這塊極端反常的化石的發現,不僅引起人們極大的興趣,也使人們陷入不解和困惑之中。
從印跡的形態及尺寸上看,它是一隻左腳的鞋印,鞋底上的雙重縫印跡清晰。岩麵上凹陷處,兩端深中間淺,其受力前大後小,與人類走路時腳尖著力大,腳弓著力小的原理一致。
這塊珍貴的化石,給科學家們帶來了一個巨大的疑問。
根據現有的研究結果,即使是從最原始的人類算起,人類出現在地球上的時間也隻有300 多萬年。人類的文明史隻有6000 多年,而人類穿鞋帶帽的曆史不超過4000 年。那麼該怎樣理解這個2.7 億年前的謎呢?難道2.7 億年前就曾存在過類似人類的高級生命,穿著精製的皮鞋悠閑地來湖邊遊玩?如果是,那麼他們是誰?是來自太空的“外星人”,還是曾經在地球上發展出高度文明後來又毀滅了的,在我們之前出現的史前智慧生物?
這個令科學家感到困惑的不解之謎,很可能是破譯地球智慧生命演化之謎的一把不同尋常的鑰匙。人類何時能用這把鑰匙打開“生命演化”這把鎖呢?
黑色玻璃質石塊——“雷公墨”
海南島的一些地區下過暴雨後,地裏往往有一種杏子大小,長約十幾厘米,樣子奇特的、黑色玻璃質石塊。由於它總是在雷雨之後出現,因此被稱為“雷公墨”。
那麼,“雷公墨”是怎麼形成的呢?目前科學界大致有五種解釋:
第一,“雷公墨”與雷電有關。
“雷公墨”不僅海南島有,雷州半島,閩粵沿海和台灣,世界諸多地方(如澳亞散布區、象牙海岸散布區、北美散布區、莫爾達維散布區)都有。各散布區的玻璃質石塊都具有相似的地質年齡。但這顯然表明它們的形成與雷電這種遍布全球的自然現象毫無關係。
第二,“雷公墨”是火山噴出物。
當火山爆發時,噴出的熾熱氣體中充滿了火山灰,並常伴有雷電。閃電使灰塵形成一種氣泡,它常會因種種原因而破裂,形成一些物質掉到地上。但是火山的分布與雷公墨的散布區並不吻合,而且火山形成的這種物質中常有一些微晶和骸晶物質,而雷公墨卻是均一的玻璃質。
第三,“雷公墨”是隕石。
每一散布區的玻璃隕石代表了一次隕落事件,因此它們都有相似的年齡值。但是有史以來人們看到的自天而降的隕石隻有三種,從來沒有發現過玻璃隕石的降落,而且它們的年齡值相差也很大,所以很難說雷公墨來源於天體。
第四,“雷公墨”來自月球。
“雷公墨”可能是月球火山噴發物飛濺到地球上而形成的。可是月球早在31億年前已結束火山活動,根本不具有噴出如此多玻璃隕石到地球上的火山作用。
第五,“雷公墨”是地球隕石坑的產物。
對古地磁的研究發現,地磁極會突然轉向,它與巨大隕石的撞擊有關,而幾次“雷公墨”的形成年齡正好和地磁轉向年齡吻合。但是巨大的隕石轟擊事件比雷公墨出現的頻率要多,為什麼雷公墨的年齡隻限於3~4千萬年以內呢?
