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作者：Anonymous 在 罕见奇谈 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
地球外的生命探索
（何謂生命）（生命可能的演化型態）（地球外生命探索的最新發展）（首頁）
何謂生命
前言
地球之外是否其他生命存在？地球與人類在浩瀚的宇宙 是否是唯一的？這類的問題，數千年來一直困惑著哲學家與科學家，但直到最近，人類才有足夠的科技能力，試著去回答這些問題。
何謂生命
生命的定義 無可避免的，當我們試圖尋找外太空生命時，第一個需要面對的問題是，何謂「生命」？ 到目前為止，地球上的億萬的生命是我們唯一的範本，地球上的生命體，可以簡單歸類為「碳基」(carbon-based) 生命。我們不能排除其他生命形式﹙例如「矽基」…﹚存在的可能性，但在現階段，只能很主觀地以地球生命為藍圖。
傳統的生物教科書對生命的定義如下，具有以下特徵的生命體，謂之為生命。
組織化﹕有機體維持高度的複雜性與有序。
細胞﹕有機體是由單一或多細胞所組成。
能量：有機體須要取得與使用能量。
生殖﹕有機體能產生與自已相似的下一代。
遺傳性﹕有機體具有決定其特性的基因藍圖。
成長與發展﹕有機體能成長，並改變其外貌與能力。
適應力：有機體能回應外界的誘因。
新陳代謝﹕有機體執行一些控制性的化學反應。
體內平衡﹕雖然外界環境條件的變化，有機體仍能維持相當穩定內部環境。
這種定義很正式但並不實用。有生物學家認為生命最簡單的判斷標準 --「它是否能繁殖？」，當然，這種過於簡化的判斷方式之下，自然會產生一些爭議，例如：電腦病毒是否是生命？因為它的確能繁殖，而且有人認為電腦病毒是一種「準生命」。
生命區
由星光光譜可知，宇宙各處的元素相同。採較主觀的觀點，適合地球生物生存的溫度區間為200 K與373 K之間，分別為極區與海底火山溫泉的溫度。
我們預期行星的表面溫度，如在此範圍之內就有孕育生命的機會。如行星的能源全靠其太陽提供，在「太陽系」的「生命區」範圍內的行星稱為「適居行星 」。
本太陽系的生命區 界於0.56 AU 與1.95 AU 之間，共有金星(0.72 AU)、地球(1 AU)與火星(1.52 AU) 處於生命區之內。
生命可能的演化型態
一.生命的定義
生物泛指具有生命現象之物。但什麼又是生命現象呢？對於生命現象是很難下定義的,而進化原理是區分有生命和無生命物質的主要特徵。對於生命我們由以下五種觀點來看
生理學觀點：生命定義為具有進食、代謝、排泄、呼吸、運動、生長、生殖和反應性等功能的系統。
新陳代謝角度：生命系統具有界面，與外界經常交換物質但不改變其自身性質。
生物化學定義：生命系統包含儲藏遺傳信息的核酸和調節代謝的脢蛋白。
遺傳學定義：通過基因複製、突變和自然選擇而進化的系統。
熱力學定義：生命是個開 放系統，它通過能量流動和物質循環而不斷增加內部秩序
生物學家則認為生物之生命現象至少包括專一性組織分工、代謝、恆定維持、生長、具反應性、繁殖及適應，也有學者認為具有專一性組織分工、代謝、恆定維持、具反應性及繁殖現象者即屬生物。但顯然不適用於自然界中一些較細胞層級更簡單的生命形式，如病毒(virus)及類病毒(viroid)。
由人類歷史來看，自將肉眼所見生物輕易區分成動物及植物兩大類。到了十七世紀光學顯微鏡發明以後，人類在顯微鏡視野下發現許多肉眼不可見之生物。當時生物學家以這類微小生物或者皆不具動、植物細胞特徵，或者兼具動、植物細胞特徵，無法將其歸類為動物或植物，故另成獨立一類，這是最初「微生物」概念之形成。但是就現今生物分類學而言，「微生物」一詞並無明確之定義，一般認為其範圍包括來自原核生物界(Monera)、真菌界(Fungi)及原生生物界(Protista)之物種，以及現今生物分類系統以外之噬菌體(bacteriophage)、病毒(virus)及類病毒(viroid)，甚至包括極少數的後生動物(metazoan)
