今天，一切变得更加无比乐观，如果气候变冷，我们可以多穿衣服，如果更冷，我们可以坐在有火炉、暖气或者空调的房间。要是极端地说，如果要求某些人一定要走到极度寒冷的室外完成某项任务，我们在南极工作的人员可以穿着防寒服在摄氏零下七八十度的环境下工作，我们的宇航员可以穿着宇航服在摄氏零下１００度以下的环境下行走。

　　同样，如果全球气候变暖，我们也完全不必依靠皮毛的变化去适应周围的一切。在天热时，我们可以只穿很少的衣服，更热时，我们则可以躺在带有空调冷气的房子里品尝冷饮，尽享凉意。要是一定要走出室外，今天的汽车、火车、飞机都有密闭式空调，可以任意调节气温；我们的炼钢工人穿着特殊的耐高温服装在摄氏近百度的高炉前工作；我们的消防队员可以穿着特制的服装冲入火海。

　　全球平均气温如果因环境变化仅有１度的起伏，极限温度便会远高于此，由此就必然导致一部分物种的灭绝。若是这种变化达到１０度，哪怕这一过程是上千年的缓慢变化，都必然会导致一半以上的物种灭绝，如果是气候的突变，物种灭绝的规模会更大。但这种变化让人类去应对就要自如得多。毋庸置疑，这样巨大的气候变化当然也会对人类造成很大影响，但这种影响远远不是根本性的，尤其在气候突变时，人类相对于其他物种的优势显得更加明显。

　　第二，让我们来看环境对人类食物的影响，粗略盘算，我们的优势也是任何动物无与伦比的。早在数百万年前人类便可以利用石头砸碎坚果吃食其中的果仁，而后又学会使用火，使一些不能生吃的食物变得可以食用，一万年前人类学会了驯养家禽、驯化植物，由此已经远远超过其他动物。

　　但是，这一切早已不能与今天的人类相比，我们可以通过温室大棚在严寒的冬季吃到各种新鲜蔬菜、水果和粮食；我们可以通过改变农作物的基因，培养出抗寒、抗暑、抗旱、抗涝、抗病虫害的粮食作物；至于对所食用的各种动物的圈养，更是可以让那些家禽、家畜享受夏日的荫凉和冬日的温暖。

　　同时我们可以看到，人类属于杂食物种，植物和动物都可以成为其粮食，生吃和熟吃都能够接受，这就使得人类在应对自然环境变化时，面对自己的食物问题显得更加能够把握。事实上，今天的人类在考虑其食物时更多关注的是口味和健康。当然应该承认，自然环境的变化肯定会影响人类的粮食收成，但这种影响绝不是根本性的，更不会导致人类的灭绝，人类也不需要在环境变化时必须进化自己的消化器官。

　　那么，是否环境变化对人类就没有决定性影响呢？当然不是，实际上，本章的前面几节所讨论的大部分都是有关环境对人类的影响，宇宙的威胁、太阳系的威胁以及地球的威胁，这一切对人类造成的威胁基本都是环境的威胁。但是，通过之前的讨论已经明确，能够导致人类整体灭绝的环境威胁，必定是足以导致全球生态遭受彻底崩溃的力量，而远非是一般意义的环境变化。那么，最近的一个人类利用今天所掌握的手段确实无法逃避的灭绝性威胁，便是５０亿年后太阳变成红巨星，然而，那是一个极其遥远的威胁，今天考虑那个威胁实在为时太早。

　　２、物种竞争对人类的威胁

　　６５００万年前，恐龙以其庞大与凶悍统治地球达１．６万年，我们不妨作这样的假设，如果在今天，地球上同时生存着人类和恐龙，是恐龙统治人类还是人类统治恐龙呢？我想答案是十分明确的，一定是智慧的人类统治庞大的恐龙，而不会是相反。

　　一个赤手空拳的人在野外不说遭遇恐龙，即使遭遇一只狼，恐怕都会被它撕碎。然而，群体的人类，尤其是掌握了高科技手段的高度智慧的人类，其无与伦比的强大却是登峰造极的。

　　今天地球上的某一物种可以与人类竞争吗？今天地球上的某一物种在生存竞争的进化道路上能够灭绝种群数量达６０多亿的人类吗？不可能！绝对不可能！这一结论我想没有任何人会怀疑。

　　然而，用进化的眼光前瞻未来，其结论就要稍加考虑了。今天的地球当然没有任何物种可以与人类匹敌，但在遥远的未来会不会有某一个物种通过不断进化超过人类，从而战胜人类呢？对此，我们将从以下几方面对其进行分析：

　　首先，从大型动物看，今天地球上的大型动物都在人类的监控之下，要进化出一个达到恐龙一样强大的物种并不是一朝一夕的事，即使达到恐龙那么强大，甚至超过恐龙，人类也可以轻易将其制服，一旦其真的有可能较大地危及人类安全时，智慧的人类决不会任其泛滥下去。

