외계인이 왜 탄소 기반의 생명체 여야합니까?


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내가 틀렸다면 나를 바로 잡으십시오. 그러나 여분의 지구 생명체를 검색 할 때 과학자들은 대개 지구상의 생명체가 번성 할 것으로 예상되는 신호를 찾습니다. 물, 탄소 기반 생명체가 존재하는 환경. 궁금했다; 왜 외계인이 유황 기반 생활 형태가 될 수 없는가? 우리가 산소를 마시는 것처럼 음료를 마시고 염소를 흡입하는 이유는 무엇입니까?


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@ Kozaky, 또는 photino 조류 :-)
Carl Witthoft

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탄소는 삶에 필요한 것을 현저히 잘합니다. 그것은 강한 결합을 만들고 안정적이고 유연한 장쇄 분자를 형성합니다. 다른 원자로는 할 수 없었지만 탄소가 이상적입니다. 다른 원자들이 가까이 온다고 생각하지 않습니다.
userLTK

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화학은 화학입니다. 그것이 은하계 나 우주의 반대편에있는 지구 나 어떤 행성에 있는지는 중요하지 않습니다. 화학과 물리학은 동일한 법을 준수 할 것입니다. 우리는 탄소가 쉽게 장쇄 분자를 형성한다는 것을 알고 있으며, 우리가 알고있는 유일한 다른 요소는 탄소와 가까운 곳에서는 얻을 수없는 실리콘입니다.
BillDOe

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@kozaky 아니요, 그렇지 않습니다. 화학입니다.
Rob Jeffries

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탄소-탄소를 대체하거나 붕소-질소 콤보로 도망 갈 수도 있습니다. 아마도.
David Elm

답변:


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나는 화학자가 아니라는 면책 조항으로 시작하고 싶습니다. 화학 물질을 망치지 않기를 바랍니다. 그렇게하면 알려주십시오.

Bill Oertell 이 머리에 못을 박았 다고 생각 합니다. 납을 마실 수있는 종을 상상할 수 있다고해서 실제로 물리적으로 가능하다는 의미는 아닙니다. 생명을 형성하는 데 필요한 (아주) 복잡한 유기 분자의 기초는 특정 원자 만 형성 할 수 있으며 탄소는 그렇게 할 수있는 원자가됩니다. 이것의 주된 이유는 탄소에 4 개의 원자가 전자가 있고 외부 쉘이 8 개를 보유 할 수 있기 때문에 대부분의 다른 원자가 형성 할 수없는 강력하고 다양한 결합을 형성 할 수 있기 때문입니다. 이와 같이, 탄소는 유기 분자의 골격을 형성하는 가장 논리적 인 요소입니다.

기타 ___ 기반 생명체

주기율표를 아래로 내려 가면 실리콘의 특성이 동일하다는 것을 알 수 있으며 (4 원자가 선출, 8 가지 가능) 실리콘 기반의 삶을 형성 할 수 있다고 생각하는 경향이 있습니다. 이 주제는 널리 고려 되었지만 실리콘 기반 생활을 실현할 수 없게 만드는 많은 문제가 발생합니다. 주된 이유는 실리콘이 탄소보다 훨씬 더 크고 방대하기 때문입니다 (탄소 12에 비해 28 개의 핵이있는 핵을 가지고 있음). 이것은 실리콘이 탄소가 쉽게 형성 할 수있는 필수 결합을 형성하는 것을 어렵게 만들고 운이 좋지 않습니다. 다른 " 탄소 그룹 "요소 에서도 비슷한 문제가 발생 합니다. 단, 질량이 더 높아짐에 따라 더욱 악화됩니다.

화학자들이 붕소 기반 수명 또는 황 기반 수명과 같이 고려한 다른 많은 "유기"구성이 있지만 모두 존재하기 어려운 문제가 있습니다. 일부는 다른 것보다 더 가능하지만 우리가 알고 있듯이 탄소 기반의 삶은 가장 좋은 해결책 인 것 같습니다. 주기율표에있는 모든 원소를주고 유기적 생명체를 만든다면 아마도 가장 쉬운 탄소 기반 생활로 돌아올 것입니다. 많은 장애물을 극복 할 필요는 없습니다.

