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第33章 幽灵密道33（第1页）

“暗物质谋杀恐龙”，虽然听着有点不靠谱，但提出这个理论的，其实是一位货真价实的科学家，那就是本书的作者丽莎·蓝道尔，我先给你介绍一下她吧。丽莎·蓝道尔是美国的一位女性物理学家，身兼哈佛、麻省理工、普林斯顿三所顶级名牌大学的物理系终身教授职位。蓝道尔的研究领域，主要集中在粒子物理、弦理论、额外维度理论等方面。“第五维空间”理论，就是蓝道尔最先提出来的。

这个理论是怎么回事呢？我们知道，按爱因斯坦的广义相对论来说，人类是生活在“四维时空”里的，就是三维空间再加上一个时间维。但是蓝道尔提出，除了这四个维度之外，宇宙还存在一个额外的维度，就是第五维空间，但这种空间结构我们人类想象不出来，只能用数学来描述。也因为这个理论，蓝道尔被人们称为“挑战爱因斯坦的理论物理学家”。

除了搞科研，蓝道尔还写科普图书，结果一写就成了《纽约时报》超级畅销书作家。蓝道尔有不少科普著作，这本《暗物质与恐龙》就是其中最受欢迎的。这本书之所以受欢迎，原因在于它有一个特点：它虽然是科普著作，但读起来却像侦探故事。这话不是我说的，是著名物理学家、诺贝尔奖获得者基普·索恩对本书的评价，而索恩就是科幻大片《星际穿越》背后的科学顾问。为什么说这本书像侦探故事？因为它是用一个个已经被证实的科学事实，加上严密的逻辑推理，最后得出了一个令人震惊的结论，那就是暗物质谋杀了恐龙，这就和侦探破案的过程很类似。

既然这样，那么我们也采用类似“侦探破案”的方式来讲述这本书。我会先带你看看“案发现场”，看看6600万年前，恐龙灭绝时发生了什么，这个恐龙灭绝的时间也有说是6500万年前的说法。然后我会给出书里的3条“关键线索”，分别是一种金属，叫铱，物种大灭绝的“周期性”，还有暗物质。根据这3条线索我们就可以一步一步推导出暗物质杀死恐龙的过程。破案之后，我们再探讨一个问题：既然暗物质杀死过恐龙，那么它会不会用同样的方法杀死人类？如果会，我们能不能躲过这场灾难呢？

在我们正式介绍主要内容之前，先来看看“案发现场”吧，也就是6600万年前恐龙灭绝的时候发生了什么。那时候发生的事情可以用一个词来概括，那就是“物种大灭绝”。这个概念非常重要，因为它是本书理论体系的出发点，也是最终的落脚点。蓝道尔教授建构这套理论的目的，不仅仅是为了解释恐龙这一个物种的灭绝问题，更是为了解释整个“物种大灭绝”的发生机制。而恐龙灭绝，只是物种大灭绝的一环。

所谓的“物种大灭绝”，就是指在一个比较短的时间范围内，和比较大的地理范围内，生物数量和种类急剧下降的事件。历史上的物种大灭绝事件至少发生过20多次，听起来很可怕吧，其中最著名的物种大灭绝有5次。当然我们只需要关心5次中的最后一次，也就是发生在6600万年前的“白垩纪末期物种大灭绝”，因为恐龙就是在这一次物种大灭绝中消亡的。当然严格来说不是所有的恐龙都灭绝了，有些学者认为部分会飞的恐龙活了下来，最后演化成了鸟类。

关于物种大灭绝这件事本身，有两点是值得关注的。第一是它持续的时间，虽然刚才说物种大灭绝发生在“较短的时间范围内”，但这个“短”是相对于地质年代来说的。对于人类来说这个“短”其实很长，一次物种大灭绝可以持续几百万年，所以物种大灭绝不是一个瞬间性的概念。如果在一段时间内，没有发生什么灾难性事件，但物种形成的速率远远低于物种消亡的速率，这也叫物种大灭绝，比如我们目前的时代，其实就正处在一次无声无息的物种大灭绝中。科学家估算，正常的物种消亡速度是平均每年有一个物种灭绝，但实际上，我们今天的物种灭绝速度是这个平均值的几百倍。

