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全世界的专家都想不通的问题被他一个挖土的破解了

2019-11-09 13:00:12 | 来源: 游戏杂谈

恐龙是怎么灭绝的,你们知道吗?

这个可能难不倒你们,都知道现在最流行的解释是:一颗小行星或彗星撞击地球造成了恐龙的灭绝。

全世界的专家都想不通的问题被他一个挖土的破解了

听说看见流星许愿很灵……我希望我们恐龙千秋万代。

可你们知道这个解释是谁提出的吗?

那是一个叫沃尔特·阿尔瓦雷斯的科学家。

他的身份比较特别。你想想,研究恐龙的不都是古生物学家吗,提出这么一个重要理论的,至少也得是搞生物的吧。

可沃尔特是一个地质学家,你想得到吗?

全世界的专家都想不通的问题被他一个挖土的破解了

地质学家干的活和工地工人区别不大,都得拿锤。

他是怎么误打误撞闯进这个领域的呢?

它背后还有一个曲折的故事呢。

在二十世纪七十年代,三十多岁的沃尔特像所有的科研狗一样,做实验、算数据、出野外、发论文,算是个年轻的地质学家,可要说有什么石破天惊的大发现,那暂时还看不出他有这潜质。

他研究什么呢?——地磁倒转。那时候这可是热门课题,现在过气了。科学研究和流行时尚一样,一个时代有一个时代的流行趋势,你现在还穿喇叭裤好意思出门吗?

为了研究地球磁场是怎么颠来倒去的,沃尔特跑到意大利一个叫古比奥的小城,采集那里的岩层标本进行研究。

结果他在岩层中发现了一个奇怪的现象。

大家都知道,岩层是层层叠叠的,下面的比上面的古老。地质学家把地球历史从古到今分为太古代、元古代、古生代、中生代、新生代;前面的就不说了,中生代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪,新生代分为第三纪、第四纪。

侏罗纪和白垩纪都是恐龙生活的时代,要不怎么会有《侏罗纪公园》?

分隔白垩纪和第三纪的界线,也就是分隔中生代和新生代的那条界线,我们给它取个名字,叫KT界线。

那代表的是什么时候?6500万年前。

沃尔特就是在KT界线的岩层中发现了不妥:在这条线下面的白垩纪岩层里,一种叫有孔虫类的简单海洋生物的化石很丰富,个头也比较大,有砂粒大小;可是在这条线上面的第三纪岩层里,那种大有孔虫突然不知道跑去哪儿,统统消失了,只剩下一些非常小的新型的有孔虫。

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这个头长得是一代不如一代啊。

而且,在白垩纪和第三纪两种岩层之间,沃尔特还发现了一层黏土,大约有1厘米厚。你猜那里面的化石又是什么样的?

警察叔叔,就是它!

nothing。

里面没有化石。

这不正常。

也就是说,在KT界线代表的6500万年前,曾经普遍存在于海洋里的有孔虫经历了一次大灭绝。

慢着,6500万年前?这个数字怎么那么眼熟?

对了!恐龙!恐龙不也是在那时候灭绝的吗?

一大一小,一陆生一海生,两种完全不同的生物怎么会同时遭遇了灭顶之灾?在那个时间点,它们到底经历了什么样的恐怖时刻?

沃尔特激动起来了。他意识到,这是一个世界级的科学问题。

我们作为科学家所做的很多工作,涉及为那些已经基本上理解的事物提供细节,或者把标准的技术应用到新的具体情况。但是偶然也存在一种课题,它能够提供作出真正重大发现的机会。选择什么课题和上面种类的课题去攻关,对一个科学家来说,是一个决定性的战略性决断。

在这个关键的十字路口,沃尔特做出了正确的选择。他决定要抓住这个大好机会,哪怕是被人批评捞过界、狗拿耗子、霸占别人地盘也不怕。

那地磁倒转呢?

