李淼
我讀中學(xué)時(shí)很喜歡看關(guān)于恐龍的書,那時(shí)關(guān)于恐龍為何滅絕并無定論,我印象深刻的一個(gè)可能原因是,恐龍發(fā)展到后來,身體太大了,然后水源少了,龐大的恐龍無法降低自己的體溫。
問題是,科學(xué)家并不知道恐龍是冷血?jiǎng)游镞€是熱血?jiǎng)游铮词箍铸埵菬嵫獎(jiǎng)游?,無法降低體溫這個(gè)理由也解釋不了為何小型恐龍沒有存活下來。
當(dāng)然,后來我們知道了,恐龍可能是突然滅絕的,而滅絕的原因極有可能和6500萬年前一顆小行星擊中墨西哥灣有關(guān)。1980年,一位名叫阿爾瓦雷茲的古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn),白堊紀(jì)地層在全世界的含銥量都很大。因?yàn)樗赣H是一位物理學(xué)家,對核物理很熟悉,他就咨詢了他父親,他父親告訴他,當(dāng)一顆小行星撞擊地球時(shí),引發(fā)的核反應(yīng)可以解釋銥含量的異常。后來,他們果然在墨西哥尤卡坦半島發(fā)現(xiàn)一個(gè)大得驚人的隕石坑,直徑有一百多公里,并且,這個(gè)隕石坑中的含銥量很大。計(jì)算可得,撞擊地球的小行星不小于10公里,從那以后,6500萬年前這顆小行星導(dǎo)致恐龍滅絕成為一個(gè)主流理論。
小行星撞擊地球?yàn)槭裁磿?huì)導(dǎo)致恐龍滅絕?要解釋這個(gè),我們不得不提多年前因?yàn)槔鋺?zhàn)出現(xiàn)的核冬天的理論。什么是核冬天呢?人們認(rèn)為,當(dāng)時(shí)的美國和蘇聯(lián)如果互相向?qū)Ψ筋I(lǐng)土發(fā)射核武器,即使核武器本身不足以毀滅對方,核爆炸導(dǎo)致的后果也會(huì)毀滅人類。
把一公斤物質(zhì)從地面送入平流層需要多大的能量。用重量乘上重力加速度,再乘上高度就可以了。結(jié)果是,需要十萬焦耳的能量。
核彈爆炸以后,釋放出巨大的能量,將地面上的灰塵及其他顆粒物質(zhì)卷入大氣層中。核彈的當(dāng)量越大,產(chǎn)生的這種效果就越明顯。我們知道,地球的大氣分為對流層、平流層、中間層等?;覊m一旦進(jìn)入平流層,就很難落回到地面,因?yàn)槠搅鲗拥拇髿庵饕运椒较蛄鲃?dòng)為主。這種情況可能會(huì)持續(xù)幾個(gè)月,甚至幾年。而因?yàn)檫@些灰塵遮蔽、反射、吸收了大量的太陽光,能夠到達(dá)地面的太陽光就會(huì)很少,從而導(dǎo)致地面溫度大幅度下降。
我們知道,植物生長需要光合作用,而光合作用積累的能量,是包括人類在內(nèi)的所有動(dòng)物所需能量的主要來源。一旦照射地面的陽光不足,溫度降低,植物就會(huì)因?yàn)闊o法有效地進(jìn)行光合作用而死亡。植物死亡后,動(dòng)物因?yàn)闊o法獲取足夠的食物,隨之也會(huì)死亡。最后的結(jié)果就是,地球上所有物種從此消失。有一種理論認(rèn)為,恐龍滅絕可能就是因?yàn)橐活w小行星撞擊地球,產(chǎn)生的塵埃遮蔽了天空,引發(fā)了連鎖反應(yīng)。
這里我們就計(jì)算一下,把一公斤物質(zhì)從地面送入平流層需要多大的能量。用重量乘上重力加速度,再乘上高度就可以了。結(jié)果是,需要十萬焦耳的能量。實(shí)際上,一顆百萬噸當(dāng)量的核彈,爆炸后產(chǎn)生的能量可以達(dá)到接近一億個(gè)億焦耳。即使只有百分之一的能量轉(zhuǎn)化為平流層灰塵的勢能,那也有百萬億焦耳,足以將上億公斤的灰塵送入平流層。
核大國之間一旦開戰(zhàn),相互發(fā)射核彈的話,大家就可以想象一下,將有多少灰塵被送入平流層,將對地球產(chǎn)生怎樣難以估量的影響。當(dāng)然,由于大國之間相互制衡,以及禁用核武器條約的簽訂,核戰(zhàn)爭與核冬天發(fā)生的可能性已經(jīng)大大降低了。也存在另外一種聲音,認(rèn)為所謂的核冬天不過是杞人憂天,核彈爆炸也未必產(chǎn)生多大的影響。畢竟在人類歷史上,還沒有爆發(fā)過真正意義的核戰(zhàn)爭,核冬天也只存在于人們的想象和理論推演當(dāng)中。然而可能性畢竟存在,即便只有萬分之一的幾率,考慮到后果的可怕,我們也要竭力避免核戰(zhàn)爭。