第二点要注意的是，物种大灭绝在地球生命史上占据了绝对统治地位，我们不要以为生存是一件轻轻松松、理所当然的事情。据科学家推算，自地球诞生以来，曾经出现过的生物已经灭绝了超过98%。这是一个非常恐怖的比例，等于说几乎所有出现过的物种都灭绝了。可见，生存本身是一种特殊的幸运，灭绝才是生命的常态。

现在我们说回到6600万年前的白垩纪物种大灭绝，白垩纪末期到底发生了什么，是什么导致了那一次物种大灭绝的发生？这个问题的答案曾经众说纷纭，相信你多多少少听说过，比如说火山活动、气候变冷或变暖、海平面上升或下降，还有说缺氧的，而其中最关键的一个假说是陨石撞击说。“陨石撞击说”认为6600万年前，直径大约10公里的陨石，以比火箭还快几倍的速度撞上了地球，位置在墨西哥的尤卡坦半岛，撞击释放的能量相当于摧毁广岛和长崎的原子弹能量的10亿多倍，这次撞击造成了全球四分之三的物种灭绝，其中就包括了恐龙。

这些假说曾经谁也说服不了谁，吵个没完没了，直到一个关键证据出现。这个证据一出来，就以摧枯拉朽的方式终结了这场纷争，它完美地证明了陨石撞击说的正确性。最后，在2010年的时候，41位科学家聚在一起开会，会议的内容就是把陨石撞击说由一个“假说”确立为明确的科学结论，就连那些曾经反对陨石撞击说的科学家，都纷纷为陨石撞击说站台。

那么这个如此强大，能让众多科学家信服的证据究竟是什么？其实它就是我前面提到的3条关键线索的第一条，那就是——铱元素。

铱，是地壳中最稀有的元素之一。我们平常认为已经够稀有的“金”元素，在地壳中的含量是铱的40倍，可见铱多么稀有。地球表面的铱元素主要来自宇宙尘埃的沉积，由于沉积是缓慢而且恒定的过程，所以铱在地层中的分布也应该是比较均匀的。但事实真的如此吗？

美国加州大学伯克利分校的科学家在意大利、丹麦的几个地方发现，这几个地方的铱元素含量是它周围土壤的几十倍，最高可达160倍。而且科学家测量土壤的年龄后发现，这些铱元素几乎都不约而同地分布在白垩纪末期形成的黏土层中。远超平均含量的铱元素，在白垩纪末期突然同时出现在地球上，这肯定不是巧合。科学家在排除了众多解释后，认为只有一个解释是合理的，那就是陨石撞击。因为铱元素在地表虽然稀少，但在陨石中含量却比较高，只有陨石的撞击才能让这么多的铱元素同时出现在地球的不同地方，这也成了陨石撞击说成立的决定性证据。

我们总结一下恐龙灭绝的第一条线索。我们讲到了，对于地球生命史而言，灭绝是常态而非特例。导致物种大灭绝的可能有好几种，最终“铱元素”的出现让“陨石撞击说”脱颖而出击败了其他理论。因为铱太稀少了，却在同一时间集中出现，只可能是由地外陨石带来的。“铱元素”也是我们推理出“暗物质杀死恐龙”的第一条关键线索。

因为还有一个幽灵般的存在没有得到解释，让蓝道尔怀疑这起案件的真凶另有其人，那就是——周期性，这也是本案的第二条关键线索。

这个周期性是什么意思呢？我们之前讲过，物种大灭绝对于地球生命史而言是一种常态，生命为什么会如此脆弱？出现过的生物98%都灭绝了，这么巨大的比例不像是随机形成的，蓝道尔怀疑这背后隐藏着一套灭绝机制在起作用。如果能找出这种灭绝机制，不仅可以解释恐龙的灭绝，还可以解释很多其他生物的灭绝。科学就是这样，不满足于解释表面的因果，而是要发现深层的规律。

