這種神秘的暗物質，居然也被認為是造成恐龍滅絕的原因

2023-04-01 18:36:20

我們很容易發現兒童、成人甚至科學家都喜歡恐龍。為什麼？孩子們天生對恐龍好奇。同時，恐龍問題是人類科學面臨的一些最基本的問題，科學家們也渴望回答這些問題。恐龍暗物質滅絕的理論也成為恐龍研究過程中最有趣的故事。

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以下是徐星在中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的演講全文:

恐龍是孩子們最喜歡的動物之一。為什麼孩子們喜歡恐龍？我認為一個原因是孩子們天生好奇。他們想知道世界上所有的事情。例如，恐龍最明顯的特徵是它們巨大的體型。他們會想，為什麼恐龍長得這麼大？

此外，恐龍世界中還有許多恆星，如霸王龍和三角龍。我們都是「粉絲」。我們喜歡人類世界的星星，也喜歡自然界的星星。這可能是我們的同學喜歡恐龍的原因。

事實上，恐龍不僅是孩子們的最愛，也是包括我在內的一些科學家的最愛。

讓我們看看一些簡單的數據。美國著名雜誌《科學》在其125周年紀念日發表了一篇文章，列出了「人類需要解決的125個科學問題」。

看看這些問題，它們是人類科學面臨的最基本的問題。例如，什麼構成了宇宙？我們能找到一個物理理論來解釋世界上所有的現象嗎？這些都是非常重要的問題。

然而，我們沒有想到的是，這125個重要科學問題中有許多都與古生物學和進化生物學有關。例如，花是如何死亡的？什麼導致了大規模滅絕？為什麼恐龍這麼大？科學家對這些問題特別感興趣，並想回答它們。

為什麼古生物學成為我和許多科學家的愛好？這可能是因為我們想在大自然中工作，在那裡我們經常在美麗又難以到達的地方工作。

例如，在天山腳下。看，這不是明信片上的天山。這是真正的天山。群山似乎真的在天空中。山腳的這些裸露的巖石是我們尋找和研究恐龍化石的地方。這項工作讓我們真正擁抱自然。

當然，作為科學家，最重要的是做出貢獻和發現。事實上，從事恐龍研究和古生物學研究給了我很多享受科學發現的機會。

2012年，著名的英國雜誌《自然》發表了一篇關於我發現的各種恐龍化石的報導。在過去的許多年裡，我自己對恐龍進化和鳥類起源的研究確實對我們的學科做出了一些貢獻，我也很享受這一發現的樂趣。

從小學到初中，從高中到大學，再到社會，通過與父母的交流，通過觀察你周圍的人和事，你會發現一個人一生中需要做很多事情。學生們的第一個任務是現在學習，但是當你去社會的時候你想做什麼？

許多人說我想成為一名明星，我想唱歌，我想成為一名運動員，我想成為一名醫生...生活在社會中的每個人都需要做一些事情，有時這些事情是為了滿足生活的需要，比如掙錢買房子和汽車。

但是當這些需求得到滿足時，你會發現你有更多的需求。你需要什麼？你需要被尊重，被社會認可，為社會和國家做出貢獻，這樣你才能覺得自己是一個真正有價值的人。

我也是如此。通過研究恐龍化石，我意識到了我的生命價值。當然，每個人的成長過程都是不同的。一些從事恐龍研究的科學家從小就非常喜歡恐龍或古生物學。一些著名的物理學家從小就喜歡物理。

許多人知道他們年輕時喜歡做什麼，以及他們將來想做什麼。學生們後來會發現，他們從小就知道自己喜歡什麼，然後逐漸將其發展成興趣和優勢，最後把它作為一生的事業，這對一個人來說確實是最幸福的事情。試想，如果你一生都在做自己不感興趣或不喜歡的事情，生活將會多麼悲慘！