二..地球上的生命
地球大氣層的保護，內有充足的日光、空氣、水及適宜的氣候，生物不斷的適應各種環境而繁綿生長。如果離開地球，這些生物還能生存嗎？一般人總認為，離開地球在太空中或月亮上，壓力極低、溫差又大，幾乎沒有空氣與水份，而且還充滿各種宇宙線，在這種環境之下，應該沒有任何生物能夠生存，而事實確證明我們錯了！其實在惡劣的環境中地球生物還能生存，這在地球上一些特殊而不適合生物生存的環境中，卻也常發現一些能適應的生物。例如在釋出強烈輻射線的原子爐內，也可以發現有微生物。1977年法國科學家在太平洋3000米深處，在水溫高達 250度的熱泉口，發現紅魚、螃蟹、白蛤類等數種生物。而在南極極冷的冰塊中，也可以發現嗜寒菌。由此可見生命力是非常的頑強，在各種惡劣環境之下，仍有能適應的生物。
三.月球上的生命
根據美國詹森太空中心泰勒博士1974年的報告，1969年降落月球的「阿波羅12號」太空船，所收回兩年半前無人探測船「觀察家三號」留置月球上的相機底部，竟然發現含有地球上的微生物「緩症鏈球菌」。也就是說：來自地球的微生物，在幾近真空、充滿宇宙線的月球表面生存了兩年半！這真是令人意外而吃驚的事，月球經由人類太空船多次的登陸探測，可能早已散播許多微生物在上面了，從此事以後應要改口月球上毫無生命的說法了。
四.太空中的生命
科學家利用模擬宇宙環境的實驗，得知如「枯草桿菌」、「黑麴菌」、「芒氏梭菌」等微生物，能長時間生存於宇宙中。荷蘭來登大學以枯草桿菌孢子實驗，在照射相當於1000年放射線劑量的紫外線，結果仍有0.1%的存活率。德國的多賽博士發現某種微生物能在超真空環境中生存達數月之久。在宇宙中，也許也有這些生命頑強的生物，正在隨著宇宙灰塵或慧星等在太空四處流竄
五.外星生物純存在的機率
如果銀河系內10億顆行星有生命，100萬顆行星上有智慧生物來計算。平均每50光年內就會遇到有生命的行星；每500光年就會遇到一顆行星上有智慧生物。
宇宙中約有1024 個恆星，但其中有多少能孕育生命？有生命的「太陽系」中又有多少會有類似人類的智慧生物存在？而這些智慧生物需要多久才能具有使用電磁波向外通訊的能力﹙達到通訊文明的階段﹚？而這些通訊文明又能延績多久？這些都是尋找外太空文明(SETI = Search for Extra-terrestrial Intelligence) 時，所必須回答的問題
在1961年，天文學家Frank Drake 提出一方程式來粗估在本銀河系，通訊文明的可能數目。
Drake 方程式
NC = Rs * fP * nLZ * fL * fI * fC * L
參數
註解
悲觀估計
樂觀估計
RS
銀河系中，適居恆星產生的速率
1.4
1.4
fP
有行星的適居恆星之百分比
0.01
0.5
nLZ
在生命區內的行星數﹙適居行星﹚
0.01
1
fL
孕有生命之適居行星的百分比
0.01
1
fI
「生命行星」中，發展出智慧生物的百分比
0.01
1
fC
智慧生物發展至通訊文明的百分比
10-8
1
L
通訊文明的生命期﹙年﹚
1000
1010
NC
銀河系中，通訊文明的總數
1.4*10-13
7*109
六.生命體的型態
