เราทุกคนสร้างมาจากดวงดาว: การเดินทางไกลจากบิ๊กแบงสู่ร่างกายมนุษย์ | ซีเอ็นเอ็น

สมัครรับจดหมายข่าววิทยาศาสตร์ Wonder Theory ของ CNN สำรวจจักรวาลด้วยข่าวสารการค้นพบที่น่าสนใจ ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ และอื่นๆ.

ซีเอ็นเอ็น
—

ในช่วงปีแรก ๆ ที่มีความรุนแรง โลกเป็นดินแดนนรกที่หลอมละลายซึ่งขับดวงจันทร์ออกมาหลังจากการชนอย่างรุนแรงกับดาวเคราะห์นอกระบบดวงอื่น ซึ่งตอนนี้นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่า ต่อมามันเปลี่ยนจากผืนน้ำเป็นก้อนหิมะขนาดยักษ์ที่เกือบดับชีวิตที่มีอยู่ทั้งหมด

จากนั้นไฮเปอร์เฮอริเคนที่มีคลื่นสูงถึง 300 ฟุตก็กระหน่ำมหาสมุทรที่เพิ่งละลาย แต่นั่นเทียบไม่ได้เลยกับความวุ่นวายบนท้องฟ้าและดอกไม้ไฟในช่วง 9 พันล้านปีก่อนกำเนิดโลกของเรา

สารคดีวิทยาศาสตร์และประวัติศาสตร์เล่มต่อไปของ Dan Levitt “สิ่งที่ได้รับในตัวคุณ: เรื่องราวของอะตอมในร่างกายของคุณ ตั้งแต่บิ๊กแบงจนถึงอาหารค่ำเมื่อคืนนี้” กระตุ้นให้เกิดชุดภาพที่น่าประทับใจและมักจะมีพลังในการติดตามว่าเซลล์ องค์ประกอบ อะตอม และอนุภาคย่อยของอะตอมทั้งหมดพบทางเข้าสู่สมอง กระดูก และร่างกายของเราได้อย่างไร หนังสือออกวันที่ 24 มกราคม

“ตอนนี้เรารู้แล้วว่ากำเนิดเอกภพ การสร้างองค์ประกอบต่างๆ ในดวงดาว การสร้างระบบสุริยะและโลก และประวัติศาสตร์ในยุคแรกเริ่มของโลกของเรานั้นสับสนอลหม่านอย่างไม่น่าเชื่อ” เลวิตต์บอกกับซีเอ็นเอ็น

แม้ว่าการระเบิด การชนกัน และอุณหภูมิที่แทบจะเข้าใจไม่ได้นั้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชีวิต

ความวุ่นวายในวงโคจรของดาวพฤหัสบดีตัวอย่างเช่น อาจส่งลูกเห็บของดาวเคราะห์น้อยมายังโลก ทำให้ดาวเคราะห์มีน้ำอยู่ในกระบวนการนี้ และเหล็กที่หลอมละลายซึ่งก่อตัวเป็นแกนกลางของโลกได้ถูกสร้างขึ้น สนามแม่เหล็กที่ปกป้องเราจากรังสีคอสมิก.

“มีหลายสิ่งหลายอย่างเกิดขึ้นซึ่งอาจเป็นไปในทางอื่น” เลวิตต์กล่าว “ซึ่งในกรณีนี้เราจะไม่อยู่ที่นี่”

เขากล่าวว่าการสร้างมหากาพย์การเดินทางทีละขั้นตอนของอะตอมของเราในช่วงเวลาหลายพันล้านปีทำให้เขารู้สึกทึ่งและขอบคุณ

“บางครั้งเมื่อผมมองดูผู้คน ผมคิดว่า ‘ว้าว คุณเป็นสิ่งมีชีวิตที่น่าเหลือเชื่อจริงๆ และอะตอมของเราล้วนมีประวัติศาสตร์อันลึกซึ้งเหมือนกันที่ย้อนไปถึงบิ๊กแบง’” เขากล่าว เขาหวังว่าผู้อ่านจะตระหนักว่า “แม้แต่เซลล์ที่ง่ายที่สุดก็ยังซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อและควรค่าแก่การเคารพอย่างยิ่ง และทุกคนก็เช่นกัน”

