将罕见的灾难重新纳入地球历史
6500万年前，在希克苏鲁伯，一块陨石撞击了地球，地球上的生命就此永远改变了。
——沃尔特·阿尔瓦雷茨（Walter Alvarez），
《雷克斯和末日火山口》（T.rex and the Crater of Doom，1997年）
大陆漂移理论首次发表7年后，J.哈伦·布雷茨（J.Harlen Bretz）对地球的外形提出了一个更骇人听闻的解释。
布雷茨是芝加哥大学的地质学教授，他与一群学生一同到华盛顿东部的冲积平原哥伦比亚高原进行实地考察。那是一片怪异神秘的玄武岩地貌，被切割成柱状和深沟；布雷茨给它取了一个绰号“满是沟渠的劣地”。“这些巨大的伤疤毁掉了一张本该美丽的高原面庞，”他后来写道，“大片裸露地带延展开来，由黑色岩石形成的地垛峡谷纵横交错，杂乱无章……土壤表皮布满巨大伤痕，这些伤痕也许是自然用来保护下层岩石的方法。”这片满目疮痍之地的形成，布雷茨认为，只可能是灾难导致的，最合理的解释是突然而来的洪水泛滥：这次洪水泛滥发生在很久之前，也许是冰川融化导致的，洪水在高原上汹涌而过，撕开一条条河道，并在这个玄武岩平原上凿出一个个大洞。1923年，他发表了两篇论文，提出“满是沟渠的劣地”的形成是由于“从北部而来的冰川水引发的巨大洪水”，一场“横扫了哥伦比亚高原的大灾难”。1
与魏格纳的理论不同的是，这一提议并不是要对整个地球形态的形成做出解释——只是要解释这一小部分区域的形成而已。但这一提议引起的反应同样刺耳。随即，有名望的地质学家开始反驳了。1927年，一次学术会议在华盛顿特区召开。会议几乎全程都在抨击布雷茨的理论。一位与会者指责说，那场“异常的洪水”是过于“鲁莽的假设”。更为合理的假设是，该劣地的形成是由于“反反复复的有序的、漫长持续的侵蚀”，任何河流或瀑布中都可发现这种侵蚀的作用。2
这是布雷茨与查尔斯·赖尔的正面交锋。
赖尔提出的重要的地质均变论仍旧在不断地完善成为一条更为灵活的原理，试图将地球有一个开端、地球随时间发生了巨变这些说法纳入其中。但是地质学界仍旧对这种漫长、缓慢变化的说法非常狂热和坚定。突如其来的灾难，哪怕只是局部性的，人们认为此类说法不比古代的彗星和星球碰撞的说法“科学”多少。
但是布雷茨也拒不让步。那片劣地非同寻常的地貌特征意味着对其的解释一定也是非同寻常的。他要反抗学术界的共识，并找到一条非同寻常的解释。
“没有先例的观点总是会遭到否定，”布雷茨于1928年写道，“他们头脑中已经形成了地球有序的概念，当这一概念受到挑战时，他们就会感到非常震惊。”接下来的30年中，他一直在挑战均质论中所说的过去的“有序性”：他测量、记录新数据，不断收集更多的证据。1956年，他发表了一篇有关该劣地的恢宏的研究成果，文章通过对观察事实的铺陈，证明该地貌是无法由缓慢渐进的侵蚀形成的。3
至此，大多数布雷茨的反对者还从未亲自去该劣地考察过，他们只是从理论上来攻击“异常的洪水”。渐渐地，地质学家们开始亲自来到哥伦比亚高原做实地调查。他们的观察结果证实了布雷茨一直以来坚持的观点：该劣地曾一度遭受过大灾难。德高望重的詹姆斯·吉卢利（James Gilluly，一位备受尊崇的作家，他是当时绝大多数大学中使用的地质学教科书的作者）凝视着深长的玄武岩石柱，摇摇头说道：“还有比我们错得更离谱的吗？”1965年，一批地质学家获得特许后，完成了对该劣地的实地考察，随后他们发了一封电报给布雷茨（时年83岁），表达他们的认可和让步。“我们现在都是，”电报结尾写道，“灾难论者了。”4