一边去吧。

老子要干一票大的。

1976年,沃尔特正式投身到破解恐龙灭绝之迷的伟大事业上去。

他决定先要弄清楚那一层1厘米厚的黏土究竟代表着多长的时间段。因为生物灭绝不是稀罕事,没有一个物种能够永久生存,总是要消亡的。如果灭绝是在几百万年里发生的,这个缓慢的过程也就不怎么令人意外了。

可如果灭绝是在少于50万年里发生的,甚至更短,比如说几千年、几百年,天啊,那就是一次迅雷不及掩耳之势的突然发生的大灭绝了。

这里我要提个醒,人的一生也就几十年,最多过百,10万年在我们看来是无比漫长的一段时间。可我们是在讨论地球历史,在地质学的时间尺度上,10万年和我们感受到的10个月差不多,只是一个小目标。更别提几千几百年,那就是白驹过隙。

那怎么测呢?

沃尔特束手无策。还好,他有救兵可请——那就是他父亲,路易斯·W·阿尔瓦雷斯。

又看到了锤子……迷之关注点。

这可是一尊大神。老路易斯是加利福尼亚大学伯克利分校的教授,因为他带领的实验室团队发现了一大群亚原子粒子,所以老路易斯在1968年获得诺贝尔物理学奖。

注意了,老爷子是物理学家,同样不是古生物学家。

不过路易斯的好奇心比儿子更强,经常天马行空想到一些没有人做过的法子。比如他和一个考古学家朋友用一种宇宙射线来透视金字塔,本来打算寻找里面的宝藏,却发现除了石头没别的。

听完儿子诉苦,老爷子很淡定。急啥,为父给你指一条明路。他果然想出了一个好办法。

有一种元素叫铱。这铱啊,其实和白金(也就是铂)算是亲戚。它在地球很稀少,但是在太空中就很多了,陨落到地球上的流星、陨石、宇宙中的尘埃,都有这种元素。

那些来自太空的外来者,它们落到地球上的数量平均起来是很稳定的。这样一来,只要测量一下那层黏土里有多少铱,不就能够算出这些铱元素是经过了多少年积累起来的喽?

这么明显的摆拍,差评。

好法子。问题是要准确测出来,也不容易。

没关系。老爷子有人脉,他认识一个叫弗兰克·阿萨罗的可以做这个活。

该拼爹的时候就要拼。

又注意了,这弗兰克是个核化学家,也不是古生物学家。

这简直就是一群闯进古生物学界的野蛮人。

要抢生意也要讲基本法啊。

不管了,先看弗兰克得到什么成果。

一开始,他是拒绝的:我一个搞核化学的,怎么研究起恐龙来了?不情不愿的,很傲娇地推了几次,还说:哎呀,测量铱元素也有人找我做过,我都把他排到后面去了。

后来抹不过老路易斯的面子。做就做吧。

过了八个月,实验结果出来了。这回是弗兰克心急火燎地找阿尔瓦雷斯父子俩:你们这是搞什么?快给我解释!

怎么了?

根据沃尔特的估算,如果黏土层是缓慢沉积形成的,铱的浓度应该是0.1ppb(ppb是一个单位,具体意思我们就别管了),如果沉积的时间很短,那就根本不会有。

但他们没想到,弗兰克在黏土层里测量出的铱浓度是:9ppb。

他们都懵了。

铱含量爆表了,这意味着什么?

首先,形成这层黏土不可能经过了这么长时间,真要按正常速度来算,整个岩层形成的时间都得不到那么多铱。那么,只能有一个可能:在短短时间内,有超出常规的大量宇宙物质落到古比奥了。

这时候,沃尔特也想到了:如果这种铱异常现象不只是古比奥才有,而是一个全球性的特征,那它就很有可能是全球性大规模灭绝事件的决定性线索。

也就是说,恐龙的灭绝与此一定有关。

他们真的在丹麦一块峭壁的岩层上也找到了铱异常的证据。

接下来,应该思考是什么造成铱异常了。

一开始,他们猜那来自一颗爆发的超新星。其实之前也有人这样想过,1971年,罗素和塔克两个科学家就提出是超新星爆发引起的气候变迁造成了恐龙的灭绝。

不过,如果超新星爆发是罪魁祸首,那么除了铱,另一种叫钚244的元素也会沉积下来。那就用科学家的方式解决猜测呗——做实验。

第一次实验证明了黏土层真的有钚244。

弗兰克和研究小组的另一位科学家海伦·迈克尔又疲累又开心,补觉去了。老路易斯建议马上写论文发表。但沃尔特还是不放心。

他接受了一个朋友的建议,从头把实验再做一遍。

这一次,钚244毫无踪影。第一次实验肯定是操作失误了。

虽然大家都灰心丧气,可是也很庆幸没有把错误的结论公之于众,要不这脸就丢大了。

重起炉灶,继续找。所有的一切都归结为一个问题:

