被壓扁的沙子

被壓扁的沙子

《被壓扁的沙子》是艾薩克·阿西莫夫所作的說明文，出自他的《新疆域》，由肖玉參與朗讀。

本文中，作者開始並不急於對所要闡明的主旨進行論證，而是先引入“問題”：造成恐龍滅絕的原因是“撞擊”還是“火山”？擺出問題之後，才來探討“被壓扁的沙子”斯石英。通過對斯石英性質和形成的研究，有力地證明了恐龍的滅絕是由於“撞擊”而並非由於“火山”。

基本介紹

原文,中心思想,原理,作者簡介,

原文

被壓扁的沙子
在過去的9年裡，科學家們一直對6500萬年前恐龍滅絕的一個新觀點爭論不休，這個問題最終也許會得到解決。
1980年曾經有報導說，在一個6500萬年前形成的沉積物薄層中，發現了稀有金屬銥，它的含量異常豐富。一些人認為，這可能是由於一個巨大的小行星或彗星對地球的撞擊的結果。這種撞擊也許深入到地殼內部，引起火山噴發，造成大火和潮汐大浪，許多塵埃進入了平流層中，結果造成在很長一段時間內陽光無法抵達地球的表面。這也許是導致包括所有恐龍在內的許多地球生物滅絕的原因。
毫無疑問，6500萬年前地球上曾經有過一次“大滅絕”，發生過一次“大劫難”。然而，並不是所有的科學家都認為這是由巨大撞擊引起的。例如，1987年就有人指出，如果地球突然經歷了一個火山爆發期，許多火山大致同時噴發，那么也能造成一個足以使生物大量滅絕的巨大災難。
因此，1980年以前存在兩種對立的理論，即“撞擊說”和“火山說”。
這不僅僅是一個學術問題，因為我們將來也許還會遇到這樣或那樣的大災難。（萬一某一天某個星體要撞擊地球，我們也許會知道如何來避免這種撞擊。）我們需要儘可能多地了解這種事件所產生的影響，因為當將來面臨這種事件時，我們可以採取某種應急措施。
為此，科學家們一直都在努力尋找證據來驗證這兩種理論。
1961年一位名叫S.M.斯季紹夫的前蘇聯科學家發現，如果二氧化矽（非常純的沙子）處於超高壓的狀態，那么它的原子相距很近，從而變得極為緻密。一立方英寸被壓扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多。這種選被壓扁的沙子因此稱為“斯石英”。
斯石英並不十分穩定，原子之間靠得太近以至於它們又出現相互排斥的趨勢，最後又變為普通沙子。然而，由於原子之間結合得極為緻密，所以這種反彈變化進行得非常緩慢，從而使斯石英可保持數百萬年。
金剛石的形成與此相同。金剛石中的碳原子被擠壓得異常緊密，它們同樣存在一個向外擴散並且恢復為普通碳的趨勢。在通常條件下，這也需要數百萬年。
如果你把溫度升得足夠高，就可使這種變化加快。增溫可以增加原子的能量，使它們之間能夠相互分離，返回到原始狀態。因此，如果在850℃的溫度下把斯石英加熱30分鐘，它將變為普通的沙子。（你也可以在真空中對金剛石加熱，從而把它恢復到原始碳的狀態，但誰願意這樣做呢？）
斯石英可以在實驗室製造，但它們在自然界存在嗎？是的。然而它們只出現在沙子被強烈擠壓的地方。
例如，在一些地方已經發現了斯石英，而且有證據顯示這些地區曾經受到巨大隕石的撞擊。撞擊所產生的巨大壓力形成斯石英。另外，在進行過核子彈爆炸實驗的場地也發現了斯石英，它是由膨脹火球的巨大壓力形成的。
似乎可以肯定地說，斯石英也應該出現在壓力極高的地殼深處。在這種情況下，它可通過火山噴發被攜帶到地表。然而，噴發溫度極高，岩石會被熔化，所任何由火山攜帶而來的斯石英都被轉化為普通的二氧化矽。事實上，在火山活動地區至今沒有發現過斯石英。
那么，你可能會說在斯石英出現的地方肯定發生過撞擊，而且肯定沒有發生過火山活動。
亞里桑那大學的J.F.麥克霍恩和幾位合作者研究了新墨西哥州拉頓地區的岩層。岩層的年齡為6500萬年，因此可以追溯到恐龍滅絕的年代。
他們在1989年3月1日宣布，利用測試固體物質中的原子排列的現代技術，即核磁共振和X光衍射，他們確實檢測到了在斯石英中存在的一種原子排列。
這種情況顯示，在6500萬年以前曾有一次巨大的撞擊並形成了數噸重的斯石英。這些斯石英在沉降之前曾被濺起到平流層中。那么，造成恐龍滅絕的原因不是火山活動，而應該是撞擊。

中心思想

這篇短文以“被壓扁的沙子”作論據，猜測恐龍滅絕是某個星體撞擊地球造成的。

原理

普通的沙子在超高壓的狀態下變成為緻密的“斯石英”，“斯石英”在自然狀態下經歷數百萬年的反彈，又會恢復為沙子。在實驗室里，用攝氏850度的高溫把“斯石英’加熱30分鐘，會變為普通的沙子。在自然界，斯石英出現的地方肯定發生過巨大的撞擊，形成過高壓，而且肯定沒有發生過火山活動。

作者簡介

艾薩克·阿西莫夫，當代美國最著名的科普作家、科幻小說家、世界頂尖級科幻小說作家，他也是位文學評論家，美國科幻小說黃金時代的代表人物之一。

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