宇宙大爆炸后几秒钟，生命就可能存在

亦木近北栽

子弹状星系团的合成图像，这是一对被深入研究过的迎面相撞的星系团。一个穿过另一个，就像子弹穿过苹果一样，被认为显示出暗物质(蓝色)与热气(粉红色)分离的清晰迹象。(图片鸣谢:X射线:美国国家航空航天局/ CXC/ CfA/ M .马克维奇，光学和透镜图:美国国家航空航天局/STScI，麦哲伦/U.Arizona/ D .克洛韦，透镜图:ESO/WFI)

（）据美国太空网（保罗·萨特）：大约40亿年来，生命已经在地球上找到了家园。这在宇宙137.7亿年的历史中占了很大一部分。据推测，如果生命出现在这里，它可能会出现在任何地方。对于足够宽泛的生命定义来说，生命甚至有可能在大爆炸后仅仅几秒钟就出现了。

为了探索生命的起源，我们首先要定义它。这个术语有超过200个公开的定义，这表明这个概念是多么难以理解。比如病毒是活的吗？它们复制，但需要一个宿主来完成。朊病毒，致病的蛋白质结构呢？关于生命和非生命界限的争论仍在继续。但是就我们的目的而言，我们可以使用一个非常宽泛但非常有用的定义:生命是服从达尔文进化的一切。

这个定义很方便，因为我们将探索生命本身的起源，根据定义，这将模糊生命和非生命之间的界限。在遥远的过去，地球曾一度不存在。那就是。这意味着有一个过渡期，它会自然地延伸你所能找到的任何定义的界限。此外，当我们更深入地挖掘过去，探索生命的其他潜在选择时，我们希望保持我们的定义宽泛，特别是当我们探索宇宙中更极端和奇异的角落时。

有了这个定义，地球上的生命至少出现在37亿年前。到那时，微生物已经变得足够复杂，可以留下它们活动的痕迹，并持续到今天。这些生物很像现代生物:它们用DNA存储信息，用RNA将信息转录成蛋白质，蛋白质与环境相互作用并复制DNA。这种三向组合让这些批次的化学物质经历达尔文式的进化。

但是那些微生物不仅仅是从天上掉下来的；他们从某种东西进化而来。如果生命是进化的东西，那么在地球的过去，一定会有更简单的生命形式出现。一些理论推测，第一个自我复制的分子，因此是地球上最简单的生命形式，可能在40多亿年前海洋冷却时出现。

地球可能并不孤单——火星和金星当时有类似的条件，所以如果生命发生在这里，它可能也发生在那里。

星星中的第一个生命

但是太阳并不是第一颗点燃聚变的恒星；它是前几代明星的延续。我们所知的生命需要一些关键元素:氢、氧、碳、氮和磷。除了在大爆炸后的最初几分钟出现的氢以外，所有这些元素都是在恒星的生命周期中在它们的心脏中产生的。因此，只要你至少有一两代恒星存活和死亡，从而将它们的元素传播到更广阔的星系，你就可以在宇宙中出现类似地球的生命。

这将生命首次出现的时间推回到130亿年前。宇宙历史上的这个时代被称为宇宙黎明，即第一批恒星形成的时候。天文学家并不确定这个转变时期发生在什么时候，但它是在大爆炸后几亿年内的某个地方。那些恒星一出现，它们就可能开始创造生命的必要元素。

因此，我们所知的生命——建立在碳链上，使用氧气来运输能量，并沉浸在液态水的沐浴中——可能比地球要古老得多。甚至其他基于奇异生物化学的假设生命形式也需要类似的元素混合物。例如，一些外星生命可能使用硅而不是碳作为基本的构建模块，或者使用甲烷而不是水作为溶剂。不管怎样，那些元素一定来自某个地方，而那个地方就在恒星的核心。没有恒星，就不可能有基于化学的生命。

宇宙中的第一个生命

但是也许没有化学也能有生命。很难想象这些生物可能是什么样子。但是如果我们采用广义的定义——生命是任何可以进化的东西——那么我们不需要化学物质来实现它。当然，化学是储存信息、提取能量和与环境互动的便捷方式，但还有其他假设的途径。

例如，宇宙95%的能量含量是物理学未知的，字面上位于已知元素之外。科学家们不确定这些被称为暗物质和暗能量的宇宙神秘成分是由什么组成的。

也许还有其他的自然力量只对暗物质和暗能量起作用。也许暗物质有多个“种类”——一个完整的“暗物质周期表”。谁知道在浩瀚的星球之间会发生什么样的相互作用和什么样的黑暗化学呢？假设的“黑暗生命”可能出现在极早期的宇宙中，远在第一批恒星出现之前，由我们尚不了解的力量驱动和调节。

可能性会变得更奇怪。一些物理学家假设，在宇宙大爆炸的最初时刻，自然力是如此的极端和奇特，以至于它们可以支持复杂结构的增长。例如，这些结构可能是宇宙弦，是时空中的折叠，由磁单极锚定。如果足够复杂，这些结构可以储存信息。会有足够的能量四处流动，这些结构会自我复制，从而实现达尔文式的进化。

任何存在于这种条件下的生物都会在一眨眼的时间里生老病死，他们的整个历史持续不到一秒钟——但对他们来说，这就像是一生。