當然，也有很多人不是。這張照片拍攝於1992年。我是那個沮喪的年輕人。那時，雖然我已經20多歲了，但我仍然不知道自己喜歡或想做什麼。

直到我快30歲的時候，我才意識到研究恐龍是一件非常有趣的事情。事實證明，研究恐龍也能對科學和社會做出巨大貢獻。

因此，興趣可以日復一日地產生或培養。只要有興趣，就永遠不會太遲。最重要的是，我們必須找到自己的興趣，並努力將其發展成未來的職業。

相互關係:提出暗物質滅絕恐龍理論

讓我們回到正題。讓我們談談恐龍。我想和你分享一些關於恐龍研究的短篇故事。

第一個小故事是關於恐龍滅絕的。恐龍滅絕的原因是恐龍研究中最有趣的事情。

我列舉了幾個有代表性的假說，包括隕石或小行星撞擊地球導致恐龍滅絕，以及6600萬年前大規模火山爆發導致恐龍滅絕。

科學家是如何提出這樣一個假設的？他們是怎麼做研究的？事實上，除了上述常見的解釋之外，對於恐龍滅絕還有許多不同的解釋。

例如，黑洞滅絕假說。黑洞是否會導致恐龍滅絕可以討論和研究。

但是一位科學家提出了一個比「黑洞滅絕假說」更奇怪的說法——暗物質導致了恐龍的滅絕！

你知道暗物質嗎？暗物質是一種科學家最近幾十年才意識到可能存在於宇宙中的物質。在生活中，可見和不可見的物質通常被認為是可見的物質，包括我的身體、我穿的衣服、我呼吸的氣體等等。

我們過去認為宇宙是由可見物質組成的，但是在過去的幾十年裡，一些科學家發現宇宙中可能有一種我們根本看不見的物質。他們佔宇宙的95%，而我們熟悉的人只佔宇宙的5%。

暗物質是一個非常大的科學發現。儘管到目前為止還沒有直接探測到暗物質，但有大量證據表明宇宙中存在暗物質。

正是這種神秘的暗物質，科學家們已經儘可能地預測到了，被一位物理學家認為是恐龍滅絕的原因。這位物理學家是如何得出這個結論的？讓我們看看這張照片。

照片中的「大盤」是銀河系。太陽系只是銀河系的一小部分。正如地球圍繞太陽旋轉一樣，太陽系也圍繞銀河系的中心旋轉。一場革命需要2 . 4億年的時間，這確實是一段很長的時間。

當圍繞銀河系中心旋轉時，太陽系會上下振動。太陽系的振動周期是多少？超過三千萬年。

後來，有一位物理學家對恐龍滅絕的原因也很感興趣。在做了大量研究後，他認為恐龍可能在小行星撞擊地球後滅絕了，比如彗星撞擊地球。

他發現大約每3000萬年就會有一次彗星的集中爆發，也就是說，許多彗星會被集中。

這兩個3000萬年之間有什麼聯繫嗎？

科學家們一直在研究恐龍和其他物種滅絕的原因。我們知道地球已經存在了40多億年，物種已經滅絕了40多億年。科學家發現物種滅絕也有周期。在眾多周期中，還有一個超過3000萬年的周期。

此外，研究天文學和氣候學的人還發現，地球上有一個超過3000萬年的氣候變化周期。

有這麼多三千萬年在一起意味著什麼？這意味著它們不是偶然的，而是相互關聯的。這也是科學研究中常用的方法。

科學家如何做科學？他們需要了解各種學科的知識，不僅是數學和物理，還有化學和天文學，然後找到許多數據來連接不同的事物。

正是通過這個過程，科學家提出了「暗物質導致恐龍滅絕」的觀點。

他認為在我們看不到銀河系的地方，實際上有一個非常薄的暗物質圓盤。這個暗物質圓盤一直存在。然後，當太陽系上下振動時，它會受到這個暗物質圓盤的影響。結果，太陽系周圍的一些彗星進入太陽系，導致這些彗星周期性地撞擊地球。其中一次撞擊發生在6600萬年前。正是這種影響導致了恐龍的滅絕。