ร่างกายของเราประกอบด้วย 60 หรือมากกว่านั้นรวมถึงปริมาณไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมาหลังจากบิ๊กแบงและแคลเซียมที่หลอมละลายจากดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายซึ่งรู้จักกันในชื่อดาวยักษ์แดง ขณะที่เลวิตต์รวบรวมหลักฐานว่าพวกมันและโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนกว่านั้นเดินทางมาหาเราได้อย่างไร เขาได้สานต่อประวัติศาสตร์อันยุ่งเหยิงของกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

ในตอนแรกเขาไม่ได้ตั้งเป้าหมายที่จะขนานความปั่นป่วนในจักรวาลกับกลียุคในโลกวิทยาศาสตร์ แต่มันมาพร้อมกับอาณาเขตอย่างแน่นอน “ความเชื่อมั่นทางวิทยาศาสตร์มากมายถูกล้มล้างตั้งแต่ปู่ย่าตายายของเรายังมีชีวิตอยู่” เขากล่าว “นั่นเป็นส่วนหนึ่งของความสนุกของหนังสือ”

หลังจากที่ Levitt ร่างร่างแรกเสร็จ เขาก็ตระหนักด้วยความประหลาดใจว่าส่วนหนึ่งของความวุ่นวายทางวิทยาศาสตร์นั้นเกิดจากอคติที่เกิดขึ้นซ้ำๆ หลายประเภท “ผมต้องการเข้าไปในหัวของนักวิทยาศาสตร์ที่ทำการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ เพื่อดูความก้าวหน้าของพวกเขาในขณะที่พวกเขาทำ และเข้าใจว่าพวกเขาได้รับสิ่งเหล่านั้นอย่างไรในเวลานั้น” เขากล่าว “ฉันรู้สึกประหลาดใจที่เกือบทุกครั้ง ปฏิกิริยาแรกเริ่มต่อทฤษฎีที่แหวกแนวคือความสงสัยและการเพิกเฉย”

ตลอดทั้งเล่ม เขาชี้ให้เห็นถึงกับดักทางจิตที่เกิดขึ้นซ้ำๆ หกอย่างซึ่งบดบังจิตใจที่ฉลาดล้ำ เช่น มุมมองที่ว่ามัน “แปลกเกินกว่าจะเป็นจริง” หรือ “หากเครื่องมือปัจจุบันของเราตรวจไม่พบมัน มันก็ไม่มีอยู่จริง ”

ในตอนแรก อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์เกลียดความคิดแปลกประหลาดเกี่ยวกับเอกภพที่กำลังขยายตัว เป็นต้น และจะต้องถูกโน้มน้าวเมื่อเวลาผ่านไป Georges Lemaîtreนักบวชและนักจักรวาลวิทยาชาวเบลเยียมที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักแต่ยืนหยัด สแตนลีย์ มิลเลอร์ผู้เป็น “บิดาแห่งเคมีพรีไบโอติก” ซึ่งจำลองสภาวะของโลกยุคแรกเริ่มอย่างชาญฉลาดในขวดแก้ว เป็นผู้ต่อต้านสมมติฐานที่รุนแรงอย่างฉาวโฉ่ที่ว่าชีวิตสามารถวิวัฒนาการได้ในมหาสมุทรลึก ซึ่งขับเคลื่อนโดยเอนไซม์ที่อุดมด้วยแร่ธาตุและช่องระบายอากาศที่ร้อนจัด และอื่น ๆ

“ประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์เต็มไปด้วยคำปราศรัยอันยิ่งใหญ่ของรัฐบุรุษผู้อาวุโส ซึ่งจะต้องถูกล้มล้างในไม่ช้า” เลวิตต์เขียนไว้ในหนังสือของเขา โชคดีสำหรับเราที่ประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์ยังเต็มไปด้วยพวกหัวรุนแรงและพวกคิดอิสระที่ชอบเจาะช่องโหว่ในคำประกาศเหล่านั้น