南澳島不絕的古井清泉
廣東省南澳島的前海灘上有一口神秘的古井。古井用花崗岩條石砌成,口徑約1 米,深約1.2 米。
在這樣一片連接滔滔大海的海灘上,怎麼會有這樣一口古井呢?尤其令人不解的是,盡管古井常常被海浪、海沙淹沒,但一旦顯露,井泉仍奔湧不息;盡管四周是又鹹又苦的海水,但井裏湧出的水卻質地純淨,清甜爽口。
據《南澳誌》記載,1277 年冬,元兵大舉入侵南宋。南宋大臣陸秀夫、張世傑等護送年僅11 歲的皇帝等倉皇南逃。他們乘船登上南澳島,修建行宮,挖掘了水井。但不知為什麼,人們後來發現了行宮遺址,卻不見水井的影子。
1962年夏,當地一位青年在海灘上發現了一口水井,並在井石四角的石縫中撿到四枚宋代銅錢。經有關部門考察分析,發現古井所處的海灘原是濱海坡地,後因陸地下沉形成海灘。古井也就被海沙吞沒了,難以被人發覺。但當特大海潮襲來,驚濤駭浪卷走大量沙層,古井便會顯露。這種露井現象,自1962 年後又出現過幾次,並且都是在強台風掀起罕見的大海潮之後。
雖然此古井地處海灘,但井水並非鹹水或半鹹水。即使將苦鹹的海水倒入古井,一會兒之後,井水依然純淨甘甜,令人稱奇。
有人分析認為,當雨水降落在地表後,一部分滲入地下。由於古井所處的海灘地勢較低,滲入到地下的水便向古井海灘彙集。一旦井露,地下水就有了出口,在水位差的壓力作用下,就會在井底形成泉湧之勢。同時,因為古井底質為沙,沙的孔隙中的水質點較為穩定,淡水和鹹海水混合得非常緩慢,海水比重大於淡水,所以淡水可以浮在海水表麵。
但古井水質異常純淨的問題,仍給人們留下了疑問。有人用水質純度測量表測得古井水比當地的自來水還要純淨,貯藏數年而不腐,這著實令人費解。
能放大錢幣的千年古井
甘肅省武威雷台漢墓裏有一口漢代古井,此井居然“見錢眼開”,能將扔進井裏的錢幣神奇地放大。從井口看扔在井底的錢幣,好像是通過放大鏡觀看到的一樣。
據公園工作人員介紹,十多年前,一名工作人員對一座東漢古墓做例行檢查時,無意中向一口枯井一瞥,發現不知誰向井裏扔了一元錢,錢竟被放大了許多,就像在放大鏡下一樣!
古井的放大作用被發現後,國內許多專家、學者對其進行了研究,說法頗多,至今尚無定論。
第一,井下可能懸浮著某種比重和密度大於空氣的氣體,光線透過這種氣體的界麵時產生了折射,從而形成放大作用。
第二,一般見到的水井,井壁大多直上直下,這口古井呈腰鼓狀,距井底1米處的壁磚呈人字形堆砌,這種獨特的造型經過光線的反射能產生意外的放大效果。但這種說法被物理學家否定了:這和井中間的結構沒有任何關係。
第三,這種現象是所選參照物的不同造成的錯覺。把四壁做參照物,井底的錢幣自然就顯得大了。但有人做了試驗,用同樣的參照物,在別的井裏卻沒有放大的現象。
第四,因為井中心的溫度低,邊緣的溫度高,因此就有可能出現放大現象。隻要能測出井底附近的空氣溫濕度存在的差異,就能找到這個隱藏在空氣中的“放大鏡”。但工作人員用一般的指針溫濕計測出井底與井口的溫度相差兩度,濕度相差10%,卻無法測出井底中心位置和邊緣位置溫濕度的微妙變化。
據了解,在古井底部還有一根直徑40厘米的木頭。古人為什麼要在井底橫擔一根粗大的圓木?古井下麵是否還有其他建築?古井已幹涸10年,下麵到底隱藏著多少秘密?人們期待千年古井的謎底早日揭開。
自然現象——“鳴沙”