　　第二，从智慧生物看，一种智慧生物的进化成功是要有诸多条件的，例如：智慧生物必须有较大的体型，因为要有足够的智慧就应有相当的脑量，不仅蚂蚁、蜜蜂不可能成为智慧生物，猫、兔这样的动物也远不够分量，这就给人类对它们的监视与掌握提供了有利条件。智慧生物要完成其进化至少需要数百万年时间，高度智慧的人类不可能愚蠢到在如此漫长的时间段，任其一个物种进化到足以危及自己的生存。

　　那么，某种生物有没有可能隐藏于大海深处完成自己的智慧进化呢？人类的智慧是以对石器的使用和对火的使用作为起点与促进条件的，大海没有使用这些工具的条件，更没有高科技的发明创造条件。即使一个高度智慧的物种，不借助高科技手段也不可能在大海中战胜陆地的人类。况且，当人类真的发现大海中有危及自己生存的物种时，必定会倾其所能将其灭绝，因为，数百万年的进化时段，这样的物种即使在大海中，也不可能不被人类发现。

　　第三，从小动物看，老鼠、蝗虫、蟑螂确实给人类带来了很多麻烦，而且这样的动物不易掌控。事实上，小动物比大动物更让人类头痛，它们繁殖力极强，体态又小，在不知不觉中就成千上万，铺天盖地，如果真的有一个物种进化到繁殖力与破坏力都远超过老鼠、蝗虫和蟑螂，必将给人类带来很大的灾害。

　　但是，从过去我们应对小动物的经验看，这些小动物本身不可能在很大程度上危及人类生存，尤其不可能危及人类的整体生存。

　　人类对付它们的办法很多，有器械捕杀，有药物捕杀，也有养猫抓鼠、让鸡和鸭吃蝗虫这样的动物捕杀，还有封杀其食物来源以消灭它们的办法。这一切手段虽然不能将其全部消灭，但却能有效地遏制其数量，不至于太大地影响人类的生存，更不可能危及人类整体生存。那么，地球上如果真的进化出比这些小害虫更厉害的物种，采取上述手段也应该比较实用。

　　第四，从微生物看，其威胁主要是由细菌和病毒给人类带来的疾病。实际上，这种进化威胁是真正可怕的，一种新的病菌和病毒带来的恶性传染疾病可以极大地危害人类的生存安全。由于微生物极其微小，且数量极其巨大，人类远不能够对其进行有效掌控，一种新的致病性微生物完全可以出其不意地攻击人类，最可怕的就是恶性传染性疾病。

　　但是，从我们今天所掌握的传染病防控与诊治手段看，完全可以将其控制在一个有限的范围内，并使之不至于对人类造成太大的伤害。

　　关于这样的能力是有事实作为依据的。中世纪后期的黑死病曾使欧洲一半的城市人口死于非命，但米兰却免遭了这一劫难，因为米兰主教命令，凡一家有得病者，不论死、活，都用围墙将其房屋围住，并一律埋掉。以后科学发达后知道这一有效办法就是隔离，是防止传染病流行的最有效的手段。

　　２００３年，在中国爆发了一种极具传染性，且死亡率极高的恶性传染病ＳＡＲＳ，由于交通的发达，仅２个月时间该病就传遍了五大洲的３０多个国家，人们谈ＳＡＲＳ色变。但各国采取有力的检查与隔离手段，在并没有有效的药物治疗的情况下，只用五六个月时间就遏制了ＳＡＲＳ的传播，最终传染人数不到１万，死亡人数不到１０００。如果这要在１００年前，其危害必定会超过今天上万倍。

　　事实上，目前我们掌握的抗生素等药物已经可以在很大程度上医治多种新的疾病。当时对ＳＡＲＳ的治疗完全采取的是头痛医头、脚痛医脚的办法，虽然远不能称为特效，但也能够应急。由此可以肯定，有上述我们已经掌握的现代手段，微生物通过进化带来的疾病虽然必定给人类造成死亡与危害，但不至于灭绝人类。

　　第五，从植物进化看，有些植物确实给人类带来过一些危害，尤其是植物物种的入侵，导致生态破坏、经济损失，甚至危及了人类的生存。但任何植物的进化都不可能使人类的整体生存受到危及，因为使人类灭绝的植物至少要达到漫天遍地。那么，完全有把握地说，只要有极少人的生命遭其威胁，智慧的人类就必定会想尽一切办法将它们铲除，至少可以控制在一定范围，绝不可能任其发展到每一寸土地都被这样的植物占领。

　　３、物种退化对人类的威胁

　　这里说的物种退化指的是人类自身的退化，也就是说，人类会不会因为不可抗拒的自身基因变异，退化为完全不适应再继续生存下去的物种，从而导致灭绝呢？例如，不能再继续繁衍；或者智力变得越来越愚笨，最后演变成普通动物一样的物种，并因此而灭绝；或者还有一些别的什么不利于继续生存下来的退化等等。