Levitt อธิบายว่ามีกี่ก้าวกระโดดที่เกิดขึ้นจากนักวิจัยที่ไม่เคยได้รับเครดิตสำหรับผลงานของพวกเขา “ผมสนใจฮีโร่ที่ไม่ได้ร้องเพลงที่มีเรื่องราวที่น่าทึ่งซึ่งผู้คนไม่เคยได้ยินมาก่อน” เขากล่าว “ดังนั้น ฉันจึงยินดีที่เรื่องราวที่จับใจที่สุดในหนังสือเล่มนี้กลายเป็นเรื่องเกี่ยวกับผู้คนที่ฉันไม่เคยรู้จักมาก่อน”

พวกเขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ เช่น นักวิจัยชาวออสเตรีย มาเรียตต้า บลาวซึ่งช่วยให้นักฟิสิกส์เห็นสัญญาณแรกของอนุภาคในอะตอม แพทย์และนักปรัชญาชาวดัตช์ แยน อินเกนเฮาสซ์ผู้ค้นพบว่าใบไม้ที่ถูกแสงแดดสามารถสร้างออกซิเจนได้โดยการสังเคราะห์ด้วยแสง และนักเคมี โรซาลินด์ แฟรงคลินซึ่งมีส่วนสำคัญในการสร้างโครงสร้างสามมิติของ DNA

ประกายไฟของความคิดใหม่ ๆ มักเกิดขึ้นอย่างอิสระทั่วโลก ด้วยความประหลาดใจ เลวิตต์พบว่านักวิทยาศาสตร์หลายคนคิดหาสถานการณ์ที่เป็นไปได้ว่าโครงสร้างต่างๆ ของชีวิตสามารถเริ่มประกอบกันได้อย่างไร

“จักรวาลของเราจมอยู่ในโมเลกุลของสารอินทรีย์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารตั้งต้นของโมเลกุลที่เราสร้างขึ้น” เขากล่าว “ดังนั้นฉันจึงสลับไปมาระหว่างการคิดว่ามันเป็นไปไม่ได้เลยที่สิ่งมีชีวิตอย่างเราจะมีอยู่จริง กับคิดว่าชีวิตต้องมีอยู่ในหลายๆ ที่ในจักรวาล”

ไม่มีอะไรเกี่ยวกับการเดินทางของเราจากบิ๊กแบงตรงไปตรงมา

Levitt กล่าวว่า “หากคุณลองนึกภาพว่าชีวิตวิวัฒนาการมาจากโมเลกุลอินทรีย์ตัวแรกได้อย่างไร มันต้องเป็นกระบวนการที่กระตุกและกระตุก เต็มไปด้วยเส้นทางที่บิดเบี้ยวและล้มเหลว” Levitt กล่าว “พวกเขาส่วนใหญ่ต้องไม่ไปไหน แต่วิวัฒนาการมีวิธีสร้างผู้ชนะจากการทดลองนับครั้งไม่ถ้วนในระยะเวลาอันยาวนาน”

ธรรมชาติยังมีวิธีการรีไซเคิลบล็อกอาคารเพื่อสร้างชีวิตใหม่ นักนิวเคลียร์ฟิสิกส์ชื่อ พอล เอเบอร์โซลด์ พบว่า “เราเปลี่ยนอะตอมของคาร์บอนครึ่งหนึ่งทุกๆ 1-2 เดือน และเราเปลี่ยนอะตอมทั้งหมด 98 เปอร์เซ็นต์ในทุกๆ ปี” Levitt เขียน

เช่นเดียวกับบ้านที่อยู่ระหว่างการปรับปรุงใหม่ เราเปลี่ยนแปลงและแทนที่ชิ้นส่วนเก่าด้วยชิ้นส่วนใหม่: น้ำ โปรตีน และแม้แต่เซลล์ของเรา ซึ่งส่วนใหญ่เราจะเปลี่ยนทุกๆ ทศวรรษ

ในที่สุดเซลล์ของเราจะสงบลง แต่ส่วนต่างๆ ของมันจะรวมตัวกันเป็นสิ่งมีชีวิตรูปแบบอื่น “แม้ว่าเราจะตาย แต่อะตอมของเราไม่ตาย” Levitt เขียน “พวกมันโคจรรอบชีวิต ดิน มหาสมุทร และท้องฟ้าในลักษณะคล้ายม้าหมุน”

เช่นเดียวกับการตายของดวงดาว กล่าวอีกนัยหนึ่ง การทำลายล้างของเราเองได้เปิดโลกแห่งความเป็นไปได้ที่น่าทึ่งอีกใบหนึ่ง