관찰

비 탄소 기반 생활의 비 실용성 외에도, 유기 화학에 관한 한 우리가 우주에서 본 모든 것이 우주가 탄소 기반 화학으로 채워져 있다는 사실을 지적해야합니다. 천문학 자들은 혜성, 성간 먼지 구름, 시간과 장소에 관계없이 모든 종류의 장소와 시간을 관찰 할 수 있었으며 복잡한 탄소 기반 유기 분자를 발견했습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

제가 여기에서 운전하고있는 요점은 우주가 어디서나 탄소 기반의 삶을 형성 할 준비가되어 있다는 것입니다. 우리가 보는 모든 곳에서, 우리는 탄소를 그들의 구조의 중추로 갖는 유기 분자를 봅니다. 복잡한 실리콘 기반 분자 (혹은 더 미묘한 것)도 어디에도 없습니다. 이것은 빠르고 쉽게 인생을 형성하고 싶다면 탄소가 갈 길임을 암시합니다.

다른 것보다 탄소를 선호해야하는 100 가지 다른 이유가있을 수 있지만, 여기서 다루었던 것보다 더 복잡한 화학 물질을 탐구하고 그것에 대해 잘 알지 못합니다. 나는이 질문이 화학 스택 교환 에 대해 더 심층적 인 화학 답변을 얻을 것이라고 생각합니다 .


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또 다른 요점은 풍부 할 것입니다. 탄소는 별의 융합 과정으로 인해 수소, 헬륨 및 산소를 제외한 다른 원소보다 우주에서 훨씬 더 풍부합니다. 따라서 다른 원소로 생화학이 가능하더라도 통계적으로 일어날 가능성은 적습니다. 이는 실리콘 기반 (또는 복잡한 분자를 형성 할 수있는 다른 요소)보다 우주 전체에서 탄소 기반 수명의 개발을 선호합니다.
Adwaenyth

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실제로, CO2는 C로만 가능한 2 개의 이중 결합을 가지며 물에 용해되며 매우 반응성이 있으며, SiO2는 지구상에서 가장 안정적이고 비 반응성 인 석영 중 하나입니다. 이것은 탄소의 일반적인 용매 능력의 예이며, 수백만 종류의 용매를 형성 할 수있는 반면, Si는 우주, 혜성 및 행성에서 거의 광물 만 형성합니다.
com.prehensible

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또 다른 요점은 실리콘-실리콘 결합이 매우 약하고 ( physics.stackexchange.com/questions/127890/…화학 .stackexchange.com / questions / 28702 /… 참조 ) 실리콘 기반 수명의 경우 실리콘-산소 결합은 실리콘-실리콘보다 낫습니다.
Juan T

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탄소는 레고 기술과 같습니다. 그것은 휘발성 용매에서 시럽, 기름에서 타르 및 암석까지 모든 화학적 및 물리적 특성을 갖는 유기 화합물로 물을 연결합니다.

실리콘은 레고와 같습니다. 차를 만들어보십시오. 좋은 용매를 찾기가 어렵습니다. 메탄과 동등한 H. 실란은 지구상에서 자연적으로 발생하지 않습니다. 너무 불안정합니다. 실리콘은 OH 화합물을 형성하지 않기 때문에 물의 가연성이 없으며 탄소보다 다재다능한 -200도를 제외하고는 항상 바위가 많고 불안정합니다. -180도 이하의 실리콘 화합물은 흥미롭고 공부할 가치가 있으며, 냉각을 유지하기 위해 극저온 우주복이 필요하며, 쏘면 사방에 액체 산소를 뿌릴 수 있습니다.

황은 실리콘보다 훨씬 덜 다목적입니다. 그것은 선형 사슬만을 형성하며 수소와 과민 반응합니다.

탄소 기반으로 사용되는 물 이외의 용매가 필요합니다. 암모니아, 포름 알데히드, 황산, 액체 질소, 불화 수소, 메탄, 탄화수소, 초 임계 유체.

복잡한 로봇 생명체는 아마도 가장 쉬운 형태 일 것입니다. 인공 지능으로 설계 할 수있는 생명체는 주변 온도에서 가장 일반적으로 이용 가능한 자원을 사용하기 위해 탄소 이외의 다른 생명체보다 더 가능성이 높습니다. 큰 컴퓨터는 매우 추운 온도 (알루미늄은 구조적으로 -130 켈빈을 쉽게 처리 할 수 ​​있음)에서 금속 및 도체와 함께 작동하는 트랜지스터 / 역학을 설계 할 수 있고, 로봇 생명체는 생물학, 구름, 비가없는 안정적인 환경을 선호합니다 추운 환경에서는 물이 더 쉬울 것입니다.