　　根据进化论的原理，使用越多的器官会进化得越发达，人类是唯一主要用脑去适应环境的生物，由于对脑的大量使用，人类的智力必然越来越发达，这一结论从理论上是完全受到支持的。而且从创造力而言，事实上人类的创造力过去一直呈增长趋势，至今还看不出任何停滞和倒退的迹象。只要智慧不会发生大的退化，人类就完全有条件继续主宰地球，并比其他物种更能适应各种环境。

　　一定有人会说，万一人类在未来的某一天出现智力的退化，甚至身体的许多重要方面都出现退化，要是这样会是一种怎样的情况呢？比如有人认为，决定男性性别的基因由Ｙ染色体携带，Ｙ染色体的大小只有Ｘ染色体的三分之一，且Ｙ染色体只携带７８个基因，Ｘ染色体却携带了１０９８个基因，由此推断这是Ｙ染色体的基因在长期进化中一路丢失的结果，并认为Ｙ染色体的这种退化有可能导致几百万年后其携带的基因全部消失，所以在几百万年后男人可能不复存在。

　　尚且不论上述观点是否反映实际情况，即使真的出现Ｙ染色体退化也不可怕，我们已经掌握的克隆技术稍加展望，完全可以做到对自身的克隆，也就是人类可以实现单亲繁殖。要是这样，虽然几百万年后人类世界没有男人，只有女人，但却仍然可以做到生机勃勃、兴旺发达。

　　不仅可以如此，根据２００７年４月英国科学家公布的一项科学研究成果，在不远的将来，很有可能可以从女性的骨髓中培育出精子来，从而使得女性的结合也能生育孩子，当然，所生育的孩子也只能是女性。那么，如果真的能实现这一目标，未来的女性世界的繁衍更是毫无问题。

　　事实上，以今天掌握的基因再造技术作为基础，只要稍加发展，我们完全可以拯救男人。所谓基因再造技术，就是采用酶将ＤＮＡ上的基因进行剪切、粘贴与修复，从而按照自己的意愿创造出符合自己要求的生物。这一技术目前已经得到广泛的应用，科学家可以把棉花变为红色、黄色、棕色；可以培育出无籽西瓜与无籽葡萄；可以让青蛙长出六只眼；可以让老鼠不长尾巴。这一切都是基因再造的结果。

　　只要愿意，人类完全可以在不久的将来对自己的基因也进行再造。尤其是今天我们已经看到，人类基因组计划正在对人类ＤＮＡ的３０亿个碱基对以及由此组成的３万多个基因进行全面的研究、排序，并已取得初步成果，在不远的将来，就会对人类的所有基因结构，以及所代表的人类生命密码完全摸清。那么，只要在此基础上稍加努力，便可以随意、自如地再造人类自身。

　　我们十分欣慰地看到，仅用今天人类掌握的各种技术，就已经成功地拯救了许多濒临灭绝的物种。

　　２００４年７月，英国科学家启动了一项冷冻储存濒危生物物种ＤＮＡ的计划，这些濒危生物ＤＮＡ的分子将可以得到长期保存，许多年后，只要认为必要，就可以用这些冷冻的ＤＮＡ分子克隆出那些稀有的物种。与该计划一起的还有永久保存这些濒危生物的精子、卵子和组织细胞。

　　这种类似的计划在各主要科技发达国家都有许多在实施。以中国为例，紫杉是一种药用价值极高的濒危植物，目前通过人工培育，不仅可以使其成活率高达９８％，而且可以做到即播即发芽，发芽率９０％，年均长高５０厘米以上。红系冀南牛是濒临灭绝的优质黄牛，为了拯救这一优良品种，２００２年４月，中国农业大学首次成功地克隆出了红系冀南牛，使拯救这一优良黄牛品种成为可能。

　　在拯救濒危物种方面，中国做得最出色的是对大熊猫的保护。大熊猫已经处于严重的退化状态，仅依靠自己已经很难在野外生存，中国有关部门为了拯救大熊猫，专门成立了保护、研究机构，通过建立保护区、人工授精、繁育圈养、放归山林等措施，已经成功地稳定了其种群数量。目前，成都大熊猫繁育研究基地正在着手建立“大熊猫基因库”，基因库内容包括精子库、卵子库、胚胎库、细胞库、ＤＮＡ和体液、分泌物、排泄物、组织样等。一只大熊猫死后，其基因可以保存几百年，并可再让其“复活”、繁衍。除上述各项工作之外，大熊猫的克隆工作也在着手准备之中。

　　有一点是可以明确的，任何物种的变异，都不会同时出现整体跳跃式突变，如果有一天人类真的发现自身的基因开始出现退化，完全有能力依靠早已掌握了的生物工程技术，成功地阻止这种不利变异的蔓延。而且也有完成这些工作的准备时间。因此，物种退化的因素不可能导致人类的灭绝。