光線的設計 - 1

 

    ..........................－英國物理學家依恩.堪貝爾65

 

人在一生中看到的最多的天體是太陽。每當我們抬頭看太陽時，都會被它那奪目的光芒刺的睜不開眼睛。如果有人問我們“太陽有什麼用處時”，我們會告訴他，太陽給我們帶來了溫暖和光亮。這個回答雖然有點膚淺，但卻是正確的回答。

 

那麼，太陽給人類帶來了溫暖和光亮是無緣無故的，偶然的嗎？太陽是不是為人類特別設計的？這個天上的火球是不是為了滿足人類的需要而被設計出來的巨大‘明燈’呢？

 

最近以來的科學發現表明，第二個選擇是正確的，因為在太陽的光線上有一種令人吃驚的設計。

 

正確的波長

 

無論是溫度，還是光線，都是電磁輻射的不同形式。電磁輻射的所有形式在太空以能量波的形式運動。這好比在湖面上擊打一個石片後，激起的波紋那樣。電磁輻射的波紋也可以有不同的大小。

 

然而，電磁輻射的波長之間的大小差別非常巨大。有的可以寬達數十公里，有的則比一釐米的一萬億分之一還要小。科學家們把這種不同波長進行了歸類。例如，比一釐米的一萬億分之一還要小的射線被稱為伽馬射線。這種射線攜帶極高的能量。波長達數十公里的射線被稱為‘無限電波’，其攜帶的能量很低。正是由於這個原因，伽馬射線雖然致命，但是無線電波卻對人體沒有任何影響。

 

在這裏應該注意的是，波紋被覆蓋在令人驚異的範圍裏。最短的波長比最寬波長的1025倍還要小。1025等於“1”的後面跟25個零，全部寫出來就是：10,000,000,000,000,000,000,000,000。為了更好理解(這個數位的巨大，讓我們來看一看下面 這個例子：年紀為40億年的地球經歷的時間用秒來算的話是1017。

 

如果我們要數1025這個數位的話，那麼，我們得不分白天黑夜的數超過地球年齡1億年的時間才行！假如我們把撲克牌一張張疊1025的話，我們可以到達銀河系的外面那麼遠的距離。

 

宇宙裏的各種波長的覆蓋面範圍，可見是相當大的。不過，有趣的是，太陽正好被壓縮在一個狹窄的範圍裏面。來自太陽的不同的波長的70％，位於0.3微米和1.5微米之間這個狹窄的區間裏。 在這個區間裏，有三個射線：可見光線、紅外線和紫外線。

 

這三種射線從數量上講，可能顯得很多。然而，它們全部加起來僅占整個電磁輻射的一個單位！換句話說，太陽光線的全部只相當於一張張疊起來的1025個撲克牌裏的一張那麼多。

 

那麼，為什麼太陽光線被壓縮在這麼一個狹窄的區間裏了呢？

 

它的答案是非常重要的：因為地球上的生命所需的光線正好在這個區間裏，所以，太陽光線才被壓縮在了這麼一個狹窄的區間裏。

 

英國物理學家依恩‧堪貝爾在其題為‘能量與大氣層’的著作裏，這樣寫道： “太陽發射的光線正好被壓縮在地球上的生命所需的光線區間裏， 絕對是個絕妙的狀態。”據依恩來看，這個狀態‘簡直太不可思議了’。66

 

下面讓我們來看一看這個‘太不可思議’的設計吧。

 

 

 

從紫外線到紅外線

 

在上面我們說過有射線有1025種不同的波長。在研究它們能量水平的時候，我們會發現，波長不同的射線和物質發生接觸的時候，會產生不同的反應。

 

電磁輻射裏的短波紋射線的共同特徵是攜帶極高的能量。伽馬射線、埃克斯射線和紫外線和原子或者分子相遇的時候，會把它們擊得粉碎。

 

另一方面，長波射線包括紅外線到無線電波的射線，由於它們的能量很低，所以，不會對物質造成損害。

 

‘在物質上發生重要效應’是指化學反應。眾所周知，化學反應裏的重要一部分是在能量輸入後， 才會發生反應。 這種必須的能量被稱為‘激化能量’。這種能量大於或者少於應有的水平都是無濟於事的。

 

在電磁輻射的很多射線中的極小的一部分才具備這種‘激化能量’。如果您想瞭解，波長在0.70微米和0.40微米之間變動的射線是何種射線的話，那麼，您可以抬頭望一下周圍， 因?它們都是現在您能看到的‘可見光線’。 在這些光線的作用下， 您眼睛裏在發生化學反應， 並因此您才能看到東西。

 

這些被命名為‘可見光線’的射線，在電磁波長裏佔有的區間雖然比1025之一還要少，但它們是構成太陽光線的41％。著名的物理學家喬治.沃爾德在‘美國科學’雜誌上發表的題為‘生命與光線’的文章裏談到這個問題時，強調了‘有機化學的能量需要和太陽光線之間的絕妙和諧’。67的確，太陽散發出適合生命的光線是個超乎絕倫的設計。

 

 

Nearly all of the sun's radiation is restricted to a narrow band of wavelengths ranging from 0.3 to 1.50 microns. This band encompasses near ultraviolet， visible， and infrared light.

