將罕見的災難重新納入地球歷史
6500萬年前，在希克蘇魯伯，一塊隕石撞擊了地球，地球上的生命就此永遠改變了。
——沃爾特·阿爾瓦雷茨（Walter Alvarez），
《雷克斯和末日火山口》（T.rex and the Crater of Doom，1997年）
大陸漂移理論首次發表7年後，J.哈倫·佈雷茨（J.Harlen Bretz）對地球的外形提出了一個更駭人聽聞的解釋。
佈雷茨是芝加哥大學的地質學教授，他與一群學生一同到華盛頓東部的沖積平原哥倫比亞高原進行實地考察。那是一片怪異神秘的玄武岩地貌，被切割成柱狀和深溝；佈雷茨給它取了一個綽號「滿是溝渠的劣地」。「這些巨大的傷疤毀掉了一張本該美麗的高原面龐，」他後來寫道，「大片裸露地帶延展開來，由黑色岩石形成的地垛峽谷縱橫交錯，雜亂無章……土壤表皮佈滿巨大傷痕，這些傷痕也許是自然用來保護下層岩石的方法。」這片滿目瘡痍之地的形成，佈雷茨認為，只可能是災難導致的，最合理的解釋是突然而來的洪水氾濫：這次洪水氾濫發生在很久之前，也許是冰川融化導致的，洪水在高原上洶湧而過，撕開一條條河道，並在這個玄武岩平原上鑿出一個個大洞。1923年，他發表了兩篇論文，提出「滿是溝渠的劣地」的形成是由於「從北部而來的冰川水引發的巨大洪水」，一場「橫掃了哥倫比亞高原的大災難」。1
與魏格納的理論不同的是，這一提議並不是要對整個地球形態的形成做出解釋——只是要解釋這一小部分區域的形成而已。但這一提議引起的反應同樣刺耳。隨即，有名望的地質學家開始反駁了。1927年，一次學術會議在華盛頓特區召開。會議幾乎全程都在抨擊佈雷茨的理論。一位與會者指責說，那場「異常的洪水」是過於「魯莽的假設」。更為合理的假設是，該劣地的形成是由於「反反覆覆的有序的、漫長持續的侵蝕」，任何河流或瀑布中都可發現這種侵蝕的作用。2
這是佈雷茨與查爾斯·賴爾的正面交鋒。
賴爾提出的重要的地質均變論仍舊在不斷地完善成為一條更為靈活的原理，試圖將地球有一個開端、地球隨時間發生了巨變這些說法納入其中。但是地質學界仍舊對這種漫長、緩慢變化的說法非常狂熱和堅定。突如其來的災難，哪怕只是局部性的，人們認為此類說法不比古代的彗星和星球碰撞的說法「科學」多少。
但是佈雷茨也拒不讓步。那片劣地非同尋常的地貌特徵意味著對其的解釋一定也是非同尋常的。他要反抗學術界的共識，並找到一條非同尋常的解釋。
「沒有先例的觀點總是會遭到否定，」佈雷茨於1928年寫道，「他們頭腦中已經形成了地球有序的概念，當這一概念受到挑戰時，他們就會感到非常震驚。」接下來的30年中，他一直在挑戰均質論中所說的過去的「有序性」：他測量、記錄新數據，不斷收集更多的證據。1956年，他發表了一篇有關該劣地的恢宏的研究成果，文章通過對觀察事實的鋪陳，證明該地貌是無法由緩慢漸進的侵蝕形成的。3
至此，大多數佈雷茨的反對者還從未親自去該劣地考察過，他們只是從理論上來攻擊「異常的洪水」。漸漸地，地質學家們開始親自來到哥倫比亞高原做實地調查。他們的觀察結果證實了佈雷茨一直以來堅持的觀點：該劣地曾一度遭受過大災難。德高望重的詹姆斯·吉盧利（James Gilluly，一位備受尊崇的作家，他是當時絕大多數大學中使用的地質學教科書的作者）凝視著深長的玄武岩石柱，搖搖頭說道：「還有比我們錯得更離譜的嗎？」1965年，一批地質學家獲得特許後，完成了對該劣地的實地考察，隨後他們發了一封電報給佈雷茨（時年83歲），表達他們的認可和讓步。「我們現在都是，」電報結尾寫道，「災難論者了。」4
