发布时间:2023-10-07 17:33:51
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇生命最初的起源,期待它们能激发您的灵感。
四川省高级人民法院:
你院川高法〔1994〕135号《〈婚姻登记管理条例〉施行前后发生的事实上的重婚关系是否按重婚罪处理的请示》收悉。经研究,答复如下:
新的《婚姻登记管理条例》(1994年1月12日国务院批准,1994年2月1日民政部)施行后,有配偶的人与他人以夫妻名义同居生活的,或者明知他人有配偶而与之以夫妻名义同居生活的,仍应按重婚罪定罪处罚。
绝对的信仰神创论者的人数,要比人们预想的多得多,但没有哪个理性的人会支持《圣经》中提到的创造论。一些宗教和其他团体,包括很少一些科学团体提出的“智慧设计”(ID)理论,宣称人类起源和进化过程中的某些事件无法用纯自然的说法来解释。就其本质而言,这种说法是不科学的。
现代科学对于创世纪的解释没有《圣经》上的故事那么精彩,但绝对不缺乏神奇。根据科学解释,地球是在大约45亿年前,即大爆炸大约90亿年后,在一片大气和尘沙的旋风中与太阳及其他行星一起诞生的。5亿年后,我们的行星已经完全从它诞生的剧烈震动中恢复过来,在物质基础上已经可以孕育生命了。又过了不到5亿年时间,它真的孕育了生命。这个被称为宇宙最终的共同祖先(LUCA)的存在体,通过进化带来了所有已知的活的生命,包括各种微生物、植物、真菌、动物和人。
最初的有机组织也许是从滚烫,含硫、充满金属成分的岩浆水里的非生命物质中生成出来。这种难闻的混合物好像是被“添加”进了丰富的小有机分子,如氯基酸、糖、含氮碱基,以及其他典型的生物组成成分。过去几十年间,人们对空间、近太空物质,尤其是坠落到地球上的陨石的探索所得出的一个最令人震惊的发现是――许多生命的化学基本成分是在整个宇宙间自发形成的。有机化学反应,因为其被认为是有生命的有机组织的一个特点而得名,实际上是最广泛和平凡的化学反应,即碳的化学反应。
那么,“宇宙化学反应”到底是如何产生最初的活细胞的呢?这还是个谜,但这一进程也许可以用两个词来概括。一个是“化学反应”,也就是生命的本质。在被称作催化剂的酶和从阳光、矿物质或由其他有机组织形成的养分中所获得的能量的帮助下,活的生命不断地从小的非有机组织和有机组织的基本成分中制造它们自己的成分。同样的事情也发生在生命的起源中,只是其途径、催化剂的作用以及能量的来源尚不为人所知。
科学家们对此问题已经进行了大量的研究,但还没有找到真正的答案。现在能说的只是这一化学进程必须是高度决定性的和可复制的,就是说,在主要的条件下是必定会发生的。
第二个关键词是“可复制性”。目前这主要是由DNA(脱氧核糖核酸)来完成的功能,也许最早是由DNA的近亲,也就是RNA(核糖核酸)来完成的。
一开始,复制只发生在RNA分子上。不久,根据由RNA所提供的模板RNA分子开始参与到蛋白质的合成上来,于是这种复制就通过RNA(最终是通过DNA)扩展到了蛋白质上。反过来,复制通过蛋白质和越来越复杂的物质扩展到了细胞和多分子的有机组织上。
复制允许同一个实体一代代永无止境地复制下去,这是基因延续的基础。另外,因为在进程的保真度上难以避免会发生错误,复制必然会带来变异(在复制的形式上),因此也带来了不同种族间为争夺可利用的资源而进行的竞争。其必然的结果,就像查尔斯・达尔文首先描述的,是对那些最适合生存,尤其是,在已有的条件下制造后代的物种的选择。这一进程在可复制性一出现后就被加进了化学反应中,首先是在分子上,随后是在越来越复杂的聚合物上,一直到今天。
