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恒星内部存在生命?物理学家称宇宙弦和磁单极子成为候选者

科学探索万象经验2023-05-08

最离奇的生命建议之一不是我们所熟悉的,它甚至不使用原子。它提出,宇宙结构中的基本扭结和缺陷——带有磁单极子的宇宙弦——可能会在恒星内部演化成复杂的结构甚至生命。这个想法甚至发表在了物理学杂志上,今天我们将谈谈这个想法到底有多合理。

宇宙弦和磁单极子

量子场也应该能够产生拓扑缺陷。这些可能是在大爆炸后不久形成的,当时大规模的相变席卷了整个宇宙。这些转变类似于物质状态之间的相变,例如水冻结成冰。在这里,量子场本身由于温度的迅速下降而改变了状态,术语是“自发的对称性破缺”,该事件也导致最初的统一力出现分离的

我们现在对宇宙弦和单极子感兴趣。在某些理论场景中,磁单极子可以连接到宇宙弦的末端,这种磁单极子称为珠子,我们可以有一串珠子形成一条“项链”。物理学家想象了一种核生命,其中这些链形成了可以具有某种化学性质的复杂结构,甚至可能演变成我们所谓的生命。他们研究的目的是弄清楚在什么情况下会发生这种情况。

生命的条件

这些磁单极串项链可以存储信息吗?在DNA中有4个不同的碱基对,这些碱基对的顺序是一种语言,它决定了氨基酸转录成蛋白质的顺序。对于简单的磁单极子,唯一可能的项链是一系列交替的北极和南极。只有一种可能的配置,因此无法以这种方式存储信息。但是,如果添加更多奇特的物理,可以形成不同类型的单极子就好了。例如,在磁单极子形成之后,它们分裂成两半成为所谓的半极子,这样我们就有四个编码“字母”。通过这种方式,有可能开发出类似DNA的东西。

下一个条件:这些信息载体的复制速度能否快于分解速度?这些项链可能不太稳定,但只要复制它们的速度比它们散开的速度更快就可以了,这就是恒星内部的作用。有些人推测,在恒星形成的过程中,宇宙弦可能会被困在恒星内部,这些恒星内部可能会为项链提供快速变化甚至复制的机制。

最后一个条件:它们有自由能源吗?只有在不同可能状态下的能量存在差异时,能量才能用于做功。如果能量集中在某些地方,我们称之为有序的低熵情况。能量喜欢尽可能均匀地分散自己,朝着无序的高熵状态移动。在此过程中,当能量在不同状态之间流动时,就可以使用能量,就像在流动的河流中放置水轮一样。例如,生命利用能量从太阳的高能量密度流向地球的低能量密度。事实上,我们在关于生命物理学的一文中谈到了这些。我们看到,以生命为代表的这些加速了所有能量的平滑过程,像生命这样的低熵小点最终会加速宇宙熵的增加。

在恒星内部肯定有自由,能量从核心的聚变引擎流向表面。可以想象,一种生命形式可以利用这种流动。那会是什么样子?它必须加速能量的扩散,能量可以更均匀地分布在整个电磁光谱中,这导致该颗恒星看起来比同级别的恒星更冷。也就是说,这颗恒星的行为应该与我们的恒星物理模型所预测的不同。在我们的现代调查中,有几颗恒星确实与预测的不同,但还有许多其他可能的解释,现在断言发现了一种新的生命形式可能还为时过早。

最后

我们必须对宇宙弦和磁单极子有更好的理解,而且首先要验证它们是否存在。在我们确定它们是否可以进化成生命所需的复杂性相互作用之前,这篇论文的作者并没有假装这一切都是可能的,他们的观点更多的是表明除了熟悉的碳化学之外,可能存在其他可能的生命基础。那么,恒星是否充满了由破碎的量子场构成的蓬勃发展的生物生态系统?不太可能,但也不是不可能。谁知道在遥远、陌生的时空中,还有哪些奇异的生命形式等待被发现。

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