已知的物理世界裡，我們都知道物質的形體，可分為氣體、液體、固體三態，以及由它們所組成的聚合體。而在我們所知的地球生物，其組成是以液體與固體的混合為主。人體就是以七成的水及三成的固體所構成。地球上是不是亦有以氣體為主，或是純固體的生命形態？物質三態的差異，起因於原子、分子間相互作用的強弱，而有所分別。氣體與液體的原子、分子相互作用力相差一百萬倍，液體、固體間則相差一百至一百萬倍。以氣體為主體的生命，由於分子活動快速，要維持構造和生命機能較為困難，理論上需要較大的形體，形狀可能像颱風。由於氣體生命的身體非常脆弱，它需要一個寧靜的成長環境。固體生命有可能成結晶成長，且行動遲緩，為躲避其它生命的競爭，或許地球底部深處也有固體生命默默的活著。以地球多水的環境，自然生命體亦是以液體與固體的聚合體為主。人類的生命觀只限於地球生命，至今連地球生命的本質仍未能掌握，又如何深入瞭解形成原理與地球生物不同的生命？那麼放眼宇宙，無數個不同的星球，是否也各自存在不同形態為主的生命？是否也有別於地球以碳水化合物機體之外的生命機體？以金屬或其它物質組成？生命體有沒有可能超越物質三態，而存在光態或隱態當中？
七.生命
從以上的探討，使我們對「生命存在」的定義，有一番不同角度的看法。生命能在我們意想不到的地方出現。我們還能說只有地球是唯一有生命的地方，或是一定要與地球有類似形態的星球才會有生命嗎？其它高溫高壓、冷暗無氣、寒冷冰封的世界，或許是另一形態生物滋生的溫床！也許就在太陽系中，存在有地球以外的生物，正以不同的生命形態生活著；也許整個宇宙就是另一個巨大生物的身體；也許我們體內的一顆細胞，就是另一個世界的宇宙，而那個宇宙的生物正面臨跟我們同樣的問題，正在思索著宇宙的盡頭，是否有別的生物？
科學家如何向外星生物發出訊息
1.SETI： 全名為 Search for Extra Terrestrial Intelligence。
SETI@home 程序是一類特殊的屏幕保護程序。象其他的屏幕保護程序一樣。當您離開您的計算機時它開始運作，一旦您返回工作它就停止。而在此期間它所做的卻是獨一無二的：在您去喝咖啡、或吃午飯、或睡覺期間，您的計算機將通過分析世界上最大的射電望遠鏡獲得的數據幫助搜尋地外文明。 SETI@home的Web站點將顯示該研究的近期動態，提供關于SETI、天文生物學和天文學的各種教育材料，并提供下載SETI@home客戶端軟件。
SETI研究首先由搜尋窄帶射電信號(電波能穿透星際塵埃云，而自然界中卻未發現窄帶信號)的射電天文學家組成。已有一些正在進行的同類項目，其中一些關注某些鄰近的特殊恆星、另一些則搜索恆星密集的部分天空。SETI 研究所的Phoenix項目是這些項目中最著名的。已有的所有SETI 項目都使用專門的信號處理硬件，同時傾聽實時望遠鏡輸出的億萬個頻道。這種分析雖然動人，卻只能掠過所有可能的表面。因為實時搜尋只能檢測少量的帶寬、頻率漂移率和脈沖周期，故而值得考慮一類新的搜索方式---用更徹底的方法分析較少的部分頻譜。這就是SETI@home的使命。SETI研究中最主要的部份，在於偵測、辦認來自外太空的「人造」電磁波訊號。 1960年Frank Drake的Project OZMA為這類SETI研究的第一個，Project Phoenix為人類尋找外星文明較近期的努力， Project Phoenix 於1995年對南天200顆恆星作定星搜尋，移回美國的Green Bank後，1996-1998年針對 80顆星定星搜尋，現在Project Phoenix移師到Arecibo並將於1998年底重新啟動。 前後人類己執行了近百個SETI計劃，但皆未能得到確切的結論，詳見Jill Tarter博士所編的SETI總集。 在廣泛電磁波波段中，我們應選擇何種波長？研究者只能假設，其他的通訊文明也對天文研究有興趣，而在探尋的過程同樣也發現，無線電波段最能穿透星際物質、星塵，所以對SETI研究者，最自然的選擇為無線電波。如再考慮本銀河系無線雜訊干擾等問題，3公分–30公分之間的區域最為寧靜。SETI研究最常使用的波長在氫的21公分線與OH分子的18公分線之間，常稱之為 water-hole ，此稱謂起因於無線電雜訊曲線，在在波長範圍附近下凹，另H與OH分子合起來與水的分子式H2O相同。