复制会出现变种和变形,而自然选择会对它们作出甄别。根据我们所知道的情况,这些变种完全是偶然发生的,没有任何的意向性和预见性,因此就有许多人认为生命的历史是由偶然事件来控制的。但是这种观点忽略了自然选择所提供选择的排列会足够延伸,从而允许出现一个最佳或接近最佳选择的可能性。
事实上,有很大的理由相信,最优化选择也许比人们普遍所预期的要更多地发生在起源和进化的过程中。这表明,只要是在与其在地球上诞生时相似的环境条件下,就很有可能产生与我们所知的相同的生命形式,由此也证明我们今天对地球外生命的兴趣是正确的。
第一节 地球上生命的起源
本章内容讨论生命的起源,生物的进化,人类的起源等自然科学课题。本节教材内容主要阐述地球上的生命起源于非生命物质,这一过程是化学进化的结果。教材从地球演变讲起用实验和猜测相结合的方法来说明生命的起源。这节教材也是对学生进行唯物主义教学的好教材。
教法指导
一、授课思路与方法
根据本节教材用实验和猜测相结合的方法来说明生命起源的特点,教学方法也就选择学生观察投影片、猜测和查资料相结合的方法进行教学。
二、课时安排
本节共安排一课时
教案实例
一、教学目标
(一)认知目标
1.了解地球上的生命起源于非生命物质。
2.了解地球的演变
(二)技能目标
通过对“演示”实验投影片的观察,培养学生的观察、分析、归纳的能力。
(三)情感目标
通过人类起源的教学,达到对学生的无神论教育,从而培养学生的辨证唯物主义观点和历史唯物主义观点。
二、教学重点和难点
1.教学重点:原始地球表面的变化;化学进化的过程。
2.教学难点:生命起源于非生命物质,生命起源是化学进化的结果。
三、教学准备
意大利医生雷地证明腐肉不能生蛆的实验投影片,巴思德的“鹅颈瓶实验” 投影片,原始地球的投影片,米勒实验的投影片。
四、教学过程
(一)导入
现在地球上的生物能通过繁殖产生新的个体。提出问题:最早的生物从哪儿来呢?即原始生命是哪里来的?生命又是怎样发展的呢?
(二)新课讲解
介绍中国古代的女娲造人传说和神创论的有关内容。引出问题,女娲、上帝是谁创造的呢?若不接受传说和“神创论”,地球上的生命又是哪里来的呢?提问:看到过蛆吗?蛆生活在什么环境中?指出这是古代人们提出的一种“自然发生”的说法。放雷地实验的投影片,并作一些说明。学生讨论分析归纳得出蛆是苍蝇产在肉上的卵孵化出来的,这说明较大的动物是不能自然形成的。提问:很小的微生物能否自然形成呢?让学生各发表自己的见解。放鹅颈瓶实验投影片。学生讨论分析归纳得出大小生命都不能自然发生的结论。设问:地球上的原始生命那里来的?放原始地球状况投影片。指出这是科学家对原始地球的猜想。科学家关于地球还有不少猜测,请同学看教材104页最后一自然段至105页第一自然段。请学生讲述原始地球的特点及变化。教师作适当的补充后讲述原始地球为物质发生各种化学变化提供的条件。接着放米勒实验投影片,并作一些说明。特别指出的是这个实验产生了构成生物的所必须的小分子有机物 氨基酸。
学生讨论归纳出在原始地球上,无机物能通过化学变化形成小分子有机物。讲授:小分子有机物随着雨水,最后汇聚在原始海洋中。在原始海洋中小分子有机物经过长期积累和相互作用自然合成了较大分子的有机物出 蛋白质、核酸。原始海洋中的蛋白质和核酸等物质经过浓缩和相互作用,凝聚成具有原始界膜的小滴。小滴在原始海洋中又经历了漫长、复杂的化学进化,最终形成原始生命。提问:从无生命的有机物进化到简单的小分子有机物再进化到大分子有机物再进化到原始生命,即生命的诞生,主要通过什么变化?所以,我们说生命是通过化学进化诞生的。