事實上，在從事科學研究時經常如此。科學家提出一些神奇的假設，然後理解各種知識，最後驗證假設是否正確。這是一個科學研究的過程。

挑戰權威:恢復恐龍身體顏色

我們不要從物理學的角度談論恐龍。讓我們從古生物學的角度來談論恐龍。

你認為恐龍會戀愛嗎？眾所周知，當人類墜入愛河時，女孩們總是打扮得漂漂亮亮，想要贏得男孩們的注意，這就是所謂的「女人讓自己變得令人愉快」。

那麼，恐龍和其他動物也這樣做了嗎？事實上，科學家已經發現動物以各種方式墜入愛河，而且有各種各樣的現象。例如，孔雀，通常是雄性孔雀，為了吸引雌性孔雀的注意而穿得很漂亮，這與人類完全相反。

科學家發現恐龍可能像人類和孔雀一樣墜入愛河。我們發現一些恐龍，像孔雀，有著五顏六色的羽毛，這可能會引起異性的注意。

趙闖畫的彩虹龍

用電子顯微鏡觀察恐龍化石，恢復它們多彩的羽毛，然後通過研究這些長著美麗羽毛的恐龍來探索恐龍是如何墜入愛河的，這是一個非常有趣的故事。

那麼，誰是第一個發現恐龍是有色人種的？Jakob Vinther，耶魯學生。

當他在耶魯大學攻讀博士學位時，他的老師給了他一個任務。老師認為恐龍化石中保存的一些非常小的圓形東西可能是一種細菌，它幫助形成了恐龍化石。

當時，老師要求雅各布繼續他的研究，找出細菌是如何最終使滅絕的恐龍變成化石的。

然而，雅各布通過研究慢慢發現，老師的觀點似乎是錯誤的。那些圓形的東西可能根本不是細菌，而是一種破壞生物體表面的黑素體。

我們知道人或鳥有不同的膚色，因為它們體內有不同的色素。雅各布認為滅絕的恐龍身上一定也有色素。這些顏料能保存嗎？經過一系列的研究，雅各布終於證實了化石上的圓形物體不是細菌，而是恐龍身上的色素體。

另一方面，通過研究色素體，他恢復了恐龍的體色。因此，雅各布·溫瑟發明了一種通過挑戰老師和糾正老師的錯誤來恢復恐龍身體表面顏色的方法。

挑戰權威和你認為錯誤的勇氣是一個非常重要的品質。對於傑出的科學家來說尤其如此。

打破固有思維:發現四翼恐龍

說到羽毛，我要講另一個故事。告訴我恐龍是如何飛到藍天的。

我們知道恐龍是巨大的，對它們來說飛到藍天一定很難。

在過去的100年裡，人們提出了兩個假設:從地面到藍天，從樹木到藍天。

前一種假設聽起來很難實現。對於重恐龍來說，克服重力並從地面飛到藍天是非常困難的。

後一種假設是基於這樣一個事實，即恐龍是生活在樹上的小生物，所以恐龍可以學會滑翔，然後慢慢學會飛翔。這兩個假設中哪一個是正確的？

事實上，如果我們仔細觀察自然界中飛行或滑翔的動物，我們會發現它們都是從高處起飛的，比如從懸崖和樹上，因為這很容易。

許多科學家也同意第二個假設，因為它是科學研究的簡單邏輯，我們稱之為歸納。如果某個現象持續發生，你會用這個現象來推斷出一個你想研究的科學問題。

如果第二個假設成立，它將證明恐龍的祖先應該生活在樹上，在樹上恐龍進化出了飛行的能力。

然而，大量恐龍化石似乎告訴我們，恐龍實際上生活在地面上。

如果恐龍生活在地面上，它們是如何變成鳥的，它們是如何進化飛行能力的？這種邏輯推理方法被稱為「演繹方法」。

2000年，我們有了一個非常重要的發現:「恐龍都生活在地面上」，這種觀點不一定正確。我們發現了一些化石，證明恐龍可能生活在樹上。

例如，這種小盜龍化石，從它的一些身體結構，如腳趾的大小，可以推斷出小盜龍可能生活在樹上。

如果小盜龍生活在樹上，有沒有可能有更多的恐龍生活在樹上？科學家早就證明大多數恐龍生活在陸地上，但也有一些像小盜龍這樣的小型恐龍可能生活在樹上，在那裡它們慢慢進化出飛行能力。

