兰德尔，暗物质和恐龙

暗物质，凭借着其神秘性，已经越来越走进大众的视线了。那么到底什么是暗物质？暗物质的发现历程？科学家又是如何对它进行探测的？关于这些问题在《那轰然一响...除了星辰...还有？》一文中已经有详细的探讨。

哈佛哈佛大学理论物学家丽萨.兰德尔。（© Rose Lincoln）

今天我们要说的是关于：兰德尔，暗物质和恐龙。用一句话概括这三者之间的关系就是：哈佛大学理论物学家丽萨.兰德尔（Lisa Randall）宣称，六千多万年前地球恐龙的大灭绝是暗物质干的好事！她去年的时候就和她的同事马修.里斯（Matthew Reece）提出了这个新理论。

去年的事今天才谈及，主要是因为兰德尔不久前刚写了一本书叫《暗物质和恐龙》。

书刚出版，小编还没来得及看。小编整理了一些对丽萨.兰德尔的采访。

现阶段对暗物质的了解情况是？

科学家几十年对暗物质的性质已经发展了较全面的理论，但是问题仍然存在。但我认为情况是乐观的。对于普通物质的最基本元素的辨别也是非常具有挑战性的。但是对普通物质的研究比探索暗物质更加的直接。尽管暗物质不与普通物质直接作用，但是科学家在接下来的十年内将有很大的机会探测到暗物质，并且对它们的本质有更深一步的了解。

暗物质的发现跟宇宙的起源有什么联系？

没有人知道宇宙是如何开始的，所以知道暗物质并不一定能给我们对宇宙带来新的看法。但是，可以肯定的是暗物质的存在会帮助我们理解宇宙是怎么发展的，并有助我们理解诸如星系是怎么诞生的。如果暗物质有一些特有性质的话，那么这些性质或许会反映在星系的大小和分布上。

暗物质是否与多重宇宙有着潜在的联系？

很明确的说，两者之间没有任何关系。我们知道暗物质的存在是因为它对宇宙的膨胀造成影响。其它的宇宙或许存在暗物质，但在某种意义上来说它们太远了，在我们宇宙的有生之年不会造成任何引力上的影响。同样的，这也意味着我们无法通过观测研究它们。

说到你的新书，暗物质和恐龙之间到底有何纠葛？

我和我的团队认为暗物质是最终导致恐龙灭绝的元凶。我们知道6600万年前，一个宽约10公里的天外来物直接撞击了地球表面，毁灭了统治陆地的恐龙以及地球其它的四分之三的物种。这个天外来物推测是来自柯伊伯带，柯伊伯带比海王星的轨道还远，散布着彗星及碎片。但是为什么这颗彗星（如果就是那个“天外来物”）在其稳定轨道上受到干扰，没有人能给出确定的答案。

我们认为，当太阳系通过银河系的中央时，它遇到了在星系内部存在的稀薄、不可见的暗物质盘，正是这个暗物质盘逐出了在柯伊伯带里的物体，因此造成了这次毁灭性的撞击。在我们的星系邻近，有一个巨大的球状晕得暗物质包围着银河系。

导致恐龙灭绝的这种暗物质以一种跟宇宙中其他暗物质不同的方式散布着。这种额外的暗物质类型使暗物质晕保持完整不变，但是由于它有着非常不同的作用方式，它会使这些暗物质压缩成一个盘，正好在银河系平面的中央。这个看起来很薄的区域其实是非常密集的，这就导致了当太阳系通过它的时候，由于暗物质盘的引力作用比较强，太阳在绕着银心运动的时候是上下摆动的。

太阳经过银河系面中央时的运动轨迹。（© Gary Pikovsky）

这时，盘中的引力足够的强可以使在太阳系边缘的彗星被其驱逐出去，这时太阳的引力太弱无法将其拉回。这些游荡的彗星通常都被逐出太阳系，但是更关键的是，它们可能重新定向往太阳系内猛冲，并在很大的概率上撞击地球。

天文学家需要收集什么样的观测数据或证据才能最终证明暗物质盘的确存在？

在书中我的确提到了一些可行的方法，但最直接了当的方法就是直接寻找暗物质盘的存在。我的意思是寻找暗物质盘对银河系或其他星系中的恒星的引力作用。其实这也正是我们现在在做的事情，很快的我们就能从Gaia卫星得到更多更好的数据。

在研究暗物质的时候你们有没有感到沮丧过？因为它是如此神秘以及无法看见。

我们的部分努力就是找到“看“到它的方法。我们的眼睛只是看见东西的其中一种方法，我们看不见并不代表它不存在或者它不真实。本书的其中一个目的也是解释其实暗物质并非是想象中一个非常奇特的概念。它听起来非常奇异，但其实它只不过是一样不与光作用的物质。

如果暗物质能解释恐龙的灭绝，是否也可以解释地球的生命是如何开始的？

彗星和小行星撞击地球的时候在地球的成分上扮演了重要的角色，而且也可能对触发生命体有着重要意义，或者也会带来一些生命体所需要的主要过程。不过这些都是推测，但值得我们去仔细推敲。

如果暗物质可以驱逐彗星和小行星，我们是否应该担忧地球的未来？

小行星常常都会靠近我们，撞击也是难免的，但是他们的撞击频率和大小还在争论中。我个人认为它们不会危及人类的生存。我们是否应该担心呢？这关乎规模，代价，焦虑阀值，社会的共识，以及我们是否有能力控制。这些威胁并非过分迫切的，尽管仍然有一些潜在的危险。

你希望读者从此书中获得什么？

这本书不仅叙述了我和我的团队对暗物质的一切想法，也描述了发生在宇宙之中的一些事件的联系和过程，以及星系和太阳系是如何演化至今天。希望读者带着好奇心跟着本书以其探索宇宙之中的奥秘。

最后，看下这本书的真面目，以及简介：

《暗物质和恐龙》

简介：6600万年前，一颗十英里宽的物体从外太空以高速猛烈的撞击了地球，毁灭了统治地球多年的恐龙。那么这个“不速之客”是从哪里来的，为什么？它又是如何与这个神秘莫测的暗物质联系上的。在这本书中，作者从宇宙大爆炸，到暴涨理论，再到太阳系娓娓道来，在这趟惊奇的宇宙之旅中，作者解释了暗物质为什么要对那次恐龙大灭绝负全部责任。