阿西莫夫短文兩篇
恐龍無處不有
不同科學(xué)領(lǐng)域之間是緊密相連的。在一個科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)肯定會對其他領(lǐng)域產(chǎn)生影響。
例如,在1986年1月,阿根廷南極研究所宣布在詹姆斯羅斯島發(fā)現(xiàn)了一些骨骼化石。該島是離南極海岸不遠(yuǎn)的一小片冰凍陸地,非常靠近南美的南端。這些骨頭毫無疑問屬于鳥臀目恐龍②。
在地球的其他大陸上也都發(fā)現(xiàn)有恐龍化石。這些古老的爬行動物在南極的出現(xiàn),說明恐龍確實遍布于世界各地。
如果把這個發(fā)現(xiàn)與南極大陸聯(lián)系起來,這比僅考慮恐龍來說重要得多。恐龍如何能在南極地區(qū)生存呢?恐龍實際上并不適應(yīng)寒冷的氣候,但1986年在南極確實發(fā)現(xiàn)了這種古老的動物的化石。
恐龍不可能在每一塊大陸上獨立生存,那么它們是如何越過大洋到另一個大陸上去的呢?
這一問題的答案是:是大陸在漂移而不是恐龍自己在遷移。幾十年前,人們發(fā)現(xiàn)地殼是由一些緊密拼合在一起但又在緩慢運動的大板塊構(gòu)成的。一些板塊被拉開,而另一些則擠壓在一起,一個板塊也許會緩慢地向另一板塊下面俯沖。“板塊構(gòu)造”理論很快為地質(zhì)界幾乎所有的問題提供了答案,如火山、地震、島嶼鏈°、海洋深淵等等,這些在以前一直是不解之謎。
可以這樣比喻,板塊背上馱著許多大陸,當(dāng)板塊向一個或另一個方向運動時,大陸也隨之一起運動。每隔一段時期,板塊會將所有的大陸匯聚在一起,地球此時僅由一個主要陸地構(gòu)成,稱為“泛大陸”。當(dāng)板塊繼續(xù)運動時,大陸又重新被分離開。
在四十多億年的地球發(fā)展史中,泛大陸形成和分裂過多次,最后一次完整
的泛大陸大約是在2.25億年前形成的。這個泛大陸存在了數(shù)百萬年以后,又開始顯示出破裂的跡象。
早期恐龍在那時已經(jīng)開始出現(xiàn),并且有機會分散到泛大陸的各個地方。所有陸地似乎都處在熱帶和溫帶環(huán)境內(nèi),所以恐龍可以在泛大陸的不同地區(qū)舒適地生活。
大約在兩億年前,泛大陸分裂出四部分。北部就是現(xiàn)在的北美、歐洲和亞洲,南部是由現(xiàn)在的南美和非洲構(gòu)成,最南部是現(xiàn)在的南極洲和澳大利亞,印度是剩余的一小部分。
隨著時間的流逝,北美又與亞洲和歐洲分開,南美也與非洲相離。(如果看一張地圖,并假定把非洲和南美洲拼合在一起,你就會看到它們拼合得多么天衣無縫。)印度向北移動,并且大約在5000萬年前與亞洲相碰撞,形成巨大的喜馬拉雅山脈。兩個陸塊在那里聚合并緩慢地褶皺②變形。南極和澳大利亞也已相互分離。
當(dāng)大陸相互分離時,每一個大陸都攜帶著自己的恐龍而去。到6500萬年以前,由于這樣或那樣的原因,所有的恐龍都滅絕了,大陸也已完全分開,F(xiàn)
在的每一個大陸都有自己的恐龍化石。
南極也有自己的恐龍、兩棲動物和其他在恐龍時代繁盛的植物和動物。然而,這些生物的命運比其他同類要悲慘得多,因為板塊把它們向南攜帶到了極地。大約經(jīng)歷了一億年,氣候逐漸變冷,植物慢慢越來越稀少,動物的種類和數(shù)量也大量減少。氣候變得越來越寒冷,夏天短而且冷,最后成為冰天雪地。
位于南極中心部位的南極洲是全球的大冰箱,地球上所有冰的十分之九都在南極冰蓋。那里的冰有數(shù)英里厚,覆蓋著豐富的化石。如果南極的冰雪層再薄一些的話,我們就可以找到它們。