這一發現使我們能夠將生活在地面上的恐龍和在空中飛行的恐龍聯繫起來。

後來，我們有了更驚人的發現:小盜龍的羽毛不對稱。

我們知道飛行能力強的鳥的羽毛是不對稱的。飛行能力弱甚至沒有飛行能力的鳥有對稱的羽毛。小盜龍化石表明，小盜龍有不對稱的羽毛。這證明它有很強的飛行能力嗎？

此外，這種不對稱的羽毛不僅長在翅膀上，還長在腳上，甚至尾巴上。

如果它被修復，它可能是一隻看起來非常奇怪的四翼恐龍。

有四翼恐龍嗎？有沒有四隻翅膀能飛的恐龍？似乎我們只能通過研究化石得出相關的結論。

事實上，在我們研究之前，其他科學家也發現了恐龍化石——小盜龍和其他類似的小盜龍。然而，通過研究同一類型的化石，他們得出了與我們完全不同的結論。

例如，經過一組研究，與小盜龍相似的恐龍沒有不對稱的羽毛。另一個小組認為，像其他普通恐龍一樣，小盜龍的腳上沒有羽毛，只有翅膀上有羽毛。

為什麼這些科學家得出與我們完全不同的結論？事實上，他們研究的化石和我們的完全一樣，但是他們犯了一個小錯誤。什麼小錯誤？

我們不僅需要學習一些知識來研究恐龍化石和做其他種類的研究，這可以幫助我們做更好的研究，而且可以禁錮我們的思維。

為什麼剛才提到的兩組人，一組認為小盜龍腳上沒有羽毛，另一組認為小盜龍根本沒有不對稱的羽毛？

因為人們以前從未見過腳上有羽毛的恐龍。在許多人的認知中，鳥的翅膀上有飛羽，腳上有羽毛。生活在地面上的恐龍不會長出不對稱的羽毛。

這是科學家基於他們原始知識的局限性得出的結論。正是因為他們鎖定了思維，我們才有機會繼續我們的研究。

因此，在他們2002年發表相關論文一年後，我們也在2003年發表了自己的觀點，說他們錯了。小盜龍應該有四隻翅膀，而且它的羽毛是不對稱的。

我們發表的論文已經成為許多科學家關注的焦點。通過本文，我們還提出了「四翼恐龍是如何進化其飛行能力」的假說。

剛才我舉了一個研究古代生物學的例子來說明人們經常受到科學研究中固有思維的影響。

事實上，不僅古生物學家，而且其他領域的許多科學家，甚至非常著名的科學家，都會受到內在思維的影響。

偉大的愛因斯坦在研究廣義相對論時犯了一個大錯誤。那時，愛因斯坦用廣義相對論的方程來解釋宇宙的起源和演化。我們現在知道宇宙實際上正在膨脹並變得越來越大。

但是在那個時候，人們認為宇宙的大小是固定的，通常是靜止的。愛因斯坦也這麼認為。根據固有的概念，他修改了一個最初寫的方程，以反映宇宙是不可改變的事實。

愛因斯坦是一位偉大的科學家，他會犯錯誤，因為他受自己固有思維的影響。

回到剛才的話題。我們能接受小盜龍有不對稱羽毛的觀點嗎？當然不是。因為我們的觀點如此奇怪，很難接受。

加州大學伯克利分校的知名教授Kevin Padian認為我們的觀點是錯誤的。他說，也許我們的化石是假的；也許化石是真的，但是我們的觀察是錯誤的。奇怪的是，小盜龍有四隻翅膀。也許這與鳥類的起源及其飛行能力無關。

