【手性起源的探索  3.】

      （3. 手性起源与宇宙起源的关系）

 概述：关于宇宙的起源，比较得到公认的宇宙大爆炸诞生的假说。根据这个理论，宇宙是在大约200亿年前的一次大爆炸中诞生的。其支撑的依据有①天文研究观测到河外天体有系统性的谱线红移，而且红移与距离大体成正比。爆炸后的天体之间在迅速的拉开距离，这从任何一点上望去都是在与之远离而去，且距离越远，这退行速度速度越大，这说明宇宙仍在膨胀着。②宇宙普遍探测到在微波波段上具有热辐射谱的微波背景辐射，这说明宇宙大爆炸之后的数轮热运动，使宇宙间充满了微波背景辐射。③现今发现在各种不同天体上，氦丰度几乎都在30%以上。这只能说明大爆炸的早期温度很高，才能产生如此高的氦丰度。

  那么宇宙大爆炸导致膨胀之前，是什么样子呢？有人设想，宇宙是从点状宇宙发生大爆炸开始膨胀，时间和空间也是在大爆炸中产生，这之前没有时间和空间的概念，就无所谓之前之后和前后左右的问题。另外，大爆炸之后，无数的星系以无限增加的速度在退行，因为距离越远，退行速度越大。根据相对论，物体运动的最大速度就是光速，那么天文学家推测，宇宙空间受限于光速，即宇宙的边缘可定在退行速度为光速的地方，其可预见的空间尺度也就200亿光年的范围。还有在天文学上空间的大小就意味着时间的长短。也就是我们所能观测到的空间范围，就是能推测追溯到以前的时间范围。据此宇宙的时间尺度也应定在200亿年。这也就是人类能够推测预见的时空范围。

  在经历了大爆炸之后的漫长过程中，宇宙间的星际物质在经历了几次极高温度的波动下降后逐渐收缩为球状星云。在其收缩过程中，温度逐步升高，内部压力增大与引力对抗，于是星云内部又发生核反应而成为恒星。与之同时，太阳周边形成了表面完全冷却下来的包括地球在内的众多行星，它们本身不发光，可以吸纳和反射太阳光，太阳靠引力牢牢拉住这些行星形成了太阳系。在太阳系的周围又有很多类似的恒星构成了银河系。就这样，宇宙就形成了众多的星系、星系团和超星系团。而各个星系里面又住着众多的恒星、行星和卫星。

  就这样，宇宙可分为行星及其卫星、恒星、星系、星系团和超星系团等各种层次，它们都有自转亲且是逐级控制的。每一种自转都是一个旋涡，宇宙黑洞的自转使整个宇宙成为一个超级大旋涡，在这个宇宙旋涡中包含有超星系团旋涡，超星系团旋涡中又包含星系团的旋涡，星系团的旋涡中包含星系旋涡，星系旋涡中包含恒星旋涡，旋涡中有旋涡。太阳系中的天体都在围系着公转和自转，且这些天体的公转和自转，大都是右旋同方向的（“右撇子”），只有少数的“左撇子”（金星、天王星和冥王星），这种同向性说明太阳系的运动是旋转手性的。宇宙大爆炸时产生的气体云从一开始就非常缓慢地旋转着，大大小小的旋涡都是在这种旋转中产生的，并且许多各种天体也在这种旋涡中运动着，进而使整个宇宙的运动可能具有同向性，或者说宇宙可能是旋转手性的。

  与之同时，在人类生存的地球上，产生了物质的起源，也有了生命的基础。尤其是由无机物生成有机物，有机物生成了有机大分子，这时就有了手性对称的手性物和物理的手性对称现象。当手性对称在这个充满各手性诱惑的种作用，诸如手性弱力作用、极低温的微扰作用、星光作用、磁光作用，偏振光的作用和类似地球轨道力的天体公转和自转的同向性叠加作用，均会使得手性对称的手性对映体的外消旋体产生比如手性催化、手性分解、手性相变等质变为，使得手性对映体过量或手性破缺，这种过量或破缺，哪怕只有百分之几或千分之几的一点点，在适宜的条件下均会传递或放大，最终导致化学的、生物的和物理的手性破缺，而形成化学的手性均一性、生物生命中的同手性、以及物理现象中的手性对称性破缺后的手性。显然，我们这里突出的顺序是宇宙起源、物质起源和生命起源。而我们关注的手性起源似乎发生地球上，而实际上很有可能根源还地球外，且先有了手性才导致了生命，至少是同手性的手性大分子所维持的生命。

  关于生命起源、物质起源和宇宙起源，这是当今世界科学研究的三大奥秘。生命起源与宇宙的形成和演变息息相关，研究亿万年前生命的起源问题已形成一门新的学科—宇宙生物学。按照非生命说，生物大分子的手性起源于生命之前，所以生命的手性起源是生命起源的关键问题，是研究生命起源的出发点。手性分解把生命的同手性归结为弱力的手性，地球轨道手性力试图把生命的同手性归结为天体运动的同向性。自然界有两个重大的不对称性，一个是物质与反物质不对称性，另一个是生命的手性。有人曾试图把微观世界的PC守恒原理推广到宏观世界，从而将这两大不对称性联系起来。弱力的手性和天体运动的手性都起源于宇宙的初始，科学家们正在追寻一个完整的理论，把粒子物理学和宇宙学—两个研究最小和最大的科学分支，加以巧妙地衔接在一起。生物的手性偏向性是多种多样的，大多数科学家相信它不但和大脑的结构手性和功能手性有关，而且和生物大分子的同手性有关。可见，手性和手性起源与自然界的三大奥秘紧密相关。生命起源占其中重要地位，而生物大分子的手性起源又是生命起源研究的首要难题。

 关于手性起源，人们从微观和宏观两方面作了深入广泛的探索，有过许多假说，这些假说都在一定的实验基础上有一定的合理支撑，但都没有得到更为广泛的自然现象和实验的充分验证，也就是存在一定的瑕疵，不被人们普遍接受。当然，随着科技和社会的进步，这些假说将会进一步接受检验，有的或许被淘汰，有的或许能被完善、发展，或将出现更加合理的假说，最终得到科学的检验，上升为大家所能接受的科学理论。

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