被壓扁的沙子

被壓扁的沙子

在過去的9年裡,科學家們一直對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年曾經有報導說,在一個6500萬年前形成的沉積物薄層中,發現了稀有金屬銥,它的含量異常豐富。一些人認為,這可能是由於一個巨大的小行星或彗星對地球的撞擊的結果。這種撞擊也許深入到地殼內部,引起火山噴發,造成大火和潮汐大浪,許多塵埃進入了平流層中,結果造成在很長一段時間內陽光無法抵達地球的表面。這也許是導致包括所有恐龍在內的許多地球生物滅絕的原因。

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被壓扁的沙子

在過去的9年裡,科學家們一直對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年曾經有報導說,在一個6500萬年前形成的沉積物薄層中,發現了稀有金屬銥,它的含量異常豐富。一些人認為,這可能是由於一個巨大的小行星或彗星對地球的撞擊的結果。這種撞擊也許深入到地殼內部,引起火山噴發,造成大火和潮汐大浪,許多塵埃進入了平流層中,結果造成在很長一段時間內陽光無法抵達地球的表面。這也許是導致包括所有恐龍在內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有過一次“大滅絕”,發生過一次“大劫難”。然而,並不是所有的科學家都認為這是由巨大撞擊引起的。例如,1987年就有人指出,如果地球突然經歷了一個火山爆發期,許多火山大致同時噴發,那么也能造成一個足以使生物大量滅絕的巨大災難。

因此,1980年以前存在兩種對立的理論,即“撞擊說”和“火山說”。

這不僅僅是一個學術問題,因為我們將來也許還會遇到這樣或那樣的大災難。(萬一某一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。)我們需要儘可能多地了解這種事件所產生的影響,因為當將來面臨這種事件時,我們可以採取某種應急措施。

為此,科學家們一直都在努力尋找證據來驗證這兩種理論。

1961年一位名叫S.M.斯季紹夫的前蘇聯科學家發現,如果二氧化矽(非常純的沙子)處於超高壓的狀態,那么它的原子相距很近,從而變得極為緻密。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。這種選被壓扁的沙子因此稱為“斯石英”。

斯石英並不十分穩定,原子之間靠得太近以至於它們又出現相互排斥的趨勢,最後又變為普通沙子。然而,由於原子之間結合得極為緻密,所以這種反彈變化進行得非常緩慢,從而使斯石英可保持數百萬年。

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並且恢復為普通碳的趨勢。在通常條件下,這也需要數百萬年。

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。因此,如果在850C的溫度下把斯石英加熱30分鐘,它將變為普通的沙子。(你也可以在真空中對金剛石加熱,從而把它恢復到原始碳的狀態,但誰願意這樣做呢?)

斯石英可以在實驗室製造,但它們在自然界存在嗎?是的。然而它們只出現在沙子被強烈擠壓的地方。

例如,在一些地方已經發現了斯石英,而且有證據顯示這些地區曾經受到巨大隕石的撞擊。撞擊所產生的巨大壓力形成斯石英。另外,在進行過核子彈爆炸實驗的場地也發現了斯石英,它是由膨脹火球的巨大壓力形成的。

似乎可以肯定地說,斯石英也應該出現在壓力極高的地殼深處。在這種情況下,它可通過火山噴發被攜帶到地表。然而,噴發溫度極高,岩石會被熔化,所任何由火山攜帶而來的斯石英都被轉化為普通的二氧化矽。事實上,在火山活動地區至今沒有發現過斯石英。

那么,你可能會說在斯石英出現的地方肯定發生過撞擊,而且肯定沒有發生過火山活動。

亞里桑那大學的J.F.麥克霍恩和幾位合作者研究了新墨西哥州拉頓地區的岩層。岩層的年齡為6500萬年,因此可以追溯到恐龍滅絕的年代。

他們在1989年3月1日宣布,利用測試固體物質中的原子排列的現代技術,即核磁共振和X光衍射,他們確實檢測到了在斯石英中存在的一種原子排列。

這種情況顯示,在6500萬年以前曾有一次巨大的撞擊並形成了數噸重的斯石英。這些斯石英在沉降之前曾被濺起到平流層中。那么,造成恐龍滅絕的原因不是火山活動,而應該是撞擊。

作者簡介

艾薩克·阿西莫夫,當代美國最著名的科普作家、科幻小說家、世界頂尖級科幻小說作家,他也是位文學評論家,美國科幻小說黃金時代的代表人物之一。他一生高產,著述頗豐,一生著述近500本,其中有100多部科幻小說,早已遠遠超過了“著作等身”的地步。是20世紀最頂尖的科幻小說家之一。曾獲代表科幻界最高榮譽的雨果獎和星雲終身成就「大師獎」。以他的名字為號召的「阿西莫夫科幻雜誌」,是美國當今數一數二的科幻文學重鎮。

艾薩克·阿西莫夫(Isaac Asimov,1920年1月2日-1992年4月6日)是出生於俄羅斯的美國猶太人作家 是生物化學教授,門 薩學會會員,他創作力豐沛,產量驚人,作品以科幻小說和科普叢書最為人稱道。美國科幻小說黃金時代的代表人物之一。

阿西莫夫一生創作和編輯過的書籍超過500冊,據估計他至少寫過9000封的信函和明信片,著作類別除了哲學類以外,幾乎涵蓋整個「杜威十進制圖書分類法」。阿西莫夫是公認的科幻大師,與儒勒·凡爾納、H·G·威爾斯並稱為科幻歷史上的三 巨頭,同時還與羅伯特·海因萊因、亞瑟·克拉克並列為科幻小說的三巨頭。阿西莫夫的作品中,以「基地系列」最為人稱道,其它的主要著作還有「銀河帝國三部曲」和「機器人系列」, 三大系列最後在「基地系列」的架空宇宙中合歸一統,被譽為“科幻聖經”。阿西莫夫筆下產出不少短篇小說,其中〈夜歸〉(Nightfall)曾獲美國科幻作家協會(Science Fiction Writers of America)票選為1964年前的最佳短篇小說。他也寫推理小說和奇幻小說,以及大量的非文學類作品,並曾用筆名保羅·法蘭西(Paul French)為青少年撰寫科幻小說「幸運之星系列」。

阿西莫夫治學有方,他的科普著作多以史學 手法闡述科學概念,儘可能細數從頭,理性分析科學脈絡。提及某個科學家時,也會一併附上詳細的背景資料,諸 如國籍、出生日期和死亡日期,並以語源學和發音方式介紹科技名詞。這些特點在他的《科學指南》(Guide to Science)、三大卷的《認識物理學》(Understanding Physics)和《阿西莫夫的科學探索史綱》(Asimov'sChronology of Science and Discovery)里處處可見。

阿西莫夫參與門薩學會多年,後來有點不甘願的被任選為副會長,他說這個學會的會員都「好逞能鬥智」,相較之下,他更樂意擔任美國人道協會(American Humanist Association)的會長。小行星「5020 Asimov」、《阿西莫夫科幻小說》雜誌和兩項艾西莫夫獎都是以他的名字命名。

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