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兰道尔宇宙三部曲 丽莎 蓝道尔( 三 )


作者认为奥尔特云离太阳很远，所以这里的彗星受太阳引力已经很弱，在轨道上处于摇摇欲坠的平衡状态 。来自其他天体的一点点引力扰动，就会让这些彗星脱离轨道，进入内太阳系，甚至飞向地球 。那么这个引起引力扰动的引力源是什么呢？

这个问题不仅困扰了兰德尔，也困扰了整个天文学界多年 。为了解释周期性的彗星雨，天文学界提出了许多理论 。先说一个最震撼最有想象力的吧 。这个理论被称为“涅墨西斯假说” 。涅墨西斯假说最神奇的地方在于，它提出太阳系其实有两个太阳！也就是说，太阳是一个双星系统，有一颗伴星叫涅墨西斯，这是希腊神话中涅墨西斯的名字 。这个假设并不是异想天开，因为双星系统在宇宙中非常普遍，甚至可能超过单星系统 。既然有两个太阳，为什么我们看不到另一个？按照这个理论，是因为它的亮度太低了 。涅墨西斯是红矮星或者褐矮星，所以人类肉眼看不到 。

如果这个理论成立，那么它就可以成功解释物种的周期性大灭绝 。因为太阳每隔几千万年就会经过奥尔特云，其引力会吸引奥尔特云中的彗星，并将它们拖出奥尔特云，造成周期性的彗星雨，进而导致周期性的物种大灭绝 。但遗憾的是，随着更先进的射电望远镜的发展，人类始终没有发现这个“暗太阳”，这个在天文学界浪漫了几十年的假说最终被证明是站不住脚的 。周期性彗星雨的引力来源应该还有另外一个原因 。
另一个重力来源是星系的潮汐力 。潮汐力很多人都听说过，但是很容易和重力混淆 。潮汐力不是重力，而是重力的衍生力，或者说是一种“重力差” 。例如，月球的重力对于地球的不同部分是不同的 。不同部分重力的差异就是引潮力，正是地球的引潮力造成了地球上海洋的潮汐 。

在银河系中，也有这样的潮汐现象 。整个星系对奥尔特云的各个部分都有不同的引力 。这种引力差异会拉长奥尔特云 。奥尔特云被拉伸后，一些彗星距离太阳的距离比我们想象的要近得多 。一旦它们运行到近日点，很容易被潮汐力推出奥尔特云，从而进入太阳系内部 。但兰德尔认为，银河系的潮汐力只能造成“缓慢而稳定”的彗星流，不足以引发物种大灭绝 。所以银河系的引潮力不是我们要找的引力源 。
总结这一部分的内容 。兰德尔教授发现，大灭绝是周期性的，每3000万年发生一次，这个周期与陨石撞击的周期重合 。由于彗星比小行星更具周期性，兰德尔推断是某个引力源吸引彗星出轨，导致了周期性的大灭绝 。

这时，兰德尔想到了一个从来没有人与大灭绝联系在一起的东西，那就是暗物质 。我们终于有了真正的主角 。然后再来说说本案的第三条关键线索，暗物质，也是三条线索中最关键的一条 。
先说什么是暗物质 。兰德尔用非常简单的方式说清楚了 。她说的“黑暗”的反义词是什么？是“光”，所以暗物质是站在光对立面的东西 。它是一种既不吸收光线也不反射光线的物质 。当然这个光不仅仅指可见光，而是指所有频段，也就是各种电磁波 。所以无法观察或研究，因为它不与任何电磁波发生反应 。

这个定义是什么意思？是指人类根本“看”不到暗物质，不仅肉眼看不到，人类的其他“眼睛”，也就是各种探测器也看不到，因为人类认识世界的主要手段大多是基于光学 。我们只能通过观察一些宇宙现象来间接证明暗物质的存在 。
那么你可能要问了，既然暗物质不是所有人的眼睛都能看到的，为什么我们说它一定存在呢？其实这是因为我们要假设暗物质是存在的 。只有假设暗物质的存在，才能在现有引力理论的框架内解释很多物理现象 。如果不假设暗物质的存在，那么这些物理现象就会与牛顿力学和广义相对论相冲突 。

其实现代物理学的很多理论模型之所以能够成立，并不是因为我们真的发现了一个应该出来的东西，而是因为它的存在能够按照现有的理论解释很多实际存在的物理现象 。例如，引力波在被提出一百多年后，没有被观察到并被证明存在？
暗物质的存在能解释什么现象？先说结论 。这个结论令人震惊:如果不假设暗物质的存在，我们的太阳就会飞走，甚至飞出银河系 。

这是怎么回事？我们得从荷兰天文学家扬·奥尔特说起，没错，又是这个奥尔特！我们之前提到的奥尔特云就是以他命名的 。在奥尔特的时代，人们已经知道，虽然恒星的名字中有“常数”这个词，但它们也会移动 。例如，太阳会围绕银河系的中心旋转 。既然运动中会有速度，那么速度太快，恒星就会被甩出去，成为在星系间游荡的星球，而速度太慢，就会顺着空的斜坡滑向星系中心，而恒星运动的速度主要与星系的质量有关 。一天，奥尔特突发奇想 。他想测量银河系的质量是否与恒星的运动速度相匹配 。银河系的质量能否阻止恒星飞离或滑落？


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