“鳴沙”即指會發出聲響的沙子。鳴沙發出聲響的時候,一般都是在風和日麗或者刮大風的時候,要不就是有人在沙子上滑動的時候。
鳴沙是世界上普遍存在的一種自然現象。據說,世界上已經發現了100多處類似的沙灘和沙漠。我國也有一些有“鳴沙”現象的地方。
鳴沙山。甘肅省敦煌市城南,有座高數十米,長約40千米,南北寬約20千米的鳴沙山。如果從山頂順著沙子往下滑,沙子就會發出一陣陣聲響。據史書記載,天氣晴朗的時候,鳴沙山上會有絲竹弦樂的聲音,好像在演奏音樂一樣。
鳴沙地。內蒙古自治區達拉特旗南25000 米的地方,又叫“銀肯響沙”。這處沙山有60 米高,100 米寬。隻要一走進響沙灣,就會聽到各種聲音。有的好像手風琴拉出的低沉的樂聲;有的好像叮咚作響的銀鈴;有時好像飛機掠過天空發出的轟鳴聲;有時又好像航行在大海上的輪船拉響的汽笛聲。無論在什麼情況下,它們都能夠發出聲音。
到底是什麼原因使得沙子發出各種各樣的聲響呢?科學家經過認真仔細的研究和試驗,提出了各種各樣的看法。
有的人認為,沙粒和沙粒之間有空隙,空氣在運動的時候,就構成了一個個“音箱”。當沙丘崩塌以後,空氣在空隙之間出出進進,就會引起空氣的振動。當空氣振動的頻率恰好與這個無形的“音箱”產生共鳴的時候,就會發出聲響。
還有的人認為,由於不同風向的風長期吹動著沙粒,使這些沙粒變得大小均勻,非常潔淨,也具有了像蜂窩一樣的孔洞。鳴沙能發出聲響,可能就是由於這種具有獨特表麵結構的沙粒之間的摩擦共振造成的。
1979年,我國學者馬玉明提出了新的見解。他認為鳴沙的“共鳴箱”不在地下,而是在地麵上的空氣裏麵。
離奇光變——極光
1957 年3 月2 日夜,人們在黑龍江省呼瑪縣的上空觀察到了離奇的光變。7點多鍾,西北方的天空中出現了幾個稀有的彩色光點,接著,光點放射出不斷變化的橙黃色的強烈光線。不久,光線漸漸模糊而形成幕狀。爾後,彩色逐漸變弱,到8 點30分消失。但10 點零3 分,這一情景又再次出現。
令人驚奇的是,在同一天晚上7點零7分,新疆北部阿爾泰山背後的天空也出現了鮮豔的紅光,像山林起火一般。紅色的天空裏射出很多片狀,垂直於地麵形成白而略帶黃色的光帶。漸漸地,這光帶變成了銀白色。這些光帶呈輻射狀,逐漸向天頂推進。各光帶之間呈淡紅色,並不斷忽明忽暗。光帶的長短也不斷變化。7 點40 分左右,光帶伸展到天頂附近,這時的光色最為鮮明,好似一束白綢帶,飄揚在淡紅色的天空中。大約10點,景色完全消失。
上述這種奇異的光變,被稱為極光,通常出現在地球南北兩極的高空。
我國早在幾千年前就有了極光的記載,隻是當時的人們不了解這種自然現象的起因,而把它當作災難的先兆。隨著科學的進步,人們不再相信這種迷信的說法,而開始從科學的角度來觀察它、研究它。
目前,關於極光的成因有以下兩種解釋:
第一種解釋是,極光是由於太陽的反射作用而形成的。在北極方麵,以北冰洋四周或者北緯70度左右最常見,每年平均出現100 多次。然而,這種解釋似乎過於簡單。
另一種解釋是,極光與地球磁場和太陽輻射有關。當太陽黑子裏發出的高能質子和電子到達地球時,受地球磁場的影響和南北兩極地區的偏斜,大部分進入南極和北極地區,在下降過程中會碰撞高層大氣的原子。大氣原子受力而發出閃耀的光輝,形成極光。然而,這種解釋也是基於一種推測,還有待於科學的進一步證實。