指出这过程是科学家的猜测,并通过实验证明这个猜测有可能是对的。另外,科学家认为原始地球产生于46亿年前,原始海洋形成于38亿年前,而原始生命发生在35年前。
(三)小结
可对照板书由学生来小结这节课所学的内容。
五、板书设计
第六章 生命的 历史
第一节 地球上生命的起源
(一)人类的探索
生物不能由目前地球上的非生命物质产生,目前的生物只能通过繁殖产生。
(二)原始地球
1.高温、地壳薄、有原始大气,后来才有水。
2.原始大气成分:甲烷、氢气、水蒸气、二氧化碳、无氧气和臭氧层。
(三)地球上的生命起源
1.无机物 小分子有机物 较大分子有机物 大分子有机物 大分子有机物形成界膜 原始生命
2.生命诞生是化学进化的结果。
(四)几个主要年份
46亿年前形成原始地球
38亿年前形成原始海洋
35亿年前 形成原始生命。
六、习题与解释
1.随堂练习
(1)第一个用实验证明生命不能自然发生的人是( )
(A)米勒 (B)雷地 (C)巴斯德 (D)达尔文
(2)原始地球上的物质发生各种化学变化生成小分子有机物直至产生生命物质所需的条件有( )
(A)高温 (B)闪电 (C)紫外线 (D)以上都是
(3)非生命物质演化为生命的场所是在( )
(A)原始海洋 (B)原始土壤
(C)原始大 (D)原始陆地
2.课后练习
(4)巴斯德的“鹅颈瓶实验”说明了 。
(5)米勒的实验及后来许多实验室进行的实验,用模拟原始地球的条件来合成各种氨基酸,这些实验用来证明
。
(6)原始大气成分主要有 、 、 、
等气体,没有 、 和 。
(7)原始生命起源于 物质,原始生命在 形成的。是 进化的结果。
(8)科学家推测,地球形成于 年前,原始海洋形成于 后前,原始生命形成于 年前。
(9)你认为在现在环境条件下,地球上会不会再形成原始生命?
3.参考答案
(1)B (2)D (3)A (4)微生物不能自然产生 (5)天然蛋白质所含有的各种氨基酸,基本上都能用模拟原始地球条件的方法合成 (6)甲烷 氢气 水蒸气 二氧化碳 氧气 臭氧 氮气功 (7)非生命 海洋 化学 (8)48 38 35
(9)答:在现在的地球环境条件下,地球上不为再产生原始生命。因为,原始生命的形成条件已不存在,现在的大气成分不同于原始大气,其主要成分为氧气氮气等,地球的温度也降低了,没有持续不断的雷电。另外,现在海洋成分也改变了。
小资料
关于生命起源的几种假说
[关键词] 色彩彩陶审美心理象征
启蒙哲学有一句箴言:懂得了起源便懂得了本质。用这一点来验证以对中国这种“连续性文明”的研究是非常贴切的。(张光直先生称的连续性的文明指“人类与动物之间的连续,地与天之间的连续,文化与自然之间的连续”。)张光直先生说:“要想把握住中国古代文明特征本质的话,考察的对象应该是:在一定的地理范围内,从比较早期形态到较高级形态演变的一段历史。”[1]因此,要想研究中国人色彩审美心理的形成,就应该追溯到史前时代。史前艺术品,包含着重要的巫术、宗教等精神意义,因此我们不能只从物质或实用的角度来理解它们,我们应该在这些器物和遗物身上寻找心理的表现形式,还要通过复原史前人类的行为操作来探求他们的观念,并在史前人类的观念整体中把握他们的审美心理。因此,史前艺术品应该被看作是史前人类精神逻辑的展现,是人类心理的典型物化形式。从这些有形的物化形式来研究人类无形的心理和精神,从他们感知和思维的形成中,窥测其心理状态,这正像西方人类学家把这一工作形容为“从本书的最后一章将整本书重构出来”一样。