纯硅基生命才是文明的未来吗?有什么依据呢?

2024-04-28

1. 纯硅基生命才是文明的未来吗?有什么依据呢?

纯硅基生命才是文明的未来吗?有什么依据呢?

第一:纯硅生活不一定是文明的未来。未来的高等生命形式可能会采取其他未知的形式。例如,科学家称虚拟物体为信息生命、电磁波生命和等离子体生命。
第二:碳是元素周期表上的第六种元素,而硅和碳属于同一家族,在同一家族中最为相邻,并且与碳具有一些类似的化学性质。例如,氢和碳可以生成甲烷(甲烷是最简单的有机化合物),而氢和硅可以生成硅烷;此外,碳酸盐和硅酸盐的性质也非常相似。

第三:硅基生命的可能性是由波茨坦大学天体物理学家朱利叶斯·申纳于1891年首次提出的。当然,经过近130年的发展,硅基生命理论仍然没有突破!虽然硅在宇宙和地球上非常丰富,硅和碳是化学元素周期表中的同源元素,具有相似的化学性质,但科学家发现硅的连接能力非常差,不能像碳那样形成长碳链。
第四:地球上的生命以碳为骨架,水为溶剂,氧气释放生命节奏的能量。然而,宇宙如此之大,它不一定根据地球上的生命形式来定义所有生命形式。一切都在等着我们去探索。现在说纯硅生命是文明的未来还为时过早。

第五:学过化学的朋友会知道,在粒子尺度上,手的数量并不是越多越好。一般来说,较重的元素具有更多的臂,但这些臂的稳定性不好,而具有良好臂稳定性的元素则难以形成其他物质。在化学世界中,我们拼写的是巧合,这是恰如其分的,而不是数量。虽然硅的化学性质与碳相似,但硅原子比碳原子多聚集一个电子层,导致最外层四个电子的控制力远小于碳原子的控制力。在实验条件下,大多数取代碳的硅化合物只能单独存在几秒钟。

纯硅基生命才是文明的未来吗?有什么依据呢?

2. 纯硅基生命才是文明的未来吗?纯硅基生命是什么样的?

1、自然界,经过自然演化,能演化出纯硅基生命吗?在茫茫宇宙中,到目前为止还没有发现任何自然界演化而产生的硅基生命。
2、可以人工制造纯硅基生命吗?到目前为止,地球上还是只有碳基生命,我们可以模仿碳基生命形式,制造出硅基生命吗?如果能,那要怎么制造?地球上碳基生命有几百万种,那我们模仿哪种碳基生命呢?应该不可能模仿所有的物种,现今,人类还没有这么多实力和精力、财力、时间。那我们就选择几种主要碳基生命来模仿。
3、碳基生命种类分植物和动物,从空间上分,有陆地、海洋和空中。如果要制造硅基生命,我们也需要制造硅基生命中的植物、动物,硅基植物可以直接吸收大地的含硅元素的矿物质,还有进行光合作用成长产生化合物,为硅基动物生命提供食物。
4、硅基生物要能繁殖,进行自我循环,在没有人工干预下,可以保持永续发展,可以模仿碳基生命的基因,让硅基生命也存在雌雄,进行雌雄交配,然后繁衍下一代。

5、硅基植物可以模仿碳基生命的种子,人工设计一个硅基植物种子,然后埋在土壤、沙堆或岩石中,让这颗硅基植物种子吸收土壤、沙堆或者岩石中含硅元素营养成分,并利用太阳光进行光合作用,产生各种含硅元素的化合物质。硅基植物长大后,还可以自己结出果实,并分离出种子,达到自动延续的目的。

6、硅基动物可以模仿碳基生命的精子和卵子,让精卵结合,产生胚胎,在雌性硅基动物的身体内发育,发育到一定程度后,就排除体内,产生小硅基动物,硅基动物的大脑、身体各部分,都由各种芯片(现在地球上的芯片、半导体全部是硅基)组成,靠吃硅基植物成长或维持生命。

7、硅基动物可以不呼吸,如果不呼吸,硅基生命中不需要空气,硅基动物就可以自由出入太空,海洋。
       自然界没有硅基生命,硅基生命是人工设计出来的,硅基生命能否成为未来文明的形式,取决于,当今人类的设计能力和意愿,到现在为止,还是一个待解之谜。

3. 纯硅基生命才是文明的未来吗?纯硅基生命是如何生存的?