证据慢慢地累积，最终证明了突如其来的灾变是有可能发生的。新的信息又从另一渠道涌入地球：不断发展的太空计划。1968年，阿波罗8号（Apollo 8）的月球考察发现了大量的陨石坑；古代彗星（和小行星）不止撞击了月球一次，而是反复撞击。这也是突如其来的灾变——进一步证明了各类灾难，尽管长期以来不被地质学的解释所接纳，却真的时有发生。
※
1968年，28岁的美国地质学家沃尔特·阿尔瓦雷茨在一家位于荷兰的石油公司工作。那时他刚刚拿到普林斯顿大学的博士学位，但实际上，他那时对地质学心存困惑。他的父亲是一位物理学家，曾获得诺贝尔奖；因此，在他看来，物理学似乎是一个更吸引人的领域。物理学试图“读懂上帝的思想”（这是爱因斯坦说的），探讨的是相对论和量子力学。然而，地质学家却在登记岩石，绘制地图，为石油公司工作。
但是，地球科学正在发生变革。它曾经是一门仅仅局限于地球的学科，但如今被“淹没”（阿尔瓦雷茨本人后来如是写道），淹没它的是“来自众多行星和卫星的数据，数据太多了，多到记都记不住。而大多数的行星和卫星上都有陨石坑”5。
1977年，阿尔瓦雷茨在加州大学伯克利分校任教，他利用从太空任务中搜集的新数据，阐释历年来的地图绘制和岩石编目工作。他发现了一个奇怪的现象：他在意大利的一个岩层中发现了异常大量的元素铱，这种元素本不该出现在那里。根据放射性年代测定法，该岩石的年龄大约有6500万年——这是个有趣的数据，因为它代表了所谓的K-T界线[1]，地质学家们一直都在关注这一岩层中化石的中断现象。在K-T界线出现之前，地球上存在大量的恐龙和菊石；而K-T界线出现后，它们都从此“彻底消失了”。6
阿尔瓦雷茨向他父亲请教了奇怪的含铱地层的问题，两人有了一个独特的想法。铱更常见于彗星和小行星之中，而不是地层中。也许，这些铱元素是在小行星撞击地球时留下的。如果真的是这样，这次撞击与K-T界线有关吗？
尽管有越来越多的证据证明小行星的确曾经与卫星和行星相撞，但在阿尔瓦雷茨看来，这一观点是非常棘手的。“20世纪70年代中期，”阿尔瓦雷茨后来写道，“在地球历史上曾发生过灾难性事件的观点引起了人们的不安。作为主修地质学的学生，我所学的知识告诉我，灾变论是非科学的。我也曾亲眼见证渐变的理论帮助了地质学家理解地球历史。我奉‘地质均变论’为信条，并对地球过去曾发生过灾难性事件的观点绝口不提。但大自然展现给我们的似乎又是另一回事。”在这片劣地进行观察的结果证明地质均变论是错误的。7
阿尔瓦雷茨开始在地球上其他地区的K-T界线中寻找含铱地层。他找到了。1980年，他在《科学》（Science）杂志上发表了一篇论文［与他的父亲路易斯合著，其他作者还有伯克利的科学家弗兰克·阿萨罗（Frank Asaro）和海伦·米歇尔（Helen Michel）］，论文中提出“异常出现在K-T界线中的铱元素”也许是一次小行星撞击导致的。另外，这一撞击也可以对化石的非连续性做出解释：
一颗大型的撞击了地球的小行星所产生的威力可将质量为其自身60倍的岩石粉碎并炸到大气层中；一部分尘埃将会在平流层中悬浮数年，并飘散到世界各地。尘埃遮挡了阳光，因此会抑制光合作用，对生物体产生的预期影响也与古生物学中记载的物种灭绝相当一致。8
该理论遭到了怀疑——但绝不是魏格纳和布雷茨所面对的鄙夷和敌意。已经有太多的证据证明了这种撞击是可能的。不明确的是，这种撞击是否真正发生过。