2

凱文·因帕迪安發表了一篇專門的文章批評我們的觀點。沒有人喜歡被批評，我們絕對不喜歡被批評。這裡所有的學生都一樣。我自己也有孩子。每次我批評一個孩子，他都很生氣。

但是在科學研究中，這是一個非常普遍的現象，受到批評。讓我們再舉一個愛因斯坦的例子。愛因斯坦的相對論是現代科學的支柱之一，另一個支柱是量子力學。

愛因斯坦對量子力學做出了一些非常重要的貢獻，但是很快他開始懷疑量子力學中的一些問題，所以他和另一位偉大的物理學家玻爾有很大的不同。他們爭論了很長時間，正是他們的爭論促進了量子力學的發展。

今天，量子力學已經成為現代科學技術快速發展的基礎。雷射、核磁共振、電子計算機等的應用都得益於量子力學的發展。

恐龍也是如此。帕迪安批評了我們，我們也感謝他。為什麼？因為他指出了我們研究中的一些問題和需要解決的一些方向。

所以在接下來的十年裡，我們發現了更多的化石證據，並進行了更多的分析。

我們發現，不僅小盜龍有四隻翅膀，其他恐龍，甚至一些鳥類也有四隻翅膀，這幫助恐龍飛向藍天。

科學在進步:新發現

當然，僅僅這樣做是不夠的。我們需要做其他研究。

例如，我們對小盜龍如何使用它的四個翅膀進行了各種分析。我們發現，小盜龍不僅用它的四隻翅膀飛到了藍天，更重要的是，它平穩地著陸並控制了自己的平衡。

在這一點上，恐龍可以飛入藍天的理論似乎已經建立，我們的研究可以結束了。但事實上，科學研究並非如此。你認為已經結束了，但實際上還遠沒有結束。科學總是在進步。

最近，我們發現了一些更奇怪的恐龍化石，這表明恐龍變成鳥類的過程實際上非常非常複雜。

例如，我們在翼手目化石中發現了杆狀結構，但在以前的恐龍化石中從未發現過這種結構。

其他動物也有這種結構，例如，一些會滑行的飛鼠手腕上有這種結構，這可以幫助飛鼠形成膜狀翅膀，膜狀翅膀可以讓飛鼠飛得更好。

從這個角度來看，翼手目和飛行老鼠非常相似。

在恐龍身上發現膜狀翅膀是一件非常奇怪的事情。

剛才說過，恐龍進化出羽毛，然後進化成今天的有羽毛的鳥。恐龍和鳥類的翅膀是什麼？它們都是由羽毛製成的。

然而，其他能滑行或飛行的動物的翅膀是什麼？它由膜組成，如蝙蝠、翼龍和飛行老鼠。

在新發現的恐龍化石中，我們發現了另一種動物的結構，這太難以接受了。如果有難以接受的信息，科學家需要做更多的分析和研究。

因此，我們做了各種分析，包括化石分析和微觀分析。

這些分析表明，這些恐龍確實不同於鳥類。它們有膜狀的翅膀，我們已經恢復了它們的飛行場景。

通過這樣一個過程，我們發現恐龍世界真的太多樣化了，只有一個飛行起源的過程，一個讓恐龍飛向藍天的過程就足夠複雜了。

各種研究和發現都是科學家不斷努力、不斷否定自己、不斷否定他人而形成的。只有這樣，科學才能進步。

最後，我想和大家分享的是，通過多年的研究，我們的一些研究成果已經成功地寫進了國內外的一些教材。

眾所周知，中國在過去幾十年裡為世界經濟做出了巨大貢獻。當你出國旅遊時，你會發現許多國家的商店都在賣中國製造的產品。

然而，你學到的知識有多少是中國人貢獻的？非常非常少。今天人類學到的大部分主要科學知識都是由其他國家的人貢獻的。

藉此機會，我希望在座的所有學生都能對科學感興趣，這樣我們不僅能為世界提供各種產品，還能做出各種科學成果，並讓這些科學成果寫入教科書。

我希望在50年或100年後，教科書中會有更多我們中國人貢獻的知識。讓我們的貢獻造福全世界！

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