兰道尔宇宙三部曲 丽莎 蓝道尔

丽莎·蓝道尔(兰道尔宇宙三部曲)
今天这本书很有趣 。光是听暗物质和恐龙这个名字就让我好奇心爆棚 。满足一下我的好奇心吧 。

暗物质是一个物理概念;而恐龙则早已灭绝,它们的化石只能在博物馆里看到,所以是古生物学的研究对象 。这两件事毫无关系 。它们是如何联系起来的?这本书实际上回答了这样一个问题:恐龙的真正杀手是什么?传统观点认为陨石撞击导致恐龙灭绝,但本书认为“陨石撞击说”不完善,暗物质才是恐龙灭绝的真正原因 。但是暗物质是看不见摸不着的,也不与普通物质发生作用 。如此近乎虚无的东西是如何杀死一只强大的恐龙的?

“暗物质杀死恐龙”,虽然听起来有点不靠谱,但是提出这个理论的人其实是一个真正的科学家,那就是这本书的作者丽莎·兰德尔 。让我先把她介绍给你 。丽莎·兰德尔(Lisa randall),美国女物理学家,在哈佛大学、麻省理工学院和普林斯顿大学物理系担任教授 。兰德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 。“第五维度空”理论最早是由兰德尔提出的 。
这个理论是关于什么的?我们知道,根据爱因斯坦的广义相对论,人类生活在“四维时间空”中,即三个维度空加上一个时间维度 。但兰德尔提出,在这四个维度之外,宇宙中还存在一个额外的维度,即第五维度空,但这种空结构是人类无法想象的,只能用数学来描述 。因为这个理论,兰德尔被称为“挑战爱因斯坦的理论物理学家” 。

除了做科研,兰德尔还写科普书籍,结果他成了《纽约时报》的超级畅销书作家 。兰德尔有很多科普作品,这本《暗物质与恐龙》是最受欢迎的一本 。这本书受欢迎是因为它有一个特点:虽然是科普书,但读起来像侦探小说 。这话不是我说的,是著名物理学家、诺奖得主基普·索恩对这本书的评价,索恩是科幻大片《星际穿越》背后的科学顾问 。为什么这本书像侦探小说?因为它用的是被一一证实的科学事实,再加上严谨的逻辑推理,最后得出一个令人震惊的结论——暗物质谋杀了恐龙,这和侦探破案的过程非常相似 。
我们先来看看“犯罪现场”,也就是6600万年前恐龙灭绝时发生了什么 。当时发生的事情可以用一个词来概括,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起点,也是最终的归宿 。兰德尔教授的理论目的不仅仅是为了解释恐龙灭绝,也是为了解释整个“大灭绝”的机制 。恐龙灭绝只是物种大灭绝的一个环节 。

所谓“物种大灭绝”,是指在相对较短的时间范围和相对较大的地理范围内,生物的数量和种类急剧下降的事件 。历史上至少发生过20次大灭绝 。听起来可怕吗?最著名的物种大灭绝有五次 。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”,因为正是在这次大灭绝中,恐龙灭绝了 。严格地说,并不是所有的恐龙都灭绝了 。有学者认为,一些会飞的恐龙幸存下来,最后进化成了鸟类 。
关于大灭绝本身,有两点值得关注 。首先是它的持续时间 。虽然刚才说大灭绝发生在“短时间范围”,但这个“短时间”是相对于地质年代而言的 。对于人类来说,这个“短”其实很长 。一次大灭绝可以持续几百万年,所以大灭绝不是一个瞬间的概念 。如果在一段时间内没有发生灾难性事件,但物种形成的速度远远低于物种灭绝的速度,这也叫大灭绝 。比如我们现在的时代,其实就是在一场无声的大灭绝 。科学家估计,物种灭绝的正常速度是平均每年一个物种灭绝,但事实上,今天的物种灭绝速度是平均速度的几百倍 。

第二点要注意的是,大灭绝在地球生命史上已经占据了绝对的主导地位 。我们不应该认为生存是一件容易和自然的事情 。据科学家计算,自地球诞生以来,曾经出现过的生物98%以上已经灭绝 。这是一个很可怕的比例,意味着几乎所有出现过的物种都灭绝了 。可见,生存本身就是一种特殊的幸运,灭绝才是生命的常态 。
现在让我们回到6600万年前的白垩纪大灭绝 。白垩纪末期发生了什么?是什么导致了那次大灭绝?关于这个问题的答案,一直有很多不同的看法 。相信你或多或少都听说过,比如火山活动,气候变冷或变暖,海平面上升或下降,缺氧 。最关键的假设之一是陨石撞击理论 。“陨石撞击说”认为,6600万年前,一块直径约10公里的陨石以比火箭快几倍的速度撞击地球 。它位于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的10亿多倍 。这种影响导致了世界上四分之三的物种灭绝,包括恐龙 。


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