氢——生命的始祖

从太空中看，我们的地球主要呈现蓝色、白色与绿色，但是几乎所有颜色都归功于水分子。即使在如此宏大的尺度观察，你仍然可以看到原子振动的证据，并可以帮助我们确定地球上生命体的分布与特性。

蓝色区域代表的是快速振动的水分子（地表液态水），振动速度快到足以让其维持液态，但还没有快到成为气态，至少氢键还能将它们束缚在大气层之下。奶油色的云层是冷却的水滴（空气中的水），氢键的特有黏性将蒸气分子从热运动更快的空气中拽了出来；云层随风飘荡，或膨胀，或收缩，都是由于包裹它们的空气随着温度变化振动的速率也在变化。白色的雪与冰代表的是寒冷，其中的分子振动缓慢，氢键将水分子冻结成了多孔晶体晶格，并且它们能漂浮在水面上——鱼儿应该感到庆幸，正因为如此，冬天冰层才不会沉到水底，从下到上把江河湖海填满。

地面上的绿色区域同样代表了水的存在。根据水文学家斯科特·杰希克（Scott Jasechko）及其团队近期在《自然》（Nature）上发表的文章，植物每年可以将15000立方英里（61440立方千米）的地下水蒸腾到大气中，几乎每4个月就能将五大湖的水消耗干净，超过世界上所有河流的年度径流总量。森林、田地及草原的蒸腾作用形成了这个星球上最大规模的淡水循环。

但是最终紧密联系空气、海洋与植物的还是持续进行氢核聚变的太阳。当我们忙着工作时，很容易忽视了这一点。但如果这个过程突然消失了，哪怕只是几秒钟呢，一切不是人工照亮的物品都会消失在黑暗之中——我们平时不会注意，之所以能够看到风景，看到街市，甚至还有月亮，都是因为它们反射的阳光照进了我们眼睛里。如果没有阳光，午间的天空也好似是透明的窗户一般，可以直接欣赏银河，“白天”与“黑夜”这些词语也变得毫无意义。所有室外的光合作用全部偃旗息鼓，如果持续的时间足够长，大气中的氧气含量便开始迅速下降，并且越来越快。

但在氧气远未耗尽之时，我们就会因为干渴或寒冷而死，因为太阳的热量驱动着地球上分子的热运动并保持着较快的速度，一旦没有了太阳，一切都会慢下来。寒冷的月球阴面，温度可以降到零下300华氏度（零下184摄氏度），而尽管空气中的温室气体可以让我们远离这样的寒冷之夜，但这些储存于大气“棉被”中的热量其实主要还是来自太阳。没有了这颗陪伴我们的恒星，正常的天气系统将会停止，留下的只是逐渐干涸的大陆，以及缓慢冻结的海洋。

天文学家非常清楚，当一颗行星的恒温系统温度设置过高或过低会是什么样子。充满蒸气的金星比我们更接近太阳，上面的水分子振动异常快速，氢键已经不能将它们锁定在液态。火星上呈现的景象刚好相反，因为太阳的热量不足以激发分子快速振动，火星上的水几乎都是固态，尽管遥远的阳光可以温暖单个分子，让它摇晃、松动，直至逃逸，来到另一处冰晶上重新附着。

泰坦是土星的一颗冰冻卫星，它表面上的水已经被冻成磐石一般坚硬，并构建了地表地貌。液态甲烷与乙烷形成的湖泊与河流点缀着星球表面，这些碳基分子从烃类物质的云层中凝结而来，以极其缓慢的动作在异常寒冷的大气中跳着舞蹈。虚拟的泰坦居民可能会戴着冰质首饰，就像我们佩戴蓝宝石一般；他们或许也会惊讶，像我们这种行星，居然会淹没在由水质“岩浆”构成的海洋之中。

我们赖以生存的地球，之所以能养育这些我们熟知的生命形式，都是因为它表面有大量的液态水。进一步说，是因为我们的轨道与太阳的距离恰到好处，水分子随着海拔、纬度与季节的不同，可以在气态、液态及固态之间变换。地球表面的热运动被调整到这样一个狭窄而又偶然的温度范围中，甚至1摄氏度的温差就可以将雨变成雪，或是将碧波荡漾的湖泊冻成坚硬的冰原。

原子之舞最初是由希腊-罗马人通过纯粹的演绎推理出来的，如今，这种舞蹈如此美妙的细节也已经可以被我们观察和欣赏，就像我们生命中最基础的元素一样。你身体里的每一个原子之所以存在，都是源自百亿年前宇宙大爆炸时开始扩散的氢原子，我们离不开的水分子也是由原始的氢原子所产生，并被赋予了特殊的属性。一切与水有关的生命活动，不管是叶片中的绿色组织，还是你身体里的细胞液泡，都是因为这种两颗氢原子骑在一颗氧原子之上构成的分子而存在，它遍布于整个地球，并且在氢核聚变的太阳驱动下，振动不息。

氢原子，只要给它们足够的时间，确实可以变成人。这句话如此正确，而且如此令人咋舌——我们如今已开始认识并欣赏它是如何实现这一切的！ Jem1YGo4LhU+tziSUU0+ZeCREICQ/pWK1IRqGfPHOSX3j0M8EzjyMALbluseVA3c