因此,南極洲恐龍化石的發(fā)現(xiàn),為支持地殼在進(jìn)行緩慢但又不可抗拒的運動這一理論提供了另一個強有力的證據(jù)。
被壓扁的沙子
在過去的9年里,科學(xué)家們一直對6500萬年前恐龍滅絕的一個新觀點爭論不休,這個問題最終也許會得到解決。
1980年,曾經(jīng)有報道說,在一個6500萬年前形成的沉積物薄層中,發(fā)現(xiàn)了稀有金屬銥①,它的含量異常豐富。一些人認(rèn)為,這可能是一個巨大的小行星或彗星撞擊地球的結(jié)果。這種撞擊也許深入到了地殼內(nèi)部,引起火山噴發(fā),造成大火和潮汐大浪,許多塵埃進(jìn)入了平流層②中,結(jié)果造成在很長一段時間內(nèi)陽光無法抵達(dá)地球表面。這也許是導(dǎo)致包括所有恐龍在內(nèi)的許多地球生物滅絕的原因。
毫無疑問,6500萬年前地球上曾經(jīng)有過一次“大滅絕”,發(fā)生過一次“大劫難”。然而,并不是所有的科學(xué)家都認(rèn)為這是由巨大撞擊引起的。例如,1987年就有人指出,如果地球突然經(jīng)歷了一個火山爆發(fā)期,許多火山大致同時噴發(fā),那么也能造成一個足以使生物大量滅絕的巨大災(zāi)難。
因此,目前存在兩種對立的理論,即“撞擊說”和“火山說”。
這不僅僅是一個學(xué)術(shù)問題,因為我們將來也許還會遇到這樣或那樣的大災(zāi)難(萬一哪天某個星體要撞擊地球,我們也許會知道如何來避免這種撞擊)。
我們需要盡可能多地了解這種事件所產(chǎn)生的影響,希望將來一旦面臨這種事件,我們可以采取某種應(yīng)急措施。
為此,科學(xué)家們一直都在努力尋找證據(jù)來驗證這兩種理論。
1961年,一位名叫S.M.斯季紹夫的蘇聯(lián)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),如果二氧化硅(即非常純的沙子)處于超高壓的狀態(tài),那么它的原子相距很近,從而變得極為致密。一立方英寸被壓扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多。這種被壓扁的沙子因此被稱為“斯石英”。
斯石英并不十分穩(wěn)定,原子之間靠得太近以至于它們又出現(xiàn)相互排斥的趨勢,最后又變?yōu)槠胀ㄉ匙印H欢,由于原子之間結(jié)合得極為致密,所以這種反彈變化進(jìn)行得非常緩慢,從而使斯石英可保持?jǐn)?shù)百萬年。
金剛石的形成與此相同。金剛石中的碳原子被擠壓得異常緊密,它們同樣存在一個向外擴散并且恢復(fù)為普通碳的趨勢。在通常條件下,這也需要數(shù)百萬年。
如果你把溫度升得足夠高,就可使這種變化加快。增溫可以增加原子的能量,使它們之間能夠相互分離,返回到原始狀態(tài)。因此,如果在850℃的溫度下把斯石英加熱30分鐘,它將變?yōu)槠胀ㄉ匙印?你也可以在真空中對金剛石加熱,從而把它恢復(fù)到原始碳的狀態(tài),但誰愿意這樣做呢?)
斯石英可以在實驗室里制造,但它們在自然界中存在嗎?回答是肯定的。然而它們只出現(xiàn)在沙子被強烈擠壓的地方。
在一些地方已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了斯石英,而且有證據(jù)顯示,這些地區(qū)曾經(jīng)受到巨大隕石的撞擊。撞擊所產(chǎn)生的巨大壓力形成了斯石英。另外,在進(jìn)行過原子彈爆炸實驗的場地也發(fā)現(xiàn)了斯石英,它是由膨脹火球的巨大壓力形成的。