美国美学家托马斯・门罗也曾在《艺术心理的过去、现在和将来卜文中这样描述:“对艺术的本质,从心理的角度加以推理研究,大概起源于广泛流行的对超自然力量和艺术家灵感的原始信仰……那种符合神意的颂诗和符篆可以祓邪禳灾,符合神意的雕像、神庙和宗教礼仪则可以使神灵愉悦,显然神灵是有所偏袒的,正是在这些地方闪现出审美趣味……。”[2]他还指出,审美心理学:“把艺术作品放在更广阔的人类行为范围内进行研究。……理解这些创造活动和欣赏活动与艺术以外的其他人类经验的关系,以及他们与人类机体结构的关系。”[3]
彩陶是中国新石器时代最有代表性和最有特色的文化遗迹,是史前艺术的主要构成部分,又是艺术的重要源头,同时它也是巫术思维的一个产物和史前色彩审美心理典型的物化形式。通过对彩陶的研究,我们可以探知史前原始人类从审美感知、审美感情到审美想象和审美理解的整体过程。远古祖先的精神风采和神韵都凝结在物化的彩陶中,它体现着长达几千年的先民的风范,并且经历了约3000年左右的由盛到衰的演变历程。对彩陶的研究,我们需要转变某些传统的、陈旧的学术观念和思维方式。通常认为,彩陶是一种实用的器具,是先民为了实用的目的而创造的。但有研究者认为,陶器(彩陶)在中国新石器时代最典型的用途是作为随葬品或葬具,生活中用量极少。因此,彩陶应该是“礼器”,是为了神圣的目的而创造图(1)彩陶大汶口文化出来的,因而不应仅仅视为日常实用器皿。[4]彩陶,即彩色陶器。它是在打磨光滑的陶坯上,以天然的矿物质颜料进行描绘,入窑烧制而成。如果说石器作为人类最初也是惟一的创造是审美心理的萌发,那么具有巫术倾向的彩陶的制造应是色彩审美心理典型的物化形式,它是“人着色于自身”向“着色于物”或“绘形于物”的一个开始,可以说,色彩伴随着彩陶的始终。
彩陶的基本色彩有红色、黑色、白色及烧制过程中自然形成的过度性的间色,如赭色和黄色等(图1)。中国彩陶最先所使用的色彩是红色。考古研究发现,老官台文化彩陶纹饰就是红色宽带蚊。这种红色宽带纹在大亚湾
等早期彩陶中都被使用,成为最普遍的用色。仰韶文化半坡类型中、后期以黑彩为主,并与红色并用,形成红底黑花的强烈反差(图2)。彩陶作为“礼器”,是为神圣的目的而创造出来的,它的用色不应是简单的为了装饰的需要,但从彩陶的用色我们可以探知,新石器时期,原始人类明显脱离动物性被动色彩反应,出现为生命本能需要而选择和运用色彩。于是,黑、白、红、赭、黄、绿等颜色被由简到繁地运用于和生命相关的各种活动中。当然,原始人类首次发现和使用颜色究竟发生于何年何月,并不是我们研究的主要目的,在人类现代色彩本质的起源处,我们主要认识人的原始色彩本能何以发生和发生的根据。下面我们就彩陶最初的用色红、黑、白等三色进行比较理性的逻辑分析:
红色著名文艺史家格罗塞在《艺术的起源》中论及红色这个问题时是这样认为的:大概原始人最初所用的红色,就是他亲手杀死的敌人或兽类的鲜血。而到了后来,则大概都采用红矿石装饰,因为红矿石是到处都有的。而且,格罗塞还认为,红色是一切民族都喜欢的色彩,只要留神小孩,就可以晓得人类对于红色的爱好至今还很少改变。在一个水彩画的颜料盒中,红色总是最先用空。歌德在他的《色彩学》中,对橙红的颜色在情感上能使人激发无比的力量这一点也大为赞叹,他说:“橙红色!这种颜色最能表示力气,无怪那些强有力的、健康的、的男人都特别喜爱此种颜色。野蛮人对这种颜色的爱好,是到处彰著的。”[5]因此,在非洲、亚洲、欧洲等相当大的地域,都曾经发现史前人类在墓葬中把红色的石矿粉撒在尸体的周围。中国考古学家发现一万五千年前的北京山顶洞人的遗骨旁就撒放着红色的矿粉,据河北磁县新石器时代遗址发掘结果考证,约八千年前原始人所制作的骨质和石质饰物的穿孔“几乎都是红色的,好像它们的穿带都用赤铁矿染过。”
