科學與信仰
科學與信仰的兼容(27) - 地球的奇妙家園﹕適當的銀河系 [1]
周小安
現 代 天 文 學 發 現 ， 我 們 所 居 住 其 中 的 銀 河 系 ， 並 不 是 宇 宙 間 唯 一 的 星 系 。 銀 河 系 只 是 用 現 代 望 遠 鏡 可 以 看 到 的 ， 幾 千 億 個 星 系 中 的 一 個 。 此 外 ， 銀 河 系 是 一 個 螺 旋 狀 的 星 系 ， 直 徑 (以 最 大 的 螺 旋 臂 計 算 )為 大 約 10萬 光 年 。 太 陽 系 就 位 於 距 離 銀 河 系 中 心 大 約 四 萬 光 年 的 螺 旋 臂 上 。
大 眾 傳 媒 往 往 給 我 們 一 個 印 象 ， 就 是 所 有 星 系 都 是 像 我 們 的 銀 河 系 一 樣 是 螺 旋 狀 的 。 其 實 ， 宇 宙 裡 只 有 5%的 星 系 才 是 螺 旋 狀 的 。 其 它 的 星 系 都 是 橢 圓 形 的 ， 或 形 狀 不 規 則 的 。 這 些 橢 圓 形 的 或 形 狀 不 規 則 的 星 系 ， 都 不 能 提 供 足 夠 的 重 元 素 ， 而 使 生 命 可 以 存 在 。
自 一 九 六 ○ 年 以 來 ， 天 文 學 家 已 察 覺 到 初 生 的 太 陽 系 ， 必 須 與 超 新 星 爆 炸 後 的 遺 物 接 觸 ， 才 能 有 足 夠 的 重 元 素 ， 形 成 含 岩 星 球 及 其 上 的 生 命 化 學 。 最 近 ， 科 學 家 進 一 步 估 計 ， 要 有 多 少 超 新 星 爆 炸 才 能 形 成 足 夠 比 氦 重 的 元 素 。 答 案 是 ﹕ 從 約 一 百 億 年 前 我 們 的 銀 河 系 開 始 後 ， 每 三 年 要 有 一 次 。 而 目 前 ， 銀 河 系 每 五 十 年 以 上 才 有 一 個 超 新 星 出 現 。 可 見 ， 在 銀 河 系 的 初 期 ， 一 定 有 許 多 超 新 星 出 現 ， 才 能 供 應 足 夠 的 重 元 素 ， 使 一 個 如 地 球 一 樣 的 行 星 能 夠 及 時 形 成 。 然 而 ， 當 地 球 上 的 生 物 出 現 後 ， 就 要 求 超 新 星 爆 炸 的 頻 次 保 持 很 低 。 否 則 ， 超 新 星 爆 炸 的 輻 射 就 會 經 常 滅 絕 地 球 上 的 生 物 。
此 外 ， 超 新 星 爆 發 的 頻 率 ， 又 與 其 發 生 的 位 置 有 密 切 的 關 係 。 所 以 ， 太 陽 系 一 定 要 在 螺 旋 臂 的 正 確 位 置 ， 而 螺 旋 臂 又 一 定 要 和 銀 河 系 中 心 有 一 段 適 當 的 距 離 ， 才 能 獲 得 足 夠 的 重 元 素 ， 支 持 其 上 的 生 命 。
有 一 種 生 命 必 須 的 重 元 素 ， 不 是 在 超 新 星 爆 炸 中 產 生 的 ， 那 就 是 氟 。 它 只 會 在 某 些 較 罕 有 的 天 體 上 ， 才 會 有 足 夠 的 份 量 。 例 如 ， 它 會 在 特 殊 的 白 矮 星 表 面 形 成 ， 然 後 ， 擴 散 至 星 際 空 間 ， 最 後 再 擠 入 到 未 來 的 太 陽 系 內 。 這 程 序 嚴 重 地 限 制 了 可 支 持 生 命 的 地 點 的 可 能 性 ， 很 多 的 星 系 因 此 都 不 具 備 支 持 生 命 的 條 件 。
銀 河 系 中 另 一 個 支 持 生 命 和 非 常 敏 感 的 特 徵 ， 就 是 星 體 的 密 度 。 大 多 數 星 系 和 所 有 球 形 星 團 ， 星 體 密 度 都 太 高 ， 所 以 不 能 支 持 有 生 命 的 行 星 。 如 果 星 體 之 間 的 距 離 太 近 ， 它 們 彼 此 間 的 引 力 會 破 壞 行 星 的 軌 道 。 反 之 ， 如 果 太 遠 ， 在 星 際 間 介 質 中 ， 生 命 必 需 的 重 元 素 就 會 太 稀 薄 。 因 此 ， 許 多 白 矮 星 及 不 規 則 星 系 ， 都 不 具 備 支 持 生 命 的 條 件 。
不 僅 適 當 的 星 體 密 度 是 很 重 要 的 ， 太 陽 的 位 置 也 是 很 敏 感 的 。 太 陽 若 太 靠 近 ， 或 太 遠 離 ， 銀 河 系 的 中 心 ， 若 太 靠 近 ， 或 太 遠 離 ， 螺 旋 臂 密 度 大 的 區 域 ， 都 不 可 能 有 支 持 生 命 的 行 星 存 在 。
總 之 ， 上 述 種 種 的 證 據 都 表 明 ， 銀 河 系 是 神 為 地 球 和 其 上 的 生 命 所 預 備 的 一 個 十 分 獨 特 的 家 園 。
[1] 取 材 于 ﹕ Hugh Ross 著 ， 李 柏 基 譯 ， 《 混 沌 初 開 --從 科 學 觀 點 論 創 造 》 (中 信 出 版 社 ， 1998) ， 頁 146-149