地球以外的什么事件能造成地球上半数生物种属突然灭绝,同时还存留下铱元素的异常增高呢?

有可能是……一次巨大的撞击?

这个回答已经呼之欲出了。

可一次大撞击就足以产生这么严重的后果吗?就能造成全世界范围内的生命灭绝?爆炸是会摧毁附近的一切,可再猛烈的爆炸也有个范围啊。还有几千米高的海啸是很可怕,可遥远的内陆也不会受影响啊。

他们陷入了苦苦的思索。直到有一天,老路易斯想起了读过的一本书,上面记载了1883年印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发,大量尘埃和灰烬喷射到大气层中,让处于地球另一面的欧洲在几个月之内都产生了异常辉煌的落日景象。

你们都见过挪威画家蒙克那副著名油画《呐喊》吧?那红黄相间像血块一样的天空,就是那座火山造成的啊。

“我不听我不听!”

这个情节让老路易斯联想到,把喀拉喀托火山爆发事件的规模再扩大几个数量级,空气中的尘埃就能够让整个世界陷入黑暗。几个月不见阳光,还有持续的酸雨,地球的生态系统肯定会崩溃,生命迎来大规模灭绝。

经过大量计算,老路易斯的理论被证明是可行的。

1980年6月,他们的论文终于发表在最权威的《科学》杂志上。

但发表论文不是终点,而是一场大争论的起点。一个地质学家、一个物理学家、两个核化学学家,想在古生物学的地界上,一举攻克这个领域最重要的恐龙灭绝之迷,哪有这么便宜的事?都当其他古生物学家是小透明?

好啊,你说是大撞击造成的,那你把那个撞击坑找出来啊。那么大一个坑,总不能说找不到吧?

自己挖的坑,含着泪也要把它填上。找就找。

这一找就是整整十年。老路易斯没能活着看到找到撞击坑这一天,他在1988年去世。

科学啊,就是几代人前赴后继的事。

当然,这时候大撞击理论已经成为当年最热门的科学课题,整个二十世纪八十年代有关的论文就超过2000篇。所以找坑的活也不是只有沃尔特一个团队在做。

找了十年,终于找到了。

那个该死的大坑在墨西哥湾的尤卡坦半岛。它有个玛雅语名字,叫奇克苏鲁布撞击坑。

就撞这儿吧。

它的直径有180公里,比地球上所有其他已知的撞击坑都大。但光靠肉眼是看不到它的,因为过了6500万年,它已经深深埋在地下几百米的地方,还有一部分在海底。

真·比乔治马丁还坑·坑王。

6500万年前造成这么大一个坑的那颗小行星的直径大约有10公里。就是它,释放出相当于100万亿吨TNT的爆炸当量,毁灭了恐龙和其他无数种生物。

但也是它,让哺乳动物有机会登上生命的大舞台,并且最终有一个叫智人的灵长类发展出智慧,统治了地球。

从这个意义来说,我们都得感谢这颗小行星。

这个最具决定性的证据一出现,沃尔特的理论终于得到广泛承认。现在大家都把大撞击看成是最靠谱的恐龙灭绝原因,接受这个理论似乎是理所当然的事,但其实它的提出只有三十多年,被接受也就是这二十来年的事。

沃尔特和他的合作伙伴们总算是扬眉吐气了。喏,沃尔特还当上了美国国家科学院院士,牛不牛?

他们这群无所畏惧的科学家,敢于打破“隔行如隔山”的律条,像胡适说的那样,大胆地假设,小心地求证,终于以难以辩驳的证据说服了固执成见的科学界。

这种感觉最爽了。

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