“厄爾尼諾”現象
自從上世紀50年代,尤其是70年代以來,全球氣候變得異常,世界各國災情迭起。美國夏威夷地區遭受罕見的颶風襲擊;秘魯等地,洪水泛濫;非洲大陸出現百年不遇的大旱災;東南亞大海嘯;美國大颶風等。在這一時期,我國也發生了類似的洪澇、幹旱等異常氣候,給農業生產和人民生活帶來重大損失。
人們麵對大自然造成的種種災害,開始了思索,科學家們對50年的海洋和氣象資料分析發現,全球氣候異常與厄爾尼諾現象有密切關係。厄爾尼諾是一股沿秘魯沿岸南下的暖流,可一直侵入到南緯12度以南。它是一種大規模的海洋和大氣相互作用的現象。
太平洋東部赤道海域是厄爾尼諾的發端,那裏終年溫暖。在某種情況下,該海域赤道逆流中的一部分海水,會沿厄瓜多爾海岸南下,穿過赤道,向南流動,這就是厄爾尼諾暖流。
這支海流在早些時候,並不像太平洋的黑潮,大西洋的灣流那樣引人注目。然而,在近20年來,曆史上不多見的厄爾尼諾現象時有發生。
1972年出現的厄爾尼諾現象,給許多沿海國家的經濟,特別是漁業生產帶來嚴重損失。相隔10年之後的1982年,厄爾尼諾現象再度發生。這次厄爾尼諾現象的發生,全世界就有1000多人死亡,經濟損失達80多億美元。澳大利亞共損失了近30億美元,捕魚王國秘魯的捕魚量驟減。我國則出現了南旱北澇的氣候,糧食減產幾十億斤,連遠離太平洋的非洲和歐洲也不同程度地受到它的衝擊。
不斷發生的厄爾尼諾現象,引起沿海許多國家特別是海洋和氣象科學家的重視,都把這一災害性現象的研究課題放到首卷。在研究的過程中,使科學家最傷腦筋的是,厄爾尼諾暖流是怎樣產生的呢?
有人認為,它是赤道太平洋信風減弱,熱帶輻聚向南移動,越過赤道而形成的產物;也有學者說,它是大氣壓和風係的大幅度移動所致;還有科學認為,它是由於大氣環流減弱的結果等等。
科學家們的研究還發現,北澳大利亞到印度尼西亞低壓帶和東南太平洋上的高壓帶之間海平麵的氣壓波動——南方濤動,也與厄爾尼諾現象密切相關。於是,科學家們積極參與厄爾尼諾和南方濤動的研究,試圖從中找出它們之間的某種關係。
有人認為厄爾尼諾和南方濤動是一種短周期的全球變化。在它們發生期間,海氣間相互作用,大氣對海洋的作用主要表現為風應力效應,而海洋對大氣的作用主要表現為熱力效應。赤道東太平洋海溫增暖可使南方濤動減弱,而後者又可使赤道信風減弱而引起赤道海溫增暖。
也有學者認為,前期西太平洋赤道東風帶持續增強使西太平洋聚集暖水,造成太平洋西部相對於東太平洋下傾,產生一種回複力;隨後東風氣流減弱,形成自西向東傳播的開爾文波。從而導致東太平洋水溫異常增暖的現象。
科學家們在探索厄爾尼諾形成機理的過程中,發現了這樣的巧合:20年代到50年代,是火山活動的低潮期,也是世界大洋厄爾尼諾現象的次數較少、強度較弱的時期進入50年代後,世界各地的火山活動進入了活躍期,與此同時,大洋上厄爾尼諾現象次數也相應增多,而且表現十分強烈。根據近百年資料統計,75%左右的厄爾尼諾現象是在強火山爆發後一年半到兩年間發生的。這種現象也引起科學家們的特別關注。
到目前為至,人們對這種形跡不定,出現無常的厄爾尼諾現象進行了種種嚐試,仍然是眾說紛紜,難以定論。厄爾尼諾這種海氣之間的相互作用和影響又直接擾亂全球的氣候。於是,人們認為厄爾尼諾現象是反映大洋海水溫度和氣候異常變化的重要信息,隻要掌握認識了厄爾尼諾海流的產生和發展規律,才有可能弄清全球氣候變化規律。
