讲点物理：探究恐龙灭绝的真正原因究竟是什么？

摘要： 中国小康网 独家专稿 小行星撞击地球为什么会导致恐龙灭绝？要解释这个，不得不提多年前因为冷战出现的核冬天的理论。我读中学时很喜欢看关于恐龙的书，那时关于恐龙为何灭绝并无定论...

中国小康网 独家报道 小行星撞击大地为何使恐龙消亡？要说明白这个，必须提及冷战时期形成的核冬天假说

我中学时期很爱阅读恐龙相关的书籍，当时恐龙灭绝的缘由尚未有明确说法，给我留下深刻印象的一种解释是，恐龙在进化过程中体型变得异常庞大，随后水源逐渐枯竭，体型硕大的它们难以调节自身体温。

目前尚不清楚恐龙属于变温生物还是恒温生物，即便它们是恒温生物，这个无法调节体温的观点也无法说明为什么小型恐龙未能存活至今。

后来我们清楚了，恐龙或许骤然消亡了，其灭亡缘由很可能与六千五百万年前某颗陨石撞击墨西哥湾有关。1980年，一位叫阿尔瓦雷兹的地质研究者发现，全球白垩纪岩层中的铱元素含量普遍偏高。他父亲是物理学家，专精核物理研究，因此他向父亲请教，父亲解释说，小行星撞击地球时产生的核反应能够说明铱元素分布的异常现象，随后，他们在墨西哥尤卡坦半岛果然发现了一个规模极为庞大的陨石坑，直径超过一百公里，而且这个陨石坑内铱元素的含量非常丰富。经过推算，有直径不小于10公里的小行星撞击了地球，此后，6500万年前该小行星引发恐龙灭绝的现象，逐渐被广泛接受为一种主流观点。

小行星撞击地球为何让恐龙消失？要说明这个，我们必须提及多年前因冷战产生的核冬天假说。什么是核冬天假说？人们认为，当时的美国和苏联若互相向对方国土发射核武器，即便核武器本身无法摧毁对方，核爆引发的影响也会使人类遭殃。

核爆之后，会释放出庞大的能量，把地面上的尘埃及其他细小物质吸进高空。核弹威力越强，这种景象就越为显著。地球的空气层包含对流层、平流层、中间层等部分。尘埃一旦进入平流层，就很难再回到地面，因为平流层中的空气主要朝水平方向运动。这种情况或许能维持数月，甚至数年。由于那些尘埃覆盖、干扰、耗散了许多日光，抵达地面的阳光就变得稀少，进而造成地面气温急剧降低。

植物需要通过光合作用来生长，光合作用所储存的能量，是包括人类在内的所有动物获取能量的根本途径。如果照射到地面的阳光不够，温度下降，植物就会因为光合作用效率降低而枯萎。植物枯萎之后，动物因为食物来源不足，也会相继死亡。最终，地球上所有的生物都将不复存在。一种说法称，恐龙的终结或许是由某颗陨石击中地球造成的，由此抛起的浮尘笼罩了整个天空，进而触发了后续的一系列事件。

现在我们进行计算，将一公斤物质从地面送往平流层，需要消耗多少能量。通过重量与重力加速度相乘，再乘以高度，即可得出答案。计算结果显示，需要耗费十万焦耳的能量。实际上，一颗百万吨当量的核弹，在爆炸时释放的能量，可以高达接近一亿个亿焦耳。哪怕百分之一的能量转换成平流层尘埃的势能，那也能产生百万亿焦耳，足够把上亿公斤的尘埃送进平流层。

一旦核大国之间爆发冲突，若相互投放核武器，人们不难推想，会有多少尘埃进入平流层，会对地球造成多么深远的后果。不过，得益于大国间的相互制约，以及核武器禁用协定的签署，核战与核冬天出现的几率已经显著降低。同时，也有观点提出，所谓的核冬天或许只是空穴来风，核弹的爆发未必会带来严重后果。人类文明至今，尚未经历过名副其实的核冲突，所谓的核冬天也仅仅停留在思想构建和学术推演的层面。但风险终究存在，哪怕机会率仅有万分之一，鉴于其影响的恐怖程度，我们仍需全力防止核战争的发生。（李淼）

（《小康》·中国小康网 独家专稿）

本文刊登于《小康》2019年6月上旬刊