1.协同进化:两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。一个物种由于另一物种影响而发生遗传进化的进化类型。
例如一种植物由于食草昆虫所施加的压力而发生遗传变化,这种变化又导致昆虫发生遗传性变化。
协同进化是生物与环境的交互关系,是一种协同关系,古生物学的物种是形态种,在一定程序上与交配群的概念是一致的。物种又是生态单位。隔离成种的理论与多地区成种并不矛盾。生态系与基因的协同作用表现在多方面,生态系的变动会影响基因,生物的相互作用也影响基因。地球表层是由多个圈层组成,生物圈与其他各圈层有密切关系。“第二生物圈”试验的失败说明,到目前为止人为的“生物圈”不可能完全替代地球生物圈的作用。
2.薛定谔的猫:薛定谔的猫是奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个思想实验,试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题,巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来,以此求证观测介入时量子的存在形式。随着量子物理学的发展,薛定谔的猫还延伸出了平行宇宙等物理问题和哲学争议。
“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验,是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的推演。这里必须要认识量子行为的一个现象:观测。微观物质有不同的存在形式,即粒子和波。通常,微观物质以波的叠加混沌态存在;一旦观测后,它们立刻选择成为粒子。实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。
根据经典物理学,在盒子里必将发生这两个结果之一,而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。在量子的世界里,当盒子处于关闭状态,整个系统则一直保持不确定性的波态,即猫生死叠加。猫到底是死是活必须在盒子打开后,外部观测者观测时,物质以粒子形式表现后才能确定。这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。
薛定谔的猫本身是一个假设的概念,随着技术的发展,人们在光子、原子、分子中实现了薛定谔猫态,甚至已经开始尝试用病毒来制备薛定谔猫态,如刘慈欣《球状闪电》中变成量子态的人,人们已经越来越接近实现生命体的薛定谔猫。可是另外一方面,人们发现薛定谔猫态(量子叠加态)本身就在生命过程中存在着,且是生物生存不可缺少的。
3.祖母悖论:如果一个人真的“返回过去”,并且在其外祖母怀他母亲之前就杀死了自己的外祖母,那么这个跨时间旅行者本人还会不会存在呢?这个问题很明显,如果没有他的外祖母就没有他的母亲,如果没有他的母亲也就没有他,如果没有他,他怎么“返回过去”,并且在其外祖母怀他母亲之前就杀死了自己的外祖母。这就是“外祖母悖论”。
对于“外祖母悖论”,物理界产生了“平行世界”(也叫“平行宇宙”)的说法。这一理论中,世界不是只有一个,而是有许多平行的世界存在,这个时候“外祖母悖论”就有了合理的解释:一个人可以回到过去杀死自己的外祖母,但这将导致世界进入两个不同的(历史;或者说时间线)轨道,一条中有那个人(原先的轨道),而另一条中没有那个人。
根据平行世界的理论,每当记录下一个观测结论或者做出一个决定时,就会出现一个道路分支。那当然,世界更寸步的分裂发生在量子层,即使原子中的一个电子从一个能量级变化至另一个能量级,或者说两个电子自旋的方向不一致也会导致不同的可能性发生,而所有不同的可能性分裂出一个宇宙。
4.多元宇宙:指一个理论上的无限个或有限个可能的宇宙的集合,包括了一切存在和可能存在的事物:所有的空间、时间、物质、能量以及描述它们的物理定律和物理常数。多元宇宙所包含的各个宇宙被称为平行宇宙(parallel universes)。
在20世纪50年代,有的物理学家在观察量子的时候,发现每次观察的量子状态都不相同。而由于宇宙空间的所有物质都是由量子组成,所以这些科学家推测既然每个量子都有不同的状态,那么宇宙也有可能并不只是一个,而是由多个类似的宇宙组成。平行宇宙概念的提出,得益于现代量子力学的科学发现。有学者描述平行宇宙时用了这样的比喻,它们可能处于同一空间体系,但时间体系不同,就好像同在一条铁路线上疾驰的先后两列火车;它们有可能处于同一时间体系,但空间体系不同,就好像同时行驶在立交桥上下两层通道中的小汽车。
5.卡尔达舍夫等级:指一种用来衡量一个文明的技术的先进等级的方法,以一个文明能用来与通讯交流外行星的能量的多少为基础。也就是说能用大量能量与外界沟通的行星,才可以算入卡尔达舍夫等级。
类型I :该文明是行星能源的主人,这意味着他们可以主宰这颗行星以及周围卫星能源的总和。
类型II :该文明能够收集整个恒星系统的能源。
类型III :该文明可以利用银河系系统的能源而为其所用。