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阿西莫夫短文两篇

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作者: 艾萨克·阿西莫夫
年级:八年级上
课时:18
课文:
年代:
类型:
出处:选自《新疆域》

作品原文

  

                                    恐龙无处不在
 

        不同科学领域之间是紧密相连的。在一个科学领域的新发现肯定会对其他领域产生影响。
        例如,在1986年1月,阿根廷南极研究所宣布在詹姆斯罗斯岛发现了一些化石骨骼。该岛是稍微离开南极海岸的一小片冰冻陆地,非常靠近南美的南端。这些骨头毫无疑问属于鸟臀目恐龙。
        在地球的其他大陆上也都发现有恐龙化石。这些古老的爬行动物在南极的出现,说明恐龙确实遍布于世界各地。
        如果把这个发现与南极大陆联系起来,这比仅考虑恐龙来说要重要得多。恐龙如何能在南极地区生存呢?恐龙实际上并不适应寒冷的气候,现代的两栖动物(青蛙和蟾蜍是人人皆知的现代两栖动物)更不适应南极气候。但1986年在南极确实发现了这种古老的两栖动物的化石。
        恐龙不可能在每一块大陆上独立生存,那么它们是如何越过大洋到另一个大陆上去的呢?
        这一问题的答案是:是大陆在漂移而不是恐龙自己在迁移。几十年前,人们发现地壳是由一些紧密拼合在一起但又在缓慢运动的大板块构成的。一些板块被拉开,而另一些则挤压在一起,一个板块也许会缓慢地向另一板块下面俯冲。“板块构造”理论很快为地质界几乎所有的问题提供了答案,如火山、地震、岛屿链、海洋深渊等等,这些在以前一直是不解之谜。
        可以这样比喻,板块背上驮着许多大陆,当板块向一个或另一个方向运动时,大陆也随之一起运动。每隔一段时期,板块会将所有的大陆汇聚在一起,地球此时仅由一个主要陆地构成,称为“泛大陆”。当板块继续运动时,大陆又重新被分离开。
        在四十多亿年的地球发展史中,泛大陆形成和分裂过多次,最后一次完整的泛大陆大约是在2.25亿年前形成的。这个泛大陆存在了数百万年以后,又开始显示出破裂的迹象。
        早期恐龙在那时已经开始出现,并且有机会分散到泛大陆的各个地方。所有陆地似乎都处在热带和温带环境内,所以恐龙可以在泛大陆的不同地区舒适地生活。
        大约在两亿年前,泛大陆分裂成四部分。北部就是现在的北美、欧洲和亚洲,南部是由现在的南美和非洲构成,最南部是现在的南极洲和澳大利亚,印度是剩余的一小部分。
        随着时间的流逝,北美又与亚洲和欧洲分开,南美也与非洲相离。(如果看一张地图,并假定把非洲和南美洲拼合在一起,你就会看到它们拼合得多么天衣无缝。)印度向北移动,并且大约在5000万年前与亚洲相碰撞,形成巨大的喜马拉雅山脉。两个陆块在那里聚合并缓慢地褶皱变形。南极和澳大利亚也已相互分离。
        当大陆相互分离时,每一个大陆都携带着自己的恐龙而去。到6500万年以前,由于这样或那样的原因,所有的恐龙都灭绝了,大陆也已完全分开。现在的每一个大陆都有自己的恐龙化石。
        南极也有自己的恐龙、两栖动物和其他在恐龙时代繁盛的植物和动物。然而,这些生物的命运比其他同类要悲惨得多,因为板块把它们向南携带到了极地。大约经历了一亿年,气候逐渐变冷,植物慢慢越来越稀少,动物的种类和数量也大量减少。气候变得越来越寒冷,夏天短而且冷,最后成为冰天雪地。
        位于南极中心部位的南极洲是全球的大冰箱,地球上所有冰的十分之九都在南极冰盖。那里的冰有数英里厚,覆盖着丰富的化石。如果南极的冰雪层再薄一些的话,我们就可以找到它们。
        因此,南极洲恐龙化石的发现,为支持地壳在进行缓慢但又不可抗拒的运动这一理论提供了另一个强有力的证据。
 