2.先鋒10號:
脫離太陽系的首件人造物體﹙先峰者十號﹚。各載一片宣告地球人類存在的金屬版。八萬年後，先峰者約距地球三光年，尚未到達最鄰近的毗鄰星。這可稍窺階段遠程太空探險的不可行性
3.航海家1和2號:
各載一片宣告地球人類存在的金屬蓋，與一張錄有六十種不同語言問候詞、一百多幅人類活動照片、各種自然界聲音與其他訊息的金屬片。
4.地球的聲音:
1974年，Arecibo無線電望遠鏡啟用時，曾以此望遠鏡向M13﹙球狀星團﹚發射了1679 bytes訊號，宣告人類的存在，屆時三分鐘。M13距地球二萬五千光年，在M13的外太空文明，如於收訊後立即覆電，五萬年後，我們才能收到回電
（Top）
地球外生命探索的最新發展
科學家如何探測行星上是否有生命存在？
1. 利用先進的望遠境,從地球上觀看行星,是否有因生物造成大規模的變化。
2. 利用無線電波,收聽到發自其它文明的無線電訊號。
3. 利用先進的光譜技術,分析行星的大氣組成,找尋因生物存在所造成的微小變化。
4. 前往其它行星,進行精密的實驗,測試是否有大型生物或為生物的存在。
前三項技術可直接在地球進行,只要有先進的望遠鏡、無線電波天線、光譜儀器。
第四項是最直接的尋找方法,但花費昂貴,但還是有政府願意支助科學家作此研究。
金星沒有生命的原因
1. 因金星無臭氧層,所以陽光的紫外線可以強烈的照射進來,如果金星上的生物沒有演化出可抵抗紫外線的外殼的話,是很難生存下去。
2. 金星的大氣很乾燥（溼度不到0.01﹪）,缺乏水分,我們都知道生命是需要水分來生長和繁殖。
3. 金生的大氣壓力降低成不到地表的1﹪。
水星及月球
水星因為靠近太陽,使該行星的溫度在白天超過300度,比其它行星承受更強的紫外線。
月球沒有生命,也沒有任何大氣層,白天溫度達125度,晚上則冰冷到-125度,所以月球雖然離太陽較遠,但也和水星有類似的問題。
火星有生命存在嗎？
火星的大氣不到地球的1﹪,氣體組成主要是二氧化碳,表面溫度在冰點以下,有生命的可能低。
科學家如何偵測火星上是否有生命？
海盜號利用一些實驗,以複雜的方式來偵測微生物,他們必須考慮一點就是在登入火星表面後,所偵測到的微生物,是由登陸艇本身帶到火星上的,所以科學家要將整艘太空船高溫殺菌,來解決此問題。科學家登上火星後仔細研究火星上的大氣,因為如果微生物的數量夠多的話,就會改變週遭環境的化學狀況,這樣容易產生生命的跡象。
大氣方面,從地球上觀測火星大氣,並無發現任何有生命存在的非平衡氣體,但科學家也發現利用光譜觀測也會有錯誤情況出現,例如：使用光譜儀器並無偵測到氮氣,但實際上火星上是有氮氣存在的。
火星的照片曾被仔細搜尋任何腳印、足跡等證據,但沒找到任何東西,只有風吹塵土的現象而已。
有哪些可證明外星人的存在？
關於幽浮,一直以來,人們都有許多猜測,但有很多人相信,幽浮是外星人乘坐的飛行器,但至今沒有比較明確的證據可真正證明。
※當事人的說辭
1. 在1947年,第一個幽浮相關報導來自於一位叫阿諾德的人,他是位美國的私人飛機駕駛員,他宣稱在華盛頓州看到飛碟,之後出現飛碟此流行語。
2. 在阿諾德後六個月,也有位空軍上校因追逐巨大幽浮時墜毀,此上校意外身亡幾乎可確定是由於飛向不明物體時使用氧氣罩失敗所引起的,但有人認為飛碟會蓄意摧毀意圖追逐它的人。
3. 1964年,一位巡邏警察在追逐一輛超速車時看見幽浮,而後開上陡峭的平台,見到一個發亮的物體,而且一旁有全身雪白的人,之後這個物體下方噴出強勁的火焰,緩緩自平台上升,消失於天際中。
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