由此我们可以推测,红色是直接联系着动物性特征和血液的颜色,是生命的象征,原始人在战争或狩猎中发现,人或动物失去了红色血液,就失去了生命。因此,红色的审美价值之大说明色彩与人的原始性本能的关系非常密切,它从人性本能的自发装饰基础上支持着审美感觉。
黑色和白色 黑色和白色也是原始色彩活动中最常见的色彩。蒙蒙混沌初开,黑白色彩纷呈。从人的视觉能力看,白色是阳光的颜色,它象征着光明、温暖、安全黑色则是夜晚的来临,它象征着神秘、死亡、恐怖。这应该是原始人类对大自然色彩的最初的心理感应。
现代解剖学研究发现,在人的眼睛结构中,存在着可以感受明暗和色彩的两种细胞。即柱状细胞和锥状细胞。柱状细胞对暗光下的形体较敏感,而锥壮细胞则对于色彩的认识较敏感。在人类原始时期,经过数十万年的长期演变,人的眼睛在感受明暗的基础上逐渐向感受色彩进化,所以明暗是人的色彩感觉的中轴。色彩是在中轴上的延 展。人在宇宙的大范围中感应着明暗的作用,后来发现单色,处于本能,人对单色进行有意识的运用。并且随着人类视觉感官的不断进化,原始人产生色彩感觉的能力也越来越强。由于原始生命本能的内在需要,使原始人在自然界中发现并使用红、黑、白等几种单纯的颜色,然后又把这些颜色直接运用于与生命相关的地方。从此以后,人类离开了动物性被动色彩感应,由生命自发本能创立直接属于现代人色彩感知的起源。彩陶,就是最有力的见证。日本学者城一夫在《色彩史话》中这样说过:“色在具备物质的一种属性的同时,又具有作为共通语言的象征性和逻辑性。例如,红色是人类血的象征,也是生命的象征,这是从古至今各民族的共同观念。彩陶纹饰首先主要用红色,并在后来红色一直成为与其他颜色并用的重要色彩,虽然难以断定其全部原因,但这与红色本身的效力以及它使人所产生的联想性,肯定有着极大的关系。其次,彩陶对色彩的使用,除了美的需要以外,便是作为“共通语言的象征性和逻辑性”而存在,带有某种“民族的共同观念”。[6]
彩陶中所使用的色彩并不复杂,从“着色于自身”到“着色于物体”或“绘形于物体”,使颜色和物体同时产生了咒术功能,着色于自身所产生的咒术性效果同色彩一起移到了物体上。“只是到了后来,色彩所具有的咒术性逐渐消失,形体成了重要因素,色彩仅仅附属于器体,起到了单纯补充形体和象征的作用。‘人着色于物体,无声地传达了各种意识、感情和情绪,颜色变成了语言、思想和感情。”[7]但有一点不可否认,彩陶所用的红、白、黑、黄、赭等颜色,一直是中国人长期喜爱的色彩,我们从原始彩陶的用色,可以看到中国人对某些色彩喜爱的沿袭性。因此,彩陶的用色,我们恰好找到了中国人色彩审美心理的源头,它渗透着、凝结着中国人最初的色彩情感和审美心理。
当然,对于彩陶的颜色,我们还可以有多种推测,一方面可能是由于受到当时物质条件的限制,颜料品种相对比较单一,另一方面,也可能与当时不同地域的人对色彩的偏好不同,以及色彩与心理情绪对应的不同有关。彩陶用色,不以鲜艳夺目取胜,而是以自然和谐为特点。这种自然和谐,也许与当时先民的精神状态相吻合,他们是一种无言的语言,为我们进一步探讨原始人类的精神提供了宝贵的资料。
