毛淑德：恐龙灭绝是暗物质惹的祸？这对人类是福还是忧？

alayavijnana 2017-10-31

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清华大学天体物理研究中心主任毛淑德10月28日表示，哈佛大学物理系教授提出：太阳是沿着银河系中心做波浪型转动，这个中心区域有一个质量很大的暗物质，受其引力作用太阳每经过一次会产生很大涨落，这样就有可能引起慧星轨道改变而撞击地球，从而引起恐龙灭绝。这一理论需要很高的暗物质密度，可能不一定正确，但他将暗物质、太阳和恐龙联系起来，引发学术界很多思考和争议。恐龙灭绝给人类带来生机，但如果按其3500万年的灭绝周期，人类又该如何应对？

这是毛淑德教授10月28日上午，在2017未来科学大奖颁奖典礼暨未来论坛年会上，在天体物理主题论坛上抛出的观点。

暗物质是虚无缥缈，对地球不会造成影响

毛淑德说，暗物质是虚无缥缈的，它的密度是方糖密度的一亿亿亿分之一，十的负二十四方。一块方糖内的暗物质~1个氢原子的质量。

从现在研究来看，暗物质对地球的运动没有影响， “因为在地球的半径之内，暗物质的总质量是太阳的一百亿分之一，非常小，对地球质量来讲非常小，现在的观测手段还无法探测到。”

太阳是不是在银河系的中心？宇宙也有生死循环？

毛淑德提到，宇宙不是一成不变的，是像人类一样经历生死循环。他说，我们一般观察太阳，是在银河系的盘里面，从横向上看。但如果从上面看银河系的话，可以看到银河系的结构是非常美丽的旋臂，有红色的区域是新的恒星产生，也有老的恒星死亡，像人类一样经历生死循环。

银河系示意图1

银河系示意图2

如上图所示，太阳在银河系的位置，在下面，上面标着一个上的位置，离银河系中心大概两万四千光年，太阳绕着太阳系的中心在旋转，速度大概是220公里每秒。然后太阳绕着银河系旋转的周期是两亿三千年，所以我们其实太阳已经绕着银河系中心绕了五六十圈。

如果说你转过来看银河系的盘，你可以问这样一个问题，我们是不是在银河系的盘中间的地方呢？如果说我们把这个左面的太阳系附近的地区放大的话，你可以看到，其实我们太阳并不在银河系的中道面上，我们离银河系的中道面大概一百光年，而且正在以7公里每秒的速度往上走。这个时候你可以想到：因为太阳在中道面的上面，下面的引力比上面的引力要大，因为下面的物质更多，所以虽然说它在往上走，加速度是往下的，所以可以看到往上走以后，慢慢的速度降为零，然后在引力的吸引下往下走，经过中段面以后，加速度是往上的，慢慢的到一定的程度到了中间，是一个振荡的过程。不仅太阳在中断面附近振荡，而且其他的恒星也在振荡，这个速度我们是可以测出来的，而且牛顿力学告诉我们太阳河恒星的运动速度取决于总密度，总密度越高，速度越大。所以如果我们能够通过观测太阳附近的恒星的运动速度，我们就可以测出它的总密度，总密度减去了我们可以看到的恒星密度，这是我们想得到的暗物质密度。程序说起来非常简单，但操作非常复杂。

恐龙灭绝是暗物质惹的祸？这个理论或许是错误的

毛淑德介绍，太阳系的结构相当复杂，从太阳、水星、金星，火星到天王星，海王星，在两倍日地距离到3.5倍日地距离有所谓的小行星带，看到了小行星，然后在30-50的日地距离之间，在海王星之外有一个所谓的柯伊伯带，能够产生一些周期小于三千年的短周期的卫星，这里有一个粒子，其实太阳系的结构比这个还要复杂，到现在我提到了结构，都在地球绕着太阳转动的平面上，其实，太阳系还要复杂，在这个柯伊伯带外面，50个日地距离之外还有一个更大范围的，而且是球状分布的奥尔特星云，他这个半径要大得多，十万个日地距离，产生很多的长周期的慧星，所以看到这个图，这里面非常重要的一点，离得中间，太阳越近的行星，当然受太阳的引力束缚很大，绑得很紧，轨道不容易产生改变，但是如果它离得太阳很远，引力束缚就很弱，所以如果太阳附近的引力场有改变的话，慧星的轨道很可能会发生变化，这样的话有一些慧星甚至会撞到地球上，引起生物的灭绝。