 

 

 

那麼，剩下的太陽光線都具備如何特點呢？

 

當我們研究這個問題時，我們會發現太陽的可見光線之外的射線的大部分屬於被稱為‘近紅外線’的射線區域裏。近紅外線區域位元於可見光線的結束的區域，它的區間也是非常狹窄，比1025之一還要小的多。68

 

那麼，這種光線有什麼用場呢？雖然您看不到這種射線，不過，在一個陽光燦爛的夏日或者春天的早晨，輕撫您臉頰的溫暖便是紅外線帶來的效應。紅外線攜帶熱量，因此，它們確保了地球的溫暖。它們的作用和最難見到的射線的一樣對人類是不可缺少的。太陽就是為了散發我們所需的射線而被創造的。太陽射線的絕大不分是由這兩種射線組成的。

 

那麼，其他的太陽射線都是哪些，對人類有什麼用處呢？

 

在太陽散發的射線中比例最小的第三組射線是‘近紫外線’射線。紫外線由於攜帶巨大能量， 對人體基本上是有害的。不過，太陽散發的紫外線卻緊靠對人體'最沒有危害'的區域， 即位於可見光線區域的旁邊。儘管這種射線具有致癌作用，但是它對人類的生存而言，是不可缺少的。69 在這個狹窄的區間裏，紫外線對人類和其他脊椎動物的維生素D的形成是必須的。維生素 D對骨骼的形成是不可缺少的。正是由於這個原因，長期沒有曬太陽的人們的骨骼裏維生素D會缺乏，從而患骨骼疾病。

 

總之，太陽射線的全部對人類的生存是必須的。太陽射線被壓縮在電磁波裏1025不同的波長裏的一個狹窄的區間裏。有趣的是，這個區間裏的所有射線，正好滿足了人類取暖、視覺和實現其他功能的需要。

 

在本書的開頭，我們所提到的所有必須條件都得到了滿足，唯獨我們處於1025波長裏的任何一個其他區間的射線照射的話，那麼，地球上還是不會有生命的。當然，用碰巧的邏輯來解釋人類正好得到了1025之一的這種生存可能的話，那是絕對不可能的。接下來，讓我們來看一看這些射線對人類的養育作用吧！

 

 

 

光合作用與射線

 

光合作用是大家在初、高中學過的化學知識。不過，很多人並不知道，這個在書本裏一略而過的現象對我們的生存有多麼重大的意義。

 

讓我們先來回憶一下所學過的這個知識和光合作用的公式：

 

 6HO + 6CO2 + 太陽光線 > C6H12O6+6O2

                       葡萄糖

 

根據這個公式，6個水分子和6個二氧化碳分子在太陽能的作用下發生反應，合成了被我們稱?葡萄糖的分子。該分子具有很高能量， 是所有營養的基礎。

 

簡而言之，植物通過光合作用來製造營養物質。地球上的獨一無二的營養生產是植物從事的這種超乎絕倫的化學反應。其他的生命靠這些營養生存。食草動物通過它們的食物來攝取這種營養，而食肉動物則通過吃食草動物來提取這種營養。人類則通過植物和動物來獲取這種營養。由於這種原因，我們吃的每一個蘋果、土豆、巧克力或者牛排都賦予我們來自太陽的能量。

 

如果您注意觀察的話，光合作用還有另外一個結果，那就是在葡萄糖旁邊還有6個氧分子。這使得植物能夠清除動物和人類經常‘污染’的空氣。 因為動物和人類是通過燃燒氧氣來獲取能量， 因此，它們每呼吸一次都會減少空氣中的氧氣含量。不過，這些缺失的氧氣會得到植物的補償。

 

     

 

For hundreds of millions of years， plants have been busy doing something no laboratory has ever been able to duplicate: Using sunlight， the produce food. A crucial condition for this extraordinary transformation however is that the light that the plants receive must be precisely right for photosynthesis to take place.