在蓝道尔之前，科学家们已经做了一些有益的探索，他们把大大小小的20多次物种大灭绝的时间列成表格，发现了一个惊人的秘密，那就是，物种大灭绝的时间是有规律的，它存在周期性。每隔3000万年左右就会发生一次物种大灭绝，当然这个3000万年是一个约数，会上下浮动一点。

接着又有科学家整理了历史上大型陨石的撞击记录，发现大型陨石的撞击也有周期性，而且这个周期和物种大灭绝的周期，是高度重合的，也在3000万年上下浮动。于是一个推论很自然地就形成了：周期性的陨石撞击，导致了周期性的物种大灭绝。

但事情还没完，这种周期性是怎么形成的？是什么东西让陨石的撞击遵循这么精确的周期呢？蓝道尔认为要搞清楚陨石撞击的周期性，首先要知道这些陨石是从哪里来的。而不同的陨石来源也不同，所以得先确定陨石的分类。撞击地球的陨石主要分为两类，一类是小行星，还有一类是彗星。小行星和彗星有什么区别呢？小行星的主要成分是石头，彗星既有石头又有冰块。小行星体积大速度慢，彗星体积小速度快。但这都不是主要区别，最大的区别是：彗星穿过地球轨道，有明确的周期，但小行星没有明确的周期性。你看，又提到了周期性，这就很关键了。因为彗星比小行星更符合“周期性”这个特点，所以蓝道尔认为造成物种大灭绝的陨石，应该是彗星而不是小行星。

把小行星排除掉的好处，就是我们就可以明确陨石的来源地了，因为太阳系的彗星大多储备在一个地方，那个地方叫作“奥尔特云”，是一个包围着太阳系的球体云团。奥尔特云距离地球非常远，光线从那里到地球都至少需要跑1年，可以说是太阳系的最远端。这就很有意思了，什么力量可以让彗星从太阳系的最外面跑到最里面来呢？

蓝道尔认为，根据万有引力定律，引力与距离的平方成反比，而奥尔特云距离太阳十分遥远，所以这里的彗星受到太阳的引力已经很微弱了，它们在轨道上处于一种摇摇欲坠的平衡状态，稍微有一点来自其他天体的引力扰动，就会让这些彗星脱离轨道，进入内太阳系，甚至向地球飞过来。那么这种造成引力扰动的引力源，究竟是什么呢？

这个问题不仅困扰了蓝道尔，也困扰了整个天文学界很多年。为了解释周期性的彗星雨，天文学界提出了许许多多的理论。我先给你讲讲其中最震撼、最有想象力的一种，这个理论叫作“复仇女神假说”。复仇女神假说最惊人的地方在于，它提出，太阳系其实有两颗太阳！也就是说，太阳是一个双星系统，拥有一颗叫作“内梅西斯”的伴星，内梅西斯就是希腊神话中复仇女神的名字。这个假说并非异想天开，因为在宇宙中，双星系统是非常普遍的，甚至可能比单星系统还多。既然有两颗太阳，那为什么我们看不到另一颗太阳呢？这个理论认为，那是因为它的亮度太低了，复仇女神是一颗红矮星或者褐矮星，所以人类用肉眼根本看不到它。

因为这颗太阳每隔几千万年就要掠过奥尔特云一次，它的引力吸引了奥尔特云中的彗星，把它们从奥尔特云中拽出来，造成了周期性的彗星雨，进而造成了周期性的物种大灭绝。

整个银河系对于奥尔特云各个部分的引力是不同的，这种引力差会把奥尔特云拉长，奥尔特云被拉长之后，某些彗星距离太阳的距离就比我们想象中要近得多了，一旦它们运行到近日点，就很容易被潮汐力从奥尔特云里面推出来，从而进入到内太阳系。

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