碳沙文主义
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碳沙文主义(英语:Carbon chauvinism)是一个新词,其意涵为质疑目前基于碳的化学与热力学性质,质疑外星生命皆由以碳为骨架的有机物构成的假说之真实性[1]。
观念
[编辑]“碳沙文主义”这个专有名词最早在1973年被使用。卡尔·萨根描述了这个想法并认为碳沙文主义与其他人类中心主义限制了我们对于地外生命可能性的想像。此理论认为身为以碳为主体的生物,尚未接触任何地外生命的人类很难凭空想像截然不同的生化理论[2]。
1999年,Reason杂志的一篇文章讨论了微调的宇宙的概念,肯尼斯·西尔伯(Kenneth Silber)引用了一段天体物理学家斯滕格尔(Victor J. Stenger)对碳素沙文主义的描述[3]:
斯滕格尔表示,我们没有理由认为生命只有一种可能。我们对于我们宇宙中生命的了解实在太少了,遑论其他宇宙,这么少的了解不足以得到这样的结论。斯滕格尔驳斥了认为生命必须以碳为主体的碳沙文主义,因为其他元素,例如矽,也能构成相当复杂的结构。斯滕格尔进一步提出了认定无论如何物质都是由分子组成的“分子沙文主义”,在另一个宇宙,原子核与其他结构可能以一种截然不同的形式组合。
——斯滕格尔,1999年7月Reason杂志
There is no good reason, says Stenger, to "assume that there's only one kind of life possible" - we know far too little about life in our own universe, let alone "other" universes, to reach such a conclusion. Stenger denounces as "carbon chauvinism" the assumption that life requires carbon; other chemical elements, such as silicon, can also form molecules of considerable complexity. Indeed, Stenger ventures, it is "molecular chauvinism" to assume that molecules are required at all; in a universe with different properties, atomic nuclei or other structures might assemble in totally unfamiliar ways.
——Victor J. Stenger,Reason, July 1999
碳的替代物
[编辑]矽与碳一样可以和其他原子构成4个稳定的化学键。甲矽烷聚合物等长链分子和对地球生物至为重要的烃类构形十分类似。矽的化学活性比碳还大,这种特色可能对其在极端寒冷的环境存在提供优势[4]。然而甲矽烷在氧气存在时会自燃,所以一个含有氧气的大气层内或以水为主要溶剂的环境不可能有以矽为主体的生物存活。所以可能含有以矽为主体生物的环境必须要非常寒冷,缺乏氧气与水但拥有另一种适合的溶剂,例如液态甲烷(在土星的卫星泰坦星即是如此)或其他甲基化合物[4]。流星、彗星和星云中含有大量的烃类,它们的矽类似物则尚未在自然界被发现。
但矽原子之间可以由氧原子结合,组成一维、二维或三维的聚合物,称为矽酸盐,在地球环境大量且稳定的存在,并成为有机物出现前,生命起源的假说之一(即粘土假说)。
批评
[编辑]认为碳是宇宙所有生物的主要成分的观点最主要的主张是其他形式的生命(如以矽为主体的生命)目前皆不能由科学方法验证,且目前仍未发现长矽链化合物的存在,却常在陨石中发现长碳链的有机物,表示以碳为主体的生命比以矽为主体的生命发生的可能性更高。
参见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ Darling, David. Carbon-based life. Encyclopedia of Life. [2007-09-14]. (原始内容存档于2012-03-03).
- ^ Sagan, Carl. The Cosmic Connection. Anchor Books (Anchor Press / Doubleday). 1973: 47.
- ^ Silber, Kenneth. Is God in the Details?. Reason Magazine. July 1999 [2007-09-14]. (原始内容存档于2012-03-03). Full article
- ^ 4.0 4.1 Target: Titan & Silicon-based life. Astrowright. 18 March 2010 [2011-03-05]. (原始内容存档于2011-07-18).
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