首先申明观点:纯硅基生命是否是文明的未来其实取决于“硅基生命”的界定形式。如果将硅基生命定义为以硅元素为基础的狭义上的生命,则硅基生命未必就会取代碳基生命成为文明的未来。但如果将硅基生命定义为AI,这种以硅元素组成的,广义上的生命,则几乎可以认定纯硅基生命就是一个文明的未来!



纯硅基生命才是文明的未来吗?答:两个不同的解释,会出现两个不同的答案!首先必须说明,所谓硅基生命只存在于某些科学家或科幻小说家的设想之中,在目前并没有任何资料加以证实或者证伪,而且对于硅基生命的定义也有不同的解释。
以硅为基础,和碳基生命类似的有机生命。

这是狭义上的硅基生命,它以地球上的“碳基生命”为参考(注:地球上所有的生命都属于碳基生命)把“硅元素”做为基础的生命。硅基生命的概念最早起源于1891年,波茨坦大学的天体物理学家儒略申纳(Julius Sheiner)在他的一篇文章中,第一次探讨了以硅为基础的生命存在的可能性。当时正是化学昌盛的时代,尤其是当科学家们发现“有机物”可以通过化学方法合成后,很自然的就设想如果碳元素能够成为构成生命的基础,那么其他元素也可能成为生命的基础。事实上在这一时期不仅有硅基生命的概念,还有硼基生命、磷基生命、硫基生命等。
以硅元素为主要半导体元件的计算机。

随着人类文明的进步,尤其是当人类发明计算机之后,人类对生命和文明的定义也不在局限在有机的范畴。如果一台计算机拥有自主意识,拥有和人类相近的思考能力,也可以被定义为生命。因此在这一时期,以硅元素为主要半导体元件的计算机也被人称为硅基生命!

纯硅基生命才是文明的未来吗?纯硅基生命是如何生存的?

4. 碳基生命为啥如此脆弱,硅基生命是超级文明的未来吗?

地球上的人和其它生命都是由核糖核酸、蛋白质等有机物构成的,而有机物的基础就是碳,所以地球上的生命也被叫做碳基生命。之所以叫碳基生命,是因为碳元素是构筑生命体基本零件时最基础的材料。其实,碳基生命的机体中的碳元素含量并不是最高的。
俄国化学家门捷列夫发明元素周期表之后,据此预见了一些新的元素,大大加快了人类寻找化学元素的脚步。目前人类已经发现了118种元素。根据元素周期律,元素周期表上相邻的元素往往具有相似的性质。
碳元素是元素周期表上第六号元素,而硅元素与碳属于同族元素,并且是同族之间最相邻的,与碳元素具有某些相似的化学性质。比如,氢和碳能够生成甲烷(甲烷是一种最简单的有机化合物),而氢和硅能够生成硅烷;此外,碳酸盐和硅酸盐的性质也十分相似。
科学家们据此猜想,既然宇宙中能够诞生碳基生命,那么宇宙中同样有可能诞生硅基生命。著名科普作家、科幻小说家阿西莫夫就提出了六种可能的生命形态,其中便有硅基生命。这个概念最早诞生于1896年,是德国科学家儒略申纳提出的。