證據慢慢地累積，最終證明了突如其來的災變是有可能發生的。新的信息又從另一渠道湧入地球：不斷發展的太空計劃。1968年，阿波羅8號（Apollo 8）的月球考察發現了大量的隕石坑；古代彗星（和小行星）不止撞擊了月球一次，而是反覆撞擊。這也是突如其來的災變——進一步證明了各類災難，儘管長期以來不被地質學的解釋所接納，卻真的時有發生。
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1968年，28歲的美國地質學家沃爾特·阿爾瓦雷茨在一家位於荷蘭的石油公司工作。那時他剛剛拿到普林斯頓大學的博士學位，但實際上，他那時對地質學心存困惑。他的父親是一位物理學家，曾獲得諾貝爾獎；因此，在他看來，物理學似乎是一個更吸引人的領域。物理學試圖「讀懂上帝的思想」（這是愛因斯坦說的），探討的是相對論和量子力學。然而，地質學家卻在登記岩石，繪製地圖，為石油公司工作。
但是，地球科學正在發生變革。它曾經是一門僅僅局限於地球的學科，但如今被「淹沒」（阿爾瓦雷茨本人後來如是寫道），淹沒它的是「來自眾多行星和衛星的數據，數據太多了，多到記都記不住。而大多數的行星和衛星上都有隕石坑」5。
1977年，阿爾瓦雷茨在加州大學伯克利分校任教，他利用從太空任務中搜集的新數據，闡釋歷年來的地圖繪製和岩石編目工作。他發現了一個奇怪的現象：他在意大利的一個岩層中發現了異常大量的元素銥，這種元素本不該出現在那裡。根據放射性年代測定法，該岩石的年齡大約有6500萬年——這是個有趣的數據，因為它代表了所謂的K-T界線[1]，地質學家們一直都在關注這一岩層中化石的中斷現象。在K-T界線出現之前，地球上存在大量的恐龍和菊石；而K-T界線出現後，它們都從此「徹底消失了」。6
阿爾瓦雷茨向他父親請教了奇怪的含銥地層的問題，兩人有了一個獨特的想法。銥更常見於彗星和小行星之中，而不是地層中。也許，這些銥元素是在小行星撞擊地球時留下的。如果真的是這樣，這次撞擊與K-T界線有關嗎？
儘管有越來越多的證據證明小行星的確曾經與衛星和行星相撞，但在阿爾瓦雷茨看來，這一觀點是非常棘手的。「20世紀70年代中期，」阿爾瓦雷茨後來寫道，「在地球歷史上曾發生過災難性事件的觀點引起了人們的不安。作為主修地質學的學生，我所學的知識告訴我，災變論是非科學的。我也曾親眼見證漸變的理論幫助了地質學家理解地球歷史。我奉『地質均變論』為信條，並對地球過去曾發生過災難性事件的觀點絕口不提。但大自然展現給我們的似乎又是另一回事。」在這片劣地進行觀察的結果證明地質均變論是錯誤的。7
阿爾瓦雷茨開始在地球上其他地區的K-T界線中尋找含銥地層。他找到了。1980年，他在《科學》（Science）雜誌上發表了一篇論文〔與他的父親路易斯合著，其他作者還有伯克利的科學家弗蘭克·阿薩羅（Frank Asaro）和海倫·米歇爾（Helen Michel）〕，論文中提出「異常出現在K-T界線中的銥元素」也許是一次小行星撞擊導致的。另外，這一撞擊也可以對化石的非連續性做出解釋：
一顆大型的撞擊了地球的小行星所產生的威力可將質量為其自身60倍的岩石粉碎並炸到大氣層中；一部分塵埃將會在平流層中懸浮數年，並飄散到世界各地。塵埃遮擋了陽光，因此會抑制光合作用，對生物體產生的預期影響也與古生物學中記載的物種滅絕相當一致。8
該理論遭到了懷疑——但絕不是魏格納和佈雷茨所面對的鄙夷和敵意。已經有太多的證據證明了這種撞擊是可能的。不明確的是，這種撞擊是否真正發生過。
