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【思考】地球生命以碳為基礎,為什麼宇宙中不會存在硅基生命?
2023/01/15

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「硅基生命」的由來

地球上所有生命體的每一個細胞中都離不開碳、氫和氧三種元素,其中碳是有機分子的骨架,因此我們把地球上的生物稱為碳基生命。生物和化學家們普遍認為,如果地球之外的某一個地方存在生命體,它一定也與我們一樣,是碳基的。

外星生物的想象圖

1891年,基于硅和碳在化學上的相似性,德國天體物理學家朱利葉斯·席納(Julius Scheiner)率先提出硅在生命元素中替代碳的觀點。一些科幻作者和科幻迷們也覺得茫茫宇宙,浩瀚無垠,外星球的自然條件有別于地球,它孕育的生命體有可能不是以碳為骨架,而有可能是硅。這種生物被稱為「硅基生命」。

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外星硅人

為什麼是硅而非其它元素?

如果妳還記得元素周期表,一定不難背出前邊二十幾個元素:氫氦鋰鈹硼碳氮氧氟氖鈉鎂鋁硅磷硫氯氬鉀鈣......這其中碳(C)排在第6位,硅(Si)位列第14。

硅是地殼中含量第2高的元素,按質量算它占了地殼總質量的27.2%;同時地殼中90%以上都是硅酸鹽礦物,占絕對統治地位;而在宇宙中,以質量計算,硅的含量排名第8,也是相當可觀。

硅與碳緊挨著

硅不僅蘊含豐富,它在化學性質上與碳也有相似之處。在元素周期表的第IV主族中,硅于碳的下方,它們最外層都有4個價電子;可以與氫結合形成有機烷;純硅與鉆石一樣都是金剛石立方的晶體結構,它們很堅硬并且有很高的熔點。

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于是有些人很自然地認為,既然這兩種元素如此相像,地球上有豐富的碳基生命,也理應存在硅基生命。

科幻電影里的硅基人

碳基的優勢

盡管在地球表面碳的含量僅為硅的1/920,但碳在銀河系中的豐度卻是硅的7倍。

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