在彩陶的色彩审美心理形成之后,中国人的色彩审美倾向似乎逐渐向两个方向发展:一是形成五彩彰施的象征性色彩观,每一色彩都赋予了一定的象征意义,如古代绘画、宫殿建筑、建筑装饰、服装以及民间美术、戏曲艺术中等其二是形成尚黑的色彩观,人类的原始色彩本能得到升华,具体地说,尚黑的色彩审美心理在艺术形式中得以升华,即中国古代文人画以水墨的审美情趣,把原始色彩本能的黑色升华为可供观赏品位的墨色形式,形成独特的水墨绘画色彩表现。这两种色彩审美情感相互交织,又各自独立。对于这两种色彩审美倾向的形成,我们有必要把研究的触角伸向人类色彩的起源处去寻找答案。
冼鼎钧 译
关于宇宙的起源,冰岛文学家斯托里森在1220年左右编写的北欧神话集《新埃达》中已有所阐述。按这本神话集所说,最初是一无所有的。既没有地,也没有天,只有一个裂口,也没有草原。而在这混沌虚无的北方和南方,则是冰雪的区域尼夫尔翰和火的区域木斯皮尔翰。木斯皮尔翰的火融化了尼夫尔翰的一些冰。在融化的水滴里产生了一个巨人伊默。伊默吃什么呢?啊,看来还有一头母牛阿豪姆拉。可是母牛又吃什么呢?好吧,还要有点盐。故事就是这样继续下去。
我不想冒犯宗教感情,即便是北欧维京海盗的宗教感情。但是,我想这个故事实在不是一幅令人满意的宇宙起源的图景。且不说对那些无稽之谈的非议,只就故事本身,它所引起的问题就和它解答的问题一样多,而每个疑问的解答都要求初始条件的进一步复杂化。
追溯宇宙起源的这个念头是不可抗拒的。自从16至17世纪开始出现现代科学以来,物理学家和天文学家曾一次又一次地回到宇宙起源问题。
可是,就在这刚刚过去的十年里,一切都改变了。一个早期宇宙理论已经被广泛接受,以致常常被天文学家称为“标准模型”。这个理论多少有点像有时被称为“大爆炸”的理论,但是它进一步对宇宙的内容作了明确得多的规定。
最初发生了一次爆炸。这不是习见于地球上发生在一个确定的点,然后向四周的空气传播开去的那种爆炸,而是一种在各处同时发生,从一开始就充满整个空间的爆炸,爆炸中每一个粒子都离开其他每一个粒子飞奔。
在爆炸发生后的百分之一秒,即我们能多少有把握谈论的最早时刻,宇宙的温度大约是摄氏一千亿度(1011℃)。这比最热的恒星中心还要热,事实上,它是这么热,以致不可能聚集成任何普通的物质成分,即不可能聚集成分子、原子甚至原子核,能够在爆炸中相互飞速地分离的只是各种基本粒子,它们是现代高能核物理的主题。
在这里介绍一下早期宇宙里存在最多的几种粒子。一类大量存在的粒子是电子,就是在电线的电流中运动的那种带负电荷的粒子,它们组成了现在宇宙中所有原子和分子的外层部分。另外一种在早期宇宙里非常丰富的粒子是正电子,这是一种质量和电子完全相同,但却带着正电荷的粒子。在今天的宇宙里,正电子只有在高能实验室里找到,或者在某些放射性现象中找到,或者在宇宙线和超新星爆炸等剧烈天文现象里找到,然而,在早期宇宙里正电子的数目几乎完全和电子相等。除电子和正电子之外,还有数目大致相等的各种中微子。这种幽灵般的粒子既没有质量,也没有电荷。最后,宇宙里还充满了光。但是不必要把光和粒子分别处理。量子力学告诉我们,光是由质量和电荷都为零的粒子――光子所组成的。每个光子携带着一定数量的能量和动量,大小取决于其波长。光子的数目和平均能量和电子、正电子或者中微子的数目大致相等。
这些粒子(电子、正电子、中微子、光子等)不断地从纯能量中产生出来,经历很短的寿命后又湮灭了。因此,它们的数目并不是预先注定的,而是由产生过程与湮灭过程的平衡确定的。从这个平衡我们可以推算出,这盆宇宙汤在温度为一千亿度时的密度是水的四十亿(4×109)倍。此外。宇宙汤内还掺有很少量的较重粒子:中子和质子――它们组成今天世界里的原子核(质子是带正电荷的;中子比质子稍微重一点,是电中性的),比例大致是每十亿个光子(或正电子、电子、中微子)对一个质子和中子。十亿个光子对一个核粒子这个比值是建立宇宙标准模型的关键性数值,必须由观测来得到。