                                    被压扁的沙子
 

        在过去的9年里,科学家们一直对6500万年前恐龙灭绝的一个新观点争论不休,这个问题最终也许会得到解决。
        1980年,曾经有报道说,在一个6500万年前形成的沉积物薄层中,发现了稀有金属铱,它的含量异常丰富。一些人认为,这可能是由于一个巨大的小行星或彗星撞击地球的结果。这种撞击也许深入到了地壳内部,引起火山喷发,造成大火和潮汐大浪。许多尘埃进入了平流层中,结果造成在很长一段时间内阳光无法抵达地球表面。这也许是导致包括所有恐龙在内的许多地球生物灭绝的原因。
        毫无疑问,6500万年前地球上曾有过一次“大灭绝”,发生过一次“大劫难”。然而,并不是所有的科学家都认为这是由巨大撞击引起的。例如,1987年就有人指出,如果地球突然经历了一个火山爆发期,许多火山大致同时喷发,那么也能造成一个足以使生物大量灭绝的巨大灾难。
        因此,目前存在两种对立的理论,即“撞击说”和“火山说”。
        这不仅仅是一个学术问题,因为我们将来也许还会遇到这样或那样的大灾难(万一哪天某个星体要撞击地球,我们也许会知道如何来避免这种撞击)。我们需要尽可能多地了解这种事件所产生的影响,希望将来一旦面临这种事件,我们可以采取某种应急措施。
        为此,科学家们一直都在努力寻找证据来验证这两种理论。
        1961年,一位名叫S.M.斯季绍夫的原苏联科学家发现,如果二氧化硅(即非常纯的沙子)处于超高压的状态,那么它的原子相距很近,从而变得极为致密。一立方英寸被压扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多。这种被压扁的沙子因此被称为“斯石英”。
        斯石英并不十分稳定,原子之间靠得太近以至于它们又出现相互排斥的趋势,最后又变为普通沙子。然而,由于原子之间结合得极为致密,所以这种反弹变化进行得非常缓慢,从而使斯石英可保持数百万年。
        金刚石的形成与此相同。金刚石中的碳原子被挤压得异常紧密,它们同样存在一个向外扩散并且恢复为普通碳的趋势。在通常条件下,这也需要数百万年。
        如果你把温度升得足够高,就可使这种变化加快。增温可以增加原子的能量,使它们之间能够相互分离,返回到原始状态。因此,如果在850℃的温度下把斯石英加热30分钟,它将变为普通沙子。(你也可以在真空中对金刚石加热,从而把它恢复到原始碳的状态,但谁愿意这样做呢?)
        斯石英可以在实验室里制造,但它们在自然界中存在吗?回答是肯定的。然而它们只出现在沙子被强烈挤压的地方。
        在一些地方已经发现了斯石英,而且有证据显示,这些地区曾经受到巨大陨石的撞击。撞击所产生的巨大压力形成了斯石英。另外,在进行过原子弹爆炸实验的场地也发现了斯石英,它是由膨胀火球的巨大压力形成的。
        似乎可以肯定地说,斯石英也应该出现在压力极高的地壳深处。在这种情况下,它可通过火山喷发被携带到地表。然而,喷发温度极高,岩石会被熔化,所以任何由火山携带而来的斯石英都被转化为普通的二氧化硅。事实上,在火山活动地区至今没有发现过斯石英。
        那么,你可能会说在斯石英出现的地方肯定发生过撞击,而且肯定没有发生过火山活动。
        亚里桑那大学的麦克霍恩和几位合作者研究了新墨西哥州拉顿地区的岩层。岩层的年龄为6500万年,因此可以追溯到恐龙灭绝的年代。
        他们在1989年3月1日宣布,利用测试固体物质中的原子排列的现代技术,即核磁共振和X光衍射,他们确实检测到了在斯石英中存在的一种原子排列。
        这种情况显示,在6500万年以前曾有一次巨大的撞击并形成了数吨重的斯石英。这些斯石英在沉降之前曾被溅到了平流层中。那么,造成恐龙灭绝的原因不是火山活动,而应该是撞击。
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