
《暗物质与恐龙》以恐龙灭绝为切口,探索宇宙万物的互联。兰道尔考察了大量的陨石坑记录,发现众多小行星瀑布式碰撞造成的陨石坑数量很大,但它们的行为是无序的,对周期性的研究应有更大的科学价值,而真正具有周期性的只能是彗星,而且只能是那些从遥远的奥尔特云飞来的彗星。结论从何而来?太阳系最外围就是奥尔特云,我们可以将其想象成一个由很多较小天体组成的球状天体。太阳的引力让这些天体保持在它们的轨道上,但在某些情况下,在某些周期性的时间点,有些天体会脱轨逃逸并变成彗星。
2002年,19名权威物理学家和天文学家联合执笔,向美国国家研究委员会提交了一份报告,列出了新世纪要解答的11个科学问题,其中“什么是暗物质”列在第一位。报告同时建议美国政府研究机构加强协调,集中资源为这些难题寻找答案。美国建造超导超级对撞机的计划后来因为造价昂贵以及政治集团之间的矛盾而流产。欧洲的大型强子对撞机是当今唯一的极高能加速器。兰道尔和很多科学家都积极投入有关对撞机的观察分析,让与此有关的讨论日益进入公众的视野。这就是她撰写《叩响天堂之门》的一个目的。
大型强子对撞机是目前最重要的粒子物理学实验仪器。兰道尔说:“在小到无人测量过的尺度,以及高到无人探索过的能标上揭示物质结构之谜。”中国要不要建造大型强子对撞机?目前因各种条件限制,尚未达成一致意见,但在这个领域的研究并未放松。2015年12月17日“悟空”号暗物质粒子探测卫星的发射成功,表明我们的宇宙探索之旅又跨出了重要的一步。
兰道尔反复提到了一个关键词——尺度。在对宏观世界和微观世界这两个极端尺度的研究中,科学家们都取得了令人吃惊的进展。长久以来,粒子物理学家们一直怀疑未发现的微观世界要比已发现的更加丰富。尽管我们理解粒子和它们的相互作用,我们却并不知道究竟是什么基本物理机制决定了每个粒子的质量。强子对撞可以提供观察的契机,尽管只是短短的一瞬。
丽莎·兰道尔的“宇宙三部曲”是极好的科普佳作,深入浅出,语言晓畅,以科学的诗意展现了宇宙的壮美。赫胥黎曾说过:“已知是有限的,未知是无限的;我们理智地站在无边无际的未知海洋的一个小岛上。我们每一代的职责是多开拓一点陆地。”我们的宇宙大约有138亿年的历史,地球围绕太阳转了将近45亿圈,人类诞生仅仅只有200万年,文明的历史更不过区区两万年。当我们仰望星空,巡看点点银河;当我们回顾地球历史,思考恐龙、彗星和暗物质之间的互联,思考人类的起源和发展,我们会由衷地对天地苍穹产生敬畏之心。