但是,目前海洋科技發展和科學家們的良好願望有較大的差距。因為在一望無際的大洋裏,僅用目前的海洋調查手段所獲取的資料,真可以說是廖廖無幾,遠不能滿足海洋研究的需要。
由於熱帶太平洋特別是西太平洋缺乏較為係統的資料,加之這支海流有時極度發展有時又不見蹤影,這給調查和研究帶來困難。因此,厄爾尼諾的很多問題,便成為90年代海洋、大氣科學的研究熱點。
厄爾尼諾現象是如何形成的?那巨大的暖水是從何處來的?它的熱源在那裏?過去,科學家們曾提出各種各樣假說,有的說是海底火山爆發;有人認為,熱源來自地心等等。不管那種解釋,都拿不出令人信服的依據這是未解謎之一。
未解謎之二,太平洋發生厄爾尼諾現象有沒有其自身的規律例如,它發生周期的長短受什麼製約;它的發生、生長與消衰以及強度有那些代表性的信號等等。
未解謎之三,無論是厄爾尼諾現象或是反厄爾尼諾現象的發生,都是大洋內暖水的大範圍運動,那麼,這種暖水的運動和北太平洋發生的順時針大洋環流,及在南太平洋中發生的逆時針大洋環流是什麼關係?特別引起海洋、大氣科學家們注意的是,厄爾尼諾與黑潮的大彎曲、擺動有聯係嗎?
未解謎之四,在大洋中發生厄爾尼諾的特點之一是,發生範圍大,時間長,這給我們監視、監測帶來了極大的困難。如何確定反映厄爾尼諾過程的發生時間,結束時間,以及監測位置等,以達到在有限的觀測點上的資料來預報厄爾尼諾的目的。
未解謎之五,大洋中出現厄爾尼諾現象為什麼能影響全球氣候?人們能不能通過預測厄爾尼諾現象的發生,來預報異常氣候?今天,人們對厄爾尼諾現象的認識比過去深入多了,隨著海洋科學技術的發展,特別是衛星遙感技術的應用,人們有理由相信,在今後十年內,將會對厄爾尼諾現象的生成機理有深刻認識,實現對厄爾尼諾的預報。
“拉尼娜”現象
1997~1998年,太平洋上出現的20世紀最強大的“厄爾尼諾”現象,造成全球氣候異常,給世界各國帶來嚴重災害。到了6月份,南美赤道附近的海水表麵溫度開始明顯下降。氣象學家預測,太平洋上可能出現與“厄爾尼諾”現象相反的“拉尼娜”現象。
“拉尼娜”是西班牙語“少女”的意思。“拉尼娜”的發生與赤道偏東信風加強有關。偏東信風推動赤道洋流從東太平洋流向西太平洋,使溫度較高的海水在熱帶西太平洋堆積,從而使西太平洋成為全球水溫最高的海域。相反,在赤道東太平洋海麵表層比較暖的海水向西流動後,深層比較冷的海水就會上翻補充,造成東太平洋海水表麵水溫偏低,從而引發“拉尼娜”現象。“拉尼娜”不像“厄爾尼諾”那樣扭曲某地區的氣候特征,而是強化該地區的氣候特征,使幹旱地區變得更幹旱,多雨地區洪澇成災。“拉尼娜”多數跟在“厄爾尼諾”後麵出現,大約每3~5年出現一次,對全球氣候的影響不及“厄爾尼諾”那樣強烈。
在“拉尼娜”出現期間,由於東太平洋海水溫度下降,南美的智利、秘魯沿岸的沙漠地區氣候將變得更加幹旱。而西太平洋包括南海在內的廣闊洋麵上,由於海水溫度較高,導致海麵上空的空氣對流加強,台風出現次數明顯增多,使亞洲南部暴雨成災。我國東北地區受其影響,夏季氣溫偏高,而華北地區汛期降水偏多。
目前,氣象學家還不了解聯係“厄爾尼諾”與“拉尼娜”之間的循環機製。一旦這個謎被解開,就能使長期天氣預報的準確性大大提高。