因此20世紀80年代的懷疑論者開始努力尋求證據。因為銥元素的異常存在（阿爾瓦雷茨後來發現了這一點）「明顯是真的，且有可能遍佈全球；這一撞擊假設因此吸引了數百位科學家的注意，他們紛紛放下手頭的工作，開始為物種滅絕尋求新的證據」。不僅僅是地質學家，還有古生物學家、化學家、物理學家、氣象學家，甚至是統計學家，都開始從不同的角度研究這個問題。接下來的10年，共有2000多篇關於撞擊假設的科學論文發表。9
阿爾瓦雷茨的工作重心則是尋找撞擊隕石坑。最終，在1991年，他持續了數十年之久的搜尋終於結束了。他找到的隕石坑位於尤卡坦（Yucatan）海岸，被數千年的沉積物所覆蓋；隕石坑足有125英里寬。
該隕石坑的尺寸意味著當初撞擊地球的小行星的直徑大約有10千米——相當於橫跨了舊金山的距離，超過了珠穆朗瑪峰的高度。這次撞擊應該曾導致地殼汽化，使森林著火，引起大海嘯，並將大量岩石碎片炸到大氣層中，碎片數量之多足以遮擋太陽光線，還帶來有毒的酸雨。阿爾瓦雷茨斷定，撞擊改變了地球的面貌——並導致恐龍滅絕。10
但他沒有改變整個科學界的觀念。以威廉·克雷芒（William Clements）——與阿爾瓦雷茨一同在伯克利分校任教——為代表的一大批德高望重的古生物學家，都提出反對（現在依舊在爭辯）；他們認為恐龍種群的滅絕是一個緩慢複雜的過程，而不是由於某一次事件而導致的大規模滅絕。但是，就像大陸漂移學說一樣，撞擊假設可以簡單而有效地解釋眾多科學領域中的一系列奇怪現象。
而且科學也無法拒絕好的故事。賴爾提出的漫長漸進的地球史並不是一個吸引人的說法，將地質災變論再度引入也無疑會使得一些奇思妙想（當然還有戲劇性的事件）再次出現在該領域。1997年，阿爾瓦雷茨出版了《雷克斯和末日火山口》，在書中他闡釋了自己假說的形成過程。該書很大篇幅都對引導阿爾瓦雷茨及其團隊做出最終結論的證據進行了細緻準確的闡述，書的第一章題為「世界末日」（Armageddon），是從《指環王》（The Lord of the Rings）中援引來的；該書還對撞擊時的情況進行了戲劇性的描寫。（「整個森林都燃燒起來了，野火覆蓋並橫掃了整塊陸地……森林已經在熊熊燃燒，但是另一個恐怖的事情也正在逼近海岸。」）正如科學作家卡爾·齊默（Carl Zimmer）所說的：「忽然，生物的歷史比起任何科幻電影都更加戲劇性了。」11
戲劇性的歷史不僅僅局限於地質學領域，地質災變論使得眾多科學領域又重新承認了罕見事件發生的可能性。彗星、小行星、超新星、太陽不正常的閃耀、超級火山——它們首先進入科學世界，隨後成為流行文化（最終在該星期的Syfy電影頻道中播放）。
「一系列災難造就了我們的現狀，」哈佛天體物理學家羅伯特·科施娜（Robert Kirshner）在2002年這樣寫道，「形成了我們骨骼和血液的鈣和鐵原子也是在星際災難的熔爐中形成的。」現在一次性的災難不僅可以出現在地球的歷史中，也可能出現在宇宙的歷史中了。12
沃爾特·阿爾瓦雷茨
《雷克斯和末日火山口》
（1997年）
阿爾瓦雷茨的這本書通俗易懂，啟迪智慧，讀者可以找到印刷本和數字形式的書。
Walter Alvarez, T.rex and the Crater of Doom, Princeton University Press (paperback and e-book, 2008, ISBN 978-0691131030).
沃爾特·阿爾瓦雷茨，《雷克斯和末日火山口》，普林斯頓大學出版社（平裝，電子書，2008年，ISBN 978-0691131030）。
[1] K-T（白堊紀至第三紀）界線現在通稱K-Pg（白堊紀至早第三紀）界線。