-200도 실리콘 생활 형태는 흥미로운 아이디어입니다. 그것은 일반적으로 나쁜 공상 과학 소설에서 더 뜨겁고 관련이 있지만 매우 추운 행성에서의 실리콘 생활은 그 개념에 대해 조금 궁금하다고 말합니다.
userLTK

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탄소는 원소 중에서 가장 안정적인 4 개의 결합 연결 중 하나를 유지할 수 있습니다. 우리는 삶이 지구에서 어떻게 형성되고 여기에서 삶의 속성에 기초하여, 다른 생명체가 있다고 가정 할 때, 우주의 다른 부분에서 생명체가 어떤 생명체를 기반으로해야하는지에 대한 교육 된 추측을합니다.

두 번째 부분의 두 번째 부분에 대답하기 위해, 우리가 산소를 흡입하는 이유는 특정 세포 기능이 일어나도록하는 것입니다. 가장 중요한 이유는 호흡입니다. C6H12O6 + O2는 CO2 + H2O + 36-38 ATP를 생성합니다. ATP는 신체가 에너지로 사용하는 분자입니다. 산소는 우리 몸에 에너지를주는 화학 반응에 사용되기 때문에 우리에게 필수적입니다. 외계인이 염소를 호흡하는 경우, 염소를 몸에 사용하는 화학 공정이 필요합니다. 유황 기반의 삶에 관해서는, 황이 탄소와 같은 결합을 유지할만큼 충분히 안정적인지 모르겠습니다. 과학자들이 아는 바에 따르면, 탄소는 안정적인 4 개의 결합으로 인해 가장 보편적 인 유기 염기입니다.


어떤 이유로 든 태양계의 초기 성분에 탄소가 부족하고 풍부함으로 인해 실리콘이 선택 될 수 있습니다. 또는 이상한 이유로 인해 시스템에 비정상적으로 높은 붕소가 풍부 할 수 있으며 생명체는 붕소를 기반으로 할 수 있습니다.
잭 R. 우즈 17 년

Jack R. Woods-Boron은 인생의 기반이 될 가능성이 훨씬 낮습니다. 실리콘과 탄소는 4 개의 안정적인 결합을 유지할 수있는 유일한 요소입니다. 붕소는 단지 3을 보유 할 수있다. 만약 태양계에 탄소와 실리콘이 모두 부족하다면, 행성이 올바른 자리에 있어도 생명을 얻지 못할 가능성이있다. 다시 말하지만, 다른 생명체는 탄소 나 실리콘으로 만들어 질 것이라고 믿어집니다.
bkrumins

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산소가 다른 분자와 쉽게 결합하는 것을 고려하면, 산소계 생명체 형태가 또한 가능할 수있다. 또한 물리, 화학 및 생명의 법칙이 모든 곳에 적용된다는 것을 과학자들은 실제로 어떻게 알 수 있습니까? 지구 나 태양계 만이 아닌가? 왜 은하수가 아닌가? 다른 은하에는 다른 법과 가능성이있을 수 있으며, 인간은 거의 발견하지 못할 것입니다. 우리는 누구의 id가 진실이며 언제 실제로 알려지지 않을 것인지를 결정해야 하는가? 내가 아끼는 모든 것에 대해 지구상의 삶은 우주 전체에서 가장 단순하고 인상적이지 않을 수 있습니다. 우리는 어떤 형태의 존재와 비교하여 구더기의 지능과 수명을 가질 수 있습니다. 인생은 결국 기계 일뿐입니다. 어쨌든 우리는 무엇을 신경 써야합니까? 우리는해야합니다. 그것이 왜 삶이 존재하는지에 대한 유일한 이유입니다. 공극을 채우기 위해. 거기에 있습니다. 뭐' 존재를 넘어서? 어쩌면 블랙홀이 이끄는 곳일 수도 있습니다. 모든 정직에서,이 세상은 상상할 수없는 이해를 넘어서서 우리의 손이 닿지 않는 곳입니다. 하루가 끝날 무렵, 우리는 상상할 수 없을 정도로 큰 존재의 세계에있는 모든 몸입니다. 2 차원 공간에있는 먼지 조각. 실제로, 우리는 우리 자신에게만 가치가 있습니다.


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모든 것을 의심하는 것은 모든 과학 기반 질문에 대한 답이 될 수 있으며, 똑같이 흥미롭지 않을 것입니다. 산소 성분에 대한 간단한 소개를 확대하여이 답변을 개선 할 수 있으며 상대성에 대한 공간을 조금 덜 사용할 수 있습니다.
SE-

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물리 법칙이 우주 전체에서 동일하거나 거의 동일 할 것으로 예상하는 데에는 많은 이유가 있습니다. 관찰은 풍부하다. 토론에 대해서는 physics.SE 스레드를 참조하십시오 .
pela
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