以上这个观点，是哈佛大学物理系教授提出来的，她写了一本书——《暗物质与恐龙》。在他这个理论里面，这个引力的涨弱变化是怎么样引起的呢？可以从以下图示看到，太阳其实是绕着中面在上下振荡，其实又绕着银河系的中心在转动，所以你把这两个运动叠加起来的话，太阳里沿着中心的运动是波浪型的装动。然后在他的这个理论里面，银河系的中间盘里面，有一个质量很大的、而且是很薄的暗物质这样的盘，那个地方的引力变化非常大，所以太阳系每经过一次很薄的，质量很大的暗物质盘的时候，引力场会产生很大的涨落，这样的话就有可能会引起慧星轨道的改变而撞击地球，就这么一个简单的理论得出，暗物质导致恐龙灭绝。

毛淑德介绍，现在科学家一般都认为，恐龙灭绝确实是一次非常大的小天体的撞击引起的。比如说我们在墨西哥找到一个非常大的陨石坑，可能是地球说最大的陨石坑，是十公里左右大小的小天体撞击到地球上，撞到了墨西哥那里，直接引起了恐龙和75%左右的生物灭绝，我们怎么知道是天体撞击造成的呢，6600万年左右有一个化石层，里面有一种特殊的元素，中文里面是銥，成分非常高，在地球上非常罕见，但是在小行星里面非常常见，撞击的时间，我们算出年龄以后，和成分很高的年龄基本上一致的。所以绝大多数的科学家现在认为确实恐龙的灭绝是因为小天体的撞击而形成的。

毛淑德还讲到，哈佛教授提出的理论确实非常吸引人，把暗物质、太阳结构和恐龙灭绝联系起来，但是科学家的理论必须有预言，能够被证伪，他的预言是什么呢？我们知道太阳在桌面上的运动有周期性，而且估计物种灭绝的周期性大概是3500万年。从下图可以看到时间单位是大概百万年，可以看到有很多的峰，每个峰是一次非常大的物种灭绝，恐龙灭绝是大概6600万年左右，预言的周期基本上右边有两个红色的箭头表示了3500万年的周期，所以仔细看这灭绝的时间分布，好像确实有那么一点证据。确实有3500年这样的周期，但是这个周期的证据不是特别的明显。

　尽管这个理论的提出有一定的科学根据，但毛淑德个人认为，这个理论很可能是错的。为什么呢？他解释说，哈佛大学教授理论的基础，是太阳的涨弱变化要求这个引力非常大，所以暗物质的盘要很薄、质量很高。这与我的研究生测出来的暗物质质量相差很大，要求比我们大多数的天文学家公认的暗物质密度高50倍左右，所以理论很可能不正确，但我对她的科学探索的精神非常佩服。

　　当然了，陨石撞击恐龙灭绝，对恐龙非常悲哀，对我们人提供了非常好的机会，当然我们也不能幸灾乐祸，人类是否会遭遇同样的命运。中国天文学家，尤其是NASA投入了大量的人力和财力在寻天，包括美国海军投资的望远镜，也是在搜寻天空，天文学家也是搜集了大多数的小行星，我们天文学家默默在做杞人忧天，保护人类的作用，但从目前来看，人类的危机，至少短时期的危机并不是从天上来的，而是我们人类自身的，我也希望与更多的科学家一起，为创造更好的人类未来做出自己的贡献。

月球正反面的陨石坑为何大小不一，中国区域的陨石撞击点为何这么少？

当然，天体里面撞击太阳系非常多，这是月球的正反面，可以看到很多的陨石坑，有一个非常简单的问题，为什么正面的陨石坑小，背面的陨石坑大，天文学家一直没有定论，所以做天文是非常引人入胜的，很简单的问题我们没有回答，地球上也有很多的撞击点，可以看到北美的撞击点，澳大利亚的撞击点，仔细看中国的撞击点非常少，2007年才发现第一个，辽宁省的自治县，你就要问了，自然界是不是对中国人情有独钟，而且要拼命地把美国人干掉，不是完全这样的，可能是因为我们中国天文学家，中国地理学家做的功课还不够，还没有把中国境内的陨石坑找出来。