因此20世纪80年代的怀疑论者开始努力寻求证据。因为铱元素的异常存在（阿尔瓦雷茨后来发现了这一点）“明显是真的，且有可能遍布全球；这一撞击假设因此吸引了数百位科学家的注意，他们纷纷放下手头的工作，开始为物种灭绝寻求新的证据”。不仅仅是地质学家，还有古生物学家、化学家、物理学家、气象学家，甚至是统计学家，都开始从不同的角度研究这个问题。接下来的10年，共有2000多篇关于撞击假设的科学论文发表。9
阿尔瓦雷茨的工作重心则是寻找撞击陨石坑。最终，在1991年，他持续了数十年之久的搜寻终于结束了。他找到的陨石坑位于尤卡坦（Yucatán）海岸，被数千年的沉积物所覆盖；陨石坑足有125英里宽。
该陨石坑的尺寸意味着当初撞击地球的小行星的直径大约有10千米——相当于横跨了旧金山的距离，超过了珠穆朗玛峰的高度。这次撞击应该曾导致地壳汽化，使森林着火，引起大海啸，并将大量岩石碎片炸到大气层中，碎片数量之多足以遮挡太阳光线，还带来有毒的酸雨。阿尔瓦雷茨断定，撞击改变了地球的面貌——并导致恐龙灭绝。10
但他没有改变整个科学界的观念。以威廉·克雷芒（William Clements）——与阿尔瓦雷茨一同在伯克利分校任教——为代表的一大批德高望重的古生物学家，都提出反对（现在依旧在争辩）；他们认为恐龙种群的灭绝是一个缓慢复杂的过程，而不是由于某一次事件而导致的大规模灭绝。但是，就像大陆漂移学说一样，撞击假设可以简单而有效地解释众多科学领域中的一系列奇怪现象。
而且科学也无法拒绝好的故事。赖尔提出的漫长渐进的地球史并不是一个吸引人的说法，将地质灾变论再度引入也无疑会使得一些奇思妙想（当然还有戏剧性的事件）再次出现在该领域。1997年，阿尔瓦雷茨出版了《雷克斯和末日火山口》，在书中他阐释了自己假说的形成过程。该书很大篇幅都对引导阿尔瓦雷茨及其团队做出最终结论的证据进行了细致准确的阐述，书的第一章题为“世界末日”（Armageddon），是从《指环王》（The Lord of the Rings）中援引来的；该书还对撞击时的情况进行了戏剧性的描写。（“整个森林都燃烧起来了，野火覆盖并横扫了整块陆地……森林已经在熊熊燃烧，但是另一个恐怖的事情也正在逼近海岸。”）正如科学作家卡尔·齐默（Carl Zimmer）所说的：“忽然，生物的历史比起任何科幻电影都更加戏剧性了。”11
戏剧性的历史不仅仅局限于地质学领域，地质灾变论使得众多科学领域又重新承认了罕见事件发生的可能性。彗星、小行星、超新星、太阳不正常的闪耀、超级火山——它们首先进入科学世界，随后成为流行文化（最终在该星期的Syfy电影频道中播放）。
“一系列灾难造就了我们的现状，”哈佛天体物理学家罗伯特·科施娜（Robert Kirshner）在2002年这样写道，“形成了我们骨骼和血液的钙和铁原子也是在星际灾难的熔炉中形成的。”现在一次性的灾难不仅可以出现在地球的历史中，也可能出现在宇宙的历史中了。12
沃尔特·阿尔瓦雷茨
《雷克斯和末日火山口》
（1997年）
阿尔瓦雷茨的这本书通俗易懂，启迪智慧，读者可以找到印刷本和数字形式的书。
Walter Alvarez, T.rex and the Crater of Doom, Princeton University Press (paperback and e-book, 2008, ISBN 978-0691131030).
沃尔特·阿尔瓦雷茨，《雷克斯和末日火山口》，普林斯顿大学出版社（平装，电子书，2008年，ISBN 978-0691131030）。
[1] K-T（白垩纪至第三纪）界线现在通称K-Pg（白垩纪至早第三纪）界线。