 

 

 

總之，沒有光合作用就不會有植物。沒有植物也就不會有動物和人類。我們腳下的草地，不被人們重視的樹木或者植物深處發生的－在任何試驗室裏還沒有模仿成功的－化學反應，是生命的基本條件之一。

 

注意的一點是, 光合作用是個完美絕倫的設計° 如果您有意去觀察的話, 您會發現, 在植物的光合作用和動物、人類的能量消耗之間存在著一種平衡° 植物給我們提供葡萄糖和氧氣° 我們則在我們的細胞裏用氧氣來'燃燒'葡萄糖, 從而把植物附加到葡萄糖裏的太陽能解放出來而使用它° 不過, 這個二氧化碳很快又被植物吸收, 做下一輪的光合作用, 如此迴圈往復°現在?了瞭解這個工序是任何被如此完美設計的這個問題, 我們有必要把視線集中到?多要素中的一個上面, 那就是太陽光線°

 

剛才我們說過, 太陽光線是?了地球上的生命的生存而被特別設計的° 那麼, 太陽光線是否是?了光合作用而被特別設計的呢？不然的話, 植物會在任何射線的照射下, 照樣會發生光合作用嗎？

 

美國天文學家喬治.格林斯坦在其題?'共生宇宙'的著作裏, 這樣寫道：

 

"使光合作用得以發生的是葉綠素分子..光合作用是一個葉綠素分子吸收了太陽光後開始的° 然而, 要使這一切發生, 光的?色是很重要的, 光譜不合適是沒有用的° 我們用電視來打個比方吧° 要想看一個電視節目, 必須要調到那個頻道才行, 不然不會出現圖像° 這同樣適合於光合作用° 如果假設太陽是電視臺的話, 葉綠素分子就好比是那台電視° 如果它們之間的頻率調整不好的話, 光合作用不會發生° 在看太陽的時候, 我們會發現, 它的光線正好具備它應該具備的?色°" 70

 

   

 

THE FITNESS OF SUNLIGHT AND CHLOROPHYLL

 

Plants are able to perform photosynthesis because the chlorophyll molecules in their cells are sensitive to sunlight. But chlorophyll is only able to use a very limited range of light wavelengths and those are the wavelengths that the sun radiates the most. What is even more interesting is that this interval corresponds to just 1/1025 of the whole electromagnetic spectrum.

 

In the two graphs above， the extraordinary fitness between sunlight and chlorophyll can be seen. In the upper chart is the distribution of the light emitted by the sun. In the lower one is the light under which photosynthesis will work. The fact that these two curves are almost identical is an indication of how perfectly designed visible light is.

 

在前一章裏我們提到過關於'適應論'的謬誤和一些進化論者們的所謂'如果地球的條件不同, 生命也會根據不件相應發展'的錯誤觀點° 那些對光合作用只進行膚淺研究的人士也許會犯同樣的錯誤, 從而認?'如果太陽光線有變化的話, 植物也會做相應調整'° 事實上, 這是絕對不可能的° 雖然喬治.格林斯坦是個進化論者, 但他也供認：

 

"也許人們會想, 在這裏出現了一種適應效應° 他們會假設植物的活動是根據太陽光的特點而自我調整的° 如果太陽的溫度或者光線不同的話, 那麼, 會不會有別的分子取代葉綠素的位置並利用這個不同的光線進行光合作用呢？答案顯然是'否定'的, 因?即便是在最寬的限度裏, 所有的不同分子只能吸收某些?色° 分子對光線的吸收取決分子裏面的電子對高能量的敏感程度° 無論是哪一個分子, 它進行光合作用所需的能量是相同的° 光線由光子組成, 在錯誤水平線上的光子是無法被吸收的..總之, 星體的體形和分子的體形之間存在著優良的和諧° 假如沒有這種和諧, 生命是不會存在的°" 71

 

簡而言之, 格林斯坦想說明如下的道理：任何一個植物的光合作用只能在一個有限的光線區間裏才能稱?可能° 這個區間正好是太陽光線的區間°

 

格林斯坦所說的'星體的體形和分子的體形之間存在著優良的和諧', 是一種用巧合是無法解釋的超乎絕倫的和諧° 太陽以1025之一的可能給我們提供我們所需的光線, 而且地面上存在著會使用這種光線的複雜分子, 很顯然, 這種和諧是個有意識地被建立的° 換言之, 主宰從星體的射線到植物分子的唯一的造物主創造了這些相輔相成的物質° 正如古蘭經裏所闡述的那樣： "他是真主, 是造化者, 是賦形者, 他有許多極美的稱號, 凡在天地間的, 都讚頌他, 他是萬能的, 是至睿的°" (哈什爾.章, 第.24節)

 

 

註：

1. Ian M. Campbell， Energy and the Atmosphere， London: Wiley， 1977， p.1-2 

2. Ian M. Campbell， Energy and the Atmosphere， p.1-2 

3. George Wald， "Life and Light"， Scientific American， 1959， vol. 201， p.92-108 

4. The near infrared range occupies the rays which extends from 0.70 micron， where visible light ends， to 1.50 micron. 

5. This narrow range occupies the ultraviolet rays between 0.29 micron and 0.32 micron.  

6. George Greenstein， The Symbiotic Universe， p 96 

7. George Greenstein， The Symbiotic Universe， p.96-7