上图为硅基生命想象图。
事实上,并非所有元素都能够充当化合物的基础框架。据统计,碳是自然界中化合物质种类最多的一种元素,特别是含碳的有机化合物,它们的种类高达上千万种,比自然界中的无机物以及其它化合物的数量要高上许多。
有机化合物的数量之所以这么多,是因为碳原子的结合能力非常强,碳原子们可以相互结合成碳链或者碳环。你可以把碳原子看作其它原子的粘合剂,它能够把氧、氢、氮、磷、硫等元素粘合起来,形成结构极其复杂的化合物,正是这种复杂性在偶然间创造了生命。
从宇宙中元素丰度分布的整体趋势来看,原子序数越高,元素在宇宙中的丰度就越少。自然界中的生命主要就是由元素周期表最前面的20多种元素构成的。硅元素在宇宙中的丰度也比较高,地球上满地的沙子主要就是硅的化合物——二氧化硅。那么,宇宙中诞生硅基生命还是有希望的。


上图为电影《星际迷航》中想象的硅基生命可能的形态。
硅原子虽然不能像碳原子那样直接形成碳链或者碳环,但是硅原子和氧原子相结合,能够形成硅氧链,然后再与其它原子结合,便能形成较复杂的化合物。不过,硅原子的连接能力远没有碳原子那么强大。
生命的基本特征就是能够进行自我复制以及新陈代谢。在地球这种压强和温度环境下,二氧化硅是固态的。如果宇宙中真的存在硅基生命,那么它不会像碳基生命那样,吸收氧气,并释放出二氧化碳。硅基生命在新陈代谢过程中可能排放的并不是二氧化硅,硅基生命可能并不需要氧气。如果这种新陈代谢的过程极其缓慢,那么硅基生命的运动速度必然很慢。


一些硅基化合物具有很高的热稳定性,这意味着,如果宇宙中真的存在硅基生命,那么它将能够生活在数百摄氏度的高温环境中。这样的环境对于碳基生命来说是极其恶劣的,完全不能生存。
众所周知,生命离不开水,那是因为,对于碳基化合物来说,液态水是很好的介质。要想诞生硅基生命,可能也需要液态介质,比如氟化硅酮。说不定在宇宙的某个角落里,某颗星球上拥有氟化硅酮构成的海洋,硅基生命已经在那儿生根发芽。硅基生命实际上并不需要水,在耐寒性方面应该比碳基要强一些。


只要拥有足够高的复杂度,就有可能在长时间的运动变化过程中碰撞出生命的火花。宇宙中是否存在硅基生命,目前不得而知。不过,也许可以通过另一种方式创造硅基生命。
你知道吗?沙子就是制造cpu的主要原材料之一。目前半导体芯片普遍采用硅基材料,而这些半导体芯片组合起来便能构成极其复杂的电路,继而创造出智能机器人。当机器人的智力高到一定程度,拥有了自由意志,便可以将其视作生命。从某种角度来说,这就是硅基生命。
不过,生命体的零件都是从原子级别开始组装的。当科技发展到一定程度,未来也许可以从原子层面制造智能机器人。

5. 作为碳基生命的人类如此脆弱,那硅基生命才是超级文明的未来吗?

地球上的人和其它生命都是由核糖核酸、蛋白质等有机物构成的,而有机物的基础就是碳,所以地球上的生命也被叫做碳基生命。之所以叫碳基生命,是因为碳元素是构筑生命体基本零件时最基础的材料。其实,碳基生命的机体中的碳元素含量并不是最高的。
  
 
  
  
 俄国化学家门捷列夫发明元素周期表之后,据此预见了一些新的元素,大大加快了人类寻找化学元素的脚步。目前人类已经发现了118种元素。根据元素周期律,元素周期表上相邻的元素往往具有相似的性质。
  
 
  
  
 碳元素是元素周期表上第六号元素,而硅元素与碳属于同族元素,并且是同族之间最相邻的,与碳元素具有某些相似的化学性质。比如,氢和碳能够生成甲烷(甲烷是一种最简单的有机化合物),而氢和硅能够生成硅烷;此外,碳酸盐和硅酸盐的性质也十分相似。
  
 
  
  
 科学家们据此猜想,既然宇宙中能够诞生碳基生命,那么宇宙中同样有可能诞生硅基生命。著名科普作家、科幻小说家阿西莫夫就提出了六种可能的生命形态,其中便有硅基生命。这个概念最早诞生于1896年,是德国科学家儒略申纳提出的。
  