随着爆炸继续下去,温度下降了,在约十分之一秒以后下降到摄氏三百亿(3×1010)度;约一秒以后降至一百亿度;十四秒后降至三十亿度。冷却到这个地步以后,电子和正电子湮灭的速度开始快于它们从光子和中微子重新产生出来的速度。这种物质湮灭过程所释放出的能量暂时延缓了宇宙的冷却速度,不过温度仍然在下降,在最初的三分钟终了时,下降到十亿度。这个温度已经足够低,能使中子和质子开始组合成复合的原子核。首先是由一个中子和一个质子组合成一个重氢(氘)核。由于这时的密度还足够大(稍微比水小一些),所以这些氘核可以迅速地组成最稳固的轻原子核,即是由两个质子和两个中子组成的氦核。
最初三分钟终了时宇宙的组成主要是光、中微子和反中微子。核物质仍然只占很小一个份额,现在它们当中有百分之七十三是氢,有百分之二十七是氦,还有跟这些核物质同样稀少的电子,它们是经过电子-正电子湮灭期以后剩下的。所有这些物质继续飞驰分离着,一直在冷却下去和稀薄下去。又过了几十万年,温度终于冷却到足够低,可以让电子与氢核和氦核组成原子。这样组成的气体由于引力影响而形成气团,最后凝聚为今日宇宙里的星系和恒星。但无论如何,星辰得以开始它们的生命的组成物,正是在这最初三分钟所产生的。
上面简单叙述的标准模型仍然不是关于宇宙起源可以想得出的最令人满意的理论。就和《新埃达》一样,在阐述宇宙的开始时,或者在第一个百分之一秒左右,这个理论仍然存在着令人困惑的含混之处。再则,还有必要去确定起始条件,特别是光子对核粒子的初始比率――十亿比一,而这是令人不愉快的工作。我们宁愿在理论里有更大的逻辑必然的观念。
例如,另一个称为“稳恒态模型”的理论在哲学上就有更大的吸引力。这个模型是在20世纪40年代提出的,在这个模型里,宇宙永远都是和现在一样。当它膨胀时,在星系分离开的缝隙里,有新的物质产生。这个理论隐含了所有关于宇宙为什么会是这个样子的问题的答案。答案是宇宙之所以如此,是因为只有如此它才能保持着永远不变。宇宙起源的问题被一笔勾销了。在这个理论里根本不存在早期宇宙。
那么我们怎么会得出“标准模型”的呢?它是怎样胜过诸如稳恒态模型等其他理论的呢?它之所以成立,是因为近代天体物理学基本上是客观的,人们对它达成了一致的看法,既非由于哲学偏爱的变迁,也非由于天体物理学巨匠们的影响,而是由于来自经验数据的压力。
在叙述了观察到的宇宙学现象之后,我将试图把个别的资料并在一起,以组成一幅早期宇宙物理条件的连贯的图画,这将更具体地把我们带回到最初的三分钟去。我们将会像看电影那样,按顺序地看到宇宙的膨胀、冷却和形成。我们还将试图看一下那个仍然笼罩着迷雾的时期(最初的百分之一秒)和在此之前的事情。
我们可以确信这个标准模型吗?它会不会由于新的发现而被推翻,而被别的宇宙起源说所超过?或者,甚至稳恒态模型会东山再起?也许会。我不能否认在我写到最初三分钟的事情时,似乎是充满信心,但心里并不是那么踏实。
但是,即使它最后被别的理论所取代了,标准模型终究在宇宙学历史里起过重要的作用。现在(虽然是在最近的十多年以来),把物理学及天体物理学的理论想法在标准模型中计算出其结果来进行检验,已经是正规的方法。标准模型已经常被用作论证天文观测计划的理论基础。这样,标准模型为理论工作者和观测者提供了基本的共同语言,使他们了解彼此在做些什么。如果有一天标准模型被一个更好的理论所取代的话,这个理论很可能是由于受到标准模型启发而进行的观察和计算所得到的。