 
  
 
  
  
 上图为硅基生命想象图。
  
 
  
  
 事实上,并非所有元素都能够充当化合物的基础框架。据统计,碳是自然界中化合物质种类最多的一种元素,特别是含碳的有机化合物,它们的种类高达上千万种,比自然界中的无机物以及其它化合物的数量要高上许多。
  
 
  
  
 有机化合物的数量之所以这么多,是因为碳原子的结合能力非常强,碳原子们可以相互结合成碳链或者碳环。你可以把碳原子看作其它原子的粘合剂,它能够把氧、氢、氮、磷、硫等元素粘合起来,形成结构极其复杂的化合物,正是这种复杂性在偶然间创造了生命。
  
 
  
  
 从宇宙中元素丰度分布的整体趋势来看,原子序数越高,元素在宇宙中的丰度就越少。自然界中的生命主要就是由元素周期表最前面的20多种元素构成的。硅元素在宇宙中的丰度也比较高,地球上满地的沙子主要就是硅的化合物——二氧化硅。那么,宇宙中诞生硅基生命还是有希望的。
  
 
  
 
  
  
 上图为电影《星际迷航》中想象的硅基生命可能的形态。
  
 
  
  
 硅原子虽然不能像碳原子那样直接形成碳链或者碳环,但是硅原子和氧原子相结合,能够形成硅氧链,然后再与其它原子结合,便能形成较复杂的化合物。不过,硅原子的连接能力远没有碳原子那么强大。
  
 
  
  
 生命的基本特征就是能够进行自我复制以及新陈代谢。在地球这种压强和温度环境下,二氧化硅是固态的。如果宇宙中真的存在硅基生命,那么它不会像碳基生命那样,吸收氧气,并释放出二氧化碳。硅基生命在新陈代谢过程中可能排放的并不是二氧化硅,硅基生命可能并不需要氧气。如果这种新陈代谢的过程极其缓慢,那么硅基生命的运动速度必然很慢。
  
 
  
 
  
  
 一些硅基化合物具有很高的热稳定性,这意味着,如果宇宙中真的存在硅基生命,那么它将能够生活在数百摄氏度的高温环境中。这样的环境对于碳基生命来说是极其恶劣的,完全不能生存。
  
 
  
  
 众所周知,生命离不开水,那是因为,对于碳基化合物来说,液态水是很好的介质。要想诞生硅基生命,可能也需要液态介质,比如氟化硅酮。说不定在宇宙的某个角落里,某颗星球上拥有氟化硅酮构成的海洋,硅基生命已经在那儿生根发芽。硅基生命实际上并不需要水,在耐寒性方面应该比碳基要强一些。
  
 
  
 
  
  
 只要拥有足够高的复杂度,就有可能在长时间的运动变化过程中碰撞出生命的火花。宇宙中是否存在硅基生命,目前不得而知。不过,也许可以通过另一种方式创造硅基生命。
  
 
  
  
 你知道吗?沙子就是制造cpu的主要原材料之一。目前半导体芯片普遍采用硅基材料,而这些半导体芯片组合起来便能构成极其复杂的电路,继而创造出智能机器人。当机器人的智力高到一定程度,拥有了自由意志,便可以将其视作生命。从某种角度来说,这就是硅基生命。
  
 
  
  
 不过,生命体的零件都是从原子级别开始组装的。当 科技 发展到一定程度,未来也许可以从原子层面制造智能机器人。
  
 
  
 
  
  
 综上所述,从理论上来说,硅基生命确实比碳基生命更优秀,能够适应极其恶劣的自然环境。不过,由于硅原子的化学性质没有碳原子活泼,在自然界中诞生硅基生命所需要的条件必然比诞生碳基生命所需要的条件更为苛刻,存在的可能性极低。而且硅基化合物远没有碳基化合物丰富,宇宙中即使存在硅基生命,可能也很难进化出高级文明。

作为碳基生命的人类如此脆弱,那硅基生命才是超级文明的未来吗?

6. 作为碳基生命的人类如此脆弱,那硅基生命才是超级文明的未来吗?

地球上的人和其它生命都是由核糖核酸、蛋白质等有机物构成的,而有机物的基础就是碳,所以地球上的生命也被叫做碳基生命。之所以叫碳基生命,是因为碳元素是构筑生命体基本零件时最基础的材料。其实,碳基生命的机体中的碳元素含量并不是最高的。

俄国化学家门捷列夫发明元素周期表之后,据此预见了一些新的元素,大大加快了人类寻找化学元素的脚步。目前人类已经发现了118种元素。根据元素周期律,元素周期表上相邻的元素往往具有相似的性质。

碳元素是元素周期表上第六号元素,而硅元素与碳属于同族元素,并且是同族之间最相邻的,与碳元素具有某些相似的化学性质。比如,氢和碳能够生成甲烷(甲烷是一种最简单的有机化合物),而氢和硅能够生成硅烷;此外,碳酸盐和硅酸盐的性质也十分相似。

科学家们据此猜想,既然宇宙中能够诞生碳基生命,那么宇宙中同样有可能诞生硅基生命。著名科普作家、科幻小说家阿西莫夫就提出了六种可能的生命形态,其中便有硅基生命。这个概念最早诞生于1896年,是德国科学家儒略申纳提出的。


上图为硅基生命想象图。

事实上,并非所有元素都能够充当化合物的基础框架。据统计,碳是自然界中化合物质种类最多的一种元素,特别是含碳的有机化合物,它们的种类高达上千万种,比自然界中的无机物以及其它化合物的数量要高上许多。

有机化合物的数量之所以这么多,是因为碳原子的结合能力非常强,碳原子们可以相互结合成碳链或者碳环。你可以把碳原子看作其它原子的粘合剂,它能够把氧、氢、氮、磷、硫等元素粘合起来,形成结构极其复杂的化合物,正是这种复杂性在偶然间创造了生命。

从宇宙中元素丰度分布的整体趋势来看,原子序数越高,元素在宇宙中的丰度就越少。自然界中的生命主要就是由元素周期表最前面的20多种元素构成的。硅元素在宇宙中的丰度也比较高,地球上满地的沙子主要就是硅的化合物——二氧化硅。那么,宇宙中诞生硅基生命还是有希望的。


上图为电影《星际迷航》中想象的硅基生命可能的形态。

硅原子虽然不能像碳原子那样直接形成碳链或者碳环,但是硅原子和氧原子相结合,能够形成硅氧链,然后再与其它原子结合,便能形成较复杂的化合物。不过,硅原子的连接能力远没有碳原子那么强大。

生命的基本特征就是能够进行自我复制以及新陈代谢。在地球这种压强和温度环境下,二氧化硅是固态的。如果宇宙中真的存在硅基生命,那么它不会像碳基生命那样,吸收氧气,并释放出二氧化碳。硅基生命在新陈代谢过程中可能排放的并不是二氧化硅,硅基生命可能并不需要氧气。如果这种新陈代谢的过程极其缓慢,那么硅基生命的运动速度必然很慢。


一些硅基化合物具有很高的热稳定性,这意味着,如果宇宙中真的存在硅基生命,那么它将能够生活在数百摄氏度的高温环境中。这样的环境对于碳基生命来说是极其恶劣的,完全不能生存。

众所周知,生命离不开水,那是因为,对于碳基化合物来说,液态水是很好的介质。要想诞生硅基生命,可能也需要液态介质,比如氟化硅酮。说不定在宇宙的某个角落里,某颗星球上拥有氟化硅酮构成的海洋,硅基生命已经在那儿生根发芽。硅基生命实际上并不需要水,在耐寒性方面应该比碳基要强一些。


只要拥有足够高的复杂度,就有可能在长时间的运动变化过程中碰撞出生命的火花。宇宙中是否存在硅基生命,目前不得而知。不过,也许可以通过另一种方式创造硅基生命。

你知道吗?沙子就是制造cpu的主要原材料之一。目前半导体芯片普遍采用硅基材料,而这些半导体芯片组合起来便能构成极其复杂的电路,继而创造出智能机器人。当机器人的智力高到一定程度,拥有了自由意志,便可以将其视作生命。从某种角度来说,这就是硅基生命。

不过,生命体的零件都是从原子级别开始组装的。当科技发展到一定程度,未来也许可以从原子层面制造智能机器人。


综上所述,从理论上来说,硅基生命确实比碳基生命更优秀,能够适应极其恶劣的自然环境。不过,由于硅原子的化学性质没有碳原子活泼,在自然界中诞生硅基生命所需要的条件必然比诞生碳基生命所需要的条件更为苛刻,存在的可能性极低。而且硅基化合物远没有碳基化合物丰富,宇宙中即使存在硅基生命,可能也很难进化出高级文明。

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7. 什么是硅基文明?

简单来说,碳基文明:代表人类文明或地球文明 ,或者代表外星人,碳组成的有机体所形成的文明。
  碳基硅基不是文明等级,是文明种类。指的是建立该文明的生物的种类,人类是以碳为骨架的生物,所以是碳基文明。
我们目前使用的电脑,就是用硅作为芯片的,如果这个电脑再高级一些,发展成为智能电脑,那就是硅基生命了。而网络世界,或许将是硅基世界了。

文明:
文明是以其利用的能源为等级标准的,第一类型:又叫行星系类型。此等级的文明所掌握的科学技术可以完全掌控他们星球上的一切可利用资源,以及一切事物。他们的是星球上的绝对主宰者,可以随心所欲的控制天气、河流、土地、其他生物、海洋甚至地壳内物质的变化、兴衰。可以说,在他们的星球上他们无所不能。
第二类型:又叫太阳系类型。这是比第一类型更进一步的类型。这类文明可以充分利用他们的恒星所具有的能量,并且将他们的太阳系完全纳入操控之下。他们可以在太阳系内的各个行星上自由居住、穿梭,他们不担心能源问题因为他们懂得怎样高效利用从恒星上散发出的无穷无尽的能量,他们的社会已经高度发达,发展趋于高加速式。 需要提到的是如果一个文明到了第二类型,那么它就几乎是无可摧毁的了。至少人类现知的一切自然、人为的手段,都无法触及他们一根毫毛。即使是在他们的附近出现了超新星爆发,也不能让他们灭亡。他们可以将他们的星系转移至远离爆发的恒星,或者干脆将爆发的能量利用起来。高度发达的社会下,他们自己也不会做出自灭的举动。
第三类型:比第二类型又高了一个等级,叫做星际类型。这类文明已经不局限于他们的太阳系,而是他们所在的整个星系,比如我们的银河系。他们可以利用星系内所有恒星的能量。这类文明已经超出了我们的想象,我们只能猜测他们的生存方式。根据爱因斯坦的相对论,超过光速是理论上不成立的。一个星系很大,从这头飞到那头,即使是接近光速的速度也要几百万年,所以第三类型文明,并不是想科幻片中那样,开着硕大的宇宙飞船,穿梭于星际之中。 说到这里就有点玄妙了。他们会制造成千上万的机器人,散发出去寻找条件有可能适合生命发展的星球。这个机器人会在这个星球或者它的卫星上,再制造成千上万的机器人将它们发送出去,然后静静的在卫星上等待。等待行星上生物的进化,文明的产生,直到有天他们具备了登月技术,在月球上找到了它,它就会将他们直接带入下一阶段。一个星系大约有一千亿颗恒星,这些机器人自己复制着自己,几个次方下来就能将整个星系占满。
此外,还有第四类型文明,科学家猜测他们摄取宇宙中的黑暗物质和黑暗能量(两者占可视宇宙范围内质量的70%以上)作为他们的能源。至于此类文明的其他方方面面,已是无从想象了。

什么是硅